文档介绍：联坡双线特大桥钻孔桩施工溶洞处理方案
一、工程概况
中铁大桥局南钦铁路NQ-1标联坡双线特大桥里程为D2K14++,,位于良庆镇渌晓村旁。该桥设计为63个墩台(0#~62#台),共有桩基础500根,,平均桩长约为30m,全部为柱桩。桥址位置地形起伏不大,地表大部分为旱地,少量荒坡,丘间槽地多为鱼塘、水田。桥梁沿线主要特殊岩土为人工弃土、松软土、粘土、灰岩等,地下水位较低,岩溶发育。根据目前掌握的地质勘探资料显示,、最大为17m,且有单层、多层,空溶洞、半填充、泥浆填充、密实粘土填充的多种复杂情况。桩基础施工的溶洞处理是本桥施工的重点、难点。
二、施工准备
施工前除正常施工准备外,尚需做好以下事项:
1、对承台各桩地质资料进行综合分析,对该承台下溶洞分布的位置、高度、填充物、开放型或封闭情况、连通性等必须提前掌握。
2、根据对地质资料的分析结果选择施工方法,详见本文施工方法的划分。
3、施工前应进行详细的技术交底,使具体操作人员、技术人员、作业队长等都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方
法和措施。
4、编制突发事件的应急预案,报监理审批。
5、岩溶地区钻孔桩突发事故、事件较多,如:突然漏水、塌孔、埋钻、卡钻等。其应急措施要落在实处,管理手段也应更严谨,以减少或制止事态扩大化,避免发生安全事故。
6、备足成孔用水、粘土、片石等材料,确保溶洞击穿时迅速补水、补浆预防坍孔,并及时抛填粘土片石,以恢复正常钻孔作业。
7、准备好处理施工故障的备用机具设备,如运输、起重、打捞、急救设备以及不同性能的其他钻机、钻具等。
三、溶洞的判别和处理方法
1、根据有关地质钻探资料的说明进行溶洞的判别(具体以设计院提供的说明为准)
(1)、凡灰岩地区中出现的空洞称为溶洞。溶洞有全充填,半充填和空洞三种情况。
(2)、凡岩土交界面等出现的顶板为土层的洞称为土洞。
(3)、钻进过程中岩心半边被溶蚀、岩芯表面有小洞穴、溶蚀裂隙发育,岩心采取率低,岩心多不新鲜等地段划为岩溶裂隙发育带,该段可能处于溶洞边缘,也可能只是溶蚀洞穴裂隙发育,也应作为溶洞处理。
(4)、当工程地质钻探的岩芯在灰岩地区出现完整柱状中夹有破碎带者,遇此情况应与邻孔柱状图一起进行分析,极有可能是岩溶洞或
岩洞边缘,不可一概否定此处无溶洞。
(5)、在阅读地质柱状图岩土特征描述内容时应特别注意,地质用语的含义:
a、漏水:表明此处有开放型溶洞或有地下河的可能,施工到此应特别注意;制定相应的措施确保工程安全、质量。
b、无填充物,漏水,明显掉钻;属开放型。
c、流塑,取芯难,明显掉钻;
d、流塑(软塑),钻进速度快,取芯难,有掉钻现象;
e、流塑、取芯难,不漏水;属封闭型。
f、全充填物或半充填、充填物为粉质黏土、角砾土及碎石土等。
(6)、有漏浆说明可能遇到溶洞,但是只塌孔不表示就是溶洞。漏浆发生的原因一般是遇到空洞或裂隙,塌孔一般可能因为护壁不到位,上部砂土层随浆液循环流失引起塌孔,不能一概列入溶洞范畴。
2、溶洞的处理方法
(1)、本桥因为溶洞情况非常复杂,为了确保施工过程中的安全质量,防止溶洞施工引发坍塌、埋钻事故,拟对岩层以上的覆盖层全部采用钢护筒跟进,根据覆盖层厚度及实际地质情况采用壁厚为8~12mm的钢护筒。
(2)、对本桥溶洞部位的处理,具体主要采用以下三种方法:
①、抛填片石泥土法;②、钢护筒跟进法; ③、注浆填充法。
(3)、溶洞处理方法的选择
①、2m以内的溶洞主要采用抛填片石泥土法施工。
②、2m以上的溶洞主要采用钢护筒跟进法施工。
③、多层溶洞主要采用注浆填充法施工。
因为溶洞施工的复杂性,具体施工方法的选择不是绝对的,可综合考虑各种情况结合使用。特别情况特殊处理,处理前应事先报监理审批。

1、抛填片石粘土法
抛填片石粘土法示意图
(1)、覆盖层的钢护筒跟进的施工方法同护筒跟进法中A护筒的施工方法,。
(2)、当钻至溶洞顶1m左右时,首先准备足够的小片石或毛石和粘土,粘土要做成泥球,对于半填充和无填充的溶洞要组织足够的水源。
(3)、根据钻孔的进尺情况,在击穿洞顶之前,要有专人观测护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,应迅速补水补浆。击穿洞顶后,在溶洞内钻进时,根据填充物的不同,要采取不同的钻进方法。当充填物为软弱粘性土或淤泥时,应向孔内投入粘土、片石混合物,冲砸固壁;当为砂层、卵石层时还应提高泥浆的粘度和相对密度,只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利击穿溶洞。
(4