岩溶桩基施工方案

新建铁路黔江至张家界至常德线三标段岩溶桩基施工专项方案编制人审核人中铁十七局集团第二工程有限公司中铁十七局黔张常项目经理部年月日201561处理，同时进行钢护筒跟进，钢护筒采用卷制钢管，一般钢护筒的外径比设计桩基大壁厚为在钢护筒顶内侧加焊一道左后高的加劲箍，20cm,1〜

1.2cm5cm采用吊车将护筒吊起，采用定位桩将钢护筒底进行定位对中，调整护筒的25t垂直度，用挖机配和吊车将护筒下至孔底将振动桩锤安放在护筒

4.5TDZ-90顶，进行振动下沉，在跟进过程中应及时调整钢护筒的垂直度，振动锤的振动点应多次调动，保证钢护筒均匀下沉.钢护筒跟进至岩面上，如果溶洞顶板较薄时，钢护筒跟进至溶洞底板，跟进完后继续钻孔当溶洞单层高度大于、4m多层溶洞高度大于且溶腔无填充物或填充物为流塑泥层时，采用双层钢护6m筒当需要护筒接长时,应对钢护筒进行焊接,必须保证好焊接质量，继续进行振动下沉,直至设计高程施工顺序为钻孔一抛填粘土和片石混合物一钢护筒跟进（接长）一钻孔一钢护筒接长跟进一钻孔……成孔一浇筑混凝土岩溶钻孔桩施工过程中常见的问题及预防、处理措施3o lo3（）卡锤1）原因

①在基岩段成孔时由于桩锤磨损未及时修补；

②在冲击时发生掉1物、掉石；

③钢丝绳冲放过多，致桩锤倾倒顶住孔壁;

④溶洞底板倾斜或遇到半边溶洞.）预防、处理措施

①慢试法钻头卡在中间任何部位时，应将主绳徐放2一收紧-徐放-收紧,反复进行使钻头旋转从原位槽道提出；

②冲击法:将主绳放松用钻头副绳吊一重物向下冲击钻头，使之产生松动，主绳重复慢试法；3—5m,

③辅助提升法用吊机、千斤顶或钻机副绳穿滑车组加力提升；

④水下松动爆破法测准钻头被卡高度后，迅速将乳化防水炸药捆成两组,加配重对称放入钻头刃脚部位,之后将钻机主绳带紧或以吊机辅助紧提，采用电雷管起爆；

⑤确实无法取锤时请设计单位提出桩基修改方案掉锤2原因

①锤体质量有问题，造成锤体断裂；

②钢丝绳断裂；

③进尺时遇到1大溶洞，且填充物为软塑性土质或空洞时，因为控制进尺，冲锤一下进尺数米，引起掉锤预防、处理措施

①选用打捞钩、冲抓锥等合适的打捞工具将锤体捞起;

②2采用潜水员下孔内进行打捞；

③认真按照设计地质柱桩图进行施工，在快击穿顶板时，应低冲程快打，防止进尺大而掉锤；

④确实无法捞起时，请设计单位提出桩基修改方案塌孔埋钻3原因:施工时由于碰到溶洞或与桩位外溶洞相通的裂隙，引起突然间大量1泥浆漏失.预防、处理措施:

①发生漏浆时要及时补浆补水，维持孔内水头，防止孔2内外产生过大的水头差，并迅速堵漏;

②采用钢护筒跟进、填粘土片石混合物将溶洞填充,防止漏浆塌孔斜岩4原因因岩溶地质原因，造成斜岩1预防、处理措施

①抛填片石、混凝土或钢筋等，填补斜岩的另一侧,使2钻头受力均匀；

②在斜岩的一侧进行钻孔，采用水下爆破，移除斜岩侧.地面下沉5原因

①因岩溶钻孔桩施工，打机井，将地下水抽此引起水位下降,从而1导致地面沉陷；

②因钻孔桩施工，将溶腔内的水和填充物抽出，从而引起桩基附近成砂漏斗型下沉、开裂）预防、处理措施:

