1、 中國地質大學（武漢）本科畢業論文（設計）本科畢業業論文（設計） 題目： 馬山工工業園區區舊城改改造項目目巖溶地地層 鉆孔灌灌注樁漏漏漿、埋埋鉆問題題探討 姓 名名： 馬志志興 學號號： 20112100016604 學院（課部）：工程學學院 專業業：勘查查技術與與工程 指導教教師： 吳翔 職稱： 教授 評 閱閱 人： 職稱稱： 220166 年 6 月 摘要我國南方方是一個個巖溶發發育比較較集中地地地區，隨著南南方經濟濟建設的的發展，巖溶地地區工程程基礎施施工建設設項目也也越來越越多。因因此受巖巖溶地層層的影響響，引發發了很多多工程地地質問題題諸如巖巖溶地基基受巖石石的不完完整性失失去了穩穩

2、定性和和巖溶地層層做鉆孔孔灌注樁樁過程中中遇到漏漿漿、埋鉆鉆等問題題受到人人們的關關注。因因此，全全面準確確分析這這些問題題原因，設計正正確的巖巖溶處理理方法對對巖溶地地區工程程建設有有重大意意義。目目前，國國內外學學者對巖巖溶地層層施工中中遇到的的卡鉆、埋鉆、漏漿、堵漏和和防斜等等問題進進行了很很多研究究，而且且也取得得很多成成就和成成果，但但是應用用到實際際工程中中出現的的巖溶問問題，處理方法法達不到到現場預預期效果果。武漢市江江夏區馬馬山工業業園區舊舊城改造造項目CC塊地大大面積區區域屬于于石灰巖巖巖溶強強發育地地區，其其建筑樁樁基采用用沖擊鉆鉆孔灌注注樁施工工工藝，巖溶強強發育給給施工

3、帶帶來了很很多問題題。由于于巖溶地地層出現現復雜裂裂隙和多多種類型型溶洞導導致施工工過程出出現多次次漏漿和和埋鉆問問題。本文針對對該項目目中出現現的漏漿漿和埋鉆鉆問題通通過現場場調研和和參考相相關文獻獻進行科科學分析析，結合合現場處處理的方方法對其其進行合合理分析析并提出出最優解解決方法法。關鍵詞：巖溶地地層、鉆鉆孔灌注注樁、漏漏漿、埋埋鉆 、科學分分析、改改進 ABSSTRAACT SSoutth CChinna KKarsst iis aa reelattiveely conncenntraatedd arrea, wiith thee deevellopmmentt off thhe S

4、Soutthss ecconoomicc coonsttrucctioon, fouundaatioon cconsstruuctiion in karrst areea cconsstruuctiion proojeccts is alsso iincrreassingg.Thhereeforre iit aaffeecteed kkarsst fformmatiionss, ccaussed a llot of proobleems succh aas eengiineeerinng ggeollogiicall kaarstt roock fouundaatioon tthatt doo

5、es nott loose thee sttabiilitty aand inttegrrityy off thhe kkarsst fformmatiionss enncouunteeredd inn dooingg booredd muud lleakkagee, uundeergrrounnd ddrilllinng aand othher isssuess atttenntioons.At preesennt, dommesttic andd fooreiign schholaars karrst forrmattionns eencoounttereed iin tthe conns

6、trructtionn off sttuckk piipe, buurieed ddrilllinng, mudd leeakaage, pllugggingg annd aantii-obbliqque andd ottherr isssuees aa loot oof rreseearcch, butt allso manny aachiieveemennts andd reesullts, buut tthe commbinnatiion of thee acctuaal pprojjectt apppeaars enooughh foor kkarsst iissuues adddre

7、sssedd reeachh thhe ssitee iss exxpecctedd too exxpecctattionns. MMasaan ccityy off Wuuhann Inndusstriial Parrk rredeevellopmmentt prrojeect C bblocck bbeloongiing to a llargge aareaa off sttronng ddeveeloppmennt iin KKarsst rregiionss, tthe imppactt off thhe uuse of buiildiing pille bboreed ppilee

8、coonsttrucctioon ttechhnollogyy, sstroong karrst devveloopmeent to thee coonsttrucctioon oof aa loot oof pprobblemms.SSincce tthe emeergeencee off coompllex fraactuuress annd kkarsst fformmatiionss caave leaadinng tto mmanyy tyypess off coonsttrucctioon aappeearss moore thaan ooncee pllasmma lleakka

9、gee annd bburiied pippe pprobblemms. TThiss paaperr apppeaars in thee prrojeect andd leeakaage of plaasmaa buurieed ppipee prrobllemss thhrouugh fieeld invvesttigaatioon aand reffer to thee reelevvantt liiterratuure forr sccienntiffic anaalyssis, coombiinedd wiith on-sitte ttreaatmeent metthodd bee

10、reeasoonabbly anaalyzzed andd prropoosedd opptimmal sollutiionss. Keeywoordss:Kaarsttforrmattionns,ddrilllinng ppilee, mmud leaakagge, burriedd drrilll,Sccienntiffic anaalyssis, immproovemmentt 目錄緒論4 第一節節 選題意意義44 第二節節 國內外外鉆孔灌灌注樁漏漏漿、埋埋鉆問題題研究現現狀44 第三節節 研究思思路55第二章 工程概概況6 第一節節 施工工現場設設計6 第二節節 地質概概況 88 第三

11、節節 施工工總況10鉆孔灌注注樁漏漿漿、埋鉆鉆題探討討112 第一節節 現場施施工漏漿漿、埋鉆鉆問題概概況112 第二節節 漏漿14 第三節節 埋鉆22結論288 致 謝謝29參考文獻獻30 第一一章 緒論 第一節節選題意意義 巖溶又名名卡斯特特，是水水對可溶溶巖石即即石灰巖巖、泥灰灰巖、大大理巖、石膏、巖鹽層層等進行行化學溶溶蝕和物物理機械械破壞作作用從而而形成的的溶洞、溶溝、裂隙、暗河、石芽、漏斗、鐘乳石石等奇特特的地面面及地下下形態的的總稱1。巖溶在我我國是一一種很常常見危險險性地質質現象。長期以以來，在在巖溶地地區的各各項工程程建設中中，由于于遇到場場地內出出現多種種巖溶形形態，巖巖溶

