桩基施工遇到溶洞怎么处理

1、桩基施工遇到溶洞怎么处理 桩的作用是将上部建造物的荷载传递到深处承载力较强的土（岩）层上，或将脆弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。今日的内容除了桩基之外，还附带为大家讲解一下溶洞的处理方法。 一、桩的分类 1）桩按受力状况分为端承桩和摩擦桩两种。 端承桩是穿过脆弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制嵌岩深度为主，对沉渣厚度的要求严格。 桥梁工程中的端承桩多数要求嵌岩。 摩擦桩彻低设置在脆弱土层中，依赖桩端阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受荷载，施工时以控制桩端设计标高（长度）为主。 对于桩端为硬土层者，又有摩擦端承桩，端承摩擦桩。 桥梁工

2、程中的摩擦桩，通常不计挤密作用。 2）桩按施工方法分为预制桩和灌注桩 预制桩按照沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等； 灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻（冲）孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。 二、混疑土灌注桩施工 1.灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 2.与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节省钢材、振动小、噪声小等特点。 3.灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。 2.1

3、 干作业钻孔灌注桩 1、干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分离为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。 2、钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，削减钻杆的摇晃，准时订正钻孔的偏斜或位移。 3、钻孔至规定要求深度后，举行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，削减桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。 4、钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋庇护层均应符合设计规定，绑扎结实，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防

4、止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立刻灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度5060cm。 2.2 泥浆护壁成孔灌注桩 1、泥浆护壁成孔是利用泥浆庇护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。 2、成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。 3、泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。 2.2.1 埋设护筒和制备泥浆 钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒上部设12个溢

5、浆孔，是用厚48mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，庇护孔口，防止地面水流入，增强孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。 护筒顶高出施工水位1.5m，并高出地面0.3m， 保证护筒内泥浆顶标高一直高于外部水位至少1m。 在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.11.4的泥浆。一般1.21.3；易坍地层可提高到1.4左右。 泥浆的作用： 稳定水压： 使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避开孔内漏水，保持护筒内水压稳定； 护壁： 泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔； 浮（携）渣： 通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、

6、排土的作用。 2.2.2 成孔 1）盘旋（潜水）钻机成孔 盘旋钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。 盘旋钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环（泵举）排渣两种方式。 正循环排渣法 在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。 反循环排渣法 砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。 2）冲击钻成孔 冲击钻机通过机架、卷

7、扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破裂岩层或冲击土层成孔。 冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头。 冲孔前应埋设钢护筒，并打算好护壁材料。 冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.40.8m范围内应低提密冲，并准时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉34m以后，冲程可以提高到1.52.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。 施工中，应常常检查钢丝绳损坏状况，卡机松紧程度和转向装置是否灵巧，以免掉钻。 3）冲抓锥成孔 冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，

8、锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。 适用于柔软土层(砂土、粘土)中冲孔，但碰到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。 2.3 验孔 1、验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道状况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以削减桩基的沉降量，提高承载能力。 2、泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。 3、对于稳定性较差

9、的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.151.25。含砂率=4%(大直径桩2%) 图：钻孔偏斜订正 清孔作业： 1、钻孔达到要求深度后，采用泥浆泵准时举行清孔，避开延时过长，泥浆钻渣沉淀而造成清孔困难或坍孔。 2、钻孔达设计深度终孔后，将输浆管下到孔底5080cm，换用比重1.051.25的新鲜泥浆举行清孔，直到钢筋与导管下入孔内，重新测孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度满意要求后，方可举行下道工序施工。 3、留意保持孔内水头，防止坍孔； 4、清孔后，检查孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量标准要求。 5、实行一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时光。 6、不

10、得用加深孔深来代替清孔。 2.4 浇筑水下混疑土 泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中举行的，故称为浇筑水下混凝土。 水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，务必具备良好的和易性，协作比应通过实验决定。 水下混凝土浇筑常用导管法。 浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后剪断（或快速拔出）悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下快速排出球塞进入水中。 图：水下砼灌注过程暗示图 导管埋深应保持在26m之间 过小易发生导管进水，过大易导致“埋管”。 图：首盘砼用量-导管埋深静计算图 1、导管口到孔底的距离不宜太大或太小，一般2040cm。

11、太大不利于将沉渣带起，底部砼质量难以保证；太小简单堵管。 2、为防止导管进水，首盘砼应使导管埋深不少于1m。 在浇注前，探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计厚度，再次清孔，直到满意要求为止。 砼由拌合站负责生产，用斗车运至现场，检查和易性、坍落度等指标。如不符合要求，应举行二次拌合，二次拌合仍达不到要求，不得使用,然后重新按协作比举行称量下料，直到满意要求。 浇注首批砼时应留意： a.导管下口至孔底的距离一般为2040cm。 b.第一批砼储备量应确保导管一次埋入混凝土面1.0m; 所需混数量按公式计算： VD²/4· (H1+H2)+ (d²/4)h1 V灌注首批砼所

12、需数量（m³）； D桩孔直径（m）； H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.20.4m； H2导管初次埋置深度（m）； d导管内径（m）； h1桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即 h1 = rwHw/rc； 由专人测量导管埋深及管内外砼面的高差，填写砼浇注记录 封底砼灌入后，应认真检查封底状况，确认封底胜利后，举行正常浇注。 浇注开头时，要继续有节奏地举行，尽可能缩短拆除导管的时光； 当导管内砼不满时，缓缓地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。 当井孔砼面临近钢筋架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢浇注速度；当井孔砼面进入钢筋骨架一定

