大型溶洞桩基施工方法

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.14.026

大型溶洞桩基施工方法

周仁强

(云南公投建设集团第三工程有限公司 云南昆明 650000)

摘 要：在科学与技术不断发展的现在，关于一些需要人工来改造或者建设大自然的道路上还是有许多未解和待解的问题，譬如在典型的西南的地区的一些奇特的特殊的地形会为施工带来很大的不便，这些不便还需要我们一一去解决。本文将主要介绍石灰岩分布地区钻孔灌注大型溶洞桩基的工程与其地质情况，重点将讲述大型溶洞桩基的施工方案，以期待大型溶洞桩基施工质量达到安全可靠的目的。关键词：钻孔灌注 桩基工程 大型溶洞

中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(b)-0026-02

大型溶洞地层岩性自上而下顺序为人工填土、红黏土、白云岩、溶腔填充物、软塑黄黏土、中风化白云岩。一般的来说，此种地貌地表水于地表积水，地下水有两层，第一层主要存在于人工填土和红黏土之中的上层滞水层，而第二层存在于白云岩之中，属于岩溶裂隙与溶洞水。接下来本文将此地质的一些特点，通过分析其特点来提出相应的解决方案。

1 施工方案

1.1 方案概论

按照一般的来说，大型工程运用的桥梁桩基一般有这三种形式：全填充，半填充和无填充式，另一方面根据填充形式不同，预计采用预处理地方案应该是：压浆，旋喷帷幕施工大型溶洞，借此来达到安全高效，质量优可靠，实际操作可行和成本选择最佳方案的目的。1.2 全填充式的溶洞方案

一般的来说，全填充式的大型溶洞通常选择压浆方式或者旋喷帷幕地方法。

1.2.1 压浆法

压浆法是大型溶洞施工过程中最重要的也是最为安全的一个环节，其操作方法也比较繁琐，需要操作者更加细心地去设计，操作者要更加耐心地去操作。接下来讲述其普遍的操作方法：在大型溶洞周边钻孔，顶穿顶板之后接着用直径为89mm的钢管垂直的打入大型溶洞的底部，之后要在从钢管底部往上至少50cm的范围之内采用梅花形钻孔的操作，值得注意的一点是钻孔之间的距离为10cm。注浆压力也应该在２～３MPa的范围之间。在注浆的过程之中，如果注浆量变得明显过小的时候，应该将钢管提高大约50cm来完成注浆工作，直到注浆将溶洞内的填充物在桩基施工的规定范围之中完全固结方可。

压浆工艺概述如下。(1)布孔：根据桥墩桩基与当地的溶洞实际上的分布与特殊类型，按照一般的来说浆液扩散半径应该为0.6m，而且要在溶洞桩基的钢护筒的周边向外50cm设置注浆孔，注浆孔的直线间的距离应该是1m左右。

(2)钻孔：运用地质钻机来完成注浆孔，应到钻穿溶洞顶板后再取出套管以及配套钻具，然后再插入89mm特制钢管。最后一步就是利用较小型的机具将之前的钢管放入溶洞填充层一直到溶洞底部方可。

26

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

(3)注浆：注浆材料选择：通常来说，注浆材料通常采取的是42.5r级的普通硅酸盐水泥，水灰比应该是0.8∶1才是最合适的。但是在另一方面来说，根据各个地方地势地质的不同，水灰比可以现场调整。

(4)注浆的压力：注浆压力没有特定的数值，但是根据以往的经验和相关的一些实践来看，在全填充式的卵石土层之中注浆过程需要的压力比较大，一般的来说在3～5MPa之中是比较合适的。

(5)注浆范围：注浆范围和注浆压力一样，根据地势地质的不同而有所差别。但根据相关的经验和相关的一部分实验来说，注浆时的浆液扩散的半径应该是0.1m。

(6)注浆配置：按设计的图纸来说，最适合的应该是高速拌浆机和水泥浆液。

(7)注浆时泵：在开泵前应将三通转芯阀调节到回浆的位置，到泵吸水值达到正常数，再逐渐的将三通阀门关小，泵压便会缓慢上升。如果后面到泵压达预定好的注浆压力的时候，如果没有故障的情况可以持续两三分钟，则这项工序可以结束。

