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一种基于冲孔灌注桩的岩溶地区溶洞处理方法


技术摘要:
本发明涉及一种基于冲孔灌注桩的岩溶地区溶洞处理方法,钻孔灌注桩中的溶洞处理技术领域。它包括施工前对场地进行压实处理,修筑围堰,修筑渠道,修筑泥浆拦截措施和基坑排水措施,通过旋挖机进行冲击钻施工,制作并下放钢筋笼,预埋锚杆和市政管路,通过水下砼灌注处  全部
背景技术:
溶洞地质由可溶性石灰岩受侵蚀形成的地下空间,因石灰岩层硬度比较硬,建筑 工程桩基施工通常采用冲击成孔灌注桩工艺进行施工,当遇到无填充溶洞情况,通常冲孔 灌注桩进行施工。冲孔灌注桩施工过程中,当遇到无填充大溶洞地质情况时,护壁泥浆会快 速渗漏到溶洞内,造成上部已完成冲孔的土层流失泥浆形成塌孔,进而造成桩孔周围土体 塌陷形成施工安全问题,周围已成型桩质量受到影响,冲孔成桩无法继续施工等问题。 针对上述技术问题,一项发明创造名称为“一种应用于岩溶地区钻孔灌注桩施工 中的溶洞处理方法(公开号:CN107905218A)”的发明专利公开了一种溶洞处理方法,它包括 首先采用超前钻探技术获取桩位处的溶洞深度及溶洞高度;对于洞高超过3m的无填充溶洞 以及半填充溶洞,采用灌注混凝土的方法进行处理;对于洞高在1.5m至3m间的无填充溶洞 以及半填充溶洞,采用灌注砂浆的方法进行处理;对于洞高在0.5m至1.5m间的无填充溶洞 以及洞高在1m至1.5m间的半填充溶洞,采用花管注浆的方法进行处理;对于洞高小于0.5m 的无填充溶洞、洞高小于1m的半填充溶洞以及全填充溶洞,采用袖阀管注浆的方法进行处 理。 上述中的现有技术方案存在以下缺陷:1、上述现有技术方案主要针对不同高程的 溶洞进行填充,对于一些容易漏浆的地质,上述现有技术方案则不能很好的对混凝土桩基 进行保护,泥浆容易从地勘孔外溢之后造成桩内压力减小,空间变大,导致混凝土超方,从 而造成桩基不稳,进而造成;2、上述现有技术方案的排水、阻泥效果较差,在雨季时,施工进 度容易受到影响,因此,有必要进行改进。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一是提供一种基于冲孔灌注桩的岩溶 地区溶洞处理方法,具有防水效果好、受漏浆印象较小的有点。 本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的: 一种基于冲孔灌注桩的岩溶地区溶洞处理方法,包括如下施工步骤, S1:施工前对场地进行压实处理, 先用挖机平整场地,把可能造成漏泥浆的地勘孔全部用粘土填实;然后再用压路机对 整个场地进行压实,压平;最后再铺垫砖渣进一步压实。 实际工作时,因施工勘察完工后,未用水泥砂浆对钻探孔进行封孔,在砼灌注时因 压力过大四周勘探孔到处冒泥浆,故本发明才在施工前采用上述技术方案。这样做的目的 是防止灌注混凝土时泥浆从地勘孔外溢之后造成桩内压力减小,空间变大,导致混凝土超 方。在对场地进行压实处理过程中,需要监理及甲方在场见证,对所用的机械设备台班及砖 4 CN 111608174 A 说 明 书 2/8 页 渣材料掌握实际用量。 S2:修筑围堰, 在地面平整的地段施作围堰,围堰地基土质及填筑围堰用土应尽量选择粘性土,围堰 填筑应从最低处开始,分层压实,围堰高程差应小于15cm; S3:修筑渠道, 先清理地面上的表层土,然后对开挖面中的植物根茎、枝叶、杂草、垃圾、废渣进行清 除;接着采用2台1m3挖掘机配合2台推土机开挖渠道旧土,并清除渠底淤泥;最后修理坡面, 并严格施工放样,防止土方刷亏; S4:修筑泥浆拦截措施和基坑排水措施, 在修筑泥浆拦截措施时,在泥浆拦截措施的基坑周围开挖线外1m处开挖截水沟以拦截 泥浆,截水沟顶宽1.0m,底宽0.5m,深0.6m,并设深1.0m的集水井,用泥浆泵将沟内的水排入 引水渠引入渠道内;在修筑基坑排水措施时,由于排污栅桥及防洪墙建筑物的主要持力层 为中风化或强风化红砂岩,具有一定的遇水膨胀、失水收缩的特殊物理力学特性,基坑排水 时必须控制一定的水位; S5:通过旋挖机进行冲击钻施工, 用旋挖机冲击钻成孔施工时应采用泥浆进行护壁,利用冲锤冲孔,当遇到石灰岩层时 