1、溆懷高速第7合同段 樁基溶洞處理專項施工方案樁基溶洞處理專項施工方案一、 編制依據1、溆懷高速公路第七合同段工程施工合同。2、溆懷高速公路第七合同段工程施工招標文件。3、國家及交通部現行橋涵施工技術規范及驗收標準等。4、溆懷高速公路第七合同段施工圖。5、溆懷高速公路第七合同段樁基地質補勘圖。二、 工程概況溆懷高速公路第七合同段起于K118+300，終于K121+200，全長2.9km。本標段處于湖南省中部至西部的過渡地帶，雪峰山脈的北東向延伸區，海拔高程100500米之間。地貌類似以山前丘陵間構造盆地、巖溶洼地、剝蝕殘丘、崗地，沅水、溆水地帶發育二級階地。該區域內開闊的“U”型河谷、渾圓狀山脊

2、與“V”字型河谷、長條形山脊同時發育。總體工程地質條件差，處于東北向構造帶與北向構造復合部位，地質構造較發育，有隱伏斷裂通過，有含煤層，附近可見大型溶洞發育，地表發育有落水洞、巖溶洼地。初步地質勘察資料顯示統計橋位鉆孔為215個，揭露發育溶洞的鉆孔76個，見洞率為35；有52個鉆孔揭露兩層溶洞或多層溶洞，占揭露巖溶鉆孔的68，說明橋位內巖溶極為發育；單個溶洞高度大于2.5m的鉆孔有39個，占揭露巖溶鉆孔的51。在勘探深度范圍內溶洞最小高度0.2m，溶洞最大高度達13.4m。本標段橋梁2座，1座特大橋、1座大橋，樁基礎工程量D120cm樁基160m/8根，D150cm樁基132m/2962根，D

3、180cm樁基1492m/80根。三、 施工前的準備 1、人員組織:項目部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處理的措施，并且成立了溶洞處理應急小組。施工現場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班，發現問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學習溶洞處理的知識，使他們對溶洞處理做到心中有數。總之，在人員組織方面，明確分工，各負其責。見后附表現場主要管理人員一覽表2、材料準備:工地現場常備片石120 m3，粘土180 m3，水泥10T，編織袋200條，鋼護筒30m。3、機械配備:裝載機50型一臺，25T吊車一臺，1m3挖掘機一臺。四、溶洞的分類根據地質勘察報告，可將我合同段內的溶洞按以下

4、標準分類：4.1 按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高2.5m；b:大溶洞，洞高2.5m。4.2 按洞內有無添充物分：a:有充填，已填滿，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分；b:半充填，有一半左右充填；c:無充填物，為空洞。4.3 按是否漏水分：a:全漏水，與其它溶洞相連；b:半漏水；c:不漏水。4.4 按溶洞垂向數量分：a:單個溶洞；b:多個溶洞。五、溶洞樁基施工方案針對本工程溶洞分布較廣，施工技術難度較大，本工程又為國家重點工程，我項目部嚴把質量關，確保工程進度，確保施工安全考慮，把樁基溶洞處理列為重中之重并按設計要求作相關施工監控。專門組織所有技術人員討論、研究方案并學習有關溶洞

5、處理方面的知識。根據本工程溶洞分布的具體情況，確定先采用沖擊鉆成孔，然后根據具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞，后考慮采用下放鋼護筒的方案。5.1 常規成孔法(按照無溶洞地質考慮)當溶洞內有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向數量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區別，可以按無溶洞的情況施工。5.2 片石粘土筑壁法溶洞內無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在2.5m以內，但存在嚴重漏水,護筒內水頭高度不能保持時，可采用片石、粘土和整包水泥(按1 m3：3 m3：05t比例，順序為

6、袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊，用0508 m小沖程，不循環泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實，再加漿提高水頭到正常高度，等水泥初凝具有一定強度，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續鉆進，形成人工泥石護壁。如此反復多次回填片石、粘土和整包水泥，反復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護筒必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。嚴禁因為鋼護筒短，沒座落在亞粘土層上，造成坍孔，導致鉆頭被埋在孔內,護筒埋置采用鋼護筒跟進法。對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時采取投放片石、粘土，整

