浅谈岩溶地区钻孔灌注桩施工.docx

浅谈岩溶地区钻孔灌注桩施工摘要：首先介绍了在岩溶地区进行钻孔灌注桩施工的难点和钻机选型；然后，分析了钻孔灌注桩施工技术要点；最后，阐述了岩溶地区钻孔灌注桩常见事故出现原因及处理措施。关键词：岩溶地区灌注桩施工技术0引言我国各地广泛分布着岩溶地貌，其地质及水文地质构造极为复杂，形成了许多诸如石林、石笋、钟乳石、溶洞、暗河、悬泉、瀑布以及隐藏于地层中的溶洞、溶槽、石芽、溶穴等奇特的地貌景观和地质构造。在这些地区进行道路建设常常会需要架设桥梁跨越沟谷，当桥梁采用钻孔灌注桩基础时，需要在岩溶地层中成孔。1工程难点岩溶地区地质形态异常复杂，现有地勘手段无法完全摸清。从实际已完工程项目的施工情况来看，岩溶地区成孔有以下几大难关。成孔过程中漏水、漏浆由于溶洞的大小、分布、走向等地质资料反映不可能十分准确，施工过程中往往出现一些意外情况，在钻进过程中因突然漏水、漏浆导致孔内水头迅速下降，导致护筒挤压变形或塌孔、埋钻，甚至地面大范围沉降等重大安全事故。成孔事故多由于岩溶地区地质构造复杂，在施工过程中可能会遇到大溶洞、多层溶洞或孔内有石笋、溶沟、孤石、岩面呈斜面、陡坎、异形等复杂情况，在成孔过程中塌孔、埋钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、移位、弯孔等事故较为普遍。孔内涌砂当岩面倾斜较大，加之因溶蚀产生溶槽、溶沟或有大块孤石等情况，钢护筒没有完全着岩，在成孔时，由于冲击锤的上下起落引起孔内水位波动，会发生孔壁砂向孔内涌流的情况。清孔难度大当采用冲击钻机冲击成孔工艺．特别是大直径桩成孔后，怎样清孔，使沉渣厚度及泥浆性能同时符台规范要求，是非常关键的环节。有时换浆达到规范要求时，由于泥浆比重降低，粘度下降，又会重新发生渗漏、塌孔事故。混凝土灌注难度大由于桩超长，混凝土方量大、灌注时间长，所以桩身混凝土质量控制难度很大。而且通过溶洞段时，还易发生混凝土压力过大引起孔壁坍塌造成混凝土流失或断桩。所以必须精确计算、精心组织，控制好混凝土坍落度与灌注速度。2钻机选型岩溶地区因其特殊的地质情况：溶洞发育的不规则性、分布的不确定性、溶洞孔壁的不稳定性、溶洞内充填情况的不确定性、以及是否漏水等，给岩溶地区钻进成孔带来了巨大困难。特殊地质情况下选择何种类型的钻机，适应各种不同类型溶洞成孔问题显得至关重要。覆盖层钻机选型当覆盖层主要是砂层和粘土层时，为保证钻进成孔，可采用全护筒跟进的施工方法，以保证钻进中覆盖层不塌落而造成塌孔事故。在覆盖层的施钻工作中，因回旋钻采用气举反循环排渣，进尺效果明显，又能有效的控制成孔的垂直度和孔径，因此在覆盖层施工中，最好选用气举反循环回转钻机。过渡段施工钻机选型对于溶洞的断裂破碎带即过渡段，岩层表面地质复杂，岩面起伏倾斜、表层破碎、裂隙发育，并伴有溶沟、溶槽和孤石等。在钻进岩面后，护筒刃脚处常脱落掉块而涌沙，这就需要根据不同的地质特点，选择不同类型的钻机，以渡过破碎层。岩面起伏、倾斜较大。在回转钻进中，因滚刀钻头受力不均而令钻机晃动严重，钻杆受扭力而易受损，因此可采用冲击钻进行施钻。岩面倾斜较小，但破碎严重。对此种地质，在用回转钻施工时，会因钻头的搅动而破坏护筒刃脚下的破碎岩石，致使护筒刃脚涌沙，无法继续钻进。因此，可采用冲击钻进行施钻，并抛填粘土和块石，或者回填水泥袋，用冲击钻反复冲钻，挤压破碎岩石，使其在护筒刃脚下形成稳固体，粘土(或水泥)与块石粘结在一起，形成桩孔护壁。岩面倾斜较小，且表面较完整。对此种地质情况，为了达到最好的进尺效果，选用回旋钻机是最为适宜的，并可在回旋钻头上加设长钻具，保证成孔的质量。岩石表面破碎，且有溶蚀沟槽时，回旋钻就不太适宜，最好是选用冲击钻机进行施工，用块石、粘土回填溶蚀沟槽，多次回填、冲钻，以冲过破碎层和溶蚀沟槽，又可达到加固护筒刃脚和造壁的效果。破除溶洞顶板的钻机选型溶洞顶板岩石一般都比较破碎，且不规则，厚薄不一。在用冲击钻破除顶板时，钻头角常会在伸出溶洞时而被卡住，造成卡钻事故。对大的空溶洞，在破除顶板时，如未控制好冲击钻头的冲程，可能会在顶板穿透时因失重而主绳断裂，会造成掉钻事故。因此，在溶洞顶板的破除施工中，选用回旋钻机较为适宜。利用回旋钻机易控制钻压和钻进速度的优点，且可选用前导式长钻具钻头，安装钻进自动跟踪仪，根据溶洞顶板的岩石硬度，发育特点，选择合适的钻进参数，以保证钻进的顺利进行。进入溶洞后钻机选型溶洞顶板破除之后，在进入溶洞的钻进穿越过程中，因溶洞内的发育情况复杂多变，应根据其具体的发育特点，选择最适宜的钻机。洞为空间大溶洞时，选用回旋钻机并加设前导式长钻具进行施钻，效果较好。洞较小但地板岩面倾斜较大时，用冲击钻施工较为适宜。溶洞内为陡坎或半边溶洞时，选用冲击钻进行施钻较好。溶洞内有石柱或石笋时，选用冲击钻施钻，更见效果。溶洞内有溶沟槽时，选用回转钻机施工较好。单桩同时穿越几层溶洞时的钻机选型