漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標
一、編制依據
1、xx地區xx山分割槽漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標工程施工合同
2、xx地區xx山分割槽漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標工程施工招標檔案。
3、國家及交通部現行橋涵施工技術規範及驗收標準等。
4、xx地區xx山分割槽漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標施工圖。
5、xx地區xx山分割槽漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標地質勘探報告。
二、工程概況
xx地區xx山分割槽漁船頭及周邊區域基礎設施配套建設和整治工程ⅰ標專案位於xx山分割槽。xx山大橋及橋頭引道、龍王山路改造等。其中xx山大橋總長約408公尺，主橋跨徑128公尺，寬37公尺。
龍王山路改造起止樁號為k0+180~k0+660。
根據野外鑽探、土試資料綜合分析，勘探深度內地基土可劃分為11個岩土工程層，其中③層可細分為2個亞層、⑾層可細分為2個亞層、1個夾層，共計14個工程地質單元層。其中：⑾-2 亞層中風化石灰岩：
青灰色、灰白色、灰紅色，岩芯呈柱狀或短柱狀，節理裂隙較發育、呈「x」型，節理密集，rqd20~25%，裂隙中充填方解石脈，區域性矽化明顯，鎚擊聲較清脆。場地均有分布，層頂埋深39.20~61.
50m，控制層厚0.60~19.80m，工程力學性質良好。
岩石單軸天然抗壓強度16.2~45.4mpa，平均31.
5mpa，屬較硬巖。
勘察結果表明：下部為基岩，力學性質好，但分布有較多溶洞。根據區域地質資料，該區無新構造運動跡象，區域穩定性較好，但屬於對抗震不利地段，勘探深度內溶洞較發育，橋梁工程施工時，除注意軟土縮孔、含水層的地下水滲透對施工產生不良影響外，還應注意灰岩中的溶洞給橋基帶來的不利影響。
深部岩溶水：由於在本場地石灰岩埋深較大，岩溶溶蝕現象發育，在石灰岩分布段的溶洞中，岩溶水相對較豐富，鑽探中區域性漏水現象嚴重，但封閉不均勻。本場地基岩有岩溶作用，造成岩溶較發育，由於地下岩溶存在，給工程帶來不利影響。
底部中風化石灰岩埋深在39.20~61.50m之間，見洞率75%左右，線岩洞率20%左右，以土溶洞為主，溶洞發育，但漏漿不嚴重。
本工程施工場地範圍內溶洞較為發育，既有一孔一洞，又有一孔多洞的，在勘探深度範圍內溶洞洞高在0.8m～7.0m。根據現有地質鑽孔資料分析，樁基礎的溶洞分布見表1.
表1溶洞分布
從已知的現狀分析，溶洞對本工程鑽孔灌注樁施工有較大影響，特別是zk0及zk7孔位未發現溶洞存在，根據現場目前試樁情況揭露，在工勘未發現溶洞的樁位實際施工中發現洞高1.7m的溶洞。
由於本工程所處位置地下溶洞較發育且洞高不一，為便於在成孔前做好溶洞處理預案，建議每樁勘探，探明溶洞具體分布情況，勘探深度應大於設計樁底標高以下5公尺，以確保樁底有效持力層厚度。
三、 施工前的準備
1、人員組織: 專案部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處理的措施，並且成立了溶洞處理應急小組。施工現場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班，發現問題及時上報處理。
專案部還組織樁基隊鑽機機長學習溶洞處理的知識，使他們對溶洞處理做到心中有數。總之，在人員組織方面，明確分工，各負其責。
2、材料準備: 片石80 m3，粘土120 m3，水泥10t，編織袋200條，鋼護筒60m。
3、機械配備: 裝載機50型一台，25t吊車一台，1m3挖掘機一台。
四、溶洞的分類
根據地質勘察報告，可將溶洞按以下標準分類：
1、按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高<2m。b:大溶洞，洞高》2m。
2、按洞內有無添充物分：a:有充填，已填滿，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分。b:半充填，有一半左右充填。c:無充填物，為空洞。
3、按是否漏水分：a:全漏水，與其它溶洞相連。b:半漏水。c:不漏水。
4、按溶洞垂向數量分：a:單個溶洞。b:多個溶洞。
五、樁基施工溶洞處理方案
針對本工程溶洞分布較廣，施工技術難度較大，本工程又為市重點工程，我專案部從嚴把質量關，確保工程進度，確保施工安全考慮，把樁基溶洞處理列為重中之重並按設計要求作相關施工監控。組織所有技術人員討論、研究方案並學習有關溶洞處理方面的知識。根據本工程溶洞分布的具體情況，溶洞的洞高和洞內的填充物情況，對溶洞採用不同的處理方法，主要的處理方法有：
拋填法、鋼護筒跟進法、靜壓灌漿法、灌注混凝土填充法等。
1、拋填法
溶洞內無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在1.5m以內，可採用片石、粘土和整包水泥（按1 m3：3 m3：
0.75 t比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石）回填衝擊，用0.5～0.