12、地下下水和其其他地質質作用等等會對地地基穩定定性產生生極大的的影響，同時也也造成了了工程質質量問題題和安全全隱患。通常，巖溶地地區地質質構造非非常復雜雜，各個個時期、各種成成因的巖巖溶強發發育，造造成工程程建設施施工難度度大而且且還會增增加安全全隱患。隨著經經濟快速速發展的的今天，世界各各國對巖巖溶地區區開發利利用尤為為普遍，尤其以以路橋梁梁基樁和和高層建建筑基樁樁開發為為主，但但由此也也頻繁引引發巖溶溶塌孔、埋埋鉆、漏漏漿等一一系列問問題，成成為工程程項目建建設攔路路石，已已引起了了國際社社會的普普遍關注注。本文對馬馬山工業業園舊城城改造項項目鉆孔孔灌注樁樁施工進進行調研研，工程程設計耗耗時

13、一個個月完工工，但實實際已經經施工兩兩個月完完成566%的工工程，每每出現漏漏漿事故故大約耗耗時4-72小小時處理理，每出出現一次次埋鉆事事故大約約耗時114-36小小時處理理。所以以此次巖巖溶地質質問題加加大了工工程成本本和延長長了工期期，對甲甲方和乙乙方都造造成了很很大的經經濟損失失。所以以對漏漿漿和埋鉆鉆問題的的探討，除了對對馬山工工業園舊舊城改造造項目工工程有直直接指導導意義和和使用價價值，還還在許多多類似工工程方面面有巨大大的參考考價值。 第二二節 國內外外鉆孔灌灌注樁漏漏漿、埋埋鉆問題題研究現現狀19900年，PPerrrierr H,simmon M和LLacrroixx M.2

14、通過土工工織物處處理石灰灰巖路基基和臨近近路基溶溶洞塌陷陷的工程程實例,解釋了了其利用用土工織織物做成成網狀結結構來預預防巖溶溶地區路路基的溶溶洞塌陷陷,對國國內相關關工程的的設計處處理方案案有巨大的參考價價值。119911年,GGarllanggerJJ.E3提提出了溶溶洞的工工程地質質勘察方方法,并并對此類類場地的的基礎設設計原則則和方法法也做了了總結。19996年,Goooodiing D.JJ.和AAbduullaa W.A.4提提出了石石灰巖上上弱膠結結沙層塌塌陷的預預測模型型。19998年年，Whhitee W B5提出對影影響樁基基穩定安安全及施施工的巖巖溶地貌貌，可根據據其所處

15、處地理環環境和地地質條件件綜合分分析，因地制制宜進行行處理。20004年,英國Tonny WWaltthamm6和二十多多位不同同國家專專家編寫寫了塌塌陷與沉沉陷一工工程與建建設中的的巖溶與與洞穴巖巖體問題題,闡闡述了巖巖溶隱患患的工程程處理問問題。國外對巖巖溶樁基基礎施工工遇到的的漏漿、埋鉆問問題處理理研究相相對淺顯顯，但對對巖溶地地層的事事故的原原因分析析研究非非常值得得我們借借鑒。熊源宗等等對鉆孔灌灌注樁施施工遇到到埋鉆事事故，從從工程地地質和土力學學方面分分析了埋埋鉆的成成因，并并進行了了鉆孔泥泥漿換漿漿，清除除孔內混混凝土，依據檢檢測抗拔拔試驗原原理，采采用反力力頂升法法對提鉆事故故

16、進行了了很成功功的處理理7。趙繹繹鈞對一一起發生生在旋挖挖鉆機大大口徑無無循環鉆鉆孔過程中中出現埋鉆鉆事故，進行了了分析，并并總結出出事故發發生的原原因及普普遍性，探討了了泥漿在在無循環環鉆進工工藝中的的重要性性，提出出在鉆桿桿與鉆頭頭分離前前準備了了“爆破法法”的方案成功功處理現現場兩起起埋鉆事事故8。朱立立群結合合工程問問題對軟軟土砂層層及砂質質泥巖等等復雜地地質條件件下鉆孔孔樁施工工出現的的深層塌塌孔和串串孔漏漿漿等問題題進行研研究，并采用單單管高壓壓旋噴樁樁來加固周圍圍土體防防止坍塌塌，解決了了現場問問題9。周雷雷春和張張萬濤結結合工程程項目中中鉆孔灌灌注樁施施工時出出現的漏漏漿現象象

17、和處理理措施進進行研究究，結合不不同地層層漏漿情情況采取取回填黃黃土低速速沖擊、回填黃黃土加袋袋裝水泥泥錘擊封封孔，該該處理方方法在現現場應用用取得了了成功10。國內由于于近些年年工程建建設項目目快速發發展，所所以對巖巖溶地層層大力開開展研究究，針對對巖溶地地層出現現的漏漿漿、埋鉆鉆問題有有一定的的研究。從這些些問題研研究中有有很多內內容值得得學習借借鑒。 第三三節 研究思思路本文試圖圖在己有有的理論論基礎上上,依托托具體的的工程項項目,對對巖溶地地區鉆孔孔灌注樁樁施工項項目出現現的漏漿漿、埋鉆鉆事故進進行探討討。其中中以C44號樓見見洞率最最為嚴重重達到1101根根，同時時C4樓樓也是巖巖溶

18、最為為復雜地地層包含含了工程程所有地地層情況況。所以以本文針針對C44樓進行行問題探探討來概概括整個個項目。具體來來說,本本文研究究工作將將主要包包括如下下兩個方面面: （11）本文文以C44樓為基基礎研究究事故原原因，結結合工程程項目的的調研，利用科科學分析析研究巖巖溶鉆孔孔樁出現現的事故故原因。 （22）結合合國內外外學者對對該問題題的研究究，針對對該項目目探討巖巖溶地區區樁基施施工出現現漏漿、埋鉆問問題處理理,提出出解決具具體工程程問題的的方法。本文在結結合國內內外已有有巖溶鉆鉆孔樁事事故處理理新技術術、典型型實例解解剖、現現場調研研與理論論分析相相結合的的路線進進行研究究。以馬馬山工業

