桩基础溶洞处理施工方案.doc

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1、武汉墨水湖北路（龙阳大道江城大道）工程桩基础溶洞处理专项施工方案编写： 复核： 审核： 中铁大桥局股份有限公司武汉墨水湖北路（龙阳大道江城大道）工程项目经理部2013年10月目 录一、工程概况1二、编制依据1三、地质情况2四、岩溶情况及处理对策4五、溶洞处理方案61、裂隙的处理方案72、回填造壁法73、注浆处理法84、灌注砼法105、钢护筒跟进法116、综合方案157、预处理方案15六、施工准备15七、溶洞段钻孔容易出现的问题及应急预案181、部分地质钻孔情况与实际有出入182、卡钻事故183、埋钻及掉钻事故193、钻孔偏位处理204、塌孔处理215、斜孔216、机械准备227、重大危险源分析

2、及防止地陷的应急预案22八、溶洞处混凝土灌注要求22桩基溶洞处理方案一、工程概况墨水湖北路（龙阳大道江城大道）工程位于汉阳区，是武汉市二环线组成部分。工程西起龙阳大道（武汉卷烟厂北门附近），止于江城大道（五麟路绿色晴川小区前），全长约2.29km。主体工程为道路、桥梁工程，附属工程包括排水、结构、照明、绿化及交通设施、声屏障等工程，工程涉及大量征地拆迁、管线迁改等。墨水湖北路全线采用“主线高架+地面辅道”形式，主线高架桥为城市快速路，双向6车道，设计车速60km/h；地面辅道为城市级次干道，双向46车道，设计车速40km/h；全线共设2对上下桥匝道，赫山路、麒麟路各设一对上桥匝道，十升路、五麟

3、路各设一对下桥匝道；下部结构采用门式墩结构，基础部分为钻孔桩基础，桩径有1.2m、1.5m、1.6m三种形式。共有钻孔桩392根、承台132组、墩身132组；上部桥梁结构一般采用跨度为30米左右的多跨混凝土连续梁，跨道口处采用跨度53米左右的钢箱连续梁。主桥21联，其中混凝土梁14联，钢箱梁7联；匝道桥5联，其中混凝土梁3联，钢箱梁2联；共计混凝土8.3万方，钢箱梁1.5万吨。要求工期为2013年7月开工建设，2014年12月竣工。二、编制依据1、武汉市墨水湖北路（龙阳大道江城大道）工程施工图2、墨水湖北路（龙阳大道江城大道）快速化改造工程主线桥岩土工程详细化勘察报告（修改版）2013-勘-0

4、813、武汉市墨水湖北路（龙阳大道江城大道）工程桩基础施工方案4、墨水湖北路（龙阳大道江城大道）快速化改造工程主线桥及匝道桩基础岩溶施工勘察大纲（专家论证后）5、国家及交通部现行桥涵施工技术规范及验收标准等三、地质情况1、详勘地质状况本工程场地总体地层自上而下主要由7个单元层组成：（1）单元层人工填土层（Qml）及淤泥（Ql）；（2）单元层第四系全新统冲积一般黏性土（Q4al）；（3）单元层第四系上更新统冲洪积老黏性土（Q3al+ pl）；（4）单元层第四系上更新统冲洪积砂类土混黏性土、砾卵石及灰岩碎块混黏性土（Q3al+ pl）；（5）单元层石炭系（C）石英砂岩及粉质泥沙岩；（6）石炭系（C

5、）灰岩；（7）石炭系（C）粉质泥沙岩。2、施工勘察施工勘察要求灰岩作为持力层时，逐桩进行勘察，应对溶洞填充状况、填充物状态及钻进漏浆情况进行详细描述，岩面覆盖土层如有异常也应进行描述，为桩基施工提供依据。在施工勘察深度范围内，拟建场区地层按各岩土层的成分、成因及工程性质等自上而下依次可分为：杂填土；覆盖土层；白云质灰岩（T1d）。岩土层名称及主要岩层岩性描述如下：杂填土：杂色、湿、松散，主要由粘性土和附近工地的建筑垃圾组成，含大量混凝土、碎砖块、碎石、灰渣及植物根系。覆盖土层：局部地区基岩上覆盖土层为淤泥、淤泥质土，黑、灰褐色，高压缩性，约36m厚，流、软、流塑状态，为原墨水湖汊沉积物与后期人