提高冲锤冲程,加大冲击能,冲击至溶洞层时停止冲孔; S6:制作并下放钢筋笼, 用冲孔灌注桩的配套设备将制作好的钢筋笼吊装放入做过清理的桩孔内,并固定好; S7:预埋锚杆和市政管路, 先对需要预埋市政管路的位置进行测量放样;然后进行土方开挖,在土方的管槽开挖 时采用反铲挖掘机挖沟,人工结合修整的方式进行开挖;接着再采用砼垫层作为预埋市政 管路的工作面,并在砼垫层上进行预埋市政管路安装;再然后对相邻管路的接口处采用砖 带接缝进行连接,并在管口对正以后再在空隙内塞以砂浆,以使接头部位紧密吻合,并将管 路内壁表面抹平;最后埋设锚杆,并对管路的土方进行回填,并检验管路的施工质量; S8:通过水下砼灌注处理溶洞漏浆, 对于查明的存在溶洞或溶沟施工过程中发现溶洞漏浆的,先采用粘土加片石筑壁法对 溶洞进行处理:接着对于缓慢渗泥浆,不影响正常的泥浆循环的,适当的提高泥浆浓度保证 良好的泥浆护壁;当溶洞较大漏浆较快时,泥浆泵停止循环一段时间后,能够观察到孔内泥 浆面缓慢下沉的,采取回填片石参少量粘土筑壁后,进行机械复打、造浆、填实溶洞。 通过采用上述技术方案,本发明通过修筑围堰和渠道,能够有效的减少施工过程 中雨水对溶洞的影响;通过泥浆拦截措施和基坑排水措施,能够防止灌注混凝土时泥浆从 地勘孔外溢之后,进入到溶洞的冲孔灌注桩基的孔内,减少泥浆对灌注桩的影响,从而提高 本发明的施工质量;本发明通过在灌注桩旁边预留市政管线,并通过锚杆对施工场地进行 加固,从而减少后期市政施工对本发明的影响,提高了灌注桩的使用寿命;最后,本发明通 过水下砼灌注的方式对不同漏浆情况的地质采用不同的处理方式,从而使本发明的适用性 更强。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S3中,还包括修筑渗水拦截措 施,具体为:在拦污栅桥两侧距基坑开口线外1.5m处各布置四根φ50cm的标准管井,标准管 5 CN 111608174 A 说 明 书 3/8 页 井的深度为2.0m。 通过采用上述技术方案,上述渗水拦截措施能够防止灌注混凝土时渗水从地勘孔 外溢之后造成桩内压力减小,空间变大,导致混凝土超方。实际工作时,在对场地进行压实 处理过程中,需要监理及甲方在场见证,对所用的机械设备台班及砖渣材料掌握实际用量。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S3中,泥浆拦截措施的基坑采 用明沟排泥,基坑开挖过程中先开挖排泥沟,排水泥沟宽0.5m,深0.8m,并布设1.5×1.5× 1.5m的集泥井,用泥浆泵将泥浆排至围堰外,排泥时保持沟内的水面距土面0.5m。 通过采用上述技术方案,本发明实现了对泥浆拦截措施的基坑的布设,实际施工 时,由于泥浆基本上会混合大量的水,泥浆基本上为泥水混合物,故本发明的排泥沟和集泥 井不仅能用于排泥,还能够用于排水,这样,排泥沟和集泥井增强了本发明的实用性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S3中,基坑的四周应根据地质 情况进行合理的放坡以防止坍塌;同时,基坑内还应挖好排水沟和集水井,并施作临时设 施;若基坑内有积水,在基础混凝土施工前应及时抽水,保持基底干燥。 通过采用上述技术方案,本发明通过放坡能够防止建设过程中出现坍塌,提高了 施工安全性能;通过及时抽水、设置排水沟和设置集水井能够进一步的增强本申请的排水 性能。实际工作时,排水沟和排泥沟可以相同,集水井和集泥井也即可相同。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S5中,钢筋笼入孔时,以桩位控 制线为基准,钢筋笼中心对准孔位中心线轻放慢慢入孔,钢筋笼入孔后应徐徐下放,不得左 右转动,严禁高起猛落强行下放;同时,钢筋笼下放孔内符合要求后,将主筋点焊于孔口护 筒上或用铁丝牢固绑扎于孔口,以使钢筋笼定位和防止窜动。 通过采用上述技术方案,通过慢慢将钢筋笼入孔,能保证钢筋笼放置得更加准确, 防止钢筋笼放置不准确;通过护筒和孔口,能使钢筋笼定位更加准确,并防止钢筋笼窜动。