淺談溶洞在鉆孔樁施工中處理措施

曹偉聰

廣州工程總承包集團(tuán)有限公司

淺談溶洞在鉆孔樁施工中處理措施

曹偉聰

廣州工程總承包集團(tuán)有限公司

本文根據(jù)工程實(shí)際案例，闡述幾種溶洞處理的方法，總結(jié)溶洞施工技術(shù)，為以后的工程施工提供經(jīng)驗(yàn)。

鉆孔樁；溶洞處理；分析

1 工程概況

本項(xiàng)目工程白堊系粉砂巖為其主要地層巖性，鐵鈣質(zhì)膠結(jié)的碎屑巖或白堊系泥鈣質(zhì)膠結(jié)，礫巖礫石和三疊系基巖成分的灰?guī)r，都是可溶巖。溶洞填充物多為軟～流塑狀粘土夾碎石，部分為無(wú)充填空洞，一般為0.2～13 m的洞深，極少有二十多米深度的溶洞。發(fā)育規(guī)模大的部分溶洞，部分溶洞2～6層的上下分布。為確保成樁、成孔的可靠性，根據(jù)不同特點(diǎn)的溶洞，可以配合相應(yīng)施工方案采取沖擊鉆機(jī)進(jìn)行成孔。

2 工程鉆孔樁溶洞施工控制方法

2.1 片石回填方法

成孔施工采取正常方法，在鉆孔過(guò)程中若溶洞漏漿，需反復(fù)將片石和黃土投入其中，同時(shí)鉆頭在巖溶和溶洞裂隙中沖擊片石和黃土并將其擠入當(dāng)中。為增加自穩(wěn)能力的部分大孔壁，也可將鋸末、燒堿和水泥摻入其中。

(1)片石有效摻加比例，粘土與片石比例：7:3，按每米兩包水泥其中，按粘土的10%比例往其中摻加鋸末；(2)粘土投放應(yīng)采用水泥袋包裝好再投放更佳摻加效果。片石摻加方法采用石灰?guī)r或花崗巖，以15～50 cm石塊粒徑為宜，強(qiáng)度應(yīng)≥30 MPa；3）整個(gè)施工過(guò)程中需密切關(guān)注鉆機(jī)工作情況、護(hù)筒內(nèi)水位變化以及周?chē)乇沓两档惹闆r，以免發(fā)生不正常情況，一旦有漏漿現(xiàn)象，及時(shí)處理。

2.2 貧混凝土回填方法

(1)為提高貧混凝土早期強(qiáng)度可以摻加一定量的早強(qiáng)劑，即可提高混凝土強(qiáng)度，也可節(jié)約時(shí)間。采用C20平混凝土進(jìn)行混凝土標(biāo)號(hào)及配合比混凝土標(biāo)號(hào)；(2)溶洞處，溶洞頂板應(yīng)低于回填頂面50cm，為校正孔位以及傾斜巖面，摻加方法應(yīng)先保持傾斜巖面頂面與回填貧混凝土平齊；(3)在施工時(shí)應(yīng)注意：過(guò)48小時(shí)后回填混凝土需達(dá)到70%的強(qiáng)度才可重新開(kāi)鉆。

2.3 注漿加固方法

(1)布設(shè)注漿孔：首先把最大的溶洞先找出來(lái)，如若出現(xiàn)連通溶洞，那么注漿加固就對(duì)溶洞中最大溶洞進(jìn)行處理就可以了，另外，對(duì)地質(zhì)情況也可在鉆注漿孔時(shí)通過(guò)取芯進(jìn)一步勘探填充物及溶洞的高度具體詳細(xì)情況；(2)控制注漿壓力：壓力值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，也不宜太大，一般控制在0.5～1.0MPa范圍，使用過(guò)注漿泵注漿。為保證有足夠的固結(jié)體，在沖鉆成孔時(shí)注漿速度保持在15～20 Lmin，便于填充物中有漿液滲入并固結(jié)，最小滲透直徑定位。0m。注漿管在注漿時(shí)必須插入填充物的底部，在緩慢上提邊注漿邊，不宜太快的速度提管，滲透半徑應(yīng)根據(jù)注漿速度來(lái)確定其控制的允許范圍。水泥漿配合比：水比水泥4：5，水泥漿作為漿液使用32.5級(jí)水泥。水泥砂漿若要用，其配合比為：水比水泥比砂5∶5∶4，如若需要使用雙液漿可以根據(jù)試驗(yàn)來(lái)現(xiàn)場(chǎng)確定水玻璃的用量；3）注意事項(xiàng)：注漿施工過(guò)程中避免浪費(fèi)漿液，采用間歇性方式注漿，初步使得砂子（或碎石）與開(kāi)始注入的漿液達(dá)到膠結(jié)后再注漿，并進(jìn)行多次循環(huán)注漿，使其注漿壓力和最小注漿量都控制在規(guī)定范圍內(nèi)位置。注漿完成一個(gè)空后，其余孔繼續(xù)進(jìn)行注漿施工，自行掌握現(xiàn)場(chǎng)注漿順序，調(diào)高后續(xù)注漿的壓力，封孔最后完成。

3 常見(jiàn)溶洞處理措施效益以及施工時(shí)間對(duì)比分析

該項(xiàng)目全段18.6km，橋梁長(zhǎng)度為14.4km，樁數(shù)量為3280根，全段位于巖溶地區(qū)，溶洞也較多。本文詳述了回填片石、回填貧混凝土、注漿加固等溶洞處理主要方式。同時(shí)也挑選了接近與溶洞高度的20根鉆孔樁進(jìn)行對(duì)比分析:

3.1

表1 關(guān)于拋填片石處理費(fèi)用表

表2 關(guān)于回填貧混凝土費(fèi)用表

表3 關(guān)于注漿加固費(fèi)用表

表4 幾種溶洞處理方法施工時(shí)間一覽表

表1、2、3是經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比，表4是針對(duì)施工時(shí)間對(duì)比。由此可知，1）施工時(shí)間短，相對(duì)費(fèi)用也較低的方法是拋填片石施工方法，2）相對(duì)施工周期較長(zhǎng)以及費(fèi)用相對(duì)有點(diǎn)高的貧混凝土處理施工方法來(lái)說(shuō)，那么費(fèi)用相對(duì)很高的注漿加固施工方法，其具有施工周期短的優(yōu)勢(shì)。

4 應(yīng)用分析

本項(xiàng)目從各個(gè)不同程度合理運(yùn)用了三種鉆孔樁溶洞施工的處理方法。事實(shí)也證明，拋填片石法最被廣泛應(yīng)用，因其程序處理簡(jiǎn)單、費(fèi)用也相對(duì)較低，而對(duì)于大溶洞處理方法中效果比較好的就是回填貧混凝土處理措施，相對(duì)比注漿加固方法費(fèi)用也相對(duì)較低，雖說(shuō)注漿加固處理方法相對(duì)需要更昂貴費(fèi)用，因此運(yùn)用也相對(duì)較少，但具有明顯處理效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，有各種各樣的處理鉆孔樁溶洞的方法，根據(jù)實(shí)際情況可以具體實(shí)施，除了上述三種方法以外還有單、雙護(hù)筒跟進(jìn)等方法，在本文項(xiàng)目中并未運(yùn)用，因護(hù)筒跟進(jìn)處理預(yù)算費(fèi)用較高以及其施工方法與運(yùn)用情況也需進(jìn)一步深入了解。