人工挖孔桩溶洞处理方法

1、徵人人工挖孔桩溶洞处理方法一、工程概况XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.1、场地基岩工程地质条件1-1、基岩的岩特征场地主要岩性可分为石灰岩，砾岩：石灰岩：灰色，岩石较为致密坚硬，隐晶结构，可见方解石脉，岩层，岩 层中溶蚀现象较发育，常形成溶成溶蚀裂隙，溶孔，溶洞，岩层面凹凸不平， 在短短距离内形成陡坎。砾岩：主要为钙质泥质胶结的砾岩，局部夹红砂岩，砾石成份以灰岩、白方质 灰岩、石英砂岩、硅质砂岩为主，岩石较硬。该层节理裂隙较为发育，溶槽及 溶洞等岩溶现象较为发育。1-2、基岩的地质构造，风化程度灰岩砾岩是该建筑场地的基岩，建筑场地内未发现大的构造断层。但小的构造 破碎带较发育，地表水

2、沿着构造破碎带下渗，溶蚀，使得岩溶较发育。由于灰岩，砾岩致密坚硬，为较硬岩，因此，风化程序较弱，强风层很薄。一 般为中至微风化。1-3、基岩中的岩溶发育程度可溶岩石与具有溶蚀能力的水，是岩溶作用发生和发展的主要因素。建筑场地 的灰岩，砾岩是可溶岩，而且多为中厚层状。节理裂隙发育，便于水的渗入。 大气降水是具有溶蚀能力的水。因此，建筑场地的石灰岩，砾岩的岩溶现象较 为发育。溶洞内多为软塑准状态的红粘土全充填或半充填，在外荷载的作用下， 极易造成溶洞的塌陷，危害程度严重。灰岩，砾岩的表面形态十分复杂，而且 变化较大，多形成溶沟，溶槽、漏斗等。2、场地基岩溶洞分布分析2-1、场地基岩分布分析由XXX

3、勘察建筑设计院提供的勘察报告显示：整个建筑场地的基岩 凹凸状态严重，陡坎率相当大。整块地带也就是约三百多平米起伏较缓，且边 沿都在溶洞区。2-2、场地溶洞分布分析2-2-1、开口溶洞主要分布在 1、3、4、5、6/H 轴和 F、E、C/1、3、4、5、6、7轴；2-2-2、闭合溶洞、溶槽整个场地均有分布；2-2-3、勘探钻头只有十几厘米直径，很难反应大面积孔内溶洞情况，从勘 察报告分析，还有较大量的溶蚀溶洞现象存在，必须在边施工边发现边向上 反应情况的基础上适情处理。二、施工准备1、施工前机械材料准备1-1、机械准备空压机4台/套风镐20台/套凿岩机4台/套深井泵15台/套铁锤10把电动卷扬1

4、5台/套手推车5台1.5-2m长钢钎 10根2、材料准备中粗砂、高标号水泥、木防、铁丝、元丁、干红砖、雷管、炸药等提前预算购 置，保证施工需求量。3、施工人员配备爆破施工员：1名有桩基孔内爆破施工经验；技术人员：1名有人工挖孔桩及处理桩基溶洞施工经验；施工人员：40名有人工挖孔桩及处理桩基溶洞施工经验；安全员：2名有人工挖孔桩施工安全管理经验。三、施工方法1、检查护壁。护壁一定要牢固，确认不牢固时，拆除重做；溶洞上方用钢筋 混凝土护壁（高度1.00M以上）。2、扩孔。遇溶洞时，孔径应增大300mm，其理由是遇溶洞时，万一岩溶膨胀 或下滑影响护壁，可在内再做一层护壁加固，同时也增大了施工作业面，

5、这有 利于边做边护壁，提供优越条件。溶洞孔存在扩孔难这一特性众所周知，一但 把溶洞底板炸穿，是无法堵住溶洞口的，所以，有时其孔径必须要达到设计扩 底直径那么大。3、用钢钎探插溶洞大小，深浅，走向，制订施工方案，用钢钎探插的方法， 可根据探插的结果研究可行性分析施工步骤，特别是材料准备等等相当关键。4、施工方法4-1、土洞即在土体由地下水溶蚀而成的溶洞，溶洞内无岩石，一般可能为流质泥浆 填充或无填充物的空洞等几种情形。在无外力搅动请况下，溶洞壁一般都处于 稳定状态，所以在遇到土中溶洞时应尽量避免搅动溶洞壁，不宜采用爆破方法施工。要穿过土体中溶洞施工时应采用人工清除溶洞中填充物再回填密实材料 的方