6、工填土的混合物。中部覆盖土层以黏土和粉质粘土为主，中或低压缩性，厚度约1826m，硬塑状。下部覆盖土层为黏土混石英砂岩或灰岩碎块，以黏性土为主，层间不均匀混有3%20%的碎石，状态为硬塑状。局部地区下部覆盖土层上有粉细砂层，层厚1.912.9m，低压缩性，中密，存在塌孔的危险。中风化灰岩：块状构造，微晶结构，节理裂隙一般发育，钙质胶结。裂隙较发育，多见方解石脉，岩芯多呈短柱状，岩芯采取率70%90%。本次勘察部分钻孔表明灰岩岩体中存在溶蚀现象，局部钻孔严重失水。该层岩石为较硬岩，岩石较为完整，岩石基本质量等级为II级。部分钻孔钻探时失水，部分钻孔见溶洞，溶洞充填物为软塑状粘性土及粘性土混灰岩碎

7、块，个别为空洞。目前施工勘察进展较为缓慢，根据目前勘测显示，拟建工程主线K7+279K7+368、K7+621K8+537.421段、赫山路上桥匝道分布有石炭系灰岩，其顶板埋深在31.084.2m。灰岩区钻孔见洞隙率为21%，根据规范判断为岩溶中等发育，洞高0.4m9.2m，洞内充填可硬塑状黏性土混灰岩碎块，局部为空洞。钻探过程中，大部分钻孔（约占灰岩区总钻孔数的95%）在钻进过程中严重失水。根据单桩设计荷载，本工程灰岩分布段主线桥及匝道桥采用钻孔灌注桩，其中K8+220K8+537.421段及赫山路匝道局部段（KK0+140KK0+220）灰岩埋深超过75m，且其顶部分布的（4-4）层中粗砂

8、混卵石、碎石厚度较大，桩基以（4-4）层作为持力层，其余段则以灰岩作为桩端持力层。四、岩溶情况及处理对策根据详勘和目前已完成的施工勘察情况，发现岩溶现象8处，分别是MZ30、MZ31、MZ34、MZ41、MZ42、MZ47、MZ48-Y、MZ50-Y墩位，见下表。 岩溶情况发育情况表墩（桩）号溶洞深度充填物及其他处理建议其他MZ30左侧详勘34.8-36.7m（1.9m）39.3-40.4m(0.9m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.30m和2.6m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ30右侧

9、详勘32.6-38.2m（5.6m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.60m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ31左侧详勘36.6-37.6m（1.0m）38.0-40.3m（1.3m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.4m和0.4m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ31右侧详勘39.7-48.9m（9.2m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度3.10m，可直接穿过该岩溶裂隙，

10、将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ34左侧详勘42-43.1m（1.1m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.6m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上溶洞顶部上方为中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。溶洞底部以下为强风化泥岩嫁石英砂岩，节理裂隙发育。MZ41左侧详勘41-42.5m（1.5m）44.8-46.0m（1.2m）47.0-48.5m（1.5m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.30m和2.3m和1.0m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层

11、上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ41右侧详勘38.5-44.0m（5.5m）48.6-50m（1.4m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度4.6m和1.7m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ42右侧详勘41.5-42.3m(0.8m)43.8-44.6m(0.8m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m和1.5m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ47左侧详勘4

12、5.5-46.5m（1.0m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.5m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ47右侧详勘41.2-41.80m（0.6m）42.0-44.0m(2.0m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m和0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ48-Y-2施工勘察41.5-41.9m（0.4m）黏性土混粉砂半充填，呈可塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙

13、，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般5-25cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。溶洞底漏浆MZ50-Y-1施工勘察50.1-50.4m（0.3m）45.7-46.0m（0.3m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。45.5m处底漏浆，50.1m处漏浆严重MZ50-Y-2施工勘察43.6-44.5m（0.9m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈

14、硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.8m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。43.6m处漏浆MZ50-Y-2补1施工勘察45.8-46.0m（0.2m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.3m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。47m处中度漏浆MZ50-Y-2补2施工勘察52.2-52.5m（0.3m）无填充该溶洞上部中风化灰

