建筑施工打樁時遇到溶洞該如何處理？
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下面是山東利達(dá)小型旋挖鉆機廠家給大家?guī)黻P(guān)于建筑施工打樁時遇到溶洞處理，以供參考。
建筑施工打樁時遇到溶洞該如何處理？
一、概述
巖溶形成主要為溶洞、豎井、漏斗、及溶溝（槽），以垂直方向發(fā)育為主，豎井、漏斗既有消水作用，同事又具備溢水功能。深部巖溶形態(tài)主要韋溶溝（槽），地下暗河通道以水位方向發(fā)育為主，是地下水流動的主要通道。鋪以超前鉆勘測溶洞，挖孔進(jìn)尺到溶洞頂面1m時，先分鉆鉆小孔，查明溶洞內(nèi)是否有承壓水，有承壓水時應(yīng)等水位穩(wěn)定后進(jìn)行抽水，才能繼續(xù)開挖。洞內(nèi)有較軟塑狀粘土?xí)r，注意及時護(hù)壁，必要時，可采用固結(jié)灌漿，待充填物基本固結(jié)后再實施開挖。巖溶發(fā)育區(qū)挖孔到達(dá)設(shè)計深度后，必須進(jìn)行孔底檢測，為查明孔低以下的地質(zhì)情況是否滿足設(shè)計要求，要求用小風(fēng)鉆查明樁底一下4米范圍內(nèi)德地質(zhì)條件。
（1）承壓水：承壓水是充滿兩個隔水層指尖的含水層中的地下水
承壓水的處理：
A.如果能獲得地下水的來源方向，就在其上游打一排堵水帷幕空，采用高壓灌漿，封堵地下水。
B.根據(jù)地下水的來源和水量，打一個或幾個降水孔，其深度一定要大于基樁最大深度。
（2）溶洞分分類：
A.按大小分可分為：1.小溶洞(洞高小于3m)，2.大溶洞（洞高大于3m）
B.按有無填充物可分為：1.有充填、已填滿，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟塑、和流塑之分。2.半充填。3.無充填物，為空溶洞。
C、按是否漏水可分為：1.全漏水（與其他溶洞相連），2.半漏水，3.不漏水
D、按溶洞垂向數(shù)量可分為：1.單個溶洞，2.多個溶洞
二、溶洞樁基施工方案
1.片石粘土筑壁法
溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內(nèi)，但存在嚴(yán)重漏水,護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時，可采用片石、粘土和整包水泥(按1m3：3m3：0．75t比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊，用0．5～0．8m小沖程，不循環(huán)泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實，再加漿提高水頭到正常高度，等水泥初凝具有一定強度，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn)，形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土和整包水泥，反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為止，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護(hù)筒必須穿透砂礫及卵石層等透水層，坐落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。嚴(yán)禁因為鋼護(hù)筒短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導(dǎo)致鉆頭被埋在孔內(nèi),護(hù)筒埋置采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。
2.常規(guī)成孔法
當(dāng)溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水的情況下，這時不管溶洞有多大，也不管溶洞垂直數(shù)量有多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地址情況施工，采用沖擊鉆成孔，洞內(nèi)的圖紙和溶洞外的圖紙沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工
3.鋼護(hù)筒跟進(jìn)法
溶洞較大，單層或者多層溶洞成垂直穿珠帶狀情況下，采用鋼護(hù)筒跳進(jìn)法施工，該方法就是一面沖孔，一面接高護(hù)筒，并且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內(nèi)，當(dāng)樁孔穿過多個溶洞并且成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護(hù)壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護(hù)筒跟進(jìn)到這個位置堵漏。
4.注漿法
溶洞層數(shù)較多，為串珠狀，溶洞位置勘測準(zhǔn)確，溶洞大于0.5m小于3m，土層中有較厚的砂層，溶洞漏漿會引起坍方的情況下，采用預(yù)先壓注水泥漿，待水泥漿壓注工作完成24小時后開始鉆進(jìn)。壓注時壓力控制不大于0.4Mpa，并直到穩(wěn)定兩秒后再進(jìn)行下一個孔的注漿，或相鄰孔冒漿為止。
5.帷幕注漿法
針對高度大于8m的溶洞，采用帷幕注漿法，注漿采用水泥砂漿注漿，單管注漿，注漿壓力為0.5—1.0Mpa，注漿范圍為整個溶洞高度，帷幕的范圍以樁中心以外5m，每隔一米提管一次，注漿孔間距3—5m，根據(jù)測量放樣成梅花形布置。在距離樁周邊5米的范圍布置鉆孔位置，鉆孔位置不得隨意調(diào)整，鉆孔位置需設(shè)置護(hù)樁。選用合適地質(zhì)鉆機或者潛孔鉆機并配置好壓漿機，保證注漿工作與鉆樁工作同步，成孔空閑時間不宜過長。鉆孔采用隔行跳打，不得漏鉆，要求孔壁垂直。成孔后，及時安放注漿管，連接注漿機，調(diào)整設(shè)備，拌合水泥漿，拌合好的漿液中不得有結(jié)塊，確保設(shè)備工作正常。先將注漿管位置設(shè)置在距離孔底0.5m處，注漿開始采用0.4Mpa的注漿壓力，在預(yù)定的位置上，采用低壓送漿，在漿液充足后采用1.0Mpa的壓力持壓應(yīng)大于10分鐘，然后提管1m，繼續(xù)下一階段的注漿工作。
