第一篇：岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术
岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术
中建二局有限公司厦门分公司 贺增林
摘要：针对福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库桩基施工中遇到很多溶洞的情况，介绍了在岩溶地区冲孔桩施工过程采取的技术措施和施工中应注意的问题，有效解决了在岩溶地区冲桩施工中遇到的困难。关键词：冲孔桩基础，岩溶地区，溶洞，漏浆，斜孔，卡钻，塌孔。1 工程概况
福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库采用冲孔灌注桩基础，总共60根桩。筒仓门洞处4根桩直径1.0m，单桩最大垂直荷载7600kN；其余56根桩直径1.1m，单桩最大垂直荷载9250kN。桩基要求嵌入中风化石灰岩大或等于1倍桩直径，且桩端要有不小于3倍桩直径的完好中风化石灰岩持力层，不得有软弱夹层、断裂破碎带、孤石和洞穴溶洞分布。
根据超前钻勘察报告，该地区属于岩溶发育区，地质条件非常复杂。桩基施工范围内有较多溶洞，局部孔位出现串珠状溶洞。溶洞大小不一，分布在不同的平面上，岩面起伏不平，高差较大。溶洞埋深在36.2m~59.5m不等。溶洞高度在0.50m~22.50m之间，部分溶洞有粘性土夹角砾、碎石填充物。溶洞上部土层依次为：碎块石；石灰岩残积粘性土；散体状强风化石灰岩；碎裂状强风化石灰岩。2 桩基础施工难点及施工准备
本工程42个孔位出现溶洞，占总数的70%，岩性在水平和垂直方向的变化较大，其中在储存库东南部区域12根桩下有一个大型溶洞将桩底部互相连通。复杂的地质给桩基础施工造成很大困难，冲桩过程中容易造成斜孔、漏浆、卡钻、塌孔。因此项目部在施工过程中制定了下列施工准备措施：
(1)工程桩施工前，由地质勘察单位在每个桩位进行超前钻孔，掌握溶洞出现的大概位置，推断其范围大小，并将相邻桩基的地质勘察资料进行比较，推断溶洞的发展状况。
(2)将每个孔位的地质柱状图印发给有关人员，让具体操作者、技术人员、作业队长都清楚溶洞的位置、大小、充填情况，对其做好技术交底及安全交底，使得现场所有人员认识到在岩溶地区冲桩施工中可能出现的危险，在出现溶洞抢险过程中首先要保证人员安全。(3)备足成孔用水、粘土、片石、袋装水泥等必备材料，确保溶洞击穿时迅速补水、补浆，预防塌孔，并及时抛填粘土、片石，以恢复正常冲孔作业。粘土片石要在桩孔附近，冲孔遇到溶洞时能较快的回填。部分粘土用麻袋装好，遇到漏浆机械没开动前可先组织工人回填粘土、片石。
(4)施工现场一定要有处理漏浆的备用机具设备，如挖掘机、装载机、土方车、吊车等，以免发生险情无法实行溶洞处理措施，造成不必要的人员伤亡及财产损失。
(5)桩孔设立防护范围，避免车辆在防护范围通过，减少对桩孔护壁的压力和振动。机械及材料堆放不能离桩孔太近，防止大面积塌孔时被埋没。
(6)钻头焊φ32mm钢筋环4个，用φ28mm钢丝绳围绕2~3圈，以备掉钻头后易于打捞。由于钻具磨损最大，留足够的备用钻头和修理钻头的设备。
(7)钢丝绳要有出厂合格证，要求优质柔韧、无死弯和断丝。钢丝绳要有足够的长度，即从卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高，滚筒上至少要留有7圈以上的富余量，绳尾必须锚固在滚筒上。
(8)制浆粘土的技术指标及泥浆的技术指标应满足施工要求，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率并及时调整。3 溶洞处理技术
(1)施工具体操作方法
1)在溶洞中冲孔，由于孔桩进入溶洞范围内，溶洞不是整齐的，顶板和底板犬牙交错，高低不平，在溶洞顶板及底板冲孔都存在一个斜面开孔问题。因此必须根据地质柱状图掌握钻进标高，随时观测孔深，成孔接近顶板0.5~0.8m时应通知在岗工人改用短冲程成孔，冲程应控制在1.0m以内，经过溶洞时，为了防止冲孔过程中发生滑动和损坏桩锤，也应短冲程。
2)钻头在洞内冲击高低不平的岩面时，或一面有岩，一面悬空时，容易造成卡钻或斜孔事故。如果冲孔遇到岩床、溶洞槽及其他斜坡岩时探测发现成孔有斜孔，则用D20~30cm块石(80%)与粘土混合物填至高出斜孔段顶部1~2米处，然后用锤砸实并形成坚实的平台，在已成孔段垂直偏差达到规范规定的范围内后再重新冲击。冲孔进入溶洞时如果探测发现成孔有斜孔，则抛条石至高出斜孔段顶部2~3米处，重新冲孔应该满足规范和设计要求。
3)在冲孔过程中密切观察泥浆液面变化。若孔贯入后发生渗漏量不大，则用适当的泥浆和粘土填孔并压实，将部分粘土挤压孔壁或者岩缝并形成泥浆护壁。若渗漏量大且速度快，证明溶洞较大，用泥浆填大溶洞时，可能会有渗漏和塌孔发生，在此时应用适当的泥浆、块石与粘土的混合物填孔并压实，这样就形成高强度的护壁；若多次用块石与粘土的混合物填实都没效的话，则应该用袋装水泥，压实以形成水泥泥浆，水泥泥浆能渗入溶洞缝和粘在孔壁上，待水泥泥浆终凝后，可开始施工，如果没达到预期的效果，则可以重复上述方法3~4次；若上述方法也失效的话，则应用干硬性水泥砂浆，待水泥砂浆终凝后可继续施工。
4)为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固，施工时应隔孔跳打，与先开钻的孔相邻的孔应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后，方可开钻。钻进时起落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速，以免因提速过快而造成负压引起坍孔。为防止掉钻头，要求每班检查1~2次钢丝绳、卡扣、滑车、钻头、卷扬机等机具设备，若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根，则应予更换，其他机具发现问题应及时处理或更换。清渣、投块石及粘土坯数量要做好记录，成孔资料应齐全完整，并有岗位负责人签字。成孔施工过程中，井孔周围切勿放置铁件，以防掉入孔内难以打捞，影响钻进。
5)贯穿溶洞后，继续冲孔，嵌岩深度到达设计要求后停止打桩。并立即与相关单位人员一起检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度，确认满足设计要求后填写钻孔记录表，经相关人员签字后，清孔、下放钢筋笼和浇灌混凝土。
6)在大溶洞将桩下部连通区成孔时，为防止锤下落时正压、锤提起时负压导致泥浆相互冲垮相连的人造孔壁，该处护壁应采用水泥或砂浆。且当一个孔或多个孔同时钻进至溶洞内时，周围冲孔至离溶洞顶2m左右时应停止，已进入溶洞的孔必须逐个成孔、清孔、放钢筋笼及浇灌混凝土后，未到达溶洞的孔方可继续开钻。
7)钻探资料无溶洞桩基的预防措施：由于岩溶地区地质发育的复杂性，而超前钻的钻孔小，冲孔桩的直径大，所以在施工中出现过超前钻孔没有溶洞，而实际施工有溶洞的情况。因此在施工时要求工人密切注意施工的动态，当施工过程中突然出现浆面下降，要按有溶洞进行处理，并立刻把锤拉起，向孔内加浆，抛粘土包和片石，保持孔内浆面稳定；如出现坍塌即按应急措施进行处理。
(2)事故处理措施 1)掉钻事故处理： ① 随时准备好打捞锚钩，一旦掉钻要及时打捞；
② 如用锚钩打捞有困难时，设法检查情况，用冲抓锥来抓取掉落的钻头； ③ 如采用上述办法仍无法将钻头打捞上来，应与设计单位协商，有两种方案： a．若钻头在已经到达设计岩层掉落的，直接灌注混凝土，采用后注浆加固； b．若钻头在未到达设计岩层掉落的，在原桩位旁边增补两根桩。2)卡钻事故处理：