19、業園舊城城改造項項目巖溶溶鉆孔灌灌注樁漏漏漿、埋埋鉆問題題為依托托,針對對具體情情況和調調查研究究結果,提出最最為合理理的解決決方法，并對比比分析現現場處理理處理方方法，進進行歸納納總結。 第二二章 工程程概況 第第一節 施工現現場設計計 本工程程位于湖湖北省武武漢市江江夏區譚譚鑫培路路，為馬馬山工業業園舊城城改造一一期項目目C地塊塊，工程程包括四四棟322-33層層住宅樓樓。C1號號樓由于于通過超超前鉆鉆鉆孔取芯芯未發現現巖溶發發育地層層，所以以結合地地層條件件，以強強風化砂砂巖及強強風化泥泥巖作為為擬建物物的基礎礎持力層層，采用筏筏板基礎礎所以不不采用鉆鉆孔灌注注樁基礎礎。而C22、C33

20、、C44號樓地地處巖溶溶強發育育地層，選擇灰灰巖及中中風化泥泥巖作為為擬建物物的樁端端持力層層，采用用鉆孔灌灌注樁基基礎。所所以現場場布置圖圖2-11中從左左到右ZZ形分布布C1（為生活活區位置置）、CC2、CC3、CC4號樓樓。圖中中工程主主要材料料材料為為鋼筋和和水泥的的堆放位位置，在在施工便便道兩側側空余地地段。延延伸到施施工場地地的道路路用鋼板板鋪設。生活用用水選用用市政水水管網，生活用用電接的的外電，用電不不足時采采用柴油油發電機機供電，在電纜纜穿越車車輛便道道時須穿穿鋼管并并埋設，埋設深深度大于于0.66米，以以防因過過往車輛輛碾壓而而造成安安全事故故。挖設設泥漿池池的位置置一般避

21、避開樁位位，選擇擇不影響響正常施施工的空空余地段段，在不不能避開開時，選選擇后鉆鉆孔的樁樁位地段段做泥漿漿池。工程現場場平面布布置圖如如下圖22-1：圖2-1 馬山工業園舊城改造一期項目C地塊C2C4C3C3住宅33F/2D建筑高度H=97.80mC2住宅32F/2D建筑高度H=92.05mC4住宅33F/2D建筑高度H=97.80m 第第二節 地質概概況 2.2.1地層層概況項目現場場之前是是居民區區，所以以地勢平平坦,地地面標高高在24.3031.24mm范圍,地貌單單元為長長江三級級階地。地質巖性性111構成成從上至至下敘述述如下: 素填層：顏色呈呈黃褐色色、紅褐褐色，主主要由粘粘性土和

22、和少量建建筑垃圾圾及生活活垃圾近近期回填填組成。土體松松散，均均勻性差差，不易易固結。層厚00.36.99m。 粉質粘粘土層：顏色呈呈灰黃色色、褐黃黃色，主主要由含含少量鐵鐵、錳質質氧化物物和少量灰灰白色高高嶺土組組成。為為中等偏偏高壓縮縮性土，具有一一定的可可塑性。層厚227.6mm，層頂頂埋深00.38.8mm。 粉質粘粘土層：顏色呈呈黃褐色色、紅褐褐色、灰灰褐色，主要由由含較多多鐵、錳錳質氧化化物及結結核、少量灰灰白色高高嶺土和和少量碎碎石組成成。為中中等偏低低壓縮性性土，成成硬塑狀狀態。層層厚06.44m，層層頂埋深深0.336.6m。 殘坡積積粉質粘粘土層：顏色呈呈灰黃色色、褐紅紅色

23、，主主要由含含少量灰灰白色高高嶺土、含泥巖巖，砂巖的的風化物物和局部含含少量砂砂巖及硅硅質巖碎碎石組。，為中中等偏低低壓縮性性土，成成硬塑狀狀態。本本次勘察察揭露最最大厚度度為222.2mm，層頂頂埋深00.69.55m。 紅粘土土層：顏顏色呈棕棕黃色、棕紅色色，主要要由含少少量鐵、錳質氧氧化物和和較多灰灰白色團團塊狀高高嶺土組組成。手手捻粘性性極強，為中等等偏低壓壓縮性土土，成可塑塑狀態。本次勘勘察揭露露最大厚厚度為110.77m，層層頂埋深深12.0220.55m。 灰巖層：顏色呈呈淺灰色色、灰白白色。節理、裂隙發發育，巖巖芯采取取率較高高，巖芯芯較完整整，取芯芯率為880%90%，RQQ

24、D約為為85%，屬較硬硬巖。揭露最最大厚度度為9.5m，層頂埋埋深133.830.5m。根據本本次鉆探探揭露該該層有溶溶洞發育育，在灰灰巖區施施工388個進入入灰巖的的鉆孔中中共有55個鉆孔孔發現有有溶洞分分布，溶溶洞高00.27m，溶洞由由可-軟軟塑狀態態的粘性性土充填填,見洞洞率為113.22%，灰灰巖面起起伏很大大，根據據建筑筑地基基基礎設計計規范(GBB 5000077-20011)中的66.6.2條，該場地地的巖溶溶發育程程度等級級為巖溶溶強發育育。 強風化化砂巖層層：顏色色呈灰褐褐色、灰灰白色。節理、裂隙發發育，層層面受侵侵蝕，夾夾有薄層層狀泥巖巖。巖芯主主要呈砂砂狀及少少量碎塊塊