①尽量不用抽地下水作为施工用水；

②钻孔桩施工时,2溶洞采用多填粘土片石和钢护筒跟进的方法.（）地下水污染6）原因

①岩溶注浆，使地下水体受到污染；

②钻孔桩施工，泥浆漏渗、回1填水泥、低标号混凝土，使地下水体收到污染.）预防、处理措施

①当附近有自来水厂、纯净水厂时，岩溶处理尽量少2采用注浆，尽量少采用回填水泥、混凝土；（）桩基成孔施工的注意事项7）在成孔过程中，要特别注意快到土洞、溶洞的洞顶时，应低锤冲击,防止1卡锤、掉锤现象.）遇较大的土洞、溶洞时，先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、水泥2在洞顶打穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止塌孔一般土洞、溶洞洞顶击穿后,桩孔中泥浆会很快下降，此时要用铲车及时将准备好的块石、粘土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降,并慢慢上升,此时可用冲锤进行适当挤压，反复抛块石、粘土、水泥，直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔，溶洞较大的最好等天后再重新冲孔成1〜2桩）如果遇较大的土洞、空溶洞时，则先注浆，后成孔，这样可防止地面下3陷和发生卡锤、掉锤现象，又能加固地基.）有土洞、溶洞的地段，特别是那些土、溶洞覆盖面较大的地方，包容数4根桩基,施工时要先施工深的桩基，由深至浅，保证安全）如果岩面是斜面,要多次抛块石纠斜，因为打斜岩比打全岩要多花5目录、编制依据、编制范围11编制依据L11编制范围

122、工程概况22工程概况

2.12主要工程内容222工程特点

2.33控制工程及难点工程

243、施工方案34桩基溶洞处理方案、工艺及方法

3.14桩基岩溶处理方案

3.114桩基岩溶处理施工工艺及方法3125岩溶钻孔桩施工过程中常见的问题及预防、处理措施

31.39岩溶钻孔桩施工应注意的问题3212地质核查3315工程数量确认3415资料存档

3515、资源配置416人力配置

4.116机械设备配置4216材料配置

4316、质量控制措施

516、安全控制措施618地面塌陷

4.218预防岩溶地段地面塌陷措施61118地面塌陷的治理方法61218临近既有重要公路及建筑物的处理6219其他注意事项

6.

319、环保措施

720、施工应急预案821组织机构

8.121救援过程

8.222实施方案8323事故上报程序8424新建铁路黔江至张家界至常德线三标段岩溶桩基施工专项方案、编制依据、编制范围1编制依据lo1⑴桥梁工点施工图；⑵现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；⑶国家有关方针政策和国家、铁道部有关标准规范、规程和验标等；⑷国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；编制范围lo2标段范围内所有岩溶地区的桥梁工点桩基施工、工程概况2工程概况

2.1新建铁路黔江至张家界至常德线标段范围内有桥梁工程座,分别为特大322桥座;大桥座；中桥座；箱型小桥座桥梁基础设计采用桩基础、明挖51331基础、挖井基础桩基均采用钻孔灌注桩，桩径为最大桩长

1.25m,lo5m,51m本标段位于湖北省咸丰县，属于鄂西南构造侵蚀、溶蚀中低山区，地区呈阶梯状分布，地形相对陡峻.地表水系发育，水质良好,对混凝土无侵蚀性岩溶水是本工程主要的地下水类型，广泛分布于碳酸盐岩中.沿线地下水类型主要为松散岩土类孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水从地质资料上和现场实际情况揭示，根据调查及钻探显示，底层主要为第四系全新统冲积粉质粘土、细圆砾土，下伏寒武系中统灰岩.桥址下基岩面起伏较大，岩溶发育，溶沟溶槽发育，溶洞大小不一，埋深差异较大，部分呈串珠状发育主要工程内容

2.2桥址下岩溶强发育，岩溶给桥梁施工带来很大的麻烦和风险，岩溶给桥梁施工带来很大的麻烦和风险，岩溶处理主要内容为岩溶注浆、护筒跟进、回填粘土片石混合物、回填混凝土工程特点