15、岩厚度5.70m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般5-25cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。52.2m处严重漏浆五、溶洞处理方案桩基施工机械采用冲击钻施工，采用泥浆正循环排渣施工工艺，泥浆比重为1.11.2，粘度1823S，含砂率4%以内：计划按照每台钻机7天成桩一根进行实施。根据施工勘察情况，现场发现了较发育的裂隙和不同程度大小的溶洞出现。根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方法，主要的处理方法有：回填造壁法、注浆处理法、砼灌注法、钢护筒跟进法等。1、裂隙的处理方案裂隙会导致桩孔的漏浆、掉石块，甚至卡

16、钻、掉钻、塌孔等事故。现场施工人员应事先熟悉该桩位钻探资料，当进尺达到不良区段时，严密监控孔内水头，当发现水头出现下降时，判断是裂隙还是溶洞。当为裂隙时，水头下降较缓，这时提钻2-3m，同时向孔内投入片石、粘土块和少量水泥，调整泥浆稠度。当水头下降较大时，可补入泥浆保证孔内水头压力。待孔内水头稳定后，继续钻进。此种方法主要针对微型溶洞或者小型裂隙，漏浆不严重的情况，可采取此方法处理。例如MZ50-Y-1、桩位0.3m微型溶洞，以及灰岩中普遍存在的漏浆现象，拟采取此种方案。2、回填造壁法采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入粘土和片石，利用钻头冲击将粘土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可

17、掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。掺加比例：为有效利用片石，片石与粘土的比例为1:1，参加水泥时，掺加比例为每米2包，掺加锯末时，掺加比例为粘土的10%。掺加方法：采用强度30MPa 的片石，石块粒径以1550cm为宜。掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为：片石、粘土袋（可选择添加水泥、锯末）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上1米处。施工注意事项：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，发生漏浆现象，立即处理。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，冲击岩层的响声，抽取的岩样来

18、判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳松绳量应为12cm，防止穿岩壳时卡钻。钻穿岩溶地层上壳时，一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，以保持孔内水位高度。主要适用范围：适用于较小溶洞（溶洞高度小于3米），无填充物或半填充，施工方法简单，造价较低。本方法适用于目前施工勘察范围内大部分墩位的桩基础施工，例如MZ30、MZ31左侧、MZ34左侧等小型溶洞，存在局部漏浆的情况。图13、注浆处理法 当溶洞内有填充物填满或有流砂的，填充物不满（水洞）且深度在13m的，或为多层溶洞的，在钻孔桩施工前先进行预处理，采用注浆处理法固结填充物，或用此法填满溶洞，在固结体达到一定强度以后再钻孔施工，例如MZ30右侧

19、桩基。在钻孔桩施工前先进行预处理，采用注浆处理法填满溶洞，在固结体达到一定强度后再钻孔施工，注浆法可用喷射灌浆法，促进填充物强度的加强。注浆处理法的加固特点是浆材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体积浆材可得1m3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；对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体，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溶洞的空间，浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向，浆液固化后，小主应力面得到加固，而原次小主应力面变成小主应力面。这样，通过对小主应力面反

20、复不断的加固，一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙，充填溶洞的空间，在桩体周围形成防水帷幕，防止流砂和保证护壁泥浆不流失；另一方面，提高溶洞中土体的承载力和抗剪力，形成挡土墙，防止坍孔。如仅采用水泥浆效果不明显，可掺入一定量的水玻璃，再继续压浆。见图2。注浆处理法的关键在于浆材的配方和工艺。布孔：在超前钻有溶洞的桩位四周1m均匀布置4个灌浆孔。钻孔：孔径80mm，孔深要求达到最深溶洞的底部。材料：普硅425#水泥（新标准为普硅32.5mpa水泥）。配合比控制在0.8:11:1。添加水玻璃时比例为水泥：水玻璃：水=5:9:10。工艺：采用双液灌浆系统进行全孔灌浆，要求少量多次、反复灌浆。注浆处理法

21、主要施工机械设备有：泥浆泵，地质钻机，水泥浆搅拌机和贮浆槽，压浆泵，高压灌浆管及其配件。 图24、灌注砼法采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜颜面时填入低标号混凝土，间隔一定时间后采用冲击钻成孔，见图3。混凝土标号及配合比：混凝土可采用C20，为尽快提高混凝土强度，节约施工时间，应在混凝土中掺加一定早强剂，提高混凝土的早期强度。掺加方法：对于倾斜岩面，为校正孔位，回填混凝土应与斜岩面顶面平齐；对于溶洞处，回填顶面高于溶洞顶板50cm。施工注意事项：回填48h后回填混凝土强度达到70%后，且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。主要适用范围及优势：

