巖溶地區(qū)樁基施工重點難點分析

巖溶地區(qū)樁基施工重點難點分析1.1地質(zhì)條件及重點難點分析本次投標(biāo)的工程場地沿線范圍內(nèi)，地質(zhì)條件特點如下：一是基巖面起伏較大，基巖埋深從0至20米不等。二是巖石特性變化大，沿線常見的有灰?guī)r、砂巖、頁巖、泥巖等，巖石硬度從幾兆帕至100多兆帕。三是大部分路段巖溶較發(fā)育，給樁基施工帶來一定的難度。城東大道大部分是寒武奧陶系地層，巖溶都發(fā)育中等；迎賓大道在兩山口附近以灰?guī)r為主，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。橋梁的鉆孔樁基礎(chǔ)是一個非常重要的部位，是主要的隱蔽工程，尤其在巖溶地區(qū)，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大，影響施工進(jìn)度。巖溶發(fā)育程度不同，施工時的難易程度也不同。因此，在施工和監(jiān)理工作中受到了很高的重視。在施工時，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范操作，要求做到對各工序嚴(yán)格檢查，對在施工中可能出現(xiàn)的情況和問題，要及時采取措施，妥善處理，以杜絕質(zhì)量隱患，減少國家及投資人的經(jīng)濟(jì)損失。在巖溶地區(qū)的許多地質(zhì)特征，不僅在碳酸鹽巖地區(qū)存在，而且在其他可溶性巖石地區(qū)，如白云巖、石灰?guī)r、巖鹽等地區(qū)也可見到。這種不良地質(zhì)現(xiàn)象表現(xiàn)的類型非常多，橋梁樁基施工時，成孔難度大。1.2針對性的質(zhì)量控制措施1、首先抓好施工勘察質(zhì)量，確保摸清巖溶地區(qū)基本情況在巖溶地區(qū)進(jìn)行鉆孔樁基施工時：1)鉆孔前必須首先探明巖溶出露情況、發(fā)育情況以及分布規(guī)律，特別針對隱蔽型巖溶大致延伸方向、覆蓋層的厚度、巖層的傾斜方向、巖溶的形態(tài)等情況，應(yīng)掌握可靠的地質(zhì)資料，為樁基施工選擇專用機(jī)械提供依據(jù)，便于日后科學(xué)分析事故原因，做到有目的預(yù)防，有針對性的處治；2)巖溶發(fā)育強(qiáng)烈地區(qū)樁基施工，成孔比較困難，成孔過程中主要解決護(hù)壁、造壁、斜面鉆孔和穿越等問題。2、分析掌握巖溶地段主要工程地質(zhì)特征1)基巖頂面起伏不平。是由于受氣溫的影響，石灰?guī)r表面主要是在地表水以及地下水的強(qiáng)烈侵蝕作用之下，普遍出現(xiàn)參差不平、犬牙交錯的形態(tài)。起伏不平的基巖面，其高差一般為1m～5m，局部地段高差可達(dá)20余米，給樁基施工帶來了困難。2)淺層溶洞。基巖面下2m～15m范圍內(nèi)出現(xiàn)的溶洞稱淺層溶洞。淺層溶洞內(nèi)一般有充填物，充填物一般呈軟塑～流塑狀態(tài)。溶洞發(fā)育形態(tài)非常復(fù)雜，這類淺層溶洞直接影響到基巖上樁基的安全。3)軟土及地下水。在石灰?guī)r溶洞地區(qū)的基巖表面，普遍分布一層厚薄不一的軟土層，軟土層一般呈軟塑～流塑狀態(tài)。其天然含水量大、承載力低、工程地質(zhì)條件差，是引起上部結(jié)構(gòu)不均勻沉降的主要因素；且其性質(zhì)對地下水位的變化非常敏感，當(dāng)?shù)叵滤陆禃r，浮托力消減，土層固結(jié)變形，工程地質(zhì)條件發(fā)生改變。3、建議選用合適的施工方法鉆孔灌注樁施工方法有旋挖成孔、反循環(huán)鉆成孔法、正循環(huán)鉆成孔法和潛水鉆成孔灌注法。目前在巖溶發(fā)育地區(qū)施工嵌巖樁最為常見的鉆進(jìn)方法是沖擊鉆孔法。它沖擊能力大，穿透能力強(qiáng)，較易穿過溶洞頂板，且具有碎巖效率高，鉆進(jìn)中不需泥漿循環(huán)，不受地下水影響等優(yōu)點。