2.3岩溶分布广泛，溶洞层数多，单层高度大.控制工程及难点工程24O钻孔击穿溶洞后，导致泥浆流失，泥浆面迅速下降，造成塌孔，这类问题1是最常见；钻孔击穿溶洞后，造成塌孔，导致地表发生塌陷，这类问题在遇到大型溶2洞且地表土质较差时容易发生；钻孔击穿溶洞后，因操作不当造成钻头卡住或掉入溶洞内，这类问题在施3工中也经常遇到；斜岩层钻孔发生偏孔；4即使采取了可靠措施，防止了钻孔过程中的塌孔，但在水下混凝土灌注时，5到灌注到一定高度后，停灰面突然下降，导管底露出停灰面，导致断桩；即使采取了可靠措施，防止了钻孔过程中的塌孔，但穿过溶后，因地下暗6河可规模型溶洞，即使大量补浆，泥浆面仍停留在地下水位面处，导致泥浆无法循环,钻渣不能排出孔外，钻进停止不前；即使能成孔,在水下混凝土灌注时,到停灰面到达规模型溶洞后，混凝土大7量流向溶洞内，停灰面长时间不能上升，时间长了后表层凝固，导致断桩；其它遇到的问题岩溶区钻孔桩一般入岩较深，施工周期长，机械8设备磨损快，往往在钻孔中不注意检查发生钢丝绳断裂而造成钻头掉入孔内.、施工方案3岩溶处理施工必须按照设计要求进行施工，总体方案是采用岩溶注浆将溶腔填注满，采用抛填片石、钢护筒跟等方法进顺利使桩基成孔，然后顺利灌注完，采用回填同扩大基础标号混凝土将溶腔填满，使扩大基础受力均匀在岩溶处理时，必须向监理工程师报检，并应邀监理工程现场旁站,并留存好影像资料在施工过程中，如地质情况与设计不相符合，必须要及时报给地质工程师桥梁钻孔桩必须明确每根桩的施工处理措施和预估工程数量，岩溶处理专项施工方案必须报监理、设计和业主单位审批,经审查方案切实可行后方可进行岩溶处理施工桩基溶洞处理方案、工艺及方法

3.1桩基岩溶处理方案

3.

1.1为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应对措施，需对溶洞做判断和分类，按照溶洞的大小及有无充填物情况，溶洞分为小型溶洞、一般溶洞、大型溶洞、特大型溶洞，具体详见下表类别溶洞特征充填物情况小型溶洞单层洞高小于2m,全填充，漏水或半漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙等粉砂、硬塑或软塑状粘±一般洞高小于2m的半填充溶洞或2〜5n的全填充溶洞，二层以下串珠状溶洞粉砂、硬塑或软塑状粘±l溶洞大型溶洞粉砂、硬塑或软塑状粘土二层以上串珠状有充填溶洞;5m以上全充填溶洞特大型溶大型溶洞，多层串珠状已充填或充填物差的溶洞溶洞的规模覆盖到相邻桩位或更无填充或填充物为流塑状洞大溶洞处理方案选定原则详见下表溶洞局度填充情况处理方案备注2m以下填粘土和片石、钢护筒跟进等全填充填粘土和片石、钢护筒跟进等25m半填充或无填充填粘土和片石、填低标号碎、钢护筒跟进等以上处理方式效半填充或无填充填粘土和片石、填低标号碎、钢护筒跟进等果不明显时,可采510m无填充填粘土和片石、填低标号位、双层钢护筒跟进等取注浆加固处理全填充填粘土和片石、填低标号碎、钢护筒跟进等10m以上半填充或无填充填粘土和片石、填低标号碎、双层钢护筒跟进等桩基岩溶处理施工工艺及方法3o lo2施工工艺流程1施工准备2技术准备1施工方案根据地质钻探资料和填充物情况，详细分析桩位地质柱状图，a对每一个桩相应预计出溶洞位置和溶洞高度设计出针对相应溶洞的处理方案、冲孔方法和防塌孔措施岩溶段冲孔方式采用冲击成孔，这样不但可以克服不良地质现象，提高地基基础承载力，而且可以解决覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境施工的问题合理规定施工顺序，同一桥梁范围内宜隔跳施工，同一墩台桩基础只采用一台钻机施工，防止串孔桩基施工时应先安排外围桩而后中间桩，先安排含有较深、较大、较多溶洞的桩孔施工，先安排长桩施工，后安排短桩、溶洞较小的桩孔施工.技术培训对作业人员要进行详细的技术培训，将岩溶地区钻孔桩施工工b艺及施工注意事项、安全技术措施等逐项交待清楚；技术交底:技术主管要根据设计工点图进行交底，交底中除交清岩溶c.区钻孔桩中要交待的事项外，尚要详细注明溶洞的埋深、每层溶洞顶板及底板距护筒顶的高度;护筒埋设长度；钻孔顺序;采取的工艺是否采用钢护筒跟进；施工注意事项等，并要附上地质柱状图；现场标识每台钻机均要有钻孔桩标识牌，标明桩长、桩径、有无溶d.洞、开钻时间、灌注时间等，在明显的位置要设置安全警示标志）材料准备2有岩溶的钻孔桩，在开孔前，要在孔口附近提前备立方米的片石、粘10〜20土混合料,片石比例不小于再准备一部分袋装水泥，以备急用对于地表为70%,淤泥质土或软土的墩位，当地下溶洞较大时，尚应备到根长米的号工129122字钢,钻孔时支垫在桩机下面，防止塌孔时钻机倾倒每个工区要提前加工一定长度的钢护筒，每节米，以备个别钻孔桩采用2〜4钢护筒跟进时使用）机械准备3现场专配一台装载机台、挖机一台，运输车若干，一旦发生漏浆，要用装1载机将备用的片石粘土回填入孔内，防止塌孔每台钻机应配备不少于台2D220型泥浆泵做备用）场地准备对场地进行“三通一平”，操作平台压实，在软地基上填片石，4有足够的强度，保证钻机在施工过程中不发生倾倒,操作平台四周设置排水沟泥浆池应设置大容量泥浆池，一旦桩孔出现漏浆，可以马上进行补浆.（）岩溶注浆3施工准备进行场地平整、压实，保证钻机在施工过程不发生倾斜由技术人员放样出孔位,对作业人员进行高程及地质柱状图交底对原材料进行检测试验，确定施工配合比，并张贴在施工作业现场施工用水在使用前,必须经过检测部位检测，合格后方可以施工在施工现场备足够的水泥、中粗砂和施工用水钻机就位:钻机进行拼装组合,用吊车将钻机就位，钻机下必须用方木支垫，调整钻机的垂直度，确保桩位准确、钻杆垂直，进行开钻.施工顺序先施工溶洞大、无填充物、多层溶洞，先四周再中间.钻孔钻孔直径采用在钻孔过程中，做好钻孔记录，留存好岩芯，与llOnrni.设计柱状图进行对比，如出入较大时，应及时通知技术人员，与设计院地质核查人员进行联系，现场核查，确定后方可成孔按照设计图纸，在桩基的中心进行布置.钻孔深度如溶洞无填充物则钻穿至最底层溶洞顶板即可，如溶洞内有填充物，则钻至最底层溶洞底板以上即可50cm浆液制作:单液为水泥浆,水泥浆液水灰比为双液为水泥浆和水玻璃，水1:1,玻璃参数为模数为38〜43°Be,24〜

