莲塘小区冲孔桩工程漏浆、塌孔预案

1、福建省南安市第一建设有限公司龙岩市莲塘小区项目部 龙岩市莲塘小区第二标段工程冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案冲孔灌注桩漏浆塌孔预案福建省南安市第一建设有限公司2016 年 3 月 13 日0福建省南安市第一建设有限公司龙岩市莲塘小区项目部冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案一、工程概况1、设计概况：1.1 工程概况莲塘小区第二标段工程位于龙岩市莲南路以南，北邻民房，南侧为第四标段，地块东 侧是晟龙丽景时代，西侧为第一标段。建设单位 ：福建省龙岩市市场开发有限公司监理单位：福建省中福工程建设监理有限公司设计单位：中元（厦门）工程设计研究院有限公司施工单位：福建省南安市第一建设有限公司勘察单位

2、：建材福州地质工程勘察院1.2 建筑设计概况本工程由地下室及 4#、7#、9#楼等 3 栋 住 宅 楼 组 成 ，总造价约 16440 万元。4#室内 0.00 相当于黄海高程 333.2（黄海），7#室内0.00 相当于黄海高程 333.4（黄海）， 9#室内0.00 相当于黄海高程 333.7（黄海）详总体平面图。4#7#9#楼总建筑面积为：81079m2, 地上建筑面积为 58812m2,地下建筑面积为:22267m2。1.3 结构概况1.3.1 基础（1）地基基础设计等级甲级。建筑桩基地基基础设计等级甲级，4#7#基础为冲孔灌注 桩，其中 4#楼计 66 根，7#楼计 67 根。1.3

3、.2.砼强度等级:冲孔灌注桩持力层为中风化灰岩层，桩长（进入持力层1m 且桩长15m），桩身砼 强度等级水下 c35，水下砼施工配合比比设计提高一个等级，桩径 1000mm；2、地貌、地质概况本工程地质各土层自上而下分布情况:1、 杂填土：层底标高 323.04-334.50m。2、 粉质粘土：层底标高 276.24-332.15m。2-1、含卵石层底标高 306.71-330.70m。4、含碎砾石粉质粘土：层底标高 251.14-325.84m。4-1、次生红粘土：层底标高 275.15-318.51m。土洞：为空洞或为灰黑色，饱和，软塑-流塑的含角砾粘土充填。本次勘察范围和深度 内共揭露到

4、 137 个土洞，详见钻孔柱状图（附图 3）和土洞分布及特征表（附表 2）。层厚 0-34.80m，埋深 16.70-65.30m，层底标高 267.91-316.75m。5、破碎灰岩：层底标高 248.36-318.74m。溶洞：该层在本次勘察范围和深度内共揭露到 226 个，详见钻孔柱状图（附图 3）和溶 洞分布及特征表（附表 3）。发育于层，为空洞或充填有软塑-流塑含角砾粉质粘土，局 部含有少量碎石，碎石、角砾成分为中风化灰岩。土质一般呈灰黑色，饱和。层厚 0-36.10m， 埋深 18.90-85.04m，层底标高 247.53-313.46m。6、中风化灰岩：层底标高 244.99-

5、315.21m。溶洞：大部分以软塑-流塑的含角砾粘土充填为主，或为空洞，共揭露到 389 个溶洞， 详见钻孔柱状图（附图 3）和溶洞分布及特征表（附表 3）。层厚 0-56.40m，埋深 17.50-87.45m， 层底标高 245.35-314.40m。1福建省南安市第一建设有限公司龙岩市莲塘小区项目部冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案本场地地基具有垂直方向土层状态变化大，水平方向厚度变化大且地基土层分布与物 质组成不均的特点，场地土层属不均匀地基。本场地属于岩溶地区,受溶蚀作用影响,本层上、中部见及溶洞,洞内为空穴或为半充填 状态，充填物为松散状或稀流状的含粘性土碎砾石,据本次勘探到的溶洞在勘察深度

