溶洞区桩基施工方案

荔塘河特大桥岩溶区桩基施工方案一、工程概况荔塘河特大桥DK251+911.28～DK253+723.32，全长1812.04m，全桥孔跨布置为55-32m简支箱梁。简支箱梁采用迎江梁场预制，架桥机架设。全桥墩台基础采用钻孔灌注桩，均按柱桩设计，钻孔桩直径1.0m的368根、1.25m的88根，每根桩安装超声波检测管。全桥桥墩采用圆端型实体桥墩，桥台采用矩形空心桥台。支撑垫石采用C50混凝土；22#～32#墩台身采用C40混凝土，其余的墩台身采用C35混凝土；6-34#墩承台、桩基础采用C35混凝土，1～5#、35～54#墩及桥台的承台、桩基础采用C30混凝土。桥址区地貌单元较简单，地形平坦开阔，桥址区无泥石流、崩塌、滑坡等不良地质作用。特殊岩土有软土和岩溶地质。软土为淤泥质土层，具有高压缩性、强度低等特性，多位于基坑开挖范围内。桥址区下伏基岩为灰岩、灰岩角砾岩，岩体很破碎～较破碎，据钻孔揭露，岩溶主要以溶隙、溶洞形态存在，溶洞内多为半充填和无充填，地质勘探钻孔见溶洞率39.29%。其中最大洞高达15.2米，溶洞多为空洞及半充填，部分为全充填，充填物主要为褐黄色、褐红色粉质黏土，流塑状，部分夹少量砾石及灰岩溶蚀残块。据勘探资料揭示，桥址区岩溶发育，部分钻孔中溶洞呈串珠状分布，在一个钻孔中可见多层溶洞。桥址区基岩面埋深起伏较大，同一墩台内岩面也有较大起伏。二、桩基可见溶洞情况经统计，溶洞分布于全桥，共164根桩可见溶洞。溶洞累计高度1～2米的有35根桩，溶洞累计高度2～5米的有21根桩，溶洞累计高度5米以上的有9根桩，其中8-8#桩溶洞累计高度10米，12-3#桩溶洞累计高度12.3米，12-4#桩溶洞累计高度15.2米，13-2#桩溶洞累计高度6.2米，41-4#和48-4#桩溶洞累计高度达5.2米荔塘河特大桥桩基岩溶情况统计表桩号溶洞高程嵌岩最小深度（m）溶洞累计高度（m）溶蚀岩体累计高度（m）溶洞充填物施工工艺种类1-2-7.46到-11.451.53.993半填充（黏土）Ⅱ1-4-17.8到-18.41.50.60.6无填充Ⅰ1-5-15.51到-15.711.50.211.38无填充Ⅰ1-6-8.56到-8.761.50.21.92无填充Ⅰ2-2-7.39到-7.891.50.50.55无填充Ⅰ2-3-9.47到-11.051.51.582.1全填充（黏性土）Ⅰ2-4-8.65到-9.751.51.12.7半填充（粉质黏土）Ⅰ2-6-9.96到-10.161.50.23.41无填充Ⅰ2-8-8.30到-9.001.52.72.9半填充（黏土）Ⅱ3-4-8.94到-9.741.51.62.8半填充（黏土）Ⅰ3-5-8.52到-9.521.51.01.6无填充Ⅰ3-6-5.32到-5.621.50.50.3无填充Ⅰ3-8-6.72到-7.421.52.71.3半壁状Ⅱ4-1-12.74到-15.041.52.36.3半填充（粉质黏土）Ⅱ4-3-9.75到-11.051.51.34.2半填充（粉质黏土）Ⅰ4-4-8.67到-13.971.55.33.2半填充（粉质黏土）Ⅲ4-8-13.09到-13.691.50.69.9无填充Ⅰ5-1-8.05到-8.851.50.83半填充（黏性土）Ⅰ5-2-5.34到-7.541.52.20.3半填充（灰岩残快）Ⅱ5-3-5.73到-11.531.55.61无填充Ⅲ5-4-7.61到-8.01-18.41到-21.311.53.311.3半填充（黏性土）Ⅱ5-8-7.0到-8.731.51.63.1无填充Ⅰ6-8-2.75到-3.45-9.65到-11.551.51.90半填充（粉质黏土）Ⅰ8-1-9.48到-9.6820.22.3岩心溶蚀严重Ⅰ8-2-11.95到-15.95245半填充（粉质黏土）Ⅱ8-4-8.1到-11.623.50岩心破碎Ⅱ8-5-7.86到-8.6620.80.4无填充Ⅰ8-6-11.69到-16.9925.35.5半填充（粉质黏土）Ⅲ8-7-13.3到-15.121.80半填充（半壁状）Ⅰ8-8-11.27到-21.272100.3半填充（半壁状）Ⅲ9-6-9.89到-17.8520.717.06无填充加半填充Ⅰ9-7-13.24到-14.24211.6无填充Ⅰ9-8-12.37到-14.2722.31半填充（粉质黏土）Ⅱ10-2-19.89到-21.4421.550.65半填充（