一、關(guān)于樁基溶洞
溶洞主要隱藏在地層中,一般接近水平方向發(fā)育的不規(guī)則狀態(tài),這給樁基施工帶來許多困難。在樁基工程中,溶洞的出現(xiàn)會給樁基施工的鉆孔和混凝土澆筑都帶來嚴(yán)重的影響。
二、樁基施工溶洞處理的步驟
1、了解地質(zhì)情況和樁基類型
樁基施工中的溶洞處理是詳細(xì)了解工程所在地的地質(zhì)情況,并確認(rèn)該工程設(shè)計(jì)的樁基類型,根據(jù)樁基樁位地質(zhì)、樁基類型、水文資料,掌握溶洞出現(xiàn)的位置,并大致推斷其范圍、充填情況和性質(zhì),制定合適的施工方案和施工技術(shù)保障措施。這項(xiàng)工作需要專業(yè)人員進(jìn)行勘測和把關(guān),需要將每個孔位的地質(zhì)柱狀圖發(fā)給專業(yè)技術(shù)人員,確保溶洞的位置、大小、充填情況的真實(shí)性,并讓設(shè)計(jì)人員和管理人員根據(jù)具體的地質(zhì)情況采取相應(yīng)的施工方案。
2、選擇溶洞處理方案
在選擇溶洞處理方案時(shí),需要參考已經(jīng)完工的相關(guān)工程的建設(shè)效果和經(jīng)濟(jì)分析,綜合評價(jià)每一個方案的質(zhì)量安全、施工難度、施工進(jìn)度和施工成本等多項(xiàng)因素,在各個方案中選擇一個最有的施工方案。對于有些溶洞分布廣泛而復(fù)雜的地區(qū),施工難度會加大,而溶洞處理方案的選擇范圍也比較窄,這是因?yàn)閺?fù)雜的地區(qū)對溶洞處理的要求更高,必須進(jìn)行有效的分析后選擇最有安全保障的處理方案。
3、制定質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定主要包括對溶洞處理效果的綜合評價(jià),一是要保證護(hù)壁的牢固可靠,而是要防治孔壁的滲水和塌孔。在進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定時(shí),最需要考慮的溶洞處理后可能出現(xiàn)的漏洞和處理的薄弱點(diǎn),因?yàn)楸∪醐h(huán)節(jié)是溶洞處理后最可能造成質(zhì)量問題的地方,所以相關(guān)的質(zhì)量管理部門需要參考溶洞測定技術(shù)人員的測量結(jié)果和建議。
4、確定環(huán)境保護(hù)措施
環(huán)境保護(hù)措施主要包括水土、植被的保護(hù)措施、水環(huán)境的保護(hù)措施和大氣環(huán)境的保護(hù)措施,同時(shí)還要注意施工過程中生產(chǎn)生活垃圾的管理,在施工完成后也要對施工垃圾進(jìn)行正確合理的處理。
三、溶洞處理的原則
樁基施工中溶洞處理的原則主要包括下列五個方面:
(1) 要確保每根樁的詳細(xì)勘測,為選擇相應(yīng)施工方案提供依據(jù);
(2) 對處理溶洞的填充物進(jìn)行土工試驗(yàn),檢測容重、孔隙率、含水量等物理參數(shù);
(3) 對每根樁都要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的溶洞處理方案和成孔方法;
(4) 對每種處理方案,都要進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算,完善施工方案,指導(dǎo)施工;
(5) 遇到大溶洞時(shí), 必須請監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位核查,并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施。
四、樁基施工溶洞處理的主要措施
1、灌注水泥混合物的處理措施
樁基施工溶洞處理的一種常見措施是灌注水泥混合物,將溶洞地區(qū)的承載能力進(jìn)行有效加強(qiáng),在采用這種處理方法是要注意如果鉆孔穿越溶洞、漏漿太快而無法達(dá)到加固目的時(shí),需要采用集中拋填的措施,集中拋填是指將黏土、片石和袋裝水泥或混凝土集中填入,該方法的前提條件是填入時(shí)間短而集中。對于溶洞的高度在2—5m,且洞內(nèi)為無填充物的溶洞,沖孔至溶洞頂板巖層時(shí),泥漿突然下降,補(bǔ)給泥漿不能回升,則采取先填充碎石、砂混合物和袋裝水泥,使溶洞空洞形成一個自然圓錐體。
2、注入水泥砂漿的處理措施