6、范围内 或大或小,或呈窜通式或是单体自闭式出现,变化无规律。二、施工中漏浆、塌孔的预防及应对处理措施由于本工程土洞、溶洞多、裂隙发育，冲孔桩施工过程遇裂隙，溶洞而漏浆将频繁发 生且不可避免。若因漏浆，继而造成桩孔孔壁悬空压力失衡及地表水侵入而产生的塌孔现 象经常发生，预防因孔内泥浆漏失产生的塌孔等连锁反应，这是在岩溶性地层地质条件下， 冲孔桩施工必须克服及解决的问题。现就针对遇土洞、溶洞的泥浆漏失、孔壁坍塌等的技 术难点，采取以下的预防及应对处理方案。2.1预防漏浆的保证措施2.1.1 形成原因 :1、 在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向 孔壁外漏失；2、

7、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃角漏浆；3、 护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆；4、 水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆；5、 本工程漏浆的主要原因为在岩溶性地质条件下存在的土洞、溶洞、空溶洞、裂隙 等不良地质而产生的。2.1.2本工程的防治措施：1、冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石反复冲击增强护壁；、片石、黄土回填采用正常成孔方法施工，漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石 挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥，以增大孔壁的自稳能力。1） 掺加比例：为有效利用片石，片石与粘土的比例为 3:7，掺加水泥时，掺加比例为 每米 2 包，掺加锯末时，掺加比例为粘土的 10%。2）

8、 掺加方法：片石采用强度30mpa 石灰岩，石块粒径以 1550cm 为宜。掺加粘土需 采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为：片石、 粘土袋（可选择添加水泥也可不添加）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上 1 米处。3） 施工注意事项：密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防 止不正常情况发生，发生漏浆现象，立即处理。根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，冲击岩层 的响声，抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳松绳量应为 12cm，防止穿岩壳时卡钻。钻穿岩溶地层上壳时，一旦漏 浆，要及时投放粘土块、片石并

9、补水，以保持孔内水位高度。4）主要适用范围及优势：适用于较小溶洞（溶洞高度小于3 米），无填充物或半填冲， 施工方法简单，造价较低。2、属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不 严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新 埋设。2福建省南安市第一建设有限公司龙岩市莲塘小区项目部 2.2预防塌孔的保证措施冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案冲孔施工中,经常会发生护筒下沉、歪斜、桩孔塌陷、桩机歪倒等现象，泛称为塌孔，主 要发生在地层结构中有较厚的砂层、卵石层和淤泥层等夹层部位的成孔过程。2.2.1 塌孔原因：1、 地层特别松散；2、 冲孔到含

10、水特别丰富或岩石裂隙处；3、 护筒埋设夯实不好或粘土不合格；4、 泥浆浓度过小；5、 护筒壁有漏眼造成孔内外串水；6、 上层造浆不好的情况下钻孔过快；7、 相对于本工程造成塌孔的主要原因为遇土洞、溶洞、大裂隙产生泥浆严重漏失使孔 壁完全悬空，地表水侵入使孔壁侧压力失衡而产生塌孔。2.2.2本工程的防治措施 ：1、 发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填冲孔，根据现场实际埋设深度，重新埋设 加长护筒再钻，钢护筒使用后不再回收；2、 如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混和物到坍孔 处以上12m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；3、 预见性地置入长钢护筒，

11、即在最易因漏浆而塌孔的部位（例卵石层）采用钢护筒完 全护壁隔离。三、本工程施工过程中可能存在的塌孔和溶洞的预防和保障措施（预案）既然溶洞、裂隙漏浆已不可避免，关键必须先解决因泥浆漏失而产生的塌孔现象。而预 防塌孔，首先应了解本工程最易产生的塌孔的地质层位，采取有效措施，才能杜绝塌孔的 隐患。根据本工程工程地质施工勘察揭示的每一个桩孔地层地质情况，结合以往堵漏防塌 的施工经验，在预防塌孔和溶洞封堵方面在本工程施工中拟采取下列措施。（1）预防塌孔的措施塌孔是由孔内因裂隙、土洞、溶洞使孔内泥浆漏失造成孔壁失衡及浅部地表水侵入作用 而产生孔壁垮塌的现象。根据施工勘察揭示的地层地质，本工程最易出现的塌孔