① 首先要查明情况。如卡钻位置的标高和卡钻原因，是不是钻孔不圆、探头石、落石、溶洞塌孔、钻头倾倒、钻头卡住后有无沉渣堵住等。
② 要防止强提、强扭和操作不当使钢丝绳疲劳断裂掉钻。③ 查明卡钻原因后，采取相应的措施。一般处理方法有：
a．如果是孔不圆、探头石、落石等原因卡锤，可采取晃动大绳使钻头松动使钻头上下活动，最后再将钻头提起；
b．若卡钻后较长时间内仍无法将钻头提起，则需要用扩孔器将卡钻以上部分孔扩大后将钻头提起；
c．若是溶洞被突然击穿导致钻头被岩石掩埋，则另用一钻头将掩埋部分岩石击碎后将被卡钻头提起；
d．若是在斜坡岩上钻头倾倒被岩石卡住，则用爆破的方法将斜坡岩炸碎从而将钻头提起。
3)塌孔事故处理
① 对孔内轻微塌孔，可抛填粘土坯及碎石，冲砸造壁填补。② 对孔内严重坍孔，可采取以下处理方法：
a．分次回填粘土坯、块石及袋装水泥至坍方标高以上0.3~0.5m，循环反复冲砸达到重新固壁；
b．采用干硬性水泥砂浆回填，施工方法同上。4 施工安全注意事项
(1)对工人应进行安全教育、操作规程教育，严防发生工程质量和人身事故；(2)钻架的滑轮要灵活，严禁使用轮缘已破损的滑轮；
(3)钢丝绳要勤检查，勤保养，断丝超过规定值的要及时更换，钢丝绳的卡子要经常检查，松动的卡子要及时补拧；(4)起落钻头速度应均匀，不得突然加速，避免碰撞护筒和孔壁；
(5)施工中要注意风、水、电安全可靠，井孔周围清洁整齐，有足够的照明，交通道路的脚手板、防滑栏杆等平顺牢固；
(6)根据超前钻资料，较大溶洞钻进至洞顶3m前在孔口放置四根枕木，防止钻头突然将洞顶岩层击穿而导致桩架倾覆甚至连人带机拽入桩孔；
(7)如果在钻孔过程中突然出现地面下陷，所有操作人员应立即撤离工作面，并及时通知现场主管，组织抢险小组撤离施工设备，然后按照处理方案进行处理，重新组织施工；
(8)如在地面下陷时出现人员伤害，现场负责人接到报告后，立即组织现场人员救援，尽力控制事故蔓延，疏散人员，一边向当地医院申报求援，一边向公司应急救援指挥部报告，协助抢险和事故处理。当事故得到控制后，应立即成立事故调查处理小组，调查事故发生原因和研究制定防范措施；成立抢修小组，研究制定抢修方案并立即组织抢修，尽快恢复生产。
第二篇：岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结
岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结
摘要:本文以武广客运专线XXTIV标北乡特大桥钻孔桩施工为实例，主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的选择、针对不同孔径大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等，通过本工程试验及实践，使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展，取得了较为成熟的经验。
关键词:武广客专 岩溶地区 钻孔桩基础 施工技术
工程简介
武广铁路客运专线
XXTJV
标北乡特大桥（DK1932+974.51-DK1937+010.89）位于广东省乐昌市北乡镇，北接大瑶山3#隧道，南接东塘隧道，距乐昌市约8km，横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁，全长4071.27米，钻孔桩1113根，直径分别为φ1.0m和φ1.25m，其中50米以上的桩有139根，70米以上的有17根，最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育，大部分溶洞呈串珠状发育，桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚，最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。
溶洞的分类
根据地质结构和溶洞的情况及发育情况，溶洞可分为以下几种类型：
2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞：溶洞高度＞3m；②小溶洞：溶洞高度＜3m。
2.2 按溶洞填充状态分 ①全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、软塑、流塑状；②半填充溶洞：洞内约一半有填充物，顶部为空腔；③无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞：严重漏水并与其它溶洞或地下河连通；②半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象；③不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。
2.4 按溶洞垂向个数分 ①单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞；②多层溶洞：桩基范围内有多层溶洞。
方案选定
根据溶洞大小及填充情况等，选定经济可行的处理方案
溶洞处理方法
4.1 压注双液浆法 注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。
①目的：溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间，并达到一定的强度（20MPa以上），防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。②加固原理：注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内且不流失，材料的利用率高，比较经济。浆材的结石率为100%，即1m3体积的浆材可得1m3的结石体。对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀泥等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充的溶洞，浆液是通过充填填满溶洞的。③工艺 压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂（水玻璃）。a布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布，每个墩台布置6～8个压浆孔。b钻孔 用地质钻机钻80mm～110mm的注浆孔，孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入溶洞下部。c压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆，要少量多次、反复压浆。双液浆配制时，控制浆液比例，反复试验，掌握浆液的最佳凝固时间，凝固时间太快，不利于注浆施工，凝固时间太慢，浆液流动性大，用量大，不经济。
4.2 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一，一般适用于6～10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间，采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体，防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。