25、狀，錘錘子一敲敲就碎。層厚00444.2mm，層頂頂埋深00.327.6m。 -1強強風化泥泥巖層：顏色呈呈灰黃色色、灰色色。風化呈呈土狀及及碎塊狀狀，手易易掰斷，結構、構造不不清晰，節理、裂隙發發育。層層厚020.0m，層頂埋埋深3.0556.66m。 -2層層中風化化泥巖（S2ff）為灰灰色、灰灰綠色，節理、裂隙較較發育，節理面面被鐵質質侵染，巖芯較較破碎，取芯率率為500%770%，RQDD約為660%，屬于低低取芯率率；屬軟軟巖，完完整程度度為較破破碎，手手易掰斷斷。本次次勘察揭揭露最大大厚度 12.9m，層頂埋埋深5.7661.00m。 工程地地質剖面面圖如圖圖2-22：圖2-2 馬

26、山工業園項目工程地質泡面圖2.2.2現場場地下水水條件本場地地地下水類類型一是是存在于于素填層層的上層層滯水，二是存存在于巖巖溶裂隙隙的水。上上層滯水水主要補補給來源源為大氣氣降水，受季節節和氣候候影響，勘察期期間測得得上層滯滯水穩定定水位為為地面下下0.112.7m（對應的的標高為為24.1028.64mm）；巖巖溶裂隙隙水賦存存于層灰巖巖中的溶溶洞或溶溶隙中，但本次次勘察未未能測得得灰巖中中的地下下水位。該工程程項目在在居民區區施工，周圍沒有有造污染染的企業業，根據據水質分分析資料料結合鄰鄰近建筑筑經驗，地下水水和場地地土對砼砼結構及及鋼筋砼砼結構中中的鋼筋筋具微腐腐蝕性。 第三三節 施施

27、工總況況2.3.1 施施工介紹紹工程總施施工鉆孔孔灌注樁樁數為3341根根，出現現溶洞地地層樁數數1822根，鉆鉆孔直徑徑8000mm樁樁基埋深深7-8m、入入巖深度度1.55-3mm的嵌巖巖樁。其其中以CC4號樓樓見洞率率最為嚴嚴重達到到1011根，同同時C44樓也是是巖溶最最為復雜雜地層包包含了工工程所有有地層情情況。工工程進行行期間出出現7次埋鉆鉆事故CC4號樓樓出現77次，出出現大規規模漏漿漿事故663次CC4號樓樓出現447次。結合現現場前施施工情況況，前期對對普通地地層施工工使用旋旋挖鉆機機和汽車車反循環環鉆機進進行鉆孔孔成樁，中中后期遇遇巖溶灰灰巖地層層全部換換成ZZ-66型沖擊

28、擊鉆機（11臺臺）進行行鉆孔成成樁。現場場泥漿泵泵配置有有3PNN型泥漿漿泵和BBW2550型泥泥漿泵，3PNN泥漿泵泵在沖擊擊鉆孔時時進行泥泥漿循環環；BWW2500型泥漿漿泵用于于現場后后注漿使使用。33PN型型泥漿泵泵和BWW2500型泥漿漿泵詳細細參數見見表2-1和表表2-22。工程程中出現的的巖溶地地層埋鉆鉆事故全全部發生生在沖擊擊鉆機鉆鉆孔過程程，巖溶溶地層類類型主要要為全填填充串珠珠狀溶洞洞、全填填充單孔孔溶洞和和空孔溶溶洞三種種，溶洞洞大小介介于0.2-7m。 表表2-11 33PN泥泥漿泵 3PN泥泥漿泵參參數泥漿泵型型號流量（mm3/h）揚程（mm）轉速（rr/s）泵效率（

29、%）功率（kkw）口徑（mmm)軸功率配帶功率率吸入排除3PNII5426147003212.00 229085108214214.77 151153716.77 表2-2 BW250型臥式三缸往復式單作用活塞泵 BW2550型臥臥式三缸缸往復式式單作用用活塞泵泵參數泥漿泵型型號流量(LL/h)壓力（MMPa）泵速（mmin-1）功率（kkw)效率（%）缸徑（mmm)吸入排出吸入排出吸入排出吸入排出BW25502501662.5 420020015728065145964.5 611611690606.0 7727252356.0 74242 2.3.2鉆孔灌灌注樁施施工 結結合現場場施工情情

30、況和地地層性質質，現場場采用的的鉆孔灌灌注樁工工藝流程程見圖22-3： 圖2-3 沖擊成孔灌注樁工藝流程 第三三章 鉆孔灌灌注樁漏漏漿、埋埋鉆問題題探討 第第一節 現場漏漏漿、埋埋鉆問題題概況3.1.1項目目施工中中期事故故問題狀狀況馬山工業業園舊城城改造項項目施工工中期（4月115日前前）出現現漏漿事事故255起、埋埋鉆事故故3起。詳細匯匯總見表表3-11 表33-1 馬山山工業園園舊城改改造項目目4月115日前前事故匯匯總表馬山工業業園舊城城改造項項目4月月15日日前事故故狀況表表樁號鉆機號設計樁徑徑（mmm)孔深（mm）樁長（mm）混凝土方方量（mm3）漏漿系數是否埋鉆鉆設計實際設計實際

31、理論實際C2-1111沖6800018.336 18.550 11.000 11.114 5.600 15.000 2.688 否C2-1118沖6800019.990 20.000 12.224 12.334 6.200 13.000 2.100 否C2-1117沖6800019.220 19.330 12.225 12.335 6.211 18.000 2.900 否C2-996沖6800020.330 20.330 11.000 11.000 5.533 15.000 2.711 否C3-1114沖9800027.330 27.440 19.555 19.555 9.833 22.550

32、 2.299 否C3-995沖3800032.770 32.770 25.005 25.005 12.559 31.000 2.466 否C3-994沖3800037.770 37.770 29.995 29.995 15.005 32.000 2.133 否C3-1103沖9800034.995 35.000 27.000 27.005 13.660 29.000 2.133 否C3-441沖3800035.880 35.880 28.115 28.115 14.115 38.000 2.699 否C3-889沖9800034.225 34.330 27.005 27.005 13.660