樁基施工溶洞處理的注入水泥砂漿措施使用在較復(fù)雜的巖溶地區(qū),一般溶洞層數(shù)較多,且保證溶洞位置勘察準(zhǔn)確,土層中有較厚的淤泥層、砂層、圓礫土層,注漿利用水泥形成的漿液,首先是填充巖溶裂隙,其次是回填溶洞空腔。鉆注漿孔也是對地質(zhì)情況的進(jìn)一步勘探,溶洞內(nèi)充填物呈松散或軟塑狀態(tài),可直接注入水泥漿,空隙較大的部位可注入水泥砂漿。根據(jù)成樁直徑、圍護(hù)體積的最小直徑及堆積體成形規(guī)律,計(jì)算填砂量。為防止洞內(nèi)高壓阻止灌砂,利用其他孔作為減壓孔,壓力穩(wěn)定時(shí)即可停止。
3、片石黏土筑壁的處理措施
樁基施工溶洞處理的片石黏土筑壁處理措施,具體來說是指鉆至距離溶洞頂部1m左右時(shí),準(zhǔn)備足夠的片石和黏土,當(dāng)穿過溶洞頂板后提出鉆頭,向孔內(nèi)投入黏土、片石,片石、黏土采取分層按比例拋填入孔,將黏土和片石擠入孔壁,實(shí)現(xiàn)人工造壁。沖擊過程中要注意孔內(nèi)水位變化情況,如果孔內(nèi)泥漿下降較快,應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿,測量并控制沖孔深度至溶洞頂距離小于50cm時(shí)提出沖錘,向孔內(nèi)繼續(xù)拋填片石、黏土,然后再進(jìn)行沖孔,如此往復(fù)直至穿過溶洞后逐漸加大沖程至正常沖孔速度。
五、鉆孔與關(guān)注的處理措施
1、鉆孔遇到溶洞
(1)首先分析一下孔壁是否穩(wěn)定,會不會出現(xiàn)卡鉆、埋鉆情況。如果肯定不會,就進(jìn)一步看看沖洗液漏失情況。如果沖洗液漏失不嚴(yán)重,可以采用降壓鉆進(jìn)方法,在溶洞的底部慢慢磨出一個小孔,當(dāng)小孔的深度達(dá)到0.5m左右時(shí),就可以恢復(fù)正常鉆進(jìn)。
(2)如果孔壁穩(wěn)定、沖洗液漏失嚴(yán)重,可采用投粘土或粘土球的方法堵水。當(dāng)孔深大于15m時(shí),粘土或粘土球是不容易到底的,可以用鉆具往下壓送。
(3)如果孔壁雖不穩(wěn)定,但溶洞高度不大、不會出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌時(shí),也可用投粘土或粘土球方法進(jìn)行護(hù)壁。
(4)如果孔壁很不穩(wěn)定、溶洞高度大,可能出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌和甚至報(bào)廢時(shí),先研究一下溶洞的深度位置。如果深度不大,例如在孔深15m處,就可采用套管護(hù)壁,變徑鉆進(jìn)的方法。原來是110孔徑,可下108套管,再改用89鉆具鉆進(jìn)。在這里補(bǔ)充一句:有經(jīng)驗(yàn)的管理人員在復(fù)雜地區(qū)施工時(shí),為了預(yù)防孔內(nèi)事故,往往在確定開孔口徑就留了一級、甚至兩級的余地。
(5)如果孔壁不穩(wěn)定且溶洞深度較大,如用套管護(hù)壁,變徑鉆進(jìn)方法?赡軙驘o法回收套管造成成本過高時(shí),可以采用水泥漿固結(jié)后,重新鉆進(jìn)的方法。為了節(jié)約時(shí)間,固孔水泥漿可以添加速凝劑,一時(shí)沒有速凝劑時(shí),可以用食鹽。
2、灌注遇到溶洞
(1)砼充填法
在成孔后,安裝導(dǎo)管灌注C20砼,至溶洞頂2米處終止灌注,6小時(shí)后再進(jìn)行二次成孔,使溶洞中形成新的有一定強(qiáng)度穩(wěn)定性的孔壁,確保樁身砼的灌注成功。
(2)鋼護(hù)筒跟進(jìn)的處理措施
樁基施工溶洞處理的另一常見措施是鋼護(hù)筒的跟進(jìn),其中鋼護(hù)筒一般直接在工廠訂做,護(hù)筒壁厚12~15mm,護(hù)筒直徑根據(jù)樁徑、溶洞層數(shù)選取。多層護(hù)筒跟進(jìn)時(shí),沖錘直徑要根據(jù)護(hù)筒直徑進(jìn)行調(diào)整。由于鋼護(hù)筒長度較長,護(hù)筒的制作、加工及拼接的精度、準(zhǔn)確性要求較高,尤其是施工現(xiàn)場的拼接質(zhì)量控制。為此在護(hù)筒拼接前必須逐段對各護(hù)筒進(jìn)行筒徑、長度的檢查,做好標(biāo)識,并設(shè)置導(dǎo)向鋼板,以保證其順直度,逐段拼接,施放護(hù)筒,直至其不能自行下落,然后采用振動錘施打至預(yù)定深度。