3.0注浆:注浆管直径不小于当孔深达到要求后，下注浆导管,导管下至钻50mm,孔孔底,注浆孔口采用混凝土封堵，注浆部位为溶洞，注浆压力一般为C150注浆结束标准为:注浆压力维持不变，注浆段的进浆量小于1-

0.3MPa02MPao升进浆量明显减少，维持时间不少于根据溶洞的发育情况进行

0.6/min,30min间歇式注浆如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙,视具体情况而定，先灌注中粗砂或稀的水泥浆对溶隙腔体进行填充,再采用水泥浆或双液注浆，全填充的溶洞一般采用单液注浆如果单孔注浆方量超过方时，则此时应暂停注浆，应及时上报设计单位，200由设计单位制定岩溶处理施工方案对于浅表层岩溶注浆时,为了防止地表坍陷，在注浆过程中添加适量的早强剂和速凝剂移位:钻机移位,施工下一个孔成品保护在注浆完成天左右,方可进行钻孔桩施工.同一承台范围10内不允许注浆和钻孔桩同时作业施工钻孔桩钻孔4施工准备钻机平台必须有足够的强度，保证钻机在施工过程中不发生倾倒.如果溶洞较大、埋深浅，有必要在钻机下安放长的工字钢,保证钻孔桩塌9m122孔时钻机不会掉进孔内.根据溶洞的大小和有无填充物，备足粘土、片石和袋装水泥，按照倍备料，袋装水泥必须架空，离地面不小于上覆P04251540cm,盖蓬布，保证水泥干燥在施工现场准备好挖机、装载机和吊车钻孔经技术人员检验后，钻机开钻技术人员给钻机操作人员做好技术交底工作，包括地质展示图根据地质情况，调整钻头的冲击能，在钻至岩溶地层时，采用小冲程小冲程作业的主要目的，在于利用钻头对钻屑和片石、粘土互层成份的冲击，来挤密孔壁.由于地层条件的特殊性，小冲程作业在一定程度上也可减少卡钻、掉钻、斜孔、坍孔等工程事故，填粘土片石混合物、低标号混凝土5当击穿溶洞顶板出现漏浆时，应增加泥浆的供应,并及时抛填粘土和片石混合物，比例为37,片石直径为30〜40c叫将片石填充到孔口，继续钻进钻孔一填粘土、片石混合物一钻孔一填粘土、片石混合物……成孔-灌注混凝土如果溶腔较大、无填充物、地下水流动，在回填片石粘土混合物效果不佳的情况下，用导管灌注低标号的混凝土,在灌注天左右方可进行钻孔施工7钢护筒跟进6当击穿溶洞顶板出现漏浆时，采用抛填粘土、片石混合物的方式进行。