6、法施工。4-1-1、无填充物干洞、无填充物干洞在打穿洞顶土层后能直接观察到溶洞内的情况。当溶洞侧向深度小于1.0M且确认溶洞壁不会坍塌时，将溶洞内的浮土杂物清 除干净后用水泥砂浆砌筑120厚钢筋砖护壁，砌筑护壁时在溶洞顶上方预留浇 灌混凝土入口，待护壁砂浆凝结24小时后，用C25混凝土从预留口向护壁后 的溶洞空腔浇灌填充。、当溶洞侧深较大时，应选用松木对溶洞顶土体进行支撑（一次性使用，不 再拆除），确保施工安全，支撑好洞顶后护壁定型钢模，装模时在溶洞顶上方 预留浇灌混凝土入口，钢模形成稳固后浇灌C25混凝土填充溶洞空腔，浇灌 混凝土应振捣密实，可在混凝土中参加适量的微膨胀剂，保证混凝土与溶洞壁

7、 不留空隙。4-1-2、流质泥浆（或积水）填充溶洞。因打穿洞顶后不能直接观察溶洞内的 情况，则应先用钢钎探明溶洞的侧向和高度才能因地制宜地确定施工方法。 、当溶洞侧深不大时，按溶洞内无填充物作业方法施工，先掏干净溶洞内泥 浆抽干积水，溶洞侧深在1.0M以内的，砌筑好120厚钢筋砖护壁后用C25混 凝土填充护壁后的溶洞空腔。、溶洞侧深较大的，则先支撑加固洞顶土体后装钢模（或用水泥砂浆砌筑2 40厚钢筋砖护壁）浇灌C25混凝土填充溶洞空腔。4-1-2、当溶洞高度小于1.0M时，可一次砌筑护壁（或装护壁定型钢模）到顶， 在溶洞顶上方留浇灌混凝土口浇灌混凝土填充护壁后溶洞空腔。当溶洞高度大 于1.0M

8、以上时，应分节（每节高度不超过1.0M）进行施工，且应待下一节的 混凝土强度达到12Kpa以上后才能进行上一节的施工。当溶洞侧深超过2.0M以上时，用钢钎探明溶洞的平面走向在房屋基础平面图 标注清楚，提交建设单位组织设计单位处理。4-2、岩石层中的溶洞岩石层中的溶洞一般有开口溶洞（溶槽、漏斗）、封闭溶洞等情况，开口 溶洞有半边岩石半边土或放射状溶槽等情形。溶洞内填充可能是硬质粘土或软 土或流质泥浆或给水等填充物或干洞。4-2-1、半边岩石半边土开口溶洞、当土体为硬质粘土时，按逐节1.0M深往下施工，先掏空土体部分，然后 爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔后将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于120m m

9、厚的砖护壁，待护壁砂浆凝结24小时后。按照同样方法施工下一节，直至 墩孔底全部见岩后扩底成孔。、当土体为软土（但不流动）时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体部分 沿孔壁周向孔外斜打入1.01.5M长的硬原木（梢径35cm,沿墩孔周布桩 间距15cm）桩，然后掏空土体部分，再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔后 将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于240mm厚的砖护壁。待护壁砂浆凝结24 小时后，按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。、当土体部分是流质泥土或流砂时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体部 分沿孔壁周向孔外斜打入1.5M以上长的硬原木（梢径35cm,沿墩孔周布桩 间距10cm

10、）桩，然后掏空土体部分，掏土作业时边掏土边用扎成团的稻草塞 入硬木桩间缝隙，便其能滤水挡泥（砂），掏土至一节（0.5M左右）深时， 如发生孔底涌泥（砂）则用尼龙编织袋装砂压住孔底堵住泥（砂）涌，然后装 定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30混凝土护壁，护壁厚度应不少于15cm,护 壁内配竖向和水平双向电6200钢筋网，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破 炸碎岩石清出石渣，修正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见 岩后扩底成孔。、当土体部分流质泥土显泥浆状流动性很大时，先用尼龙编织袋（能透水） 装干拌1:2水泥砂浆（或干水泥粉）压入溶洞空腔泥浆中筑成一道封闭式围堰， 围堰上部应顶紧溶洞顶，待水

11、渗透编织袋使袋子内的干拌水泥砂浆（或干水泥 粉）吸水凝结后清除墩孔内泥浆，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30 钢筋混凝土护壁，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破炸碎岩石清出石渣，修 正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。4-2-1、岩石层中封闭式溶洞、当填充土体为硬质粘土时，按在硬质粘土层作业方法每节1.0M深往下施 工，直至穿过溶洞墩孔底全部见岩后扩底成孔。、当填充土体为软土（但不流动）时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体 部分沿孔壁周向孔外斜打入1.01.5M长的硬原木（梢径35cm,沿墩孔周 布桩间距15cm）桩，然后掏空土体部分，修正墩孔用水泥砂浆砌筑240