灌砂采用干燥、洁净的中粗砂，并进行清筛，防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行，第一次灌砂高度约4～5m，然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度，向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管，防止水泥浆粘附在管壁上，影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆，反复进行，直至灌满，使溶洞内充满砂浆。
4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理，其方便、快捷，节省费用。
当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部或部分流失，严重时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土（按1：1体积比）回填，溶洞较大时可加入部分水泥，回填一层、采用钻头冲击一遍，尽量使片石和粘土保持密实，直至回填至溶洞顶部1～2m。溶洞回填完成后，向钻孔内注入稠度较大的泥浆，使其自然浸入片石缝隙内，然后采用钻头冲击，使片石和粘土挤入溶洞内，形成泥石护壁。若溶洞内泥石护壁出现漏浆时，应再次回填，反复回填、反复冲击，直至不再漏浆为止。
采用回填片石、粘土处理溶洞时，钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上，尤其是多层溶洞，以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。
4.4 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，有时采用填粘土和片石的方法难以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮，这时用灌低标号混凝土的方法处理。
施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法，当击穿溶洞顶板时，为节约混凝土灌注量，可先填粘土块和片石，反复冲挤，待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
4.5 钢护筒跟进法 在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物，漏水严重或与暗河连通时，采取上述方法无效时，可采取钢护筒跟进法施工。就是一面冲孔、一面接高护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内，用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。①内护筒内径的确定 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定内护筒级数，每增加一级，内护筒内径增加0.2m，最小一级内护筒直径大于桩径0.2m。为保证内护筒的刚度，防止受压变形，钢护筒采用10mm 钢板卷制。下沉内护筒时，由大到小，分级逐次下沉进行。先钻大孔，下沉大护筒，再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞，就采用1级内护筒，每增加1层溶洞，就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。②内护筒长度的确定内护筒长度的确定，护筒长度L＝h＋3（m）（h为地质超前钻确定的溶洞高度），如果内护筒太长可分节下沉，在孔口焊接连接。
岩溶地区钻孔桩施工方法
①岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。②由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺，本文就不再叙述。
在岩溶地区钻孔桩施工中特别应注意以下几个问题：①施工准备 根据地质资料预测施工中可能出现的问题，制定施工方案，并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。②钻孔 钻机时泥浆要稍稠，现场泥浆池内尽量多备些泥浆，在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核，并密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1～2cm，防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆，及时投放粘土块、片石并补水补浆，保持孔内水位高度。漏水严重时，可填充稻草和水泥等混合物，每次填满后补浆补水，再重新冲击钻进，挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞，最终至不漏浆为止。通过溶洞层后，继续钻孔，直至设计深度。③灌注混凝土 灌注中导管提升时，要根据溶洞情况确定导管埋深，避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降，造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上，灌注完成后观察30分钟左右，如果混凝土面没有变化才拔出导管。
参考文献：
[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《岩溶地基处理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》.
第三篇：岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结
摘要:本文以武广客运专线XXTIV标北乡特大桥钻孔桩施工为实例，主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的选择、针对不同孔径大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等，通过本工程试验及实践，使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展，取得了较为成熟的经验。关键词:武广客专 岩溶地区 钻孔桩基础 施工技术 1 工程简介
武广铁路客运专线XXTJV标北乡特大桥（DK1932+974.51-DK1937+010.89）位于广东省乐昌市北乡镇，北接大瑶山3#隧道，南接东塘隧道，距乐昌市约8km，横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁，全长4071.27米，钻孔桩1113根，直径分别为φ1.0m和φ1.25m，其中50米以上的桩有139根，70米以上的有17根，最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育，大部分溶洞呈串珠状发育，桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚，最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。2 溶洞的分类
根据地质结构和溶洞的情况及发育情况，溶洞可分为以下几种类型：
2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞：溶洞高度＞3m；②小溶洞：溶洞高度＜3m。