粉质黏土）Ⅰ10-5-19.15到-19.3520.23.4半填充（粉质黏土）Ⅰ11-5-27.53到-28.0320.50.9半填充（黏土）Ⅰ12-1-38.52到-38.6220.60.1半填充（粉质黏土）Ⅰ12-3-40.89到-53.19212.30.6全填充（粉质粘土）Ⅲ12-4-39.89到-55.09215.20.8全填充（粉质粘土）Ⅲ12-8-41.25到-41.951.50.70.7半填充（粉质黏土）Ⅰ13-1-43.56到-44.761.51.21.8半填充（粉质黏土）Ⅰ13-2-42.83到-51.631.56.23.3无填充Ⅲ13-5-44.43到-46.731.52.31.1无填充Ⅱ13-6-44.85到-45.651.50.83.5无填充Ⅰ14-4-46.34到-46.9320.60.6无填充Ⅰ15-5-57.42到-58.1720.41.2全填充(黏性土)Ⅰ16-3-42.33到-45.333.500全填充(黏性土)Ⅰ16-8-42.59到-43.393.50.82.2无填充Ⅰ17-5-33.51到-35.213.02.73.9半填充（黏土）Ⅱ17-6-31.68到-32.1830.52.1无填充Ⅰ18-1-28.7到-28.891.50.194.95裂隙Ⅰ18-5-26.54到-27.141.50.61.8无填充（严重漏水）Ⅰ18-6-28.76到-28.961.50.22.5裂隙Ⅰ19-3-30.65到-313.00.352.1溶洞无填充Ⅰ19-4-32.44到-32.843.00.40.2无填充Ⅰ20-4-30.3到-31.43.00.71.1无填充Ⅰ21-6-23.54到-24.301.50.490.64无填充Ⅰ21-5-24.99到-25.691.50.70.64无填充Ⅰ22-3-21.75到-22.75214.6无填充Ⅰ22-4-22.45到-22.6520.24.78无填充Ⅰ22-5-22.56到-23.26-23.91到-25.1621.954.07无填充Ⅰ22-8-22.34到-22.4620.123.43裂隙Ⅰ23-1-15.45到-16.04-26.92到-27.171.50.8611.76无填充Ⅰ23-5-16.39到-17.23-18.47到-19.281.51.652.76无填充Ⅰ23-6-17.83到-18.651.50.822.83无填充Ⅰ24-1-18.42到-18.9910.570半填充（粉质黏土）Ⅰ24-6-21.71到-21.9110.21.82溶洞溶蚀现象明显Ⅰ25-1-23.80到-24.5010.70.3无填充Ⅰ25-3-24.72到-25.2710.551无填充Ⅰ25-7-24.47到-28.1213.650.72无填充Ⅱ26-5-17.61到-18.6111.51.5无填充Ⅰ27-1-19.76到-20.261.50.51.9无填充Ⅰ27-8-23.89到-24.391.50.52.9半填充（黏土）Ⅰ28-3-25.05到-25.5520.53.4半填充（黏土）Ⅰ28-4-27.62到-27.8220.26无填充Ⅰ28-5-22.27到-22.7720.65.7无填充Ⅰ28-7-25.78到-26.1820.43.9无填充Ⅰ29-2-30.96到-31.8610.98半填充（黏土）Ⅰ29-3-26.36到-26.7610.43.6半填充（黏土）Ⅰ29-5-24.77到-26.8712.12.3半填充（黏土）Ⅱ29-6-24.76到-25.56-29.36到-29.8611.35.5半填充（黏土）Ⅰ29-7-31.26到-31.6610.48无填充Ⅰ29-8-25.78到-26.0810.31.9无填充Ⅰ30-1-29.36到-29.7610.41.1半填充（黏土）Ⅰ30-2-30.76到-31.2610.54.8半填充（黏土）Ⅰ30-3-30.83到-31.4310.64.6半填充（黏土）Ⅰ30-4-28.80到29.2010.44半填充（黏土）Ⅰ30-5-28.13到-28.5310.41.7全填充（黏土）Ⅰ30-6-26.26到-26.56-28.86到-29.2610.71.3半填充（黏土）Ⅰ30-7-27.04到-27.44-31.14到-31.5410.85.4半填充（黏土）Ⅰ30-8-26.16到-26.3110.151.1无填充Ⅰ31-1-24.76到-25.5620.80.2