22、适用于中、小溶洞，有无填充物均可采用此方案。施工方法简单，造价相对较高。此方法的优势在于对于无填充物的状况处理比较简单，也可以用于漏浆比较严重的桩位，能快速封堵裂隙或者溶洞。但对于大型溶洞，或者串联式溶洞时，造价可能会很大。目前勘测资料的桩位暂无试用此法的。图35、钢护筒跟进法溶洞高在3.Oh5.Om，对于多层溶洞间距较小的采用钢护筒穿越处理(见图4)。先用冲击锤进行冲孔、扩孔处理，然后采用振动锤将钢护筒振动下沉至溶洞底部，为保证钢护筒的强度和刚度，每隔2m，设置加强钢板箍。图4溶洞高大于50m(多层)，且溶洞间距较大时，拟采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工。内护筒长度L=h

23、+2m(h为地质超前钻确定的多层溶洞高) 内护筒内径应比设计桩径大20cm左右，外径应小于外护筒内径5cm左右，若遇第二层溶洞，第二层溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小35cm，具体见图5。、内护筒长度的确定：护筒长度Lh2（m）（h为多层溶洞高度）、内护筒内径的确定内护筒内径应大于180cm，同时外径应小于外护筒内径5cm左右，如果只下一次内护筒（一层溶洞），内护筒内径选用193cm，壁厚为1cm，则外径为195cm（主桥外护筒内径为205cm）。当遇到第二层溶洞时，第二层溶洞的内护筒（即第三次护筒）选用180cm内径。图5溶洞顶部冲孔 根据施工勘察的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，冲击冲孔

24、时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过50cm，一般进程控制在6080cm/h。所有卡扣及钢丝绳必须先经过测试检查，其它施工工艺及注意事项与常规相同。外护筒的制作及沉放方法、外护筒的制作外钢护筒制作时，先勘察地质质料，根据溶洞的层数确定外钢护筒的直径和长度，外护筒宜落在稳定的岩层上。钢护筒分节制造，工地拼接。先采用桩锤进行扩孔，钢护筒采用振动下沉。振动下沉采用振动打拔锤，其振动动力为1600KN以上。钢护筒下沉时，用两台经纬仪在两个垂直的平面内监测倾斜度，以便随时调正。护筒下沉至硬土层或岩面后，其倾斜度小于1。、内护筒的沉放A、当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上

25、下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护管，用吊机（或冲机自吊）把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后，内护筒不会靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。B、护筒沉设利用钻机进行，在钻机的钻杆上附加压架，利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量，使内护筒随钻头的钻进而下沉，直到溶洞的底部。、内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理A、在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石，中部回填中砂。B、用高压喷射灌浆法（施喷法）对回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结强度要求达到30MPa，其抗渗系数可达1

26、07ms。灌浆处理后，即可重新冲孔。 C、在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石或素水泥混凝土，内护筒中部回填砂，同样能起到堵塞空隙的目的。D、对于需要处理多层溶洞的桩基，一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部（同时有可能是下层溶洞的顶部）附近填充物的密度和强度，并且增加内、外护筒间的胶合力。E、重新冲钻，直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时，经监理工程师同意即可终孔，此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同，并不赘述。4）、此方法适用于溶洞较大或多层溶洞以及漏浆严重等情况，且地质状况很差，容易塌孔的墩位，如MZ41左侧和MZ42右侧。但是造价相对较高且耗时很

27、长。6、综合方案根据目前的施工勘察状况，部分墩位的桩基可根据实际情况采用回填造壁法、注浆法、混凝土灌注法、钢护筒跟进法综合处理方法。7、预处理方案目前施工勘察的工作正在进行中，利用现有的施工勘察的孔位，在有漏浆和溶洞的孔位处安装压浆管道压注一定数量的水泥浆进行预处理。进行预处理可有效减少后期处理的复杂性。六、施工准备1、要全面了解桩位地质情况。除了原设计提供的地质勘探报告外，施工前还要根据施工超前钻的地质报告，来分析每个桩位地质情况，另外还应结合相邻桩基的地质钻探情况，综合分析以了解这一片小范围内的地质变化情况，并将相关地质情况进行详细交底。2、准备相应的钻孔机械。桩基成孔机具主要采用冲击钻机

