洞桩基施霎的分析
[摘要】广州市花都区新华镇迎宾大道北侧中央商务区发展项目第一期A区桩基础工程中，设计了溶洞桩基施工工艺流程。本文阐述了溶洞施工的技术措施，分析了在溶洞地址条件下施工事故发生的原因并提出了相应的防范措施，总结了在溶洞地址条件下进行桩基施工应做的工作。
[关键词】溶洞桩基施工流程
1工程简介广州市花都区新华镇迎宾大道北侧中央商务区发展项目第一期A区桩基础工程，桩基础采用冲孔灌注桩，以微风化石灰岩作为桩端，阻力特征值为17000kPa，其岩石单轴极限抗压强度标准值为44MPa。钻探资料显示，该工程石灰岩岩溶较发育，溶洞较多，多沿层面裂隙溶蚀发育分布。在勘察的43个钻孔中，有5个孔揭露有溶洞，洞高0.50~8.20m，连续出现2个溶洞以上的有2个钻孔(初25、40号孔)。代写工程硕士论文溶洞内一般充填流软塑状粘性土或松散中粗砂，洞底有塌落掉块(如中等风化石灰岩碎块)，部分溶洞为半充填，溶洞局部连通性较好，施钻过程中，大部分钻孔漏水。石灰岩岩面起伏大，凹凸不平，相邻两钻孔之间岩面埋深相差悬殊，岩面坡度变化很大，溶洞分布规律性不强。因此，冲孔施工时必须采取措施防止桩孔塌陷。、溶洞桩基施工工艺流程溶洞桩基施工工艺流程见下页图。溶洞施工技术措施溶洞处理方案a.对于封闭的比较小的溶洞，采取注浆措施，振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。d.对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可投放片石、碎石夹粘土，或整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。e.溶洞为空洞，且深度在3m以上的，采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的施工方案。f.桩基施工时，事先做好桩孔防坍塌准备措施，如预备大量片石、泥土和编织袋，遇溶洞冲进施工困难时，为避免出现孔斜或漏浆，及时投人片石、泥土缓慢造孔，低冲密击。
3.2注浆法施工a.根据地质情况在每一根桩的中心位置钻注浆孔，取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。b.用注浆泵注浆，注浆压力控制在0.5一1.OMPa，速度为巧~20Umin，使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石)，然后固结，渗透最小直径定为3.0m，以保证冲孔时有足够的固结体。注浆时注浆管插人填充物的底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用犯.5号水泥，水泥浆配合比为水:水泥=0.8:1.0。若采用水泥砂浆，则配合比采用水:水泥:砂=l:l:0.8，需要用双液浆时，水玻璃的含量根据现场试验确定。c.单花管注浆，管头花管段长度为1oocm，注浆管外径为70mm。注浆时，通过注浆泵上的PQ仪分析确定注浆的速度和结束时间。压人量根据渗透半径、固结体积来计算，公式为Q二被2那冲(1一的A式中:R为渗透半径;H为溶洞高度脚为填充物的孔隙率;。为超灌系数;人为地区性经验系数;7尹为充填率与充填系数。这些参数和系数根据现场试验确定。d.为防止浆液流失，采用间歇注浆方式，使得先注人的浆液与砂子(或碎石)达到胶结后再注浆，循环多次，直至达到目.1.飞︸内」提供成孔条件。若洞内无填充物或填充物不满，则先填充碎石或干砂，然后注浆;若充填物呈松散或软塑状态，直接注浆固结;若充填物已固结呈硬塑状态，直接冲孔，施工时加强泥浆护壁。b.溶洞内无填充物或填充物较少需向洞内填充砂子的，选择一个合适的孔位，放人并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。用压风机将干砂压人，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其他孔作为减压孔。待达到计算的填充体积时，压力稳定后，即可停止。c.若灌人碎石，则钻一个大孔(直径不小于30cln)放人钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2。，投料时朱传平/关于溶洞桩基施工的分析溶洞桩基施工工艺流程图规定的最小注浆量和注浆压力控制值。e.注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆的压力调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。
3.3套内护筒施工溶洞为空洞，且深度在3m以上的，采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
3.3.1内护筒内径的确定内护筒内径大于桩径10cm，同时外径小于外护筒内径sem左右，壁厚为lomm。
3.3.2溶洞顶部冲孔根据超前钻的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，用冲击钻冲孔时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过soem。