但是，因為巖溶地區(qū)的地質(zhì)條件較復(fù)雜，基巖面埋深不一，起伏較大，無規(guī)律性，這些都對巖溶地區(qū)的沖擊鉆孔樁施工造成了一定的困難。尤其是地區(qū)大量分布的石灰?guī)r硬度大，沖擊鉆孔工效較低，且泥漿處理費用高，容易造成環(huán)境污染。我們認(rèn)為應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)特征，選用不同的施工方法：1）土層較厚、巖石硬度低于40兆帕選用旋挖機(jī)施工，速度快，質(zhì)量好，造價低，且無泥漿污染。2）土層較薄、巖石硬度大于50兆帕選用大直徑潛孔鉆，成孔速度快，與旋挖一樣，有利于控制沉渣厚度。3）常規(guī)的沖擊鉆作為輔助手段，對不便于用以上兩種設(shè)備施工的區(qū)域采用。4、施工過程中可能出現(xiàn)的情況及對應(yīng)處理措施巖溶地區(qū)由于地質(zhì)巖性軟硬不一，溶洞的位置、大小、深淺變化多，即使地質(zhì)鉆探時一孔一探、一樁一分析，仍不能掌握地下地質(zhì)的變化情況。樁基事故主要源于巖溶地質(zhì)的復(fù)雜性和特殊性，但概括起來在巖溶地區(qū)樁基施工中常見的問題主要有以下幾種：1)在施工過程中遇見溶洞，一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿液面下降，則投用纖維物質(zhì)：如舊麻袋與黃泥混合充填堵塞裂隙、溶洞以增強(qiáng)滲漏阻力；在漏漿比較嚴(yán)重的地段使用化學(xué)漿液增大漿液的黏度，當(dāng)漏漿得到控制后，則按原漿液配比使用，以防止增加作業(yè)難度。也可以用大片石和泥包回填樁孔并從儲漿池向孔內(nèi)補(bǔ)漿，直到孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定后再繼續(xù)沖孔；溶洞位置要反復(fù)回填，反復(fù)沖擊回填黏土以增加護(hù)壁的密實度，以使黃泥、片石能封堵溶洞，防止漏漿及澆筑混凝土?xí)r混凝土流失。若遇溶洞規(guī)模較大，可采用C20混凝土或水泥砂漿封堵(加速凝劑)。封堵時向?qū)Ч芄嘧⒒炷恋饺芏错敯逡陨?．0m處，上部回填黏土并注入沖洗液至孔口，待混凝土初凝后繼續(xù)鉆進(jìn)。2)遇起伏不平的巖面和溶洞底板時，不可盲目采用大沖程穿過，需投入黏土石塊，將孔底填平，用十字型鉆頭小沖程反復(fù)沖搗，慢慢穿過，待穿過該層后，逐漸增大沖程和沖擊頻率，形成一定深度的樁孔后，再進(jìn)行正常沖擊。3)出現(xiàn)卡鉆、偏孔及斜孔，溶洞頂部巖層傾斜，巖石強(qiáng)度不一，易導(dǎo)致卡鉆、偏孔及斜孔等問題，因此必須在鉆進(jìn)過程中仔細(xì)核對地質(zhì)情況，隨時檢查鉆機(jī)和孔位。在鉆至溶洞時要改用小沖程鉆進(jìn)，做到輕擊、慢打。遇到卡鉆后一定要沉著冷靜，切不可盲動，更不可強(qiáng)行提拉，以免造成大繩拔斷而引起掉鉆事故。當(dāng)鉆頭可活動時，可上下提動鉆頭，使鉆頭轉(zhuǎn)動一個角度，反復(fù)嘗試，用吊機(jī)配合，有可能提出，如無效，可采用水下小爆破振動法將鉆頭振松后立即提出。如遇偏孔及斜孔情況，可以采取回填片石或澆筑素混凝土，糾正鉆頭偏斜，再向下沖孔。4)斷樁，巖溶地區(qū)樁基斷樁產(chǎn)生的主要原因是由于溶洞相互溝通，灌注時難以測出混凝土數(shù)量，水下混凝土流失嚴(yán)重，導(dǎo)管接頭密封不緊等造成斷樁。斷樁的發(fā)生，是工程中危害最為嚴(yán)重而且最難處理的一種事故，故應(yīng)以預(yù)防為主，在巖溶地區(qū)施工應(yīng)采取必要的措施：a．每次灌注時應(yīng)在漏斗中存?zhèn)渥銐虻幕炷?。b．施工過程分工細(xì)致，及時記錄，保證混凝土的連續(xù)性。嚴(yán)密注視混凝土面上升速度，保證2m的埋管深度，同時減少對下部混凝土的擾動。c．根據(jù)現(xiàn)場實際的地質(zhì)情況，在混