(8)注浆：先将钻具连接好注浆泵，首先应该向钻孔内通入15min清水或者等到钻孔口能够返出清水即可注浆。水灰比之前说过应该是0.8∶1，但是在实际操作工序时，如果注浆过程注浆十分困难，那么可以选择将水灰比调整为1∶1即可，如果底层出现漏水现象，那么可以选择将水灰比适量变小。据施工相关规定，注浆时在其中加入一些适当的粉煤灰来达到降低水泥用量的目的会较为合适。如果注浆量明显变小，注浆压力能够维持在2MPa时要停止注浆，同时要在5min之后补注。更加重点的是，当补注时候的注浆压力高于2MPa时，应该将钢管提高50cm后进行下一层的注浆，直到溶洞内的固体填充物在一段时间的施工范围之内全部固结方可。

1.2.2 旋喷帷幕式方法

旋喷帷幕法的最终目的就是防止溶洞意外漏浆引起塌孔的现象，这个方法应该运用的施工工艺是桩周高压旋喷帷幕注浆法。详细来说就是用护筒中心点按照2.05m直径圆周，均匀放置15个单管高压旋喷柱，这些旋喷柱的直径应为50cm，旋喷柱与旋喷柱之间紧密合适的搭建在一起为妙，形成帷幕，来达到冲孔中的护壁作以此来防止溶洞漏浆塌孔的最终目的。灌浆时用的是42.5r优质普通硅酸盐水泥和清水，

Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.工程技术

水灰比应该是0.8∶1才是最合适的，注浆孔口补浆应该采用的是较浓的水泥浆，水灰比在0.5～0.6之间最为合适。制成的注浆存放的时间超过２h的应该被废弃。

旋喷帷幕法施工工艺如下。(1)布孔方面。运用1.5桩基作为典型，护筒的直径一般为1.75m，以护筒中心为圆心以2.05m为半径，然后将高压旋喷柱均匀分布在直径为2.05m的圆周周围。值得注意的是旋喷柱直径的设计需要15个孔洞。旋喷柱的核心是通过套管来完成定位工作和导向工作，套管应该运用的是直径约159mm，壁厚１10mm的无接缝钢管。在进行布孔设计工作时，值得注意的是控制孔的垂直斜度，若护筒的垂直斜度不满足相关规定时，应该做的是重新下方套管，在此时还要保证旋喷垂直斜度不受到桩基钢护筒的任何影响。

(2)钻机。钻机应遵循设计桩位来准确的定位，并且重要的是一定需做水平矫正工作，钻杆头应准确的对准套管桩位，桩位的偏差小于5cm，成孔倾斜小于0.50%，此时钻孔的有效深度应该比灌浆预设计的深度高0.2～0.5m。

(3)引孔钻进。为了达到保证旋喷时浆液扩散均匀和旋喷的质量的目的，钻孔的顺序应采用的是跳打的方式，譬如１,３,５,７…，并且要注意的是要认真的做好详细完整的钻孔过程，也要详细完整的记录岩性分布变化，这样做是为更加准确掌握相关地质信息。

(4)岩芯管拔出。先插入注浆管并且引孔到已经设计的深度之后就需要拔出岩芯管，并且应该换一个喷射注浆管去插入到已设计好的深度。插管时为避免泥沙堵塞喷嘴，一边射水一边插管才是最重要的方案，注意的是水压不能超过1MPa，用来防止压力过高将孔壁射穿，综上所述高压水喷嘴

(上接25页)

2018 NO.14Science and Technology Innovation Herald科技创新导报利用塑料布包裹比较好，还可以避免泥土进入管内。

(5)喷嘴的提升相关。钻孔的深度和钻孔的垂直度等数据一旦达到要求，就应该运用高压旋喷柱即注浆工程，一直到高压喷射器下入孔内最低的深度，首先要按照规定的参数送浆３～５min，等到泵压正常之后按照设计的提升速度自下而上进行旋喷工作。

