维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第２５期 山 西 建 ．筑 Ｖ（）１．３３ Ｎｏ．２５ ・１３０・ ２ ０ ０ ７年９月 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｓｅｐ． ２００７ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）２５—０１３０—０２ 溶洞钻孔桩施工技术初探 杨彩霞 摘要：结合圣表中桥工程现场实际，总结了一套钻孔桩施工溶洞的方法，通过设计勘测报告，分析了本工程钻孔桩基施 工的特点，针对不同的溶洞采用不同的处理技术，较好地解决了施工难题，并提出了施工中应注意的问题，以便能优质、 快速地完成这两座中桥。 关键词：钻孔桩，溶洞，施工技术，铁路，混凝土 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ 近年来，随着技术的不断发展，一般地质条件下的钻孔灌注 注意孔内水位、泥浆稠度及其他情况，当孔内水位变化较大，或泥 桩基础施工技术正在不断提高和逐步规范。现行的铁路、公路施 浆稠度、颜色发生变化时，说明溶洞顶板已被击穿。此时用高度 工规范对钻孔穿过一般地质常发生的坍孔、流砂、偏孔、缩孔和卡 与孔径成４倍关系的鼠笼式测孔器检查在穿越溶洞顶板时是否 钻等病害和事故都提出了原则性的处理方法，但是均未提及穿越 偏孔，如偏孔，则回填块径为３０ ｃＩｎ左右的片石至原偏孔位置以 复杂岩溶等不良地质的钻孔施工技术。某公司正在施工的广西 上０．５ ｍ左右，钻进后再用测孔器检测偏孔是否已被纠正。如此 岑溪一梧州高速公路（Ｋ４＋４２５－－Ｋ１５＋１５０段）地处岩溶地区，地 反复进行，直至完全纠正偏孔为止。 质复杂，在该地段共有两座中桥设计为钻孔灌注桩基础，桩径为 ２、２穿过溶洞的施工对策 １．５ ｍ，共有钻孔灌注桩４１根。在对这两座中桥的地质勘测过程 当钻进速度明显加快又无偏孔现象时，表明已进入溶洞，进入 中都发现有溶洞，其中圣表中桥最为发育。截止到目前，在某公 溶洞后，要根据溶洞大小和填充物的情况采取相应的处理措施。 司所施工的工程中，钻孔桩施工遇到溶洞的情况还很少见，也无 １）洞高小于１．０ ｍ的小溶洞。 成型的施工经验可供借鉴。为了能优质、快速地完成这两座中 在钻进前采用砾石和粘土的混合物回填至洞顶以上０．５ ｍ 桥，经过查阅大量资料，并结合现场实际总结出了一套钻孔桩施 后开钻，但在钻进过程中，要保持泥浆合适的稠度（泥浆比重以 工溶洞处理的方法，并在施工中不断地改进、逐步完善，取得了不 １．１５ ｇ／ｃｍ３～１．２５ ｇ／ｃｍ３为宜）。若一次加填的混合料不能完全 错的效果。 填充溶洞，可再回填一次，使混合物完全填充溶洞。 １工程概况和特点 ２）洞高较大且无填充物或填充物呈软塑～硬塑状的溶洞。 圣表中桥中心里程Ｋ１３＋４４０，全长６５．０４ ｍ，上部结构为３ 先钻进至溶洞底板，然后采用片石、砾石混合物回填溶洞，回 孔２０ ｍ先简支后连续预应力混凝土箱梁，下部结构为钻孔桩基 填高度一次以１．５ ｍ～２．０ ｍ为准，每回填一次后利用小冲程挤 础，双柱式桥墩，桥台为埋置桩柱式台。桥位区溶洞发育，勘测时 压，再回填，再挤压，如此反复进行，直至完全填充溶洞后再进行 共施工钻孔１６个，其中有１４个钻孔发现溶洞，遇洞率为８７．５％， 钻进。但在钻进过程中，要适当增加粘土数量，提高泥浆密度（泥 溶洞以垂直发育为主，溶洞形状各异，洞高０．２０ ｍ～１２．０ ｍ不 浆比重以１．２５ ｇ／ｃｍ３～１．３５ ｇ／ｃｍ３为宜）。 等，填充物不一（流塑性粘土；卵石、砂、粘土混合物；空洞等）。 ３）洞高较大且填充物为流塑状的溶洞。 通过设计勘测设计报告，发现本工程钻孔桩基施工有以下几 可根据现场不同条件，对三种处理方法进行比选： 个特点： ８．回填片石、砾石混合物。考虑溶洞较高，泥浆侧向压力较 １）部分溶洞岩层厚度不一致，岩层强度不均匀，有些溶洞仅 大、自稳性差，在回填片石砾石混合物后，混合物有可能随同流塑 侧壁伸人桩孔位置，如３号台３号桩基第５层溶洞。在钻孔过程 状填充物再次涌向桩孔，抛填数量难以估计，清孔困难，在施工混 中，极易出现偏孔（弯孔）和卡钻情况； 凝土灌注桩时质量也无法保证，且因泥浆大量涌人桩孔或混凝土 ２）填充物为流塑状粘土的溶洞，钻孔中易发生坍孔，如０号 的大量流失而导致断桩。 