12、mm厚 的砖护壁。待护壁砂浆凝结24小时后，按照同样方法施工下一节，直至墩孔 底全部见岩后扩底成孔。、当填充土体是流质泥土或流砂时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体部 分沿孔壁周向孔外斜打入1.5M以上长的硬原木（梢径35cm,沿墩孔周布桩 间距10cm）桩，然后掏空土体部分，掏土作业时边掏土边用扎成团的稻草塞 入硬木桩间缝隙，便其能滤水挡泥（砂），掏土至一节（0.5M左右）深时， 如发生孔底涌泥（砂）则用尼龙编织袋装砂压住孔底堵住泥（砂）涌，然后装 定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30混凝土护壁，护壁厚度应不少于15cm,护 壁内配竖向和水平双向电6200钢筋网，待护壁混凝土凝结24小时后。按

13、照 同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。、当溶洞内填充物是流动性很大泥浆或积水时，排除溶洞内的泥浆、积水， 如果溶洞壁岩石完整，溶洞侧深不大（1.0M以内）且墩孔全部在溶洞内时， 可不做护壁，只需将溶洞内的泥浆冲洗干净，待浇灌墩芯混凝土一并填充。当 溶洞侧深大于1.0M以上时，则按设计墩径要求用水泥砂浆砌筑120mm厚砖 护壁，边砌护壁边用混合砂石填充护壁的溶洞空腔，如溶洞高度在1.0M以内 则一次将护壁砌到顶封闭溶洞，待护壁砌体砂浆凝结12小时才能继续往下成 孔施工；如溶洞高度超过1.0M以上了则清除干净溶洞内填充杂物后，从溶洞 底往上分节施工，砖砌护壁厚度应不少于240mm，

14、应采取灌浆砌法砌筑护壁 砌体，完成护壁砌体12小时内应不断排除溶洞内的积水，保证砌体砂浆的凝 结，必须待下节护壁砌体砂浆凝结24小时候才能施工上一节。4-3、遇多个裂隙型溶洞采取各个填堵的施工方式，即先施工一个裂隙口堵死后，再进行等下个裂隙孔， 依次施工，特别要注重护壁薄弱的环节。先用钢钎探插裂隙的深浅走向，必要时要打木防，踩干水泥粉来固定裂隙中的 岩溶。4-4、遇岩溶翻涌遇岩溶翻涌情况很多，也很难发现，对施工安全存在很多隐患，这就要多多研 究勘探报告和相邻几根桩孔的岩溶，岩石及裂隙、溶槽的走向进行分析， 用几米长的钢钎密密探插岩溶和溶洞的深度，宽度，了解其大致的岩溶含有量， 并分析其对桩孔的

15、施工影响。视分析情况，能堵则用木防，用整袋干水泥粉等一切办法堵，不能堵就须花大 力气将其掏空再堵，堵好洞口后，再在护壁处打洞，用混凝土再填充实。堵溶洞涌泥用整袋干粉水泥堵，踩是最好的方法。4-5、遇涌水遇涌水时，不要将水堵住，可用竹节或水管将其引入底部，用高扬程水泵日夜 抽排，抽若干天后，涌水可变小，同时可将浅桩孔的水位降低，对以后浇筑提 供方面。四、安全措施1、要有足够的工作面。保证遇特殊情况时有躲闪空间。2、大孔径及可能遇有岩溶膨胀下滑影响护壁时加大护壁厚度。3、扩孔施工要慢，不得爆破强挖。4、孔径要按设计放大角度慢慢变大，不得挖成悬岩装。5、岩石爆破时，一定要放小炮，以免炸坍护壁。6、遇

16、溶洞翻涌或堵溶洞岩溶时，应有三人以上配对施工，以便照应和保证突 击施工力量。7、保证场地排水畅通。避免地面水回渗墩孔内增加岩溶翻涌的次数和涌量。8、技术员应跟班逐孔检查护壁及施工情况，及时排除安全隐患，纠正不合格 工作。一、桩基概况XX高速连接线主线高架桥97#-A桩桩基设计直径200cm，设计桩长43.7m， 嵌岩桩基础，混凝土标号为C25.二、地质情况根据地质勘察报告资料，该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、 全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层 溶洞呈串珠型分布，上面三个溶洞

