溶洞桩基钻孔施工技术

溶洞桩基钻孔施工技术

杜文举

(四川建筑职业技术学院，四川德阳618000)

明l要】岩溶地区桩基施工中经常遇到地层中舍有串珠型溶洞。本文简要阐述了含有溶洞的地层中钻孔施工的方法和施工要．最，介绍了关键工序的控制，为同类桩基的施L提供了参考资料。

层期阙】溶洞；桩基；钻孔

1工程概况

某特大桥13群桩基直径1．5m，桩长52．8m，嵌岩桩基础，根据地质勘查报告资料，该桩地层自上而下为耕植土、淤泥、粘土、全风化粉质、炭质页岩、溶洞、微风化含碳质灰岩、溶洞、微风化含碳质灰岩、

溶洞、微风化含碳质灰岩、溶洞、微风化含碳质灰岩，具体地层见图1

所示，在该桩地层中有四层溶洞呈串珠型分布，溶洞高度分别为Q9m、

1Am、1．6m和89m，溶洞内均为软塑状粘土全充填。

图1地质示意图

2施工方案

根据该桩地层存在溶洞的情况，考虑溶洞位置较深，且呈串珠状，

确定采用冲击钻成孔，边钻进边抛填片石和粘土、水泥，并及时下放钢护筒跟进的方案。

3施工要点3．1钢护筒制作

钢护筒既保护孔口壁。又是钻孔的导向，钢护筒采用A3钢板在加

工场用卷板机制作，钢板厚度为14mm，直径为1．55m，每节长度为

1-4米不等，利用20吊车配合DJ一150振动打桩锤插打钢护筒。

勉泥浆的配制

桩基主要是依靠泥浆的静压力来'-T嘲L壁的压力及地下水渗透压

力，因此配制泥浆的性能及质量直接决定着成孔的质量。本桩采用人工配制泥浆进行钻孔施工，泥浆主要材料如表1所示。泥浆的配合比：水：膨润土：碱：CNN=100：25：6：60利用泥浆泵将泥浆调匀，泥

浆比重要达到1．6—1BO，粘度达到表1嬲望鬻20S材后，泥浆制作才算完成

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3．3钻孔

上部松软土层和全风化粉砂质、碳质层厚度”一12m，钻进速度较快，在钻头钻至第—层溶洞溶顶上0．6m时，停止钻进，向孔内抛投大块片石，厚度05m，平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜，冲程控制在0_6m，平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳摆动轻微，

孔位无偏斜和漏浆现象，钻进溶洞后，继续向孑L内投放大块片石1．5m

厚，钻头迸尺稍≯勖口大。钻进1m后，为保证固壁氏好，再以0．6m的

小冲程钻进再次投放片石1．5m厚．其中夹杂投入粘土和水泥溶洞内钻

进时，泥浆比重为1．6—180，由于上两层溶洞间距只有20cm，且溶洞

较小，钻进时比割I嘲可。

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，将5T钻头调整改装为8T的钻头后，进尺i塞度提升显著。

第三层溶洞穿破后，未见漏浆现象，由于该层溶洞不大，高度只有1．7m，钻头穿破溶顶后随即向孔内投放片石19m和粘土、水泥，并用0．6m左右的小冲程反复冲砸以固壁。

第四层溶洞最大，溶洞高度为89m，溶洞位置在孔深31m至

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m之间。钻头进入溶洞后进尺加大，泥浆有一定漏浆现象，随即提

出钻头，向孔内投入片石及粘土、水泥，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，由于该层溶洞大，边钻进边抛填片石，抛投的片石尺寸25—40cm，具体采用每钻进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—1BO以上。

3．4钢护筒跟进

首先直接将钢护筒打入上部松软土层中：全风化粉砂质、炭质页岩层冲击钻进2m后，钢护筒跟进。第一层溶洞和第二层溶洞钻进后，及时将钢护简跟进打八。第三层和第四层溶洞穿过后，及时利用振动锤

将钢护筒打^跟进施工。

4关键工序的控制

1)钻头钻至溶洞顶时。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。

2)溶洞处理时，速度稍微放慢一些或暂停一段时间，可以促使片石和粘土、水泥的固结，提高固壁能力。3)填充物的溶洞采用抛填大块片石，可以有效避免缩孔和缩径：片石：粘土：水泥按3：0B：02的比例加入。4)严格控制溶洞内泥浆浓度，比重不／J、-71-6；孔内若发生漏浆现象，泥浆要及时补进，抛填片石和粘土、水泥等物。

5结语

该桩从开钻到成孔，钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻及卡钻现象。该桩灌注到溶洞位置时，混凝土面E升较慢，实际灌注数量较设计数量

增加300／o，事后经超声波检测为Il类桩基，成孔质量良好。

作者简介：杜文举。男。1970年生，高级工程师。

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。’。(参考文献】

【l】JTJ041--2000．公路桥涵施工技术规范嘲．

【2】杜文举．黄河总千巢特大桥旋挖钻孔灌注桩施工技术m缺道标准设计。

2008．

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