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S8中,灌注混凝土过程中,要经 常探测混凝土面上升高度,检查埋管深度;混凝土上升到骨架底口  4m 以上时,再提升导 管,使导管底口高于钢筋笼骨架底部  2m 以上,可以恢复灌注速度,保持正常的埋管深度, 灌注接近桩顶时,要保持足够的导管高度,采用接入短导管等措施,水下混凝土灌注面高出 桩顶设计高程  1.0~1.5m(此高度是根据该地层裂隙发育、溶洞等情况暂定,具体由设计、 监理及业主方确定),以便清除浮浆,确保混凝土桩身质量。 通过采用上述技术方案,使导管底口高于钢筋笼骨架底部  2m 以上,可以恢复灌 注速度,保持正常的埋管深度;让水下混凝土灌注面高出桩顶设计高程  1.0~1.5m,可以方 便清除浮浆,确保混凝土桩身质量。 实际工作时,拆除导管之前测量混凝土面高程,以保证灌注混凝土达到设计高程。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S8中,导管提升应保持居中,防 止挂碰钢筋笼,拆下的导管要及时冲洗干净;灌注砼时充盈系数大于1.1;砼灌注完成时,适 时拨出护筒,并做好孔口防护;浇筑混凝土时,按设计及规范要求数量留置混凝土试件。 通过采用上述技术方案,导管提升应保持居中,可以防止挂碰钢筋笼,拆下的导管 要及时冲洗干净,能够方便后续的装配;将灌注砼时充盈系数设置成大于1.1,能够保证混 凝土桩的结构强度;适时拨出护筒并做好孔口防护,能够减少意外事故的发生概率。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S8中,在机械复打、造浆、填实 6 CN 111608174 A 说 明 书 4/8 页 溶洞后,若继续漏浆,则再次采取回填粘土和片石,然后进行干冲击压实后,再加浆提高水 头到正常高度进行复打,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进复打。 通过采用上述技术方案,本发明形成的泥石护壁也会加大浇灌混凝土时混凝土沿 溶洞等外溢的阻力,从而减小混凝土用量。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S8中,若在粘土加片石的方法 对溶洞进行反复两次处理都没有明显效果,则在放钢筋笼之前,先根据地勘报告和实际情 况确定溶洞漏浆位置,再安放灌注套管,采用C15砼进行灌注,以对溶洞进行填堵,并要保证 混凝土面灌注至溶洞漏浆处上方两米以上,待24小时以后,混凝土初凝完成后在进行重新 钻进施工。 通过采用上述技术方案,本发明能够对溶洞漏浆十分严重的部位进行处理,进而 增加了本发明的实用性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为,在步骤S7中,土方开挖时采用U型渠灌 开挖断面,土方开挖时的拟分段在按设计高程放样后采用人工开挖,并一次性开挖到底,同 时及时验槽进入下一工序施工,每个施工作业段为48~52m;基础开挖施工前,先由专业测 量工程师按设计图纸要求放出基础开挖边线,打上控制桩,对于已设的测量样标,须妥善保 护,防止移位、缺失。通过采用上述技术方案,本发明在土方开挖时不仅成果美观,而且提高 了开挖工作效率。 综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果: 1.  本发明通过修筑围堰和渠道,能够有效的减少施工过程中雨水对溶洞的影响,同 时,通过泥浆拦截措施和基坑排水措施,能够防止灌注混凝土时泥浆从地勘孔外溢之后,进 入到溶洞的冲孔灌注桩基的孔内,减少泥浆对灌注桩的影响,从而提高本发明的施工质量。 2.  本发明通过在灌注桩旁边预留市政管线,并通过锚杆对施工场地进行加固,从 而减少市政施工对溶洞施工的影响,提高了本发明的使用寿命。 3.  本发明通过水下砼灌注的方式对不同漏浆情况的地质采用不同的处理方式, 不仅能够岩溶地区漏浆较少的地质进行溶洞处理,而且能够对施工场地中十分严重的部位 进行溶洞处理。 附图说明 图1是本发明所述岩溶地区溶洞处理方法的流程示意图。
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