28、，但冲击钻机的选择要遵循以下几个原则：钻头必须要定制原装直径大小钻头，且要有明显的竖向导向装置；卷扬机的吨位级别要比平常选择时大一个级别；钢丝绳的直径也要比常规地质钻孔的安全系数高一级别，安全系数12。准备钢网架（槽钢或工字钢纵横制作而成）。钢网架用于冲击成孔作业时，垫设在钻机下，以防止因钻至地下大型溶洞而导致坍塌孔对钻机及施工人员造成损伤。3、物资材料要储备充分粘土、片石、砂、水泥。粘土和片石按体积比按1：1配备，配备量应根据溶洞洞深大小来估算决定，一般计算按扩散角45计算，填筑超高1m左右，但现场准备量一般要按计算量的1.5倍储备。序号材料名称计划用量备注1粘土50方用量根据后续施工勘探报

29、告调整、用水泥袋装好2片石50方片石大小10-15cm，用量根据后续勘探报告调整3砂50方中粗砂,用量根据后续勘探报告调整4水泥10吨Po42.5水泥，用量根据后续勘探报告调整5碎石50方用量根据后续勘探报告调整水源准备。现场使用自来水水源。在现场水源比较紧张的情况下，为了保证充足的水源，以便在泥浆流失时迅速补浆，现场准备一台洒水车值班。现场用泥浆箱备优质的浓浆。备用机械要到位值班当钻机深度接近溶洞顶部时，为了及时快速回填处理溶洞，现场要安排以下机械进行现场值班，直到溶洞处理成功为止。溶洞处理额外配备机械使用表序号机械名称表机械型号备注1挖掘机斗容积1方2装裁机3汽车吊机25t4发电机250K

30、W5运水车7方6工程钻机7压浆机8水泥浆搅拌机9泥浆泵25KW人员准备当现场钻机接近溶洞顶部时，为加强协调现场施工，现场除了派遣机械操作人员值班外，还要派技术人员和主要管理人员现场值班，确保现场施工的协调一致。项目部针对桩基溶洞处理特成立了施工管理机构。溶洞施工管理小组组长：项目经理副组长：总工、副经理组 员：质安部，工程部、物质采购部所有成员七、溶洞段钻孔容易出现的问题及应急预案1、部分地质钻孔情况与实际有出入由于地下溶洞形状千奇百态，根据地质钻孔只能宏观判断溶洞的大概情况，往往施工过程中会出现提早击穿溶洞现象。为避免这种情况发生，要求钻孔施工人员不但熟悉地质钻探报告，还要在施工过程中全面掌

31、握现场动态，特别是出现锤击声变化时要减小冲程，慢速钻进，同时其它准备工作要准备充分。2、卡钻事故卡钻的主要原因是对溶洞分布情况不明确，在钻到离溶洞顶板很近时采用高落程冲击，使钻头冲破溶洞顶板岩石，钻头倾斜，卡在溶洞顶板岩石不同部位。防止卡钻措施：严格控制冲程，在施工过程中细心观察，根据不同的地质情况掌握好冲程。在基岩中采用35m的冲程，在靠近溶洞顶板1m处采用0.51.5m的小冲程变化冲进，轻锤慢打使孔壁圆滑坚固，通过小冲程快频率冲击的方法逐渐将洞顶击穿，防止因冲程过长导致卡钻。经常检查钻机运转性能，对于故障隐患早发现早解决。遇到卡钻时不可强行提拉，以防塌孔、埋钻，甚至钻机翻倒。若卡在顶板岩石

32、中部，可缓缓上下活动钻头，待松动后慢慢提出。若斜卡在顶板岩石中，可自制简易正绳器，将钻头拉正，缓缓提起。若卡在顶板岩石下部，则可利用钻头上下松动，由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头将顶板岩石破掉后提出，也可用钢丝绳将小钻头放入把顶板岩石砸碎，再将大钻头提出。卡钻的处理避免沉渣埋钻，钻头不能长时间停留在孔底不动，要经常上下活动，使得泥浆不停地循环，防止沉渣埋钻的现象发生。如发生塌孔埋钻，切勿强拉硬提，以免主绳断裂造成埋钻。利用钻机，缓慢回旋主绳，使钻头旋转，松散卡钻处土石，尝试性提升钻头，若钻头可以提升，则继续使用此方法慢慢将钻头提出。若塌孔塌落物较多，采用回旋钻头法无效时，采用“反冲法”，利用