三、施工中出現(xiàn)的問題及處理
1、坍孔
如果有透水層，當(dāng)沖擊到溶洞后，猶豫突然樓江造成水頭高度集聚下降，透水層失穩(wěn)，形成漏斗狀坍孔。坍孔的原因有護(hù)筒腳底周圍漏水，孔內(nèi)水位下降，或在潮汐河流中漲潮時，孔內(nèi)水位差減小，不能保持原有靜水壓力，一級護(hù)筒周圍堆放重物或機械震動等，均有可能引起坍孔。
①坍孔的預(yù)防
坍孔的預(yù)防在于“常看，常補“常看就是要求各地層地質(zhì)情況做到心數(shù)有數(shù)，隨時注意鉆進(jìn)情況，隨時觀察水位情況。“常補”就是當(dāng)鉆進(jìn)松散粉砂土或者流砂中
時，要及時補充較大的比重，粘度的泥漿，甚至可補充投入?yún)⒂衅蚵咽恼惩粒送猓袑Ｈ素?fù)責(zé)補水，以保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度。
②坍孔后的處理
A當(dāng)成孔深度不大時，可全孔回填粘土，暫停一段時間后再深埋鋼護(hù)筒到不透水層，方可重新鉆孔。
B當(dāng)成孔深度較大時，可將鋼護(hù)筒一直坐落在坍孔的喇叭口下緣的亞粘土層上，護(hù)筒周圍回填粘土，擠實再重新鉆孔。
2、斜孔
①原因
猶豫溶洞面傾斜或出現(xiàn)探頭石致使鉆頭沿軟土層部位下滑造成斜孔。
②處理方法
A擴孔糾編法：此方法適合于潛孔階段中（一般不超過10m）鉆孔已偏斜嚴(yán)重的情況下，采取加長粗徑鉆具，并使用比原鉆具直徑至少大一級的鉆具，從孔口或者從孔口管底部位置擴下去，可以擴大處理符合要求的鉆機，矯正鉆機的方向，防止繼續(xù)鉆進(jìn)中該孔偏斜嚴(yán)重發(fā)生的情況出現(xiàn)。
B短鉆具法：在松軟巖層或者厚度大的覆蓋層中鉆進(jìn)時，當(dāng)鉆孔產(chǎn)生一定偏斜后，可利用較短的粗徑鉆具進(jìn)行矯正，因為在上述地質(zhì)條件下鉆孔，孔徑一般比較大，而短鉆具在較大孔徑內(nèi)較易改變方向。主要通過用輕壓力滿轉(zhuǎn)速的操作方法，鉆具會因自重垂向鉆進(jìn)。
C換徑法：主要用比原正常鉆具小一級或者兩級直徑長度短于1.5m的鉆具鉆進(jìn)。因為短細(xì)的鉆具可在較大的孔徑內(nèi)接近垂直狀態(tài)。
D掃孔法：此方法是在某一灌漿段鉆孔結(jié)束時進(jìn)行孔斜測量，發(fā)現(xiàn)偏斜超過允許值情況下，先補進(jìn)行糾偏處理，按正常程序繼續(xù)灌漿，當(dāng)快要結(jié)束時，用比例為0.5（或者0.6）：1的濃漿置換出孔內(nèi)稀漿，并待凝24—28小時后掃孔（用鉆具掃除孔壁和孔底的障礙物）。
E補孔法：在灌漿施工中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)孔偏斜嚴(yán)重時，為防止嚴(yán)重的孔斜對灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響，可在該孔附近補貼新的漿孔，一般與原灌漿孔的距離不大于50cm此方法用于淺孔階段中較嚴(yán)重的偏斜情況下。
3、漏漿
①在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相同，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿，施工時要在孔邊備足一定數(shù)量的片石和粘土,一旦出現(xiàn)漏漿,要及時回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補水,防止水頭高度繼續(xù)下降。
②意外跑漿：地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。
4、埋鉆
埋鉆是由坍孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應(yīng)立即將鉆頭提到孔外,如果未及時提鉆,漏漿后坍孔,鉆頭便被埋在孔中。
①人工挖土鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。
樁孔進(jìn)尺10m以內(nèi),地下水易于控制,沒有大的承壓力,人可以下到樁孔中去邊挖坍落的泥石,邊護(hù)筒跟進(jìn),一直挖到鉆頭位置,護(hù)筒也跟進(jìn)到鉆頭位置。
②真空吸渣法。
將導(dǎo)管置于坍孔的底部,用9m3空壓機通過50～66mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。
③還可用強力泵沖孔，以求用沖洗液沖散坍塌物，并排出孔外，
才強力開泵的情況下串動鉆具，并逐步擴大串動范圍，此方法可針對于不太嚴(yán)重的埋鉆事故。
④若填埋很厚，其程度比較嚴(yán)重，上述方案都無法實施的情況下，可將填埋物一以上的鉆桿反上來，然后下入同徑鉆具送水鉆進(jìn)，待將填埋物鉆掉，并沖洗干凈后用絲錐撈取事故鉆具
5、其它注意問題
①遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，在快到溶洞項板2m距離位置時應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌掉錘現(xiàn)象。
②混凝土坍落度以18～20cm為宜；澆筑導(dǎo)管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注比理論計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應(yīng)增加，備料應(yīng)不少于八十立方米。
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