33、44.000 3.244 否C3-882沖3800045.330 45.330 37.995 37.995 19.008 64.000 3.355 否C4-1141沖2800028.990 29.000 21.552 21.662 10.887 29.550 2.711 是C4-1152沖8800053.550 53.550 45.662 45.662 22.993 54.660 2.388 否C4-1150沖8800049.550 49.770 41.992 42.112 21.117 55.880 2.644 否C4-1144沖4800025.550 26.000 17.990 18.44

34、0 9.255 25.000 2.700 否C4-1119沖2800037.770 37.990 29.556 29.776 14.996 33.550 2.244 否C4-1147沖4800053.440 53.550 45.663 45.773 22.999 51.000 2.222 否C4-1124沖2800040.550 40.660 32.335 32.445 16.331 40.000 2.455 是C4-1145沖4800025.220 25.550 17.447 17.777 8.933 22.000 2.466 否C4-448沖5800034.220 34.330 28.66

35、5 28.775 14.445 109.00 7.544 否C4-1136沖4800048.880 48.880 41.550 41.550 20.660 75.000 3.644 是C4-550沖5800029.660 29.660 23.775 23.775 11.994 28.550 2.399 否C4-1149沖4800046.880 46.990 39.115 39.225 19.773 47.000 2.388 否C4-1130沖8800045.770 45.880 37.885 37.995 19.008 48.000 2.522 否C4-1143沖2800018.225 18.

36、550 11.000 11.225 5.655 15.000 2.655 否 本本表3-1選取取現場出出現大規規模漏漿漿樁即漏漏漿系數數（實際際灌漿量量/理論論灌漿量量）大于于2的樁樁孔，現現場出現現3起埋鉆鉆事故也也都發生在在漏漿樁樁中。3.1.2現場場漏漿、埋鉆問問題概況況從現場調調研的數數據繪制制出馬山山工業園園舊城改改造中期期事故狀狀況表33-1中中可以看看出，工工程在4月115日（包括115日）前漏漿漿事故發發生255起、埋鉆事事故發生生3起，其中CC4號樓樓漏漿事事故發生生13起起且多數數漿系數數達到2.5以上上、埋鉆鉆事故發發生3起起。整個工工程施工工期間CC4號樓樓出現漏漏漿、

37、埋埋鉆問題題最多，導致施施工進度度十分緩緩慢。現場漏漿漿事故處處理多采采用“灌混凝凝土法”，在采用用該方法法不能解解決漏漿漿事故時時，現場場立即采采取回填填黃土措措施，并并進行二二次鉆孔孔。但這一處處理過程程有以下下問題：混凝土損損耗非常常大。由于混凝凝土運輸輸花費時時間較長長（400分鐘左左右），如果漏漏漿過程程中不能能及時補補充混凝凝土，易易導致塌塌孔事故故的發生生。處理漏漿漿過程周周期長：一是灌灌混凝土土周期長長（4-6小時時），二二是二次次鉆孔周周期長（4-66天）。 現場埋埋鉆事故故處理采用用“清孔法法”和“爆破法法”。在出出現埋鉆鉆不能提提出時，現場首首先采用用泥漿循循環清孔孔，如

38、果果清孔處處理失敗敗，采取取爆破措措施。一一般爆破破進行33-4次次，每進進行一次次爆破，上下活活動鉆頭頭，直到到鉆頭活活動范圍圍在20030ccm時，停止爆爆破，上上下活動動鉆頭直直到鉆頭頭提出。現場處理理埋鉆事事故出現現了以下下問題：現場進行行三次清清孔處理理全都失失敗。整個處理理過程周周期長（18-24小小時）。現場處理理埋鉆過過程中出出現了地地面垮塌塌事故。 第二節節 漏漿漿3.2.1漏漿漿事故分分析 馬馬山工業業園舊城城改造出出現漏漿漿事故頻頻繁，以以2個具有有代表性性的實例例C4-48和和C4-1366號樁作作分析。 圖圖3-11 CC4-448號鉆鉆孔柱狀狀圖 （11）如圖圖3-

39、11所示CC4-448號樁樁地層性性質：00-19.6m為為粉質粘粘土，含含少量鐵鐵錳質氧氧化物 ，部分分土層含含灰白色色高嶺土土團塊，局部含含砂巖及及硅質巖巖碎石，為中等等偏高中等偏偏低壓縮縮性土，可-硬硬塑狀態態，；119.66-20.4m為為溶洞充充填黏土土呈棕紅紅色，含含灰巖及及石英巖巖角礫，軟可塑狀狀態，充充填于灰灰巖溶洞洞中；220.44-23.8m為為灰巖呈呈淺灰色色、中風風化，主主要由方解石石構成，裂裂隙較發發育，取取芯率600%-75%，屬較較硬巖；23.8-30.5m為為空洞無無填充物物；300.5-32.2m為為灰巖呈呈淺灰色色、中風風化，主主要由方方解石構成成，裂隙隙發

40、育，取巖芯芯率600%，屬屬較硬巖巖；322.2-39.5m為為灰巖呈呈淺灰色色、中風風化，主主要由方解石石構成，隱隱晶質結結構，中中厚層狀狀構造，鈣質膠膠結，裂裂隙較發發育、取取巖芯率885-90%,屬較較硬巖。 原因分分析：工程開工工前，現現場每個個樁位都都打了超超前鉆，所以每每個樁孔孔都一一對對應一個個鉆孔柱狀圖圖。結合CC4-448號鉆鉆孔柱狀狀圖可以以看出，孔深在在23.8m出出現了66.7mm空洞層層，為了了查明空空洞大小小，工勘勘時在原原樁位四周周（離原樁樁位1.5m左左右）各各打了一一個勘測測孔，但但從巖芯芯的采取取中未發發現空孔孔跡象，所所以空洞洞體積最最大不應應超過33*3