2.2 按溶洞填充状态分 ①全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、软塑、流塑状；②半填充溶洞：洞内约一半有填充物，顶部为空腔；③无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞：严重漏水并与其它溶洞或地下河连通；②半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象；③不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。
2.4 按溶洞垂向个数分 ①单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞；②多层溶洞：桩基范围内有多层溶洞。3 方案选定
根据溶洞大小及填充情况等，选定经济可行的处理方案 4 溶洞处理方法
4.1 压注双液浆法 注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。
①目的：溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间，并达到一定的强度（20MPa以上），防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。②加固原理：注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内且不流失，材料的利用率高，比较经济。浆材的结石率为100%，即1m3体积的浆材可得1m3的结石体。对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀泥等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充的溶洞，浆液是通过充填填满溶洞的。③工艺 压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂（水玻璃）。a布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布，每个墩台布置6～8个压浆孔。b钻孔 用地质钻机钻80mm～110mm的注浆孔，孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入 溶洞下部。c压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆，要少量多次、反复压浆。双液浆配制时，控制浆液比例，反复试验，掌握浆液的最佳凝固时间，凝固时间太快，不利于注浆施工，凝固时间太慢，浆液流动性大，用量大，不经济。
4.2 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一，一般适用于6～10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间，采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体，防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。灌砂采用干燥、洁净的中粗砂，并进行清筛，防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行，第一次灌砂高度约4～5m，然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度，向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管，防止水泥浆粘附在管壁上，影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆，反复进行，直至灌满，使溶洞内充满砂浆。
4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理，其方便、快捷，节省费用。
当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部或部分流失，严重时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土（按1：1体积比）回填，溶洞较大时可加入部分水泥，回填一层、采用钻头冲击一遍，尽量使片石和粘土保持密实，直至回填至溶洞顶部1～2m。溶洞回填完成后，向钻孔内注入稠度较大的泥浆，使其自然浸入片石缝隙内，然后采用钻头冲击，使片石和粘土挤入溶洞内，形成泥石护壁。若溶洞内泥石护壁出现漏浆时，应再次回填，反复回填、反复冲击，直至不再漏浆为止。
采用回填片石、粘土处理溶洞时，钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上，尤其是多层溶洞，以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。
4.4 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，有时采用填粘土和片石的方法难以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮，这时用灌低标号混凝土的方法处理。
施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法，当击穿溶洞顶板时，为节约混凝土灌注量，可先填粘土块和片石，反复冲挤，待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。4.5 钢护筒跟进法 在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物，漏水严重或与暗河连通时，采取上述方法无效时，可采取钢护筒跟进法施工。就是一面冲孔、一面接高护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内，用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。①内护筒内径的确定 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定内护筒级数，每增加一级，内护筒内径增加0.2m，最小一级内护筒直径大于桩径0.2m。为保证内护筒的刚度，防止受压变形，钢护筒采用10mm 钢板卷制。下沉内护筒时，由大到小，分级逐次下沉进行。先钻大孔，下沉大护筒，再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞，就采用1级内护筒，每增加1层溶洞，就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。②内护筒长度的确定内护筒长度的确定，护筒长度L＝h＋3（m）（h为地质超前钻确定的溶洞高度），如果内护筒太长可分节下沉，在孔口焊接连接。5 岩溶地区钻孔桩施工方法
①岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。②由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺，本文就不再叙述。