无填充Ⅰ31-8-25.24到-26.1420.90.13全填充（黏土）Ⅰ32-5-28.36到-28.8620.53.4无充填Ⅰ33-1-26.18到-27.2821.052.2无充填Ⅰ33-3-26.23到-26.8320.61.9无充填Ⅰ33-4-29.77到-30.6720.96岩体溶蚀严重Ⅰ33-5-26.04到-27.1421.12无充填Ⅰ33-6-25.86到-27.7621.91.9无充填Ⅰ34-1-22.27到-22.673.20.40.2无充填Ⅰ34-3-28.63到-29.333.20.77.5无充填Ⅰ34-4-21.16到-21.963.20.80.2无充填Ⅰ34-8-21.54到-22.143.20.60.4无充填Ⅰ35-5-20.77到-21.673.20.90.1无充填Ⅰ35-8-22.82到-24.623.21.80.9充填灰岩溶蚀残块Ⅰ36-13.21充填灰岩溶蚀残块Ⅰ36-2-19.56到-20.063.20.51.5充填灰岩溶蚀残块Ⅰ36-3-19.11到-20.813.21.71.5充填灰岩溶蚀残块Ⅰ36-5-20.02到-20.923.20.92.1无充填Ⅰ36-6-18.36到-18.863.20.51充填灰岩溶蚀残块Ⅰ36-8-20.54到-22.643.22.10充填灰岩溶蚀残块Ⅱ37-3-21.75到-23.33.21.550.5无充填Ⅰ40-5-25.14到-26.043.20.90.7无充填Ⅰ41-1-28.71到-29.513.20.83.8无充填Ⅰ41-3-25.12到-27.123.220.5无充填Ⅱ41-4-28.23到-33.413.25.22.1无充填Ⅲ42-1-27.66到-30.263.22.60.9无充填Ⅱ43-1-28.49到-29.293.20.81.1溶洞无充填，渗水严重Ⅰ44-1-24.99到-26.043.21.050.6溶洞无充填，渗水严重Ⅰ44-2-24.96到-25.663.20.70.8溶洞无充填，渗水严重Ⅰ45-5-23.17到-24.073.20.91溶洞无充填，渗水严重Ⅰ45-8-20.22到-20.923.20.71.2溶洞无充填Ⅰ46-2-14.68到-15.382.80.70.1溶洞无充填，漏水Ⅰ46-3-14.89到-15.592.80.70.3溶洞无充填，漏水Ⅰ46-4-14.68到-15.492.80.80.1溶洞泥质充填，漏水严重Ⅰ46-7-14.35到-14.752.80.40.1溶洞无充填，漏水Ⅰ46-8-14.43到-15.732.81.30.2溶洞无充填，漏水Ⅰ47-1-19.14到-21.4432.34.1溶洞砂岩充填，溶蚀严重Ⅱ47-3-13.8到-14.730.90.1岩体溶蚀，漏水Ⅰ47-4-12.97到-13.4730.50.1岩体溶蚀Ⅰ47-5-21.36到-21.6630.36.7无填充Ⅰ47-7-12.49到-13.2930.80填充灰岩溶蚀残块Ⅰ47-8-12.4到-13.4310.3填充灰岩溶蚀残块及黏土Ⅰ48-1-10.75到-13.153.22.40.9全充填，粉质黏土Ⅱ48-2-13.11到-16.813.23.72.8半充填，粉质黏土Ⅱ48-3-12.08到-16.283.24.22.3半充填，溶蚀残块，低部溶洞无填充Ⅱ48-4-12.53到-17.733.25.22.2全填充，低部溶洞半填充Ⅲ48-6-17.16到-18.363.21.24半填充泥岩Ⅰ48-8-10.86到-12.563.21.71.1全充填，粉质黏土Ⅰ49-4-6.65到-7.352.50.70.7无填充Ⅰ49-5-6.98到-7.482.50.51.1无填充Ⅰ49-8-6.94到-8.042.51.10.5无填充Ⅰ50-4-5.98到-7.0811.10.7半填充黏土Ⅰ50-5-8.94到-9.7410.83.1无填充Ⅰ50-6-6.41到-6.9110.51.7无填充Ⅰ50-7-6.8到-7.410.62.3无填充Ⅰ51-4-4.88到-5.6810.81.2无填充Ⅰ51-8-4.98到-5.8410.90.3无填充Ⅰ52-4-4.65到-5.3510.71.1无填充Ⅰ53-4-10.03到-12.1312.17.8无填充Ⅱ53-6-11.04到-11.3410.38.7无填充Ⅰ53-8-5.2到-6.110.92.6无填充Ⅰ54-3-5.43到-7.