41、*6.77m3。孔深深在199.6mm出現了了0.88m溶洞洞充填地地層，從從超前鉆鉆打的44個勘察察孔中發發現有兩兩個相鄰鄰孔在221m左左右出現現0.33m和00.5mm的溶洞洞層，其他他兩個孔孔巖心取取出完整整。所以結結合488號鉆孔孔柱狀圖圖分析，如果該該孔出現現大規模模沿裂隙隙漏漿事事故，一一定發生生在溶洞洞層和空空洞層。空洞層分分析：現場混凝凝土注漿漿過程中中在孔深深22mm處注漿漿量為557.55m3。結合合工勘報報告，對對空洞層層理論構想想一個最最大體積積空間VVk（不包包括可能能出現的的裂隙體體積），則理論論注漿量量為Vd。則有： （3-1） 式中： Vd 代表空空洞體積積

42、Vk代表樁樁孔除空空孔段的的體積所以通過過計算得得出：實實際注漿漿量577.5mm3小于理理論構想想的注漿漿量711.28m3，又因因為在鉆鉆孔過程程中在空空洞層出出現大量量泥漿漏漏失，但是在該該段鉆孔孔過程中中泥漿循環環未出現現顏色變變化。現現場在溶溶洞段鉆鉆孔過程程中泥漿漿循環出出現變紅紅現象，巖溶裂裂隙與溶溶洞充填填物是相相同的，所以在在泥漿循循環時遇遇到巖溶溶裂隙也也會出現現泥漿變變紅現象象。 所以綜綜合分析析得出：空洞不不存在巖巖溶裂隙隙，現場場灌注的的57.5m33混凝土土是在補補填空洞洞。溶洞層分分析：在灌注混混凝土在在20mm時出現現了大量量混凝土土漏失，漏失量量達到446m3

43、3現場采采取回填填黃土封封堵樁孔孔。結合合該樁打打的4個個勘察孔孔中發現現有兩個個相鄰孔在在21mm左右出出現0.3m和和0.55m的溶溶洞層，其他他兩個孔孔巖心取取出完整整；在該該溶洞層層段出現現大規模模混凝土土漏失以以至現場場只能回回填黃土土封堵樁樁孔。所所以該溶溶洞層一一定連接接著巖溶溶裂隙，該裂隙隙沿地層斜斜向下延延伸，連連接著一一個非常常大的空空間，導導致混凝凝土流失失嚴重。 圖圖3-22 CC4-1136號號鉆孔柱柱狀圖 （2）如圖圖3-22所示CC4-1136號號樁地層層性質：0-19.6m為為粉質粘粘土，含含少量鐵鐵錳質氧氧化物 ，部分分土層灰灰白色高高嶺土團團塊，局局部含砂砂

44、巖及硅硅質巖碎碎石，為為中等偏偏高中等偏偏低壓縮縮性土，可-硬硬塑狀態態;199.6-21.9為灰灰巖呈淺淺灰色、中風化化，主要要礦物成成分為方方解石，裂隙較較發育，巖芯較較破碎，采取率率60%-75%，屬較較硬巖；21.9-30.1m為為溶洞充充填黏土土層，呈棕棕紅色，含灰巖巖及石英英巖角礫礫，軟可塑狀狀態，充充填與會會巖溶洞洞中；330.11-30.3為灰灰巖層，呈淺灰灰色、中中風化，主要礦礦物成分分為方解解石，裂裂隙較發發育，巖巖芯較破破碎，采采取率660%-75%，屬較較硬巖；30.3-37.4為溶溶洞充填填黏土層層，呈棕棕紅色，含灰巖巖及石英英巖角礫礫，軟可塑狀狀態，充充填與會會巖溶

45、洞洞中；37.4-38.2為灰灰巖；338.22-41.3為溶溶洞充填填物；441.33-43.6m為為灰巖；43.6-44.7m為為溶洞充充填物；44.7-46.8m為為灰巖，裂隙較較發育，巖芯采采取破碎碎，采取取率500%左右右；466.8-53.8m為為灰巖呈呈淺灰色色、中風風化，主主要由方解石石構成，隱隱晶質結結構，中中厚層狀狀構造，鈣質膠膠結，裂裂隙較發發育，柱狀采采取率885-90%，屬較硬硬巖。 原因分分析：結合C44-1336號鉆鉆孔柱狀狀圖圖3-22，可以以看出該該溶洞類類型為串串珠型（4個溶溶洞層)，為該區域域常見巖巖溶地層層，鄰近近溶洞之間的灰巖層層厚度在00.1-1.3

46、3m。鉆孔孔過程中中未發現現泥漿大大量漏失失，在溶溶洞層鉆鉆進時返出棕棕紅色泥泥漿并間接性性攜帶稀稀泥出來來。在灌注混混凝土過過程中，孔深355m處發發現混凝凝土持續續漏失，該處混混凝土灌灌注達到到58mm3才停止漏漏失。后后續基本本處于正正常灌漿狀態，沒有出出現大量量漏漿現現象。結結合現場場出現的的灌混凝凝土持續續漏漿情情況，可可以確定定溶洞裂裂隙出現現在孔深深35mm處的溶溶洞層。3.2.2 漏漏漿處理理設計對對比分析析本工程區區存在大大規模層層次不一一的溶洞洞地層，部分溶溶洞層出出現巖溶溶裂隙，地層構構造比較較復雜。通過分分析施工工現場和和國內處處理方法法對本工工程的實實用性，本人結結合

47、現場場情況提提出了靜靜壓注漿漿法處理理該事故故，為確確保質量量和安全全，對以以下方法法進行分分析。 一、混混凝土護護壁進行行二次成成孔。一般采用用該方法法是針對對以下巖巖溶地層層進行處處理即：空孔大大型溶洞洞、填充充物為流流塑狀溶溶洞、溶溶洞內有有涌水等等大型溶溶洞112。由于這這些地層層的穩定定性差，灌注混混凝土可可以提高高它的穩穩定性，所以一一般采用用灌注混混凝土進進行二次次成孔。 工藝過過程： （1）在鉆鉆孔過程程中要對對上述大大型溶洞洞沖孔時時，就要要開始加加大泥漿漿比重，在擊穿穿溶洞頂頂板后，可以及及時補充充溶洞內內部缺失失漿，防防止涌水水、涌漿漿稀釋泥泥漿，導導致地層層壓力不不平衡