;在岩溶地区钻孔桩施工中特别应注意以下几个问题：①施工准备 根据地质资料预测施工中可能出现的问题，制定施工方案，并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。②钻孔 钻机时泥浆要稍稠，现场泥浆池内尽量多备些泥浆，在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核，并密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1～2cm，防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆，及时投放粘土块、片石并补水补浆，保持孔内水位高度。漏水严重时，可填充稻草和水泥等混合物，每次填满后补浆补水，再重新冲击钻进，挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞，最终至不漏浆为止。通过溶洞层后，继续钻孔，直至设计深度。③灌注混凝土 灌注中导管提升时，要根据溶洞情况确定导管埋深，避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降，造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上，灌注完成后观察30分钟左右，如果混凝土面没有变化才拔出导管。参考文献：
[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《岩溶地基处理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》 桩基大溶洞处理施工总结 2008-6-5 17:57
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一、桩基概况
广清高速连接线主线高架桥97#-A桩桩基设计直径200cm，设计桩长43.7m，嵌岩桩基础，混凝土标号为C25.二、地质情况
根据地质勘察报告资料，该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层溶洞呈串珠型分布，上面三个溶洞较小，分别为0.8m、1.2m和1.2m，最下一层溶洞高度为9.1m，四层溶洞总高度为12.3m，溶洞内均为软塑状粘土全充填。
三、施工方案的确定
针对该桩溶洞较大且呈串珠型分布，施工技术难度较大，该工程又为市重点工程，我公司从严把质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把该桩做列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织所有技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识。根据该桩溶洞情况，溶洞内全为流塑状粘土全充填，溶洞位置较深，最后确定先采用冲击钻成孔，投放抛填物的方法处理溶洞，后考虑采用下放钢护筒的方案。
四、施工前的准备
1、人员组织
项目部专门组织有关技术人员研究学习有关溶洞处理的措施，并且成立了溶洞处理应急小组。施工现场派4名技术人员分两班在工地24小时轮流值班，发现问题及时上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学习溶洞处理的知识，使他们对溶洞处理心中有数。总之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。
2、材料准备
片石100m3，粘土20m3，水泥10T，编织袋200条，钢护筒30m.3、机械配备
装载机40型一台，16T吊车一台，小斗车10辆。
五、施工过程控制
该桩护筒顶标高为11.005m，设计孔底标高-35.5m，应钻深度46.505m.采用冲击钻成孔，钻头直径2.10m（加大钻头直径，使成孔直径不小于2.1m，为下放钢护筒做准备，钢护筒直径2.09m），钻头质量4000Kg，后换为7000Kg原装钻头。本桩1月1日开钻，1月16日穿过最后一层溶洞，钻孔深度40.1m.上部松软地层厚度9.29m，钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色，且有臭味。上面两个溶洞较小，分别为0.8m和1.2m，中间间隔只有10cm，两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时，向孔内抛投片石高度0.5m，以平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m，平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动，孔位无偏斜。钻进溶洞后，无漏浆，钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好，向孔内投放片石1.5m，以0.6m的小冲程钻进，钻进1m后，再次投放片石1.5m，其中夹杂投入粘土，钻进时进尺较小，遂加大冲程至1m，钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时，泥浆比重为1.6.第二层溶洞与第三层溶洞之间为5.4m的微风化含炭质灰岩，岩质较硬，进尺慢，钻头损坏严重。我部及时进行调整改装钻头（质量4000Kg）换为7000Kg的原装钻头。第三层溶洞穿破后，未见漏浆现象，由于该层溶洞较小高度只有1.2m，钻头穿破溶顶后随即向孔内投放片石1.5m，并用0.6m左右的小冲程反复冲砸以固壁。钻进过程中无异常。
第四层溶洞最大，溶洞高度为9.1m，溶洞位置在孔深31m至40.1m之间。钻头进入溶洞后进尺加大。泥浆有轻微漏浆现象，随即提出钻头，向孔内投入片石及粘土，厚度1.5m，然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后泥浆由灰黑色渐变为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填，实际地层与设计相符。由于该层溶洞大，抛投的片石大部分取用大直径片石，尺寸25～40cm.溶洞内没有发现大量漏浆现象，粘土未装袋抛投，只是夹杂于片石内投入。该溶洞处理时，均采用每钻进1m投放片石及粘土1.5m重复钻进的方法。溶洞内泥浆比重始终控制在1.6以上。施工过程中由于钻头质量较大，钻机主机出现一点故障，中间间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。
四层溶洞处理时，泥浆比重均在1.6以上，泥浆未加水稀释，只保持循环，浓度较大。
六、处理效果
该桩从开钻到穿过最后一层溶洞，历时16天，钻孔深度40.1m.其中溶洞处理共耗时7天，溶洞总高度12.3m.溶洞处理抛投片石共计75m3，粘土18m3.我部采用抛填片石及粘土的方法，成孔质量良好。钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻及卡钻现象。钻头上下自如，无孔斜、缩孔现象。
七、混凝土灌注
混凝土采用垂直导管法进行灌注，采用商品混凝土并派实验人员前往混凝土厂家进行质量控制，根据灌注情况随时调节混凝土性能，较好的满足了施工需要。现场由专业工程师控制灌注进度并根据地质情况控制埋管深度，保证成桩质量。当灌注到溶洞位置时保持较大的埋管深度，防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉，造成断桩。施工过程中保持埋管深度不小于5m，没发现混凝土面下降现象。但当灌注到溶洞位置时，混凝土面上升缓慢，尤其是孔深35m～33m位置时，平均每上升1m需要混凝土8m3左右，混凝土浪费严重。但翻浆正常，下料顺利。灌注完毕后，混凝土方量比设计多出60m3.八、体会和心得