12、区段在上 部的杂填土、卵石层。因杂填土、卵石层结构松散、透水，只要孔内泥浆漏失，孔壁悬空， 此区段的地表水透过卵石层冲向孔内，继而冲垮孔壁，造成塌孔。只有将此区段的护壁做 好了，隔离了透水，基本就能杜绝塌孔现象的发生。因此，拟采用置入长钢护筒的办法隔 离卵石层。其办法为将钢防筒置入孔内，钢护筒长度要达到能全部隔离卵石层的长度且应 超过该层厚度 0.50 以上，将钢护筒底部置入卵石层底板下 0.50m 处方可。这样，就能有 效防止漏浆时卵石层的垮塌。每根桩钢护筒的置入长度应根据施工勘察报告揭示的卵石层 埋深标高（底板标高）及现有场地标高计算长度，只要遇漏失泥浆而不塌孔了，才能有充 足的时间来处理

13、溶洞，裂隙的封堵。(2)溶洞封堵办法溶洞的封堵，特别是较大溶洞的封堵，经常要经过多次不断反复的过程，才能取得效果。 为此关键在于人的因素。因要有耐心不怕麻烦，加上措施使用正确，办法及时，是完全可 以成功将溶洞封住的。目前溶洞的封堵材料普遍采用的是黄土、毛石，建筑废料（砖渣） 及袋装水泥等混合材料。要求施工过程时刻保持警惕，根据已施工孔深，对应施工勘察报 告揭示的溶洞埋深，当接近溶洞顶板时，应及时将泥浆循环胶管提离孔内，以便若发生漏3福建省南安市第一建设有限公司龙岩市莲塘小区项目部冲孔灌注桩漏浆、塌孔预案浆时能第一时间将冲孔桩锤提离孔内。当遇漏浆时，及时使用铲车往孔内填入一定量的黄 土，并迅速往

14、孔内回灌泥浆再用冲锤挤压；如遇大漏浆，可适当增加投入砖渣或小毛石等 混合材料，也可投入袋装水泥混合使用，用冲锤冲击挤压后回灌泥浆到孔口，待静止 4-8 小时后才能开钻。对于地勘揭示的小溶洞的漏浆，也可采用水玻璃加水泥的封堵工艺。此封堵办法在龙岩 一些工程实践应用中收到较好的效果。因其堵漏效果较为理想且操作简单，时间短，易被 工人接受。其方法是，当发现漏浆后，即往孔内投入一定量的袋装水泥和适量的水玻璃（水 玻璃用塑料桶装捆绑在袋装水泥上一起投入孔内），其水玻璃的加量为水泥的 8%-10%即可。 当水泥和水玻璃投入孔内后，用冲锤缓缓压入孔底，再用冲锤冲击袋装水泥和水玻璃，使 之充分搅拌和挤压到溶洞

15、部位。但冲锤在孔内冲击时间不宜大于 60 秒就得将冲锤提离孔口， 以防粘锤事故发生。之后用泥浆迅速回灌至孔口，静止 1 小时后即可重新冲孔作业。如遇 大溶洞，首先应填入一定量的黄土，砖渣等混合材料，用冲锤不断挤压，使之形成桥架作 用，达到一定程度后，再用水玻璃和水泥进行分层封堵得以固结，可以取得较好的效果。 总之，只要预防塌孔的准备工作和措施已做好，易塌孔部位已得到隔离，孔内泥浆漏失时 在短时间内是不会坍塌的，这样才能争取到较长时间从容对溶洞进行封堵。四、事故预防开钻前组织钻机手详尽了解该桩位的地质情况，准确了解钻机冲进情况，观察溶洞或土 洞的深度位置。由于本地段溶洞、土地发育较好，故每个桩孔开钻前都需做好以下准备工作：1、 人员配备：选择在处理土（溶）洞方面有着丰富经验的施工队伍负责本工程的桩基 施工，为顺利穿越土（溶）洞打下了良好的基础。2、 物料储备：现场储备可供装载机自由铲用的足够粘土、