48、，發生孔孔壁坍塌塌。 （2）鉆至至溶洞底底板后，就可以以向孔內內灌注混混凝土到到溶洞頂頂1.0m 以以上。 （3）待混混凝土達達到700%強度度后，重重新鉆進進。現場大部部分漏漿漿事故采采用該方方法，但但是結合合工程實實際處理理情況，該方法法有以下下問題： （1）混凝凝土護壁壁二次成成孔法主主要作用用是補填填大型溶溶洞和提提高地層層的穩定定性，但但用來處處理巖溶溶裂隙會會造成混混凝土耗耗損量非非常大，而且不不一定能能封堵裂裂隙。所所針對現現場情況況采用該該方法，會造成成施工成成本增加加。 （2）第第一次灌灌注混凝凝土達到到70%強度才才可以二二次開孔孔，所以以導致在在第一次次灌注混混凝土到到第

49、二次次開孔需需要等待待72小小時讓混混凝土凝凝固。本本來該工工程工期期為1個個月，但但施工過過程中出出現了各各種問題題，使整整個工程程進度推推遲了22個月，該處理理方法對對工期的的推遲有有直接關關系。 二、片片石加水水泥進行行堵漏該方法一一般針對對串珠型型溶洞和和單層充充填式溶溶洞113，其主要要作用是是： （1）用用片石、水泥和和黏土混混合漿來來封堵溶溶洞層出出現的巖巖溶裂隙隙。 （2）在在泥漿大大量漏失失不能及及時補充充時，用用來補填填溶洞平平衡地層層壓力防防止塌孔孔事故。 工藝過過程： （1）遇到到這種類類型地層層樁基施施工要有有專人負負責密切切關注鉆鉆機沖擊擊狀況、泥漿循循環變化化，熟

50、記記鉆進深深度和地地勘報告告中溶洞洞的位置置。 （2）在鉆鉆孔即將將擊穿洞洞頂時，調小鉆鉆頭沖程程，防止止在鉆穿穿溶洞時時出現卡卡沖擊錘錘事故。如果發發現漏漿漿，及時時加大泵泵量向孔孔中補充充泥漿。該過程程證明已已穿孔，加大泵泵量補充充泥漿為為了防止止孔壁坍坍塌。 （3）在加加大泵量量補漿同同時，向向孔內拋拋填成袋袋水泥。 （4）然后后向孔中中投入厚厚粘土、片石混混合物，填充至至溶洞頂頂以上不不少于33m為準準。 （5）等漏漏漿現像像停止，再重新新進行鉆鉆進。鉆鉆孔過程程中使用用小沖程程進行鉆鉆進，保保證鉆錘錘能將水水泥、粘粘土和片片石混合合漿擠入入溶洞內內堵住裂裂隙同時時發揮護護壁作用用。

51、（6）現場場使用的的混凝土土凝固時時間大約約為3個個小時，所以沖沖孔前應應等待33小時，待水泥泥、粘土土和片石石混合漿漿把裂隙隙封堵，再開始始鉆進。該處理方方法與方方法一類類似，但但結合現現場基本本情況，該方法法有以下下問題：如果現場場有預備備片石，用該方方法處理理漏漿事事故是比比較理想想的。但但是施工工場地沒沒有準備備片石，而且臨臨近周邊邊也沒有有片石加加工公司司，所以以要采用用該方法法就需要要從其他他地區運運輸片石石，這樣樣會導致致施工成成本增加加、延長長施工周周期。結合現場場處理是是在方法法一不能能解決漏漏漿事故故時，采采取方法法二進行行封堵裂裂隙。但但是在現現場沒有有片石的的情況下下，

52、采用用回填黃黃土和成成袋水泥泥，該過過程進行行比較緩緩慢，一一般需要要花費66-8小小時。該方法處處理完也也需要進進行二次次開孔，所以整整個過程程耗時大大于方法法一，其其耗時大大約在44-5天天左右。 三、鋼鋼護筒跟跟進法：該方法一一般適用用于以下下地層情情況，一一是無填填充物的的特大型型空孔式式溶洞其其上部基基巖厚度度小于33m的；二是有有填充物物溶洞高高差在110m以以內的大大型溶洞洞144。該該類型溶溶洞容易易出現大大規模塌塌孔事故故，所以以確保成成樁采用用護筒跟跟進法。在施工工同一承承臺下的的樁基時時，優先先采用鋼鋼護筒跟跟進法處處理這類類型地層層。 工藝過程： （1）提提前加工工好鋼

53、護護筒：對對于不同同的孔深深采用鋼鋼護筒的的鋼板厚厚度不同同，一般般標準如如下：孔孔深在115m鋼鋼護筒采采用122mm厚厚鋼板；孔深在在15-30mm采用114mmm厚鋼板板，每節節度4mm左右，護筒內內直徑比比設計樁樁徑大110cmm。鋼護護筒總長長度要求求L（h+H）米米，h為為超前勘勘探溶洞洞高度，H為溶溶洞頂至至地面11.500cm以以上。 （2）結合合現場設設計8000mmm樁,為為了能達達到鋼護護筒跟進進采用110000mm鉆鉆頭成孔孔。結合超超前鉆做做出的柱柱狀圖，在溶洞洞頂以上上3m使使用現場場常規鉆鉆頭（8000mm)成孔。在鉆進進接近溶溶洞頂33m左右右時，使使用設計計鉆

54、頭（10000mmm）進行行鉆孔，同時攜攜帶鋼護護筒，然然后邊打打邊跟進進鋼護筒筒。 （3）護護筒的沉沉放：鋼鋼護筒下下放過程程中，一一是要保保證下放放位置準準確；二二是要在在下放完完成后要要經檢查查其高層層、垂直直度和頂頂面是否否水平。在沖錘錘擊穿溶溶洞頂部部后要反反復在溶溶洞頂板板出提升升沖錘，待到沖沖錘不受受阻時，表明成成孔已經經圓滑垂垂直，此此時跟進進鋼護筒筒至孔底底，必須須用震動動錘下沉沉，保證證鋼護筒筒被鋼絲絲繩吊著著。 （44）、護筒筒跟進至至最下層層溶洞底底1.0m以上。當鉆進進到溶洞洞底1mm后跟進進護筒到到該位置置，然后后換上設設計要求求的鉆頭頭（8000mm)進行鉆鉆進。