1、钻头钻至溶顶时，为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而出现斜孔，除采用抛填片石平衡钻头外，也可采用质量较大的钻头处理。
2、溶洞处理时，速度稍微放慢一些或稍停一段时间，可促使片石和粘土的固结利于固壁。
3、充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的，但为了避免发生缩孔，可采用大块片石。
4、溶洞内泥浆浓度要大，比重不小于1.6.5、如孔内泥浆不是大量流失，粘土可不装袋投入。
6、因溶洞内为流塑状粘土，即使孔内不漏浆，为加大泥浆浓度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土3:1的比例加入。
7、当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆，要向孔内抛填片石及粘土进行固壁，小冲程反复冲砸，使抛填片石充分挤入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量过大，保证成桩质量。
第四篇：溶岩洞冲孔桩成孔专项施工措施
溶岩洞冲孔桩成孔专项施工措施
工程概况：省略
在施工前，我司根据超前钻地质柱状图，钻探资料认真研究各桩溶洞分布的平面、立面溶洞位置、高程、范围、连通性和充填物等情况，根据设计要求制定出详细的施工方案和施工技术保障措施。在冲孔钻进过程随地质情况变化而做相应的调整。在复冲过程中，经常注意土层变化，判明土层，掌握好地质情况，随时调整泥浆浓度，保证不塌孔。
在施工过程中，必须先冲钻处理成孔、将斜岩、半边岩溶洞或大溶洞顶部的岩层击穿进入溶洞，回填黄泥粘土、片石、水泥进行成孔处理，然后才进行钢护筒安装。在通过亚砂土、亚粘土时，采用0.8m～1.4m的小冲程并输入较低稠度的泥浆，在通过细砂层时，采用1m-1.8m的中、小冲程，同时加大泥浆稠度，粘土反复冲击，使孔壁被挤实。冲钻至溶洞顶部1m左右时，加大泥浆比重和稠度，采用0.8m～1.4m的小冲程，逐渐将溶洞顶部击穿，同时准备好足够数量的水泵或泥浆泵。在孔周围准备足够优质黄泥粘土、片石、水泥等，一旦孔内水头下降，以便及时向孔内补水、补浆，同时回填粘土、片石、水泥等，以便保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将（比例6:3:1）黄泥、粘土、10-20CM片石、水泥挤入溶洞。使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。钻进时遇到大的溶洞、裂隙地带，出现孔内泥浆急剧下降，证实己打穿岩层进入溶洞，全部泥浆漏干见桩底，桩壁不稳定，桩周围塌方等危急情况，应马上及时向孔内补水、补浆，同时用挖掘机、铲车配合回填黄泥粘土、片石、水泥（比例6:3:1）等，挖掘机每填充2m，就用桩锤夯实；每次夯实时就将填 充料打压进溶洞内，经过多次反复的填充和夯实，保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将黄泥粘土、小片石挤入溶洞。同时设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，事先做好了预防措施，使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。
在选用冲钻机时，选用有挤压侧壁作用的正循环冲击钻机，在现场备足水、黄泥粘土、片石、和水泥必备材料，发电机组应急电源和施工机械铲车、挖掘机等作充分准备，确保意外情况出现时，能按照应急预案中的施工方案及时进行处理。
按每根桩的溶洞类型不同、溶洞标高位置不同分别采取不同的施工措施 1．对溶蚀发育轻微、空洞不大、施工时漏浆量小的桩基施工
采取先冲钻成孔然后才进行钢护筒安装。成孔方法施工，钻穿溶洞漏浆时，反复投入回填黄泥粘土、片石、水泥（比例6:3:1），利用钻头冲击将回填黄泥粘土、片石、水泥挤入溶洞和岩溶裂隙中，增大孔壁的自稳能力。2．工艺程序
施工准备→埋设护筒→移动钻机、定位→护筒内投入土、片石、水→冲孔→抽碴→吸泥清碴。3．施工要点
① 定位埋设安装外套钢护筒，然后用小冲程冲击钻孔，要打得准、打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口圆顺。
②投入黄泥粘土、10-20cm片石、水泥（比例6:3:1），反复冲击2-4次，挤密桩底部周围溶洞岩层和土夹层。③ 密切注意观察冲钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。
④ 根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。⑤ 接近岩溶时主绳松绳量应为1-1.5cm，防止击穿岩壳时卡钻。
⑥ 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投入黄泥粘土、片石、水泥并补水，保持孔内水位高度。4．吊装焊接钢护筒
按设计孔深标高要求，达到终孔条件后进行钢护筒安装下沉，为防止钢护筒在钻进成孔过程中水头突然下降、地层扰动后液化发生坍塌倾斜等事故，注意保护好外套钢护简的稳定，回填粘性土至护筒底以下0.8m处并夯实，然后通过定位的控制桩，把钻孔中心位置标于孔底，再把护筒吊进桩内，然后移动护筒、使护筒中心与冲钻孔中心位置重合。使钢护筒中心周围对称、每节钢护筒连接处采用单面坡口焊。护筒长度为每节3m。安装压入下沉至桩底，护筒埋设要牢固、紧密、不渗漏。防止混凝土浇筑时漏浆造成混凝土倾泻。
冲孔桩施工突发事故应急预案
为了防止冲孔灌注事故的发生，必须充分了解地质情况，充分做好准备工作，熟悉掌握每道工序的技术。随时注意施工动态，将事故消灭在萌芽状态。一旦发生事故，采用合理处理方法，以减少损失和工期延误。现特编制冲孔桩施工事故应急预案，常见的问题及预防处理方法如下：
一、塌孔
当冲孔过程中出现孔内水位突然下降，水面有细密的水泡，出渣显著增加，而进尺缓慢或停止；在混凝土灌注过程中，护筒内水位突然溢出护筒，随即孔内水位迅速下降，且孔内有气泡等现象均为坍孔的现象。此时用测深锤测量孔深，如孔深有异常变浅现象，则可证实已经发生了坍孔现象。1.引起坍孔的原因是：
①成孔速度太快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆密度和浓度不足，起不到可靠的护壁作用；
②护筒埋深不够，下端孔口处过于软弱，在孔内水压力下产生漏水； ③冲孔机机直接触及护筒，由于振动使孔口段坍塌； ④吊入钢筋笼时，碰撞孔壁等现象均有可能引起坍孔； ⑤冲孔时遇到溶洞，造成泥浆倾泻因发塌孔； ２.预防措施和处理方法：
①提高泥浆质量，选用相对密度、粘度和胶体率较大的泥浆。如果钻孔土质是亚粘土或粉质砂土，则应增加粘土来制浆。
②增加护筒的埋置深度，使护筒底端不漏浆，确保孔内水位 孔内水压力大于孔外，给孔壁增加侧压力；
③在施工现场配备挖掘机，铲车。塌孔时立即采取回填粘土加片石、水泥。待回填土沉实后，重新冲孔成桩。
二、钻孔偏斜
当冲孔偏斜度等于或大于1/100，不能满足设计和规范的要求时即认为冲孔偏斜。
１.产生倾斜的原因：
①在地质软硬交界处钻孔，或碰到孤石或粒径大小悬殊，钻头受力不均而使钻孔偏斜。
②冲孔中发生扩孔，冲孔向扩孔一侧摆动而产生倾斜；
③冲孔机底座未安置水平，或在冲进时冲孔机座产生不均匀沉陷或移位，钢丝绳随之偏斜而未及时纠正。２.预防措施和处理方法：