台１号桩基的溶洞，填充物为流塑状的大尺寸的溶洞，在施工中 ｂ．回填混合物后用长护筒跟进。这种方法有如下缺陷：因为 会因涌浆（填充物回流孔中）而发生堵孔现象，清孔困难，在灌注 桩孔四周泥浆侧向压力不均匀，易造成护筒倾斜；如溶洞内有凸出 混凝土时也容易断桩；没有充填物的大尺寸溶洞，在向桩孔中灌 岩块，护筒跟进困难，且很难顺直；溶洞底部岩面倾斜，在护筒及时 注混凝土时易发生混凝土流失现象，如０号墩３号桩基高２．６ ｍ的 跟进后，泥浆也可能从岩面低处缺口涌人桩孔，影响成桩质量。 空洞。 ｃ．填充混凝土后钻进。在钻孔至溶洞底板后，不用清孔，即 ２技术措施 向孔内灌注Ｃ２０细石水下混凝土（可掺适量的早强剂）到溶洞顶 ２．１ 穿越溶洞顶部岩层时防止偏孔的措施 ０．５ ｍ左右（如发生断桩，不受影响）。待混凝土达到３ ｄ强度后， 岩溶地区溶洞顶部岩层倾斜、岩石强度不一，都易导致偏孔、 重新钻进至下一层溶洞。灌注的细石混凝土会在桩孔四周形成 卡钻等问题发生，因此必须在钻进过程中仔细核对地质情况，随 一个圆形或半圆形围护，有效地防止溶洞内流塑状填充物涌人或 时检查钻进机具和孔位。根据地质资料在钻至溶洞顶０．５ ｍ左 混凝土流失引起的断桩。这种方法也能解决因溶洞侧壁伸人孔 右时，调整钻机冲程，改用小冲程钻进，做到轻击、慢打，以防止偏 内而造成的偏孔问题。 孔、卡钻发生。当发现主绳摆动加大，并偏离桩设计中心，此时则 ２、３在洞底岩面上钻孔时防止偏孔的措施 收稿日期：２００７—０３—０５ 作者简介：杨彩霞（１９７７一），女，助理工程师，古交市交通局，山西古交０３０２００ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第２５期 ２ ０ ０ ７年９月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ ｒＵＲＥ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．２５ Ｓｅｐ．２００７ ・１３１・ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）２５．０１３１—０２ 某项目素填土强夯效果检测方法的应用与探讨 邓摘芬张儒东 要：结合兴山县宜昌工业园椰风项目工况，对试夯区素填土加固效果进行了检测，并采用土工试验法、动力触探和浅 层平板静载荷试验三种检测方法进行对比，采用多种检测方法对地基土强夯效果进行评价，以便推广于更多的工程建设 场地中。 关键词：土工试验，动力触探，静载荷，基础设计 中图分类号：ＴＵ４７２ 文献标识码：Ａ １ 试夯前的岩土工程地质概况 根据湖北省鄂西地质工程勘察院提供的《地质勘察报告》资 料表明，兴山县宜昌工业园椰风项目试夯区场地位于宜昌市经济 种检测方法进行对比：１）土工试验实地采样测试与室内分析试验 结合方法进行；２）动力触探（｜】ｖ６３ ５）确定；３）浅层平板静载荷试验。 表１ 动力触探Ｎ６３．５试验检测击数统计表 车间 孔号 试验次 名称 数 丑ａ ６７ １０ 技术开发区珠海路与港窑路交汇处，地层为第①层素填土：人工 回填而成，平均厚约８ １Ｔｔ，为灰、灰黄及灰红色，属新近填土，结构 松散，密实度不均，有架空现象，主要由砂岩岩块及粉质粘土组 成，底部一般含有淤泥质及植物根茎，岩块直径大者可达２０ ｃｍ 基本值 ３ 标准 变异系 统计修正 标准 承载力特征 Ｘｍ 差 数 系数ｒｓ 值Ｎ 值 ／ｋＰａ ０ ２８ ０ ９２ ３ ６ ３ ９ １ ４１ 实 ＺＫ２ 罐 ＺＫ３ ＺＫ４ 主 ５３ ５８ ６７ ４９ ７ ８ ７ ８ ３ ２ ３ ３ ５ ９ ３ ８９ Ｏ ２９ ４ ２ １ ９７ ０ ２６ ４．１ １ ６４ ４ ５ １ ６３ ０ ２１ ０ ２７ ０ ８５ ０．８９ ０ ９２ ０．９１ ５ １ ３ ７ ３ ８ ４ ０ 左右，其承载力特征值． ＝９０ ｋＰａ，压缩模量Ｅ＝３．５ ＭＰａ；第② 层粉质粘土与粉土；第③层卵石土；第④层基岩。 该基础设计采用强夯进行地基处理，设计强夯后地基土承载 力特征值为１５０ ｋＰａ。 ＺＫ５ 间 ＺＫ６ ４３ ９ ３ ４ ３ １ ７８ ０ ２７ ０ ８９ ３ ８ 平均 ＺＫ１Ｏ ４２ ９ ３ ４ ９ １ ２５ Ｏ ２６ Ｏ ２１ ０ ９３ ４ ０ ４ ６ １５０ 空 １１ ＺＫ１３ ＺＫｌ４ １６ ８ ３ ５．２ １ ３８ ０．２８ ０ ８８ ４．５ 罐 ＺＫ１２ 主 ４１ ２９ ５１ ８ ８ ７ ３ ３ ３ ５．