17、较小，分别为0.8m、1.2m和1.2m,最下一层 溶洞高度为9.1m，四层溶洞总高度为12.3m，溶洞内均为软塑状粘土全充填。三、施工方案的确定针对该桩溶洞较大且呈串珠型分布，施工技术难度较大，该工程又为市重点 工程，我公司从严把质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把该桩做列为 重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织所有技术人员讨论、研究方案 并学习有关溶洞处理方面的知识。根据该桩溶洞情况，溶洞内全为流塑状粘土全 充填，溶洞位置较深，最后确定先采用冲击钻成孔，投放抛填物的方法处理溶洞， 后考虑采用下放钢护筒的方案。四、施工前的准备1、人员组织项目部专门组织有关技术人员研究学习有关溶

18、洞处理的措施，并且成立了溶 洞处理应急小组。施工现场派4名技术人员分两班在工地24小时轮流值班，发 现问题及时上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学习溶洞处理的知识，使他 们对溶洞处理心中有数。总之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。2、材料准备片石100m3，粘土 20m3，水泥10T，编织袋200条，钢护筒30m.3、机械配备装载机40型一台，16T吊车一台，小斗车10辆。五、施工过程控制该桩护筒顶标高为11.005m，设计孔底标高-35.5m，应钻深度46.505m.采用 冲击钻成孔，钻头直径2.10m （加大钻头直径，使成孔直径不小于2.1m，为下放 钢护筒做准备，钢护筒直径2.09

19、m）,钻头质量4000Kg,后换为7000Kg原装钻 头。本桩1月1日开钻，1月16日穿过最后一层溶洞，钻孔深度40.1m.上部松软地层厚度9.29m，钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色，且有臭味。上 面两个溶洞较小，分别为0.8m和1.2m，中间间隔只有10cm，两溶洞已基本联 为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时，向孔内抛投片石高度0.5m， 以平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m,平稳冲砸。经仔细 观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动，孔位无偏斜。钻进溶洞后，无漏浆，钻头进 尺稍微加大。为保证固壁良好，向孔内投放片石1.5m，以0.6m的小冲程钻进， 钻进1m后，再次投放片

20、石1.5m，其中夹杂投入粘土，钻进时进尺较小，遂加大 冲程至1m，钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时，泥浆比重为1.6.第二层溶洞与第三层溶洞之间为5.4m的微风化含炭质灰岩，岩质较硬，进 尺慢，钻头损坏严重。我部及时进行调整改装钻头（质量4000Kg）换为7000Kg 的原装钻头。第三层溶洞穿破后，未见漏浆现象，由于该层溶洞较小高度只有1.2m，钻 头穿破溶顶后随即向孔内投放片石1.5m，并用0.6m左右的小冲程反复冲砸以固 壁。钻进过程中无异常。第四层溶洞最大，溶洞高度为9.1m，溶洞位置在孔深31m至40.1m之间。 钻头进入溶洞后进尺加大。泥浆有轻微漏浆现象，随即提出钻头，向孔内投

21、入片 石及粘土，厚度1.5m，然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后泥浆由灰黑色渐变 为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填，实际地层与设计相符。 由于该层溶洞大，抛投的片石大部分取用大直径片石，尺寸2540cm.溶洞内没 有发现大量漏浆现象，粘土未装袋抛投，只是夹杂于片石内投入。该溶洞处理时， 均采用每钻进1m投放片石及粘土 1.5m重复钻进的方法。溶洞内泥浆比重始终 控制在1.6以上。施工过程中由于钻头质量较大，钻机主机出现一点故障，中间 间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。四层溶洞处理时，泥浆比重均在1.6以上，泥浆未加水稀释，只保持循环， 浓度较大。六、处理效果该桩从开

22、钻到穿过最后一层溶洞，历时16天，钻孔深度40.1m.其中溶洞处 理共耗时7天，溶洞总高度12.3m.溶洞处理抛投片石共计75m3,粘土 18m3.我 部采用抛填片石及粘土的方法，成孔质量良好。钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻 及卡钻现象。钻头上下自如，无孔斜、缩孔现象。七、混凝土灌注混凝土采用垂直导管法进行灌注，采用商品混凝土并派实验人员前往混凝土 厂家进行质量控制，根据灌注情况随m，然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后 泥浆由灰黑色渐变为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填，实 际地层与设计相符。由于该层溶洞大，抛投的片石大部分取用大直径片石，尺寸 2540cm.溶洞内没有发现大量漏浆现象，粘土未装袋抛投，只是夹杂于片石内 投入。该溶洞处理时，均采用每钻进1m投放片石及粘土 1.5m重复钻进的方法。 溶洞内泥浆比重始终控制在1.6以上。施工过程中由于钻头质量较大，钻机主机 出现一点故障，中间间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。四层溶洞处理时，泥浆比重均在1.6以上，泥浆未加水稀释，只保持循环， 浓度较大。六、处理效果该桩从开钻到