①安装冲孔机时底座要水平，当地基土太软弱时，应填石渣和枕木支撑平台确保冲孔机稳定，钢丝绳垂直，冲进过程中机架不摇摆并经常检查和校正； ②当遇到地质软硬交界处或孤石时，应控制冲进速度，当偏斜严重时，应回填砂石与粘土混合料，待回填土沉实后再冲进。
三、导管进水
１.导管进水，水下混凝土就无法灌注。产生导管进水的主要原因：
①首批混凝土储量不足，下灌后导管底口未能埋入混凝土中，或埋深不足，使空气和水进入导管中；
②导管接头不严密，或导管焊缝破裂，水从这些缝隙流入导管中； ③导管提升太猛，底口脱离混凝土面而进水。２.预防和处理方法： ①根据冲孔直径，计算首批下管的混凝土数量，确保导管底部埋入混凝土面上升的位置，逐步提高导管和拆除导管，底口始终在混凝土面以下2.0-6.0米。
②当首批混凝土量不足而导致进水，在混凝土初凝前拔换导管，并吊出钢笼，用冲孔机将孔内的混凝土冲散，再用大浓度泥浆循环，把孔内的碎石带出，清孔完毕符合要求后再重新灌注混凝土。
③当混凝土灌注到一定高度，出现接缝或焊缝处进水，应根据具体情况，可在原护筒内再套一个直径稍小的护筒，并锤击使底口压入已灌混凝土面以下，然后将护筒内水和浮浆抽除干净，再在其中灌注混凝土至桩顶。
四、断桩
产生断桩的原因有多种，塌落度小，导管进水，拔管长度计算错误，混凝土灌注过程中由于混凝土拌和和输送出故障等均会造成断桩。
处理方法：
①断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新冲孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。
②如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩。③若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。
④若断桩位置处于距地表5m以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。
⑤若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下0.5m处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。⑥若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。
冲孔桩冲孔、灌注水下混凝土时，如发生突发事件，视具体问题实际情况依据上述方法合理解决，以减少损失和工期延误。应急机械设备及材料
200型挖掘机一台、50型铲车一台，泥浆泵四台。水泥50T，黄泥、片石若干。
第五篇：浅谈岩溶地区钻孔桩施工总结
岩溶地区钻孔桩施工的问题预防与处理
摘 要：鉴于**客专***特大桥岩溶地区的钻孔桩施工过程中遇到的一系列问题，采取了一些有效的预防措施及技术处理，并通过工程实践总结出了一些可行的具有借鉴作用的预防措施和出现问题后的处理经验。
关键词：溶洞
裂隙
预防
处理
1.工程地质概况 1.1工程概况
***大桥位于贵州省安顺市境内，属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，总体地势东低西高，地形起伏较大。***特大桥，全桥布置22*32m简支箱梁，起讫里程D1K744+514.920～DK745+247.596，中心里程DK744+897.5，全长732.676m，本桥处于线路圆曲线和缓和曲线上，曲线半径9505m,纵坡坡度-3.2‰与8.9‰，竖曲线半径30000m。桥梁下部均为钻孔桩桩基础，共计23个墩台；桩基直径为100cm、150cm，钻孔桩最大桩长86.5m，最小桩长8m；墩均为实心墩，墩柱最高为8米。0#台与关口寨隧道桥隧相连，在地质钻探过程中发现0#台-2#墩，地质复杂，地下岩溶发育，溶洞深度深，范围广，经设计变更取消0#台，调整为1#台,调整2#墩中心位置，由原来2*24m变更为1*32m简支梁,同时延长关口寨隧道明洞长度。1.2地质情况
本桥主要不良地质为岩溶；特殊岩土为软土及膨胀土。1）岩溶
桥址位于白云岩、灰岩地层，地质钻孔揭示多有溶洞，地表岩溶主要为溶沟溶槽及溶蚀小孔。在1#台、2墩、4#墩、9#墩、10#墩、1 / 10
12#墩钻孔中均发现有较大地下溶洞，一般呈串珠状发育，溶洞内多为充填，充填物为软塑～流塑状软土，一般洞径为0.5-6米。桥址岩溶发育深度在一般高程1205-1230m垂直带，局部并伴有溶蚀破碎带发育。其中1#台、2#墩钻孔中岩溶发育范围广，洞径较大，最大洞径约22m深，为流塑状软土填充。因此本桥地表及地下隐伏岩溶发育。
2）软土
棕黄～褐灰色，软塑～流塑状，主要分布在D1K744+510～D1K744+700段溶槽中，厚度达到20～70m，D1K744+700～D1K745+200段软土厚度为2～12m，软土呈层状分布，分布于地表至基岩表层。软土孔隙比大，含水量高，力学性质差，极易变形沉降。
2）膨胀土
棕红～棕褐色，硬塑，黏性强，厚度为2～20m由黏、粉粒组成，含植物根系，手捻有砂感，根据分析，该段红黏土具有中等膨胀性，自由膨胀率为34-76%，该层具有天然密度小，空隙比大，液限高的特点，应加强防护。1.3 水文地质
根据地表水、地下水水质的化验结果，地表水、地下水水质均对混凝土无侵蚀性。1.4气象
属亚热带湿润季风气候，气温及降雨等各地虽有差异，但变幅不大。总的特点是：冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，阴雨天多，四季不甚分明。年平均气温14～16℃，极端最高气温一般为34～37℃。年平均降雨量1200～1500mm，5～10 月份为雨季，占年
/ 10
降雨量的80%。1.5地震
地震动峰值加速度0.05 g，地震动反应谱周特征周期0.35s，为六度地震区。2.钻孔桩施工 2.1施工方案
2.1.1钻具及钻进方式的选择
经对在场钻机进行比选，采用冲击钻施工的孔壁比回旋钻施工孔壁稳定，处理溶洞和裂隙漏浆时，更能防止塌孔，且移位、安装均比较快，在施工过程中一旦出现漏浆，可以迅速将锤提出孔外，防止塌孔埋锤；考虑到钢丝绳冲击钻具有设备简单、操作方便、动力消耗小、机械故障少等特点，确定采用正循环冲击钻成孔，配合钢护筒跟进的施工方法。为保证钻机就位后稳定性，采取增加钻机刚性平台的辅助方案。该方案的主要使用材料为18#工字钢，采取平卧井字型的布置，其平台的面积一般要比桩机加宽2-4米。
2.1.2先易后难的原则
就1#台为例，根据该墩桩基展示分析图溶洞分布，采取对角跳开钻孔原则，采用2台钻机先从溶洞较小的1#-
2、1#-6，然后1#-
3、1#-9开钻，依次再钻溶洞比较大的1#-
1、1#-8，1#-
5、1#-7；最后1#-4，溶洞高度长达9m，采取钢护筒跟进法。
/ 10
1#-1桩1#-2桩1#-3桩1#-4桩1#-5桩1#-6桩1#-7桩1#-8桩1#-9桩图例：昆明弱风化白云岩、溶洞说明：本图尺寸以米计。4 / 10
2.2.施工要点及施工中问题的处理 2.2.1施工要点
（1）精确定位：开工前，由测量人员对每个桩孔精确定位，放出护桩，预埋比桩径大50cm的钢护筒，长度4～6m，钻机就位后进行复测。确保钻机垂直中心线与桩孔中心偏差在规范，保证了桩孔允许偏差在合格范围。
（2）每孔开钻前，将地质柱状图挂在钻机上，让施工人员都充分掌握待钻孔岩层地质、溶洞的位置、大小和充填情况等资料；在钻进过程中，现场技术员进行跟班技术作业，对每循环进尺进行详细记录，针对不同地质变化采取的冲程不同的处理方法；对地质复杂，岩溶发育范围广的1#台桩基，则根据每根桩的不同特点，制定专门的工艺措施。钻至离溶洞顶部1m左右时，准备足够的小片石或狗头石10-20cm，变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。