55、但但是出現現堅硬巖巖石時，沖擊鉆鉆擴孔難難度大，導致達達不到擴擴孔要求求不能下下放鋼護護筒，此此時則需需要回填填重新加加大鉆頭頭直徑進進行二次次擴孔保保證鋼護護筒能下下放。鉆鉆穿溶洞洞后，這這種類型型溶洞地地層一定定會出現現大規模模泥漿漏漏失，所所以要單單獨對該該孔進行行處理：待到孔孔內泥漿漿漏失完完后，及及時用225T汽汽車吊將將沖擊鉆鉆機吊開開，進行行水下混混凝土灌灌注，采采用混凝凝土進行行封堵，混凝土土須多次次進行，每次灌灌注混凝凝土量不不宜過多多，保證證在前面面混凝土土初凝后后進行，通過混混凝土低低流動性性可以起起暫堵效效果。等等到混凝凝土凝固固后，再再用沖擊擊錐錘進進行重復復回鉆、跟

56、進內內鋼護筒筒。 溶洞洞層鋼護護筒跟進進施工圖圖如圖33-3： 圖33-3 溶洞洞層鋼護護筒跟進進施工圖圖結合現場場情況，該方法法有以下下問題： （1）該項項目鉆孔孔樁徑是是8000mm，樁孔較較小，所所以采用用鋼護筒筒跟進法法對精度度要求很很高，這這樣會導導致施工工難度增增大。 （2）現現場沒有有成品鋼鋼護筒，所以要要采用該該方法就就需要結結合現場場情況設設計合適適鋼護筒筒，從外外地運輸輸到現場場使用，還需要要專門打打樁機將將護筒打打入孔內內。這一一過程耗耗時會在在810天天左右。 （3）現現場絕大大部分樁樁孔都是是溶洞地地層，如如果采用用該方法法就需要要制作大大量鋼護護筒，這這樣導致致施工

57、成成本非常常大。 四、結結合現場場設計注注漿法封封堵裂隙隙結合現場場混凝土土的漏失情況可可以判斷斷，該區域域溶洞層層有巖溶溶裂隙存存在，導導致混凝凝土的大大量流失失。所以以為了解解決這一一問題，本人結結合工程程情況和和查閱相相關漏漿漿處理文文獻，提提出了注注漿法解解決漏漿漿問題。本設計計方法借借鑒了朱朱立群提提出的“高壓水水切割旋旋噴注漿漿法”,結合合現場情情況對其其進行改改進設計計進。 高壓水水切割旋旋噴注漿漿法：對建筑基基樁樁內內進行施施工補強強鉆孔加加固持力力層。其工藝藝是在原原鉆孔樁上上進行補補孔，于于鉆孔內內置噴射射管至持持力層溶溶洞范圍圍段底部部,采用用高壓水水進行旋旋轉噴射射高壓

58、水水流切割割,從而而達到破破壞溶洞洞中的充充填物。經過多多次高壓壓清水反反復切割割清洗巖巖溶裂隙隙層后,由孔底底自下而而上用高高壓水泥泥漿旋噴噴注漿,使水泥泥漿與溶溶洞內未未被清理理留下的的粗硬顆顆粒充分分攪拌混混合，待待到水泥泥漿注入入差不多多時，在在注入濃濃水泥漿漿。最后再再進行孔孔口擠壓壓漿,待待注入的的水泥漿漿凝固后后形成的的固結體體與持力力巖層形形成完整整的持力力層,從而而達到持持力層內內溶洞處處理補強強的目的的15。 注漿法法封堵裂裂隙：本工程進進行鉆孔孔灌注樁施施工前，會對每每個樁位位打超前前孔，用用來探明明溶洞的的大小、填充物物的類型型和漏水程程度并繪繪制鉆孔孔柱狀圖圖。該方方

59、法利用用在超前鉆鉆孔內置置入噴射射管至溶溶洞底部部，在一一定壓力力下，利利用注漿漿泵把黃黃土和水泥形形成的水水泥漿注注入溶洞洞和巖溶溶裂隙內內進行封封堵。采用注漿漿法封堵堵裂隙必必須要滿滿足以下下兩點要要求： （1）注注漿壓力力選擇合合適，主主要保證證水泥漿漿能充分分封堵裂裂隙。 （2）水水泥漿中中添加合合適量的的早強劑劑試劑，保證水水泥漿能能在幾分分鐘或十十幾分鐘鐘后快速速凝固，這樣可可以減少少水泥漿漿的流失失，是材材料的利利用率高高、比較較經濟。 為了達達到上述述要求，水泥漿漿配比設設計如下下： （1）早早強劑選選擇甲酸酸鈣 甲甲酸鈣對對混凝土土的影響響在于可可以改變變混凝土土系統中中硅酸

60、三三鈣的濃濃度。甲酸鈣鈣能降低低體系中中的PHH值，提提高C3S的水化化速度，同時可可以提高高液相中中Ca+的濃度度，使硅硅酸鈣溶溶出速度度加快，達到快快速凝固固效果。根據王娟娟等116在研究究甲酸鈣鈣早強劑劑在普通通硅酸鹽鹽水泥中中的成果果，即隨隨著甲酸酸鈣摻量量從0%-2.55%的增增加，水水泥的凝凝結時間間逐漸縮縮短，初初凝時間間從2000miin 縮縮短到220miin，終終凝時間間從3000miin縮短短到300minn。我選選擇了甲甲酸鈣作作為水泥泥漿的早早強劑。現場水泥泥漿正常常初凝時時間為1170分分鐘，摻摻入2.5%的的甲酸鈣鈣可以使使水泥漿漿初凝達達到166分鐘左左右。 （