33、泥浆把塌落土石冲出孔外，将钻头提出。3、埋钻及掉钻事故在施工过程中掉钻要以预防为主，经常检查机具设备，及时检修，遇到损坏的部分立即维修或更换，消除隐患。施工时严禁在溶洞内打空锤，应绷紧钢丝绳，采用小冲程进行抵打紧击。一旦发现漏浆或异常情况，马上提锤至洞口，然后采取其他补救措施。若不慎发生掉钻，应及时摸清情况，若溶洞底板平整坚硬，可在地面使用打捞工具慢慢摸索打捞，若泥浆太浓或泥渣太厚导致钻锤被沉淀物或塌孔土石覆盖，应首先清孔吸泥，使打捞工具能接触钻锤。先用侧锤探测钻锤在孔底的情况，用打捞钩放入孔底，钩住钻锤保险绳再提起。如果钻锤倾倒，可派潜水员带钢丝绳潜到孔底，将钢丝绳拴在钻锤顶上，再将钻锤提起

34、。如果钻锤顶朝下，将钢丝绳捆绑在钻锤的几个爪山，再将钻锤提起。3、钻孔偏位处理钻孔偏位主要原因是穿越溶洞时，洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均、基岩面陡倾不平整。钻头穿越溶洞时要密切注意主绳的情况，以便判断是否偏孔。当出现冲击钢丝绳摆动较大、进尺突然加大时，则预示发生偏孔，应及时停钻。处理偏孔采用回填片石，片石的强度要强于岩层的强度，处理时应提起钻头，向孔内抛填粒径1525cm大小的片石、碎石，回填到斜面顶或偏孔处0.5m以上后再重新冲击钻进。采取小冲程、低频率的方式冲孔，使钻头保持水平，钢丝绳保持竖直，浅程缓进。若一次纠偏效果不理想，则进行多次回填。并反复进行，直至进入均匀、稳定完整的基岩内1

35、.0m，然后按正常施工。4、塌孔处理塌孔主要是由于溶洞漏浆严重，泥浆流失速度过快，补浆来不及造成，主要预防措施是保持泥浆浓度和水头高度，采用小冲程钻进，钻机和钻架安装稳定可靠。当出现小面积塌孔时，探明塌孔位置，可及时投入片石和粘土块（或砂砾和黄土等）混合物回填到塌孔位置以上12m，等回填物沉积密实后，然后采用小冲程重新钻进，按不同地层土质采取不同的泥浆相对密度，提高泥浆面。当出现严重塌孔时，及时用片石、粘土回填，待孔壁稳定后，采取低速重新钻进。地层变化时要随时调整泥浆相对密度，清孔和漏浆时应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围内，成孔后应及时灌注混凝土，下钢筋笼保持垂直，不得撞击孔壁。有溶洞的桩位

36、且存在漏浆现象的桩位，护筒应根据施工勘察情况沉至稳定土层或岩层顶面，防止因水头下降太快造成塌孔。5、斜孔多数情况是溶洞底板面不平，导致钻头斜钻。解决这种斜孔的方法是回填片石，也可以用水下混凝土进行封底浇注，待强度达80%后再用小冲程钻进，再次钻进过程中要加强观测，确保施工成功。6、机械准备现场挖掘机与装载机随时待命，除了关注超前钻暴露出来的溶洞外，还应关注未勘探出溶洞的其他桩位。7、重大危险源分析及防止地陷的应急预案重大危险源分析：地面沉降、钻机倾倒、钻机钢丝绳折断，锤头伤人、触电等。防止地陷的应急预案：对有溶洞的桩位进行钻孔时，应随时观察孔内泥浆水位变化。在场区内和附近房屋旁设置沉降观测点。

37、在存有溶洞处储备好物质材料，以防止孔内水头下降，出现地陷现象。对每一个施工技术工人进行安全技术书面交底。专职安全员每天对施工现场进行巡视，发现事故隐患及时处理。八、溶洞处混凝土灌注要求混凝土采用垂直导管法进行灌注，采用商品混凝土进行质量控制，根据灌注情况随时调节混凝土性能，随时满足施工需要。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6m。当灌注到溶洞位置时，混凝土面上升缓慢，此时应对砼桩进行测量，掌握砼上升的情况，现场施工人员与旁站监理如实认真计量砼用量作为签证依据。