（2）溶洞施工以做好预防为主。钻孔前先储备大量黏土、片石及一定数量的袋装水泥。钻孔施工过程中，配置泵流量大的水泵，同时准备好充足水源，保证一旦漏浆。可以及时补水。当冲孔到离溶洞的顶板还有1米左右的时候，应加大泥浆所占的比重，并采用低冲程（高度在1m内）慢速冲进逐渐击穿顶盖，以防止卡钻。
（3）每遇到一层溶洞，不论是否漏浆，不论有无填充物，均先按1：1比例向孔投入一定数量的片石、黏土，用小冲程冲击投入的混合物，使其挤入裂缝、溶洞内，在冲进过程保持孔内水位不变。如此反复操作，多次充填挤压溶洞以加固孔壁。
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大多数溶洞都是漏水、漏浆的,为了防止漏浆引起坍塌,将护筒挤扁而把钻头裹在里面,施工时采取以下措施来克服:(1)始终将护筒内液面控制在高出地下水位2.0m左右;(2)采用优质泥浆护壁钻进;(3)反复回填粘土球、片石冲进,使过渡段(主要指强风化岩层)或护筒脚得到固壁的作用;(4)打超前钻,先钻两个小孔让水填满洞体,防止液面突然下降;(5)准备好足够的水源,一旦发生漏水、漏浆就往孔内补水。
为了防止冲击钻钻头卡钻或因钢丝绳断裂使钻头掉进洞里,在接近溶洞顶大约1m左右时,指挥操作人员采用冲锤低程缓慢冲进。如出现漏水、漏浆,通过反复回填片石、粘土球反复慢速冲进,直至破除整个顶板。溶洞的规模大小、底板的形状及桩位处溶洞的特征,决定了多种不同的穿越洞体施工技术。由于本工程的溶洞规模相对比较小,因而在穿越洞体施工时,均采用抛填大量的片石、粘土球或水泥包等物进行反复冲击,最后所有的桩位都得到顺利成孔。
（4）保持平稳进尺，若溶洞内进尺过快，则在孔底穿过溶洞后，再次提起钻头，投入片石、黏土，重新进行冲砸。目的是使块石与黏土在溶洞内形成一道环壁，保证成孔质量。
（5）对于空洞或半充填的溶洞，特别是地质柱状图上显示的溶洞，在击穿溶顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化。一旦泥浆面下降，首先先迅速补水，然后用铲车或者挖机及时将准备好的片石黏土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆面停止下降，并慢慢上升。然后用冲锤进行适当的挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或
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者堵死为止，只有当水泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。
（6）遇到较大的溶洞，特别是溶洞底部根本存在漏浆口的半充填溶洞，在溶洞形成过程中充填的粉土、片石已将把漏浆口堵住。但是在冲孔时，由于充填物滑落或者被重新揭开，从而造成重新漏浆。为了堵住漏浆口，发现漏浆后，向孔中补水的同时，应立即向孔中抛填袋装水泥，然后向孔中投入黏土、片石混合物，待漏浆停止后重新冲孔，冲击到漏浆部位的时间宜控制在水泥终凝时间之前，然后停止6-10h。如此反复操作，直到凝固后的水泥黏土浆把漏浆口堵死为止。2.2.2施工中问题的处理
由于桥址主要出露白云岩、灰岩地层，地表岩溶主要为溶沟溶槽及溶蚀小孔；地下岩溶主要为岩溶洞穴。该岩溶地区的特殊性决定施工过程中出现各种事故的现象不可避免。
卡钻 遇到卡钻不能强行提拉，应分析原因，找出卡钻的原因，对症下药。一般先清孔至钻头以下，然后在提钻头。若无效，在用钢丝绳将小钻头放入轻轻冲击大钻头，松动后再将大钻头提出。若仍不能奏效，则可以水下放小炮松动周围岩层，待钻头活动后提出。
掉钻 造成掉钻的原因有多种，最常见的是在卡钻或粘锤后强提，使钢丝绳在疲劳损坏位置断开。掉钻事故以预防为主，经常检查最易损坏部位，定期检查，遇到损坏的部件立即修整或更换，消除隐患。每次抛黏土后一定要用小冲程冲击或在其上面抛一层片石防止粘锤，遇到停电等异常情况，应立即用吊机将锤提离孔底。
漏浆 漏浆主要是钻头进入溶洞或者遇见裂隙时，泥浆向外流
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出，严重时会造成塌孔。处理措施是在钻孔过程中回填黏土片石等，反复冲击增加护壁的密实度和强度。反复漏浆或者漏浆严重时，在抛黏土、片石的同时加入适量的水泥堵漏。
斜孔 斜孔是岩溶地质钻孔桩施工时常遇到的问题。主要原因是孔内底岩层软硬不均，或者半洞半岩，或者“斜坡岩”而导致的钻头无法水平就位。施工时，当钻头穿越溶洞时要密切注意钢丝绳的情况，以便判断是否偏孔。一旦发生偏孔，应按1:1的比例回填黏土片石至弯孔处1m以上，再重新冲砸。
对于多次校正均不能达到理想效果的半软半硬质岩层，采用放小炮法纠偏。对于这种岩层很容易产生斜孔，并且难以纠正。我们采用潜孔钻定位钻孔，然后PVC套管精准对接孔眼，小药卷配好导爆索通过PVC落入桩底眼孔内，严格控制装药量和钻孔深度，建议采用小炮层层剥离方式逐步达到校偏目的。通过实践该方法简单有效，成本低效率高，值得推广。
（5）塌孔 塌孔主要是漏浆补水（或补浆）不及时，孔内形成负压而造成的。解决塌孔的方法是：①当溶洞体积比较小的时候，可以通过直接加泥浆来保持孔内水位的压力，来防止塌孔的出现，然后抛片石，继续施工；②如果溶洞比较大，当其空间的垂直高度超过1.5米的时候给，因为覆盖层比较厚，达到10米以上，且地面没有产生塌崩，这时可以在溶洞层加入钢护筒，来隔绝溶洞，防止灌注混凝土时大量流失③；如果孔口地面崩塌，应当清理崩塌范围内的杂物，然后用土进行回填，准确测出其桩位，然后埋置钢护筒，重新进行钻
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进。
2.2.3水下砼的灌注
砼采用导管法灌注，为了防止孔壁存在没有完全充填的溶洞，而使在灌注过程中砼的流失，进而造成导管埋深深度不够，形成断桩。要求导管的埋入砼的深度保持在5-9m，每次拆导管前要再不同的位置测量2-3个点，确认无误后才能进行，为保证成桩质量，采取桩顶超灌80-100m，灌注结束后需等待3-5分钟，经再次测量砼面无变化后才拔起导管。4.结束语
在***大桥的施工过程中，我们通过回填片石、黏土或者钢护筒跟进法等多项有针对性的施工措施，顺利解决了岩溶地区钻孔桩施工的技术难题，但是在施工过程中要密切关注施工细节，严格控制回填片石、黏土、水泥量，避免造成不必要的重复性浪费；桩基施工完毕后，经声波透射法检测，全部为全部为Ⅰ类桩，达到预期目的。最后我们仍会进一步探索在岩溶地区钻孔桩施工的最佳施工工艺和措施。
参考文献：
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[2]肖婧.大直径钻孔灌注桩施工及事故处理.建材技术与应用,2004
[3]梅华国.钻孔灌注桩施工中埋锤或卡锤事故的处理措施.电力建设, 2004
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[4]刘金砺.桩基工程与施工技术[M].中国建材工业出版社，1994 [5]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].中国建筑工业出版社，2001 [6]陈新胜.顾湘.桩基工程[M].中国地质大学出版社，1995
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