7、袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區。5.3 鋼護筒跟進法溶洞較大（洞高2.5m，單層或多層溶洞成垂直串珠裝）采取鋼護筒跟進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，并且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內。當樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。:鋼護筒選擇。內護筒長度和內徑的確定：護筒長度L=(h+H+1)m(h為地質鉆探確定的溶洞高度,H為溶洞頂到地面加30cm的高度)；單層護筒內徑大于樁直徑10cm,多層護筒最內層護筒內徑大于樁直徑10cm，其外面一層護筒內徑大于內層護筒外徑1

8、0cm，并以此類推。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為10mm，單個大溶洞用單層護筒，兩個大溶洞用雙層護筒，并以此類推。：內護筒的沉放。當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護筒，用吊機(或樁機自身重量)把內護筒放入外護筒內沉至孔底，必要時用振動錘下沉。用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工時，施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。鉆頭直徑大于鋼護筒外徑3-5cm，護筒到位后鉆頭改為滿足成孔要求的鉆頭直徑。如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數較小，不能滿

9、足護筒下沉要求的，回填并加大鉆頭直徑二次沖孔，以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。5.4 注漿法溶洞層數較多，為串珠狀。溶洞位置勘察準確，洞高大于0.5米，小于2.5米，土層中有較厚的砂層，溶洞漏漿會引起坍方的情況，采用預先壓注水泥漿，待水泥漿壓注工作完成24小時后開始鉆進。壓注時壓力控制不大于0.4Mpa,并直到穩定2秒后再進行下一個孔的注漿，或相鄰孔冒漿為止。六、施工中出現的問題及處理6.1 坍 孔如果有透水層,當沖擊到溶洞后,由于突然漏漿造成水頭高度急劇下降,透水層失穩,形成漏斗狀坍孔。預防坍孔的方法:采用沖擊鉆沖孔施工時,可將鋼護筒坐落在亞粘土層上

10、,再繼續沖擊成孔;發現漏漿及時補水。坍孔的處理方法:a. 當成孔深度不大時,可全孔回填粘土,暫停一段時間后再深埋鋼護筒到不透水層,方可重新鉆孔;b. 當成孔深度較大時,可將鋼護筒一直坐落在坍孔的剌叭口下緣的亞粘土層上,護筒周圍回填粘土,擠實,再重新鉆孔。6.2 卡 鉆卡鉆的原因和處理方法: 沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小造成卡鉆,應經常對沖擊鉆進行補刃; 孔不圓,形成梅花孔,最好用五刃和四刃鉆頭打圓孔,不用一字鉆;十字孔、探頭石、落石等物卡鉆，或鉆頭卡在溶洞內，上下提動無效時，用“一”字形或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊，將障礙物擊破或擠走，提出鉆頭。鉆頭在沖擊填充的片石時,沖擊后彈起的石塊將鉆頭和

11、孔壁的空隙擠住,鉆頭不能上下,可用小沖擊鉆沖動,或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石碴松動后再提出。鉆頭被溶洞頂板卡住時，可用漏斗形鋼套管順著大繩下入至鉆頭頂，導出鉆頭。鉆頭提出后用小沖程慢慢修孔，必要時回填片石、黏土重鉆。發生卡鉆事故后，不宜強提鉆頭,免得拉壞機械,拉斷鋼絲繩,掉鉆頭。當鉆頭可以上下活動時，利用鉆機上下提動鉆頭，并用撬棍拔動大繩使鉆頭旋轉，反復多次，提出鉆頭。6.3 斜 孔由于溶洞面傾斜或出現探頭石,致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔。解決辦法是回填片石,三次以上無法調正就上報監理及業主，在取得同意后灌注水下砼,待強度形成后用小沖程打緊錘反復沖擊,直至調正過來為止。但過大的沖程會導

12、致成孔不圓,造成斜孔,一般以24 m 為宜。6.4 漏 漿 在沖擊成孔中,由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通,泥漿迅速流走,水頭高度急劇下降,造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數量的片石和粘土,一旦出現漏漿,要及時回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補水,防止水頭高度繼續下降。 意外跑漿：地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區。6.5 埋鉆埋鉆是由坍孔造成的。施工中發現漏漿應立即將鉆頭提到孔外,如果未及時提鉆,漏漿后坍孔,鉆頭便被埋在孔中。處理方法:人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺10m以內,地下水易于控制,沒有大的承壓力,人可以下到樁孔中去邊挖坍落的泥石,邊護筒跟進,一直挖到鉆頭位置,護筒也跟進到鉆頭位置。真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部,用9m3 空壓機通過5066mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。6.7 其它注意問題 遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現掉錘現象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌掉錘現象。 混凝土坍落度以1820cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續、