5312.14.1无填充Ⅱ54-5-6.0到-7.811.81.6半填充Ⅰ54-6-6.33到-7.1310.81.3岩体溶蚀Ⅰ54-8-5.0到-6.411.40.7无填充Ⅰ55-1-1.46到-3.0612.610.9无填充，底部溶洞半填充Ⅱ55-3-12.22到-13.9211.710.5填充泥质砂岩Ⅰ55-4-5.0到-6.710.81.1无填充Ⅰ55-610.212.3无填充Ⅰ55-7-1.91到-3.0111.111.6无填充Ⅰ55-810.112.59充填黏土Ⅰ55-11-0.94到-2.0411.11半填充Ⅰ55-1210.110岩体溶蚀严重Ⅰ根据溶洞高度和溶洞内充填物情况，将溶洞区钻孔桩施工分为3类，第一类为裂隙或溶沟（溶洞高度2m以下），第二类为小溶洞（溶洞高度2m-5m），第三类为大溶洞（溶洞高度5m以上）。三、施工方案㈠、施工准备1、开钻前，针对本桥的地质特点，将地质剖面图悬挂于钻机上，让施工人员详尽了解其地质状况，特别是溶洞的分布状况，包括其深度、高程、填充物类型等，做到心中有数。2、对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。3、钻机平台应碾压密实，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。平台上可准备2m长的方木若干，以备调整钻机垂直度时使用。每次上班时用护桩挂十字线法检查钻头位置是否正确；用水平尺检查钻机平整度。4、钻机上设置简易浮标，采用两个矿泉水瓶，用细线连接，瓶内有水的一端浮在泥浆面上，瓶内无水的一端挂在钻机操作手的前方，观察泥浆面的高度变化。5、地质钻探显示有较大溶洞的墩位处，泥浆池开挖要考虑溶洞处理补浆的需要，尽量做大，并储备造浆用水。8-8#桩溶洞累计高度10米，12-3#桩溶洞累计高度12.3米，12-4#桩溶洞累计高度15.2米，13-2#桩溶洞累计高度6.2米。在钻孔平台附近准备足够的片石和黄泥，其中黄泥做成泥球状，用塑料薄膜包裹(防止干裂)，配备l台装载机和一名司机，当遇到溶洞漏浆时，迅速用装载机将片石和黄泥球抛入孔内，同时大量补水或泥浆。=2\*GB4㈡、施工工艺根据溶洞具体情况，将溶洞区钻孔桩施工工艺分为三类：=1\*ROMANI：对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、碎石夹粘土，甚至投入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。=2\*ROMANII：对于高度较小的溶洞，钻头可以顺利穿过，溶洞内无填充物或填充物不满时，先填充碎石然后注浆；溶洞内充填物呈松散或软塑状态时，直接注浆固结；若充填物已固结呈硬塑状态时，则可以直接冲孔，但在冲孔过程中需加强泥浆护壁。=3\*ROMANIII：溶洞较大，洞内无充填物或充填物呈流塑状态，泥浆流失严重时，采取片石加粘土反复打密，仍然无法形成泥石护壁的，可采取钢护筒跟进法施工：一面冲孔，一面逐节接高护筒，护筒一直跟至桩底，用以隔断溶洞内流塑充填物或水的流动。=3\*GB4㈢、存在问题及处理措施岩溶地区钻孔桩施工存在以下突出问题：(1)溶沟、溶槽内施工时易卡钻；较大和串珠式溶洞施工易掉钻；孔身易沿溶沟、溶槽的基岩面倾斜；(2)岩溶孔内护壁不稳定，水下混凝土灌注时易发生混凝土流失，导致断桩或短桩。处理措施：(1)在溶洞、溶槽、溶沟中钻孔施工时，边抛片石、碎石夹粘土，边冲孔，保证冲击作业基面水平、强度均匀，以防斜孔和卡钻。在接近溶洞地段，宜采取小冲程冲击，以防掉钻。卡钻后不宜强提，可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提起。(2)对水下混凝土灌注流失及成桩质量问题的处理措施：一是加大混凝土生产和运输能力，确保灌注过程的连续；二是要加大首盘混凝土初存量，防止首盘混凝土数量不够造成导管埋深不足而断桩；三是要在灌注过程中适当加大导管埋深，灌注时要勤于测量混凝土面高程，对灌注过程中出现的缓慢下降要做出准确判断，防止混凝土面突然下降造成导管悬空而断桩；四是在灌注时应适当加大混凝土灌注高度，一般考虑要超过设计高程1.5～2.0米，避免在灌注完成后混凝土面下降造成短桩。五是在灌注完混凝土拆导管时，不要急于将导管拆完，边拆边察看混凝土面变化，确定混凝土面稳定后全部拆除