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        淺談巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)

        2020-12-07 02:31:26
        魅力中國 2020年25期
        關(guān)鍵詞:漏漿片石鋼護(hù)筒

        (河北 衡水 053800)

        一、橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理前的勘察

        由于巖溶發(fā)育規(guī)律性不強(qiáng),加上鉆探本身也存在較大的局限性,初勘階段的工作重點(diǎn)應(yīng)放在探明巖溶發(fā)育強(qiáng)度及分布規(guī)律上,而不要過多地考慮橋梁樁基的具體位置。建議在巖溶發(fā)育地區(qū),應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑、巖層分布等情況選擇合適的物探方法進(jìn)行補(bǔ)充勘探,以做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠地探明樁位處的地質(zhì),確保工程安全。

        二、橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)

        (一)巖溶裂隙及小型溶洞的處理

        在巖溶裂隙及0.5m以下的小型溶洞進(jìn)行樁基施工時(shí),通常會(huì)存在以下問題:鉆孔施工通過溶蝕裂隙發(fā)育密集段時(shí),工藝上要求通常進(jìn)尺一段深度時(shí)必須回填一定量粘土,在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞樁孔周邊溶蝕裂隙,同時(shí)可以保持泥漿密度。裂隙對(duì)鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。這種情況的主要處理措施為:改進(jìn)護(hù)筒埋置方法,如加大護(hù)筒入土深度;入巖前,準(zhǔn)備充足的水源和1~2臺(tái)水泵,同時(shí)準(zhǔn)備足夠的粘土、片石。密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況,當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí),證明在漏漿,首先要趕快補(bǔ)水,然后將粘土和片石按大約1:1的比例往下投2~3m,再重新開鉆。當(dāng)再次漏漿時(shí),仍按上述方法處理,即可逐步解決裂隙漏漿的問題。

        (二)一般溶洞處理

        一般溶洞是指洞高一般小于4m,連通性較差的溶洞。一般溶洞施工以做好預(yù)防為主。鉆孔前在附近儲(chǔ)備大量粘土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥,鉆孔施工過程中,要求配備水泵和充足的水源,保證一旦漏漿,可以立即進(jìn)行補(bǔ)水補(bǔ)漿。

        對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞,特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞,在擊穿洞頂之前,采用小沖程,逐漸將洞頂擊穿,防止卡鉆,要專人密切注意樁機(jī)地盤水平、巖樣和胡同內(nèi)泥漿面的變化。一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降、孔內(nèi)水位變化較大、泥漿稠度、顏色發(fā)生變化或鉆進(jìn)速度明顯加快又無偏孔現(xiàn)象時(shí),表明已穿越溶洞頂進(jìn)入溶洞。應(yīng)根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施。首先應(yīng)迅速用大功率泥漿泵補(bǔ)漿補(bǔ)水,同時(shí)及時(shí)提鉆,防止埋鉆,然后用鏟車及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石、粘土按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻?、必要時(shí)投以袋裝水泥,仍采用小沖程輕砸,用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮護(hù)壁作用。直至孔中的泥漿停止下降,并慢慢上升,此后可用沖錘進(jìn)行適當(dāng)擠壓,直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止,只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。

        (三)大型溶洞處理

        1.拋填片石粘土法

        拋填片石粘土法就是當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時(shí),反復(fù)投入片石和粘土,并利用鉆頭沖擊,將粘土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中;還可摻入水泥、燒堿和鋸末,以增大孔壁的自穩(wěn)能力;填充后采用小沖程沖砸(沖程不大于0.5m),讓粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi);如此反復(fù)拋填片石、粘土沖擠,并控制好泥漿比重,使片石孔壁四周形成泥漿護(hù)壁膜。拋填處理方法適用于有填充物或上覆蓋層較穩(wěn)定的無填充、半填充封閉型溶洞的處理,且施工簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)。

        2.灌注砂漿法

        灌注砂漿法主要是灌砂漿來填充溶洞空間,采用壓漿方式將洞內(nèi)砂礫板結(jié),使其凝固成堅(jiān)實(shí)的混合體,以防止鉆孔過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔現(xiàn)象。對(duì)于半填充或者無填充的大型溶洞可采取此方法進(jìn)行處治。

        3.旋噴帷幕法

        旋噴帷幕法即單管高壓旋噴帷幕注漿法,是利用鉆機(jī)成孔后,先將帶有特制噴嘴的噴管下放至設(shè)計(jì)底深度位置,然后利用高壓脈沖泵形成的高壓噴射流,從噴嘴噴出水泥漿液使周圍土體切割攪動(dòng),同時(shí)將噴桿旋轉(zhuǎn)、提升,使土體和水泥漿液混合,凝固后成圓柱狀加固漿體。通過旋噴樁的相互咬合搭接,在灌注樁樁周形成相對(duì)封閉的旋噴樁墻,起帷幕作用。該方法適用于對(duì)樁體周圍易坍塌的土層及溶洞內(nèi)松散填充物進(jìn)行預(yù)處理加固。

        4.袖閥管注漿法

        袖閥管注漿法是先利用鉆機(jī)成孔,在孔內(nèi)注滿水泥漿+粘土漿組成的低強(qiáng)度套殼料,再往孔內(nèi)插入袖閥管)至孔底,孔口采用砂漿或水泥濃漿封孔。待套殼料初凝至一定強(qiáng)度后,再把上下帶有止?jié){栓塞的注漿槍頭下放至袖閥管內(nèi)的設(shè)計(jì)深度,并利用注漿泵自下而上分段注壓入水泥漿液。通過漿液的滲入、劈裂作用,在土體中形成縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀漿脈增強(qiáng)體,使注漿段的土體被漿液充填或擠密,達(dá)到改良土體的物理力學(xué)性質(zhì),提高地基土承載力,加固地基的目的。該方法適用于對(duì)溶洞上方易坍塌的較大粒徑的卵石土上覆蓋層進(jìn)行加固。

        (四)多層溶洞鋼護(hù)筒的套進(jìn)

        1.對(duì)于多層溶洞間距相差不大的可采用一次到位套進(jìn)方式。當(dāng)沖擊鉆沖至接近溶洞頂面時(shí),將鋼護(hù)筒套入孔內(nèi),振沉穩(wěn)固,鉆機(jī)低沖程擊穿溶洞,拋填混合料、補(bǔ)漿穩(wěn)定后接長鋼護(hù)筒續(xù)振至溶洞底直至成孔,這種做法需用大噸位振動(dòng)錘,特別是孔越深或溶洞層面越多,要求振動(dòng)錘的激振力更大。

        2.對(duì)于多層溶洞且間距相差較大的可采用多層內(nèi)套護(hù)筒套進(jìn)方式。第一層鋼護(hù)筒套進(jìn)并穿過第一層溶洞后,根據(jù)第二層溶洞的孔深和第一層護(hù)筒腳的深度,計(jì)算出第二層所需護(hù)筒長度,其護(hù)筒長度為第一層護(hù)筒腳至第一二層溶洞底深+2m(考慮鋼護(hù)筒界面交替2m),采用鋼絲繩將第二層護(hù)筒慢放入孔中,然后將鋼絲繩抽出,第2層護(hù)筒形成后用沖錘內(nèi)置引導(dǎo)護(hù)筒垂直入孔。穿越多層溶洞則繼續(xù)套入多級(jí)護(hù)筒,直至成孔。這種做法可節(jié)約材料,但有時(shí)護(hù)筒難以沉放到位,護(hù)孔和防止漏漿較差,內(nèi)置護(hù)筒不牢同,垂直度難以得到真正的有效控制。

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