13、深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在砼中有一定的埋深，稳定钢筋并留意控制钢筋笼中心位置。 为确保桩顶质量，砼浇筑比桩顶设计标高高0.5（0.6）1.0m。 在浇注将近结束时，导管内砼柱高度相对削减，导管内砼压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增强、比重增大。若消失砼顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇注工作顺当举行。 图：沉渣厚度、砼灌注高度决定 如发觉导管漏水，且事故发生的位置能够决定时，可用此法补救。对工艺、阅历的要求较高。 导管水密承压及接头抗拉实验： 导管水密承压及接头抗拉实验,管内水压不小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝所能承受灌注砼时最大内压力的1.3P

14、。 P按以下公式计算: P=rchc-rwHw p导管可能承受的最大内压力(Kpa)； rc砼拌和物的比重（取24KN/m³）； hc导管内砼桩最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计； rw井孔内水或泥浆的容重（KN/m³）； Hw井孔内水或泥浆的深度（m）。 2.5 灌注桩施工质量要求及彻低技术 灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。 施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料举行检查，对施工组织设计中制定的施工挨次、监测手段也应举行检查。 2.5.1 成孔质量检查及要求 1、灌注桩成孔深度的控制要求： 泥浆护壁

15、成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。 2、灌注桩的沉渣厚度： 当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。 表：灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 2.5.2 钢筋笼制作及安放要求 钢筋笼制作时，要求主筋沿环向匀称布置，箍筋的直径及间距、主筋的庇护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接衔接。加劲箍应设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，按照施工工艺要求，所设弯钩不得向内圈伸露，以免阻碍施工。 钢筋笼主筋的庇护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为±20mm；非水下灌注混凝土桩为±10mm。 钢筋笼制作、运送、安装过程中，应实行措施防止

16、变形，并应有庇护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时，应避开碰撞孔壁。灌注混凝土时，应实行措施固定钢筋笼的位置。 2.5.3 混凝土搅拌与灌注 1、混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度；灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实状况。 2、灌注桩各工序应继续施工。钢筋笼放入泥浆后，4h内务必灌注混凝土。 3、灌注后，桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。 4、浇筑混凝土时，同一配比的试块，每班不得少于1组；泥浆护壁成孔的灌注桩，每根不得少于1组。 5、混凝土灌注桩的质量检验标准应符合规定。 表：混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准 图：混凝

17、土灌注桩质量检验标准 2.5.4 施工验收资料 桩基施工验收应包括下列资料： (1) 工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等。 (2) 经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更状况。 (3) 桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。 (4) 桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐藏记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。 (5) 成桩质量检查报告。 (6) 单桩承载力检测报告。 (7) 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。 2.5.5 桩基础工程平安技术 (1) 桩基础工程施工区域，应采取封闭式管理，进入现场的各类施工人员，务必采纳平安训练，严格按操作

18、规程施工，顺从指挥，坚守岗位，集中精力操作。 (2) 按不同类型桩的施工特点，针对不平安因素，制定牢靠的平安措施，严格实施。 (3) 对施工危急区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的四周，桩架下)，要加强巡察检查，对于有险情或异样状况时，应立刻停止施工并准时报告，待有关人员查明缘由，排解险情或加固处理后，方能连续施工。 (4) 打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调节，保持稳定，防止意外事故发生。 (5) 加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。 三、溶洞处理方案 岩溶地区钻孔灌注桩施工的关键是如何保证成孔过程中不漏浆，或虽漏浆但不发生坍孔，保证桩孔顺当

19、成孔、成桩并满意承载力要求。施工中应对比设计供应的地质钻孔柱状图来判识岩溶地层状况，做到心中有数，提前预防。因此按照溶蚀发育情况、空洞大小、溶洞填充物状况，桩基施工采用常规的泥浆护壁方式，向孔内抛填片石，回填贫混凝土，压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同的施工工艺。 3.1 片石回填 实行正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，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、烧碱和锯末，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，掺加比例为每米2包，掺加锯末时，掺加比例为粘土的10%。 2、掺加方法 片石采用强度30Mpa的花岗岩或石

20、灰岩，石块粒径以1550cm为宜。 掺加粘土时采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法以整袋投放为佳。 掺加方法为：片石、粘土袋和水泥或锯末（倘若掺加）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上1m处。 3、施工留意事项 亲密留意观看钻机工作状况、四周地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常状况发生，发生漏浆现象，立刻处理。 按照地质柱状图，在临近溶洞时勤观看、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样来推断是否临近岩溶地层。 临近岩溶时主绳松绳量应为12cm，防止击穿岩壳时卡钻。 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要准时投放粘土块、片石并补水，以保持孔内水位高度。 3.2 贫混凝土回填

21、实行正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时或碰到倾斜岩面时填入低标号混凝土，间隔一定时光后采用冲击钻冲击成孔。 1、混凝土标号及协作比 混凝土标号通常采用C20贫混凝土，为尽快提高混凝土强度，节省施工时光，应在混凝土中掺加一定的早强剂，提高贫混凝土的早期强度。 2、掺加方法 对于倾斜岩面，为校正孔位，回填贫混凝土应与倾斜岩面顶面平齐，对于溶洞处，回填顶面高于溶洞顶板50cm。 3、施工留意事项 回填48h后回填混凝土强度达到70%方可重新开钻。 3.3 注浆加固 注浆方法处理钻孔桩溶洞，是通过设计院供应的地质勘察资料，对钻孔桩穿过的溶洞举行填充和加固的方法，该方法对于处理大溶洞是非常有效的措施。 1、注浆孔布设 按照设计院供应的设计资料，先找出最大的溶