５ １．０８ ０，２６ ５．５ １ ４９ ０ ２２ ４．３ １ ２６ ０ ２７ ０．９５ ０ ９１ ０ ９３ ０ ８６ ５．２ ５ ０ ４ ０ ３ ８ ２素填土地基强夯效果检测方法 根据ＧＢ ５０００７—２００２建筑地基基础设计规范，ＪＧＪ ７９．２００２建 间 ２Ｋ１５ ３２ ９ ２ ４ ５ ２１Ｏ ０ ２３ ．平均 ０ ２５ ４ ５ １５０ 筑地基处理技术规范，其地基土采用强夯法进行加固处理，强夯 采用１２ ｔ夯锤，夯锤落距高度１０ ｒｒｔ，设计强夯加固深度６ ｒｎ。 根据ＧＢ／Ｔ ５０１２３—１９９９土工试验方法标准，ＧＢ ５００２１—２００１ ２．１ 土工试验法 该试夯区检测主要在素填土中进行，实地采样采用灌水法或 采取环刀样，所取样品均密闭封好，取样结束立即带回室内进行试 岩土工程勘察规范，对试夯区素填土加固效果的检测，采用了三 当发现钻进速度明显比溶洞内钻进速度低，且当绳摆动有所 ２）在复杂的岩溶地质钻孔施工中，不确定因素较多，经常有 因此对地质情况进行全过程监控是十分必要的。在 加大时，则说明已钻进到溶洞底板。若溶洞底板岩面倾斜、呈现 新问题出现，台阶或基岩因溶蚀程度不同而倾斜，则极易造成钻孔过程偏孔。 施工中要加强施工过程的观察和检测，监控地质变化情况，重点 因此，钻进达溶洞底板时，需调整钻机冲程，改用小冲程钻进，并 监控泥浆稠度、洞顶和洞底岩层倾斜、溶洞侧壁伸入桩孔、溶洞层 随时检查孔位。当主绳摆动加大，并朝同一方向偏离桩孔设计中 数和大小及填充物形态等情况，及时分析和反馈地质信息，以便 心时，说明已发生偏孔。此时要提钻回填片石，回填高度以原偏 对不同的地质情况采取对症有效的技术措施，确保钻孔质量。 孔位置为准，然后再钻进，反复进行，直至完全纠正为止。 参考文献： ３施工中应注意的问题 １）对溶洞洞顶和洞底岩层倾斜、岩石厚度不一或强度不均匀 的钻孔施工，关键是要解决防偏和纠编问题； ［１］ＪＴＪ ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范［Ｓ］． ［２］交通部．公路施工手册桥涵部分（上册）［Ｍ］．北京：人民交通 出版社．２０００． Ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｉｎ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅ ＹＡＮＧ Ｃａｉ．ｘｉａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｓｈｅｎｇｂｉａｏ ｍｉｄｄｌｅ ｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ａ ｓｅｔ ｏｆ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅ ｂｙ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｐｏｒｔ，ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｍａｎ ｃａｎ ｗｅｌｌ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓ ｉｅｎ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｎｏｔｉｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒａｐｉｄｌｙ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｂｒｉｄｇｅ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ，ｋａｒｓｔ ｃａｖｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒａｉｌｗａｙ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ 收稿日期：２００７．０４．２５ 作者简介：邓芬（１９７０．），女，工程师，湖北省煤炭地质一二五队，湖北宜昌４４３００３ ４４４２００ 张儒东（１９６５．），男，助理工程师，湖北省远安县国土资源局矿山设计所，湖北远安