3.3.3内护筒的沉放方法a.当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护管，用吊机(或冲机自吊)把内护筒放人外护筒内至孔底。到孔底后，内护筒不会靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。b.护筒沉放利用振动锤进行，内护筒下沉，直到溶洞的底部。c.重新冲钻，直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时，经监理工程师同意后即可终孔，此桩即成孔。
3.6要建立有效的水源保护与水质监测体系a.加强饮用水源的保护力度。按照((饮用水水源保护区污染防治管理规定》等相关法律的要求，划定供水水源保护区和供水工程管护范围，制定保护办法，特别是加强对水源周边设置排污口的管理严格监控化肥、农药的使用，杜绝垃圾和有害物品的堆放，加强畜禽养殖环境的管理，严格禁止在饮用水源保护区内从事网箱、围网等形式的水产养殖活动，防止供水水源受到污染和人为破坏。要建立水源保护区，定点划界，在保护区内做好封山育林、植树造林工作，严禁乱砍滥伐，防止植被破坏和水土流失，注意涵养水分，维护生态平衡，确保水源的水质和水量。b.建立有效的水质监测体系。供排水水质监测体系建设是目前工程建设的一个薄弱环节，应建立起完善的科学有效的水质监测体系，加强各部门之间的沟通与联系，按照国家的规定、规程、规范，依托当地水文、卫生、环保等部门开展水源水质监测工作，确保农村饮水安全。
3.7要按市场经济规律，合理确定供水价格德化地处山区，供水工程规模较小，日供水量只有几十吨至几百吨，加上供水工程建设投人以上级补助与集体投人为主，村民对供水收费不甚理解，水费的计收有一定难度。个别供水工程收取的水费无法维持正常的维修费用和管理人员的工资。为促进农村供水事业的良性发展，水利部门要加大宣传力度，积极争取物价部门和当地政府部门的支持，供水水价要按照国家行业政策的要求和本着“成本补偿、合理收益、优质优价、公平负担、保本微利”的原则，合理确定。要按市场规律，逐步使水价趋于合理，促进农村供水事业快速有序地发展。
4事故发生的原因及其防治措施由于溶洞地质病害对桩基稳定不利，施工时，可能造成漏浆、塌孔、脱锤等事故。朱传平/关于溶洞桩基施工的分析
4.1桩孔漏失
4.1.1桩孔漏失产生的原因因本区岩溶发育并受构造的影响，出现未充填的溶洞或裂隙，桩孔冲孔过程中，多次发生冲洗液漏失，漏失量大小不一，漏失量较大时，用3PN泥浆泵进行回灌都难以维持孔内液面的高度时，容易造成孔口坍塌。
4.1.2桩孔漏失的防治措施a.当锤头接近溶洞顶板l.om左右时，冲机机台有专人看管孔口，观察孔口的液面动态，发现液面下降，立即上报，以便及时进行处理，同时向孔内投人粘土、泥沙，直到冲洗液不漏失为止，然后用锤头下冲，利用锤头下冲产生的横向挤压力，将粘土和泥沙挤人裂隙，堵塞裂隙通道，达到堵塞目的。b.如泥浆漏失很大时，向孔内投人石块、沙袋和粘土并掺合水泥，直到泥浆上升至孔口为止，然后用锤头进行冲击，将投人的物质挤入溶洞或大的裂隙。当孔深接近漏失层顶部1.5一Zm时，向孔内投人一定数量的整包水泥，再进行冲击，这样，水泥将石块、粘土及沙袋固结，形成较稳定的孔壁，防止孔壁坍塌。
4.2孔壁坍塌
4.2，1孔壁坍塌产生的原因当桩孔内某一深度浆液产生的侧压力不能与溶洞内松散充填物侧压力平衡时，容易发生孔壁坍塌，特别是孔内泥浆突然漏失，孔壁悬空，孔壁坍塌较为严重。4.2.2孔壁坍塌的防治措施a.提高桩孔泥浆的比重，可减少孔壁坍塌。首先提高泥浆的密度，冲孔过程中将泥浆的密度提高到1.30沙耐以上;其次保持和增加孔口泥浆面高度，保证泥浆不漏失。b.重新埋置大于设计内径的2一3级的钢护筒。如1.6m的桩径，可重新下直径为1.8一2.0m的钢护筒，周围用水泥碎石固定好，待水泥凝固后再进行施工。e.回填治理。用l:l的粘土、河沙投人孔内直至孔口并压实，经过巧天后再重新测定孔位进行冲孔施工，控制锤头行程在1一1.5m，泥浆密度在1.30一1.35沙时，桩孔冲进的速度在3.0m币左右。
4.3锤头脱落
4.3.1锤头脱落的原因a.当锤头接近或冲过溶洞顶板时，桩机操作者没有采取有效的措施，在制动刹车的瞬间，锤头仍以其惯性下行，造成钢丝绳断裂，锤头脱落在孔内。b.因灰岩强烈起伏，产状陡削，锤头“顺层跑”产生桩孔弯曲，造成卡锤现象，将钢线绳索或锤销拉断，致使锤头脱落孔内。
4.3.2锤头脱落的防治及处理措施a.桩机操作者要熟悉地层情况，掌握遇灰岩和溶洞的冲孔孔深，合理实施工艺参数，减少锤头脱落事故的发生。b.加强对锤头和提引系统的检查，发现钢丝绳断丝，及时更换。c.发现因岩溶或层面倾斜，锤头出现歪倒时，即进行填石修孔或回填高标号混凝土，创造人工均质截面，减少锤头歪倒量。d.当锤头脱落在孔底内时，可用三角弯翼打捞锚进行打捞，打捞锚用20一30~钢板制作，焊接而成。
5结语在溶洞地址条件下进行桩基施工，应合理设计施工工艺流程，制定明确的溶洞施工技术措施，分析潜在事故原因并采取相应的防范措施。令章制度，建立经营管理机制，建立以水养水、自我维持、自我发/展、独立经营、自负盈亏，以及工程管理、养护维修、水源保护、水质监测、水价计收等规章制度，建立以供水为中心的“建、管、修、供”一条龙的服务体系，从而使乡村供水工程真正发挥应有的效益，让广大农村居民受益。水利部门要组织供水工程的管理人员参加上级部门的供水技术培训班，提高职工的业务技术和经营管理水平，不断掌握应用新技术、新工艺、新材料和先进的水质净化和检测手段，促进农村供水事业正常化、标准化、规范化运行。