岩溶地区桩基施工重点难点分析

岩溶地区桩基施工重点难点分析1.1地质条件及重点难点分析本次投标的工程场地沿线范围内，地质条件特点如下：一是基岩面起伏较大，基岩埋深从0至20米不等。二是岩石特性变化大，沿线常见的有灰岩、砂岩、页岩、泥岩等，岩石硬度从几兆帕至100多兆帕。三是大部分路段岩溶较发育，给桩基施工带来一定的难度。城东大道大部分是寒武奥陶系地层，岩溶都发育中等；迎宾大道在两山口附近以灰岩为主，岩溶发育强烈。桥梁的钻孔桩基础是一个非常重要的部位，是主要的隐蔽工程，尤其在岩溶地区，由于地质条件复杂，施工难度大，影响施工进度。岩溶发育程度不同，施工时的难易程度也不同。因此，在施工和监理工作中受到了很高的重视。在施工时，要严格按照相关规范操作，要求做到对各工序严格检查，对在施工中可能出现的情况和问题，要及时采取措施，妥善处理，以杜绝质量隐患，减少国家及投资人的经济损失。在岩溶地区的许多地质特征，不仅在碳酸盐岩地区存在，而且在其他可溶性岩石地区，如白云岩、石灰岩、岩盐等地区也可见到。这种不良地质现象表现的类型非常多，桥梁桩基施工时，成孔难度大。1.2针对性的质量控制措施1、首先抓好施工勘察质量，确保摸清岩溶地区基本情况在岩溶地区进行钻孔桩基施工时：1)钻孔前必须首先探明岩溶出露情况、发育情况以及分布规律，特别针对隐蔽型岩溶大致延伸方向、覆盖层的厚度、岩层的倾斜方向、岩溶的形态等情况，应掌握可靠的地质资料，为桩基施工选择专用机械提供依据，便于日后科学分析事故原因，做到有目的预防，有针对性的处治；2)岩溶发育强烈地区桩基施工，成孔比较困难，成孔过程中主要解决护壁、造壁、斜面钻孔和穿越等问题。2、分析掌握岩溶地段主要工程地质特征1)基岩顶面起伏不平。是由于受气温的影响，石灰岩表面主要是在地表水以及地下水的强烈侵蚀作用之下，普遍出现参差不平、犬牙交错的形态。起伏不平的基岩面，其高差一般为1m～5m，局部地段高差可达20余米，给桩基施工带来了困难。2)浅层溶洞。基岩面下2m～15m范围内出现的溶洞称浅层溶洞。浅层溶洞内一般有充填物，充填物一般呈软塑～流塑状态。溶洞发育形态非常复杂，这类浅层溶洞直接影响到基岩上桩基的安全。3)软土及地下水。在石灰岩溶洞地区的基岩表面，普遍分布一层厚薄不一的软土层，软土层一般呈软塑～流塑状态。其天然含水量大、承载力低、工程地质条件差，是引起上部结构不均匀沉降的主要因素；且其性质对地下水位的变化非常敏感，当地下水下降时，浮托力消减，土层固结变形，工程地质条件发生改变。3、建议选用合适的施工方法钻孔灌注桩施工方法有旋挖成孔、反循环钻成孔法、正循环钻成孔法和潜水钻成孔灌注法。目前在岩溶发育地区施工嵌岩桩最为常见的钻进方法是冲击钻孔法。它冲击能力大，穿透能力强，较易穿过溶洞顶板，且具有碎岩效率高，钻进中不需泥浆循环，不受地下水影响等优点。但是，因为岩溶地区的地质条件较复杂，基岩面埋深不一，起伏较大，无规律性，这些都对岩溶地区的冲击钻孔桩施工造成了一定的困难。尤其是地区大量分布的石灰岩硬度大，冲击钻孔工效较低，且泥浆处理费用高，容易造成环境污染。我们认为应根据不同的地质特征，选用不同的施工方法：1）土层较厚、岩石硬度低于40兆帕选用旋挖机施工，速度快，质量好，造价低，且无泥浆污染。2）土层较薄、岩石硬度大于50兆帕选用大直径潜孔钻，成孔速度快，与旋挖一样，有利于控制沉渣厚度。3）常规的冲击钻作为辅助手段，对不便于用以上两种设备施工的区域采用。4、施工过程中可能出现的情况及对应处理措施岩溶地区由于地质岩性软硬不一，溶洞的位置、大小、深浅变化多，即使地质钻探时一孔一探、一桩一分析，仍不能掌握地下地质的变化情况。桩基事故主要源于岩溶地质的复杂性和特殊性，但概括起来在岩溶地区桩基施工中常见的问题主要有以下几种：1)在施工过程中遇见溶洞，一旦发现孔内泥浆液面下降，则投用纤维物质：如旧麻袋与黄泥混合充填堵塞裂隙、溶洞以增强渗漏阻力；在漏浆比较严重的地段使用化学浆液增大浆液的黏度，当漏浆得到控制后，则按原浆液配比使用，以防止增加作业难度。也可以用大片石和泥包回填桩孔并从储浆池向孔内补浆，直到孔内泥浆面稳定后再继续冲孔；溶洞位置要反复回填，反复冲击回填黏土以增加护壁的密实度，以使黄泥、片石能封堵溶洞，防止漏浆及浇筑混凝土时混凝土流失。若遇溶洞规模较大，可采用C20混凝土或水泥砂浆封堵(加速凝剂)。封堵时向导管灌注混凝土到溶洞顶板以上1．0m处，上部回填黏土并注入冲洗液至孔口，待混凝土初凝后继续钻进。2)遇起伏不平的岩面和溶洞底板时，不可盲目采用大冲程穿过，需投入黏土石块，将孔底填平，用十字型钻头小冲程反复冲捣，慢慢穿过，待穿过该层后，逐渐增大冲程和冲击频率，形成一定深度的桩孔后，再进行正常冲击。3)出现卡钻、偏孔及斜孔，溶洞顶部岩层倾斜，岩石强度不一，易导致卡钻、偏孔及斜孔等问题，因此必须在钻进过程中仔细核对地质情况，随时检查钻机和孔位。在钻至溶洞时要改用小冲程钻进，做到轻击、慢打。遇到卡钻后一定要沉着冷静，切不可盲动，更不可强行提拉，以免造成大绳拔断而引起掉钻事故。当钻头可活动时，可上下提动钻头，使钻头转动一个角度，反复尝试，用吊机配合，有可能提出，如无效，可采用水下小爆破振动法将钻头振松后立即提出。如遇偏孔及斜孔情况，可以采取回填片石或浇筑素混凝土，纠正钻头偏斜，再向下冲孔。4)断桩，岩溶地区桩基断桩产生的主要原因是由于溶洞相互沟通，灌注时难以测出混凝土数量，水下混凝土流失严重，导管接头密封不紧等造成断桩。断桩的发生，是工程中危害最为严重而且最难处理的一种事故，故应以预防为主，在岩溶地区施工应采取必要的措施：a．每次灌注时应在漏斗中存备足够的混凝土。b．施工过程分工细致，及时记录，保证混凝土的连续性。严密注视混凝土面上升速度，保证2m的埋管深度，同时减少对下部混凝土的扰动。c．根据现场实际的地质情况，在混