(6)补浆。当注浆结束之后应该及时抽出喷管，顺便观察喷孔之内的水泥浆液面的高度，警惕如果水泥浆液面一旦下降，就应该及时快速的孔口补浆工程用来保证孔内液面的压力均衡。

1.3 半填充式溶洞方案

一般来说，对于半填充式溶洞通常采用的是灌注砂浆法的处理方案。

灌砂压浆法主要就是采用灌砂填塞溶洞空间，运用压浆的方法把洞内的砂砾板结，从而凝固成坚实又坚固的混合体，来防止钻孔的过程中出现漏浆塌孔的意外。

2 结语

在目前我国的工程建设之中，为适应新形势，各种工程建设全面的体现了以人为本的理念，但不管人们对施工项目的要求如何高，对施工过程的质量安全总是有更高的要求，所以安全和质量才是最后也是最重要的目的。

参考文献

[１] 路桥集团第一公路工程局.JTJ 041-189,公路桥涵施工技术规范[Ｓ].北京:人民交通出版社,2000.

[２] 交通部公路科学研究所.公路工程质量检验评定标准[Ｓ].北京:人民交通出版社,2004.的支护参数变化来及时调整衬砌的施加时间，达到施工管理的信息化。隧道作业的过程中，洞内的通风系统应当加强，同时施工作业的环境也应该能够达到职业健康安全的规范和要求。

的前提上，尽可能地减小台阶长度。三台阶法进行作业的时候，其作业长度应当受到严格地控制，其循环进尺应当根据现场实际的地质情况而决定，每次前进的距离应当小于1.5m，掘进之后随即喷砼，其目的是防止外部围岩暴露时间过长。在隧道作业的周围应当事先留下0.3m区域进行人工作业，而为了提高作业的效率，其他部分可以采用机械作业，如果遇到较难掘进的部分，也可以考虑采用爆破掘进的方式进行开挖，但是爆破方式进行开发时应当对爆破所造成的围岩扰动做出控制，严格限制装药量。除了上台阶之外的其他两个台阶，在作业过程中应该左右侧错开，且严禁工作对开。在架设钢架的过程中，应该在规范和要求上严格把关，为了作业过程中的平稳和安全，钢架应当选择较为坚实和平整的基面进行架设，而且应当将钢架与锁脚锚杆固定好。在隧道进行超挖之后，超挖的部分应该进行回填，且回填密实，而且在支护的背后绝不允许出现空洞，如果中间出现了空洞，那么可以通过注浆的方式来保证支护与围岩紧贴在一起。施工作业的过程中可以通过采用增加拱(墙)脚锁脚锚杆(管)、增设钢架拱(墙)脚部位纵向连接筋、扩大拱(墙)脚初期支护基础及增设拱(墙)脚槽钢垫板等增强拱(墙)脚承载力等措施控制变形。在施工作业的过程中监测工作是非常需要重视和注意的一项工作，在作业期间应当根据实时

5 结语

就现在的发展而言，我们国家里已经有太多山体隧道

被开发和使用，而经过洺水隧道的施工具体开挖工艺和流程，有效地总结了山体隧道穿越高速公路的施工原理、工艺和注意事项，可以在今后的工程中有效地提高施工质量和施工进度，增加施工的经验，同时也为后续施工提供了可靠的实际案例。

参考文献

[1] 智文中.三台阶法隧道开挖施工工法[J].科技资讯,2014,12(4):87-89.

[2] 黄龙湘,杨元洪,贺威,等.浅埋大跨度隧道施工方法的比选与应用[J].公路工程,2011,36(5):25-32.

[3] 崔玉明.穿越天山复杂地质隧道综合施工技术及其适应性探讨[J].公路交通科技:应用技术版,2011,7(9):133-138.

[4] 李术才,赵岩,李利平,等.超大断面铁路隧道施工断面综合荷载释放过程研究[J].岩土力学,2011,32(9):2845-2851.

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.27