8 m小衝程，不迴圈泥漿幹打幾分鐘，使回填物充分密實，再加漿提高水頭到正常高度，等水泥初凝具有一定強度，將漏漿處堵住後再使用小衝程繼續鑽進，形**工泥石護壁。如此反覆多次回填片石、粘土和整包水泥，反覆衝擊直至形成泥石護壁並不再漏漿為止，這是個比較成熟的施工方法。粘土片石築壁法施工時，孔口鋼護筒必須穿透砂礫及卵石層、素填土等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由於溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。
嚴禁因為鋼護筒短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導致鑽頭被埋在孔內,護筒埋置採用鋼護筒跟進法。
對於一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時採取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鑽孔順利通過岩溶區。
穿越洞高在1.5m以內的溶洞,按拋填法穿越溶洞且成孔完成後，考慮到雖然採用拋填法使溶洞暫時得到填充，由於本地區溶洞埋深較深，均在45.0m至55.
0m深度不等，砼灌注時，隨著混凝土方量的增加，溶洞範圍壓力同時在加大，為防止混凝土在溶洞處緩慢擠開回填物造成斷樁，因此，在安裝樁鋼筋籠時，在溶洞位置鋼筋籠的外側增設厚4mm的鋼板圓筒，圓簡直徑同設計樁徑，長度大於溶洞高度上下各2m,與鋼筋籠主筋焊接，並在圓筒外增加四根定位鋼筋（見圖1），其目的是減小混凝土灌注時產生的擠壓力，避免溶洞護壁坍塌造成斷樁。
2、鋼護筒跟進法
樁基施工前，對該樁位進行工勘，當得知溶洞較大（洞高》1.5m，單層或多層溶洞成垂直串珠裝）採取鋼護筒跟進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，並且將其壓到或震動下沉至已鑽成的孔內。
當樁孔穿過多個溶洞，並且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水並且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。
a:鋼護筒選擇。內護筒長度和內徑的確定：
護筒長度l=(h+h)m(h為地質超前鑽確定的溶洞高度,h為溶洞頂到地面加30cm的高度)；單層護筒內徑大於樁直徑20cm,多層護筒最內層護筒內徑大於樁直徑10cm，其外面一層護筒內徑大於內層護筒外徑10cm，並以此類推。鋼護筒孔徑要準確，連線要順直，用捲板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，視溶洞高度鋼板厚為10～15mm為宜，單個大溶洞用單層護筒，兩個大溶洞用雙層護筒，並以此類推。
b：內護筒的沉放。當衝擊穿過溶洞頂部時要反覆提公升衝錘，在頂部厚度範圍上下慢放輕提，衝錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔並且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護筒，用吊機(或樁機自身重量)把內護筒放入外護筒內沉至孔底，必要時用振動錘下沉。
用衝擊鑽成孔鋼護筒跟進法施工時，施工中應充分利用衝擊鑽的擴孔效能，使鋼護筒能順利下沉。鑽頭直徑大於鋼護筒外徑3 ~ 5cm，護筒到位後鑽頭改為滿足成孔要求的鑽頭直徑。
如果衝擊鑽在堅硬的岩石中的擴孔係數較小，不能滿足護筒下沉要求的，回填並加大鑽頭直徑二次沖孔，以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。（見下圖2、3）
3、注漿法
溶洞層數較多，為串珠狀。溶洞位置勘察準確，洞高大於0.5公尺，小於1.
5公尺，土層中有較厚的砂層，溶洞漏漿會引起坍方的情況，採用預先壓注水泥漿，待水泥漿壓注工作完成24小時後開始鑽進。壓注時壓力控制不大於0.4mpa,並直到穩定2秒後再進行下乙個孔的注漿，或相鄰孔冒漿為止。
4、灌注混凝土填充法
溶洞規模較大，且護筒內水頭不穩，漏漿嚴重，在拋填衝擊無法止漏的情況下，可採取在溶洞位置灌注水下砼，填充溶洞。利用導管將c20混凝土灌注到孔底，待混凝土達到初凝後再繼續鑽孔。灌注混凝土採用直公升導管法灌注水下砼。
導管上設漏斗，漏斗下設隔水栓。開始時漏斗中儲備足量的砼拌和物，其數量要保證在切斷隔水栓首批砼灌注下去後，使導管下口埋入砼中1～3m。以後盡量採用連續快速灌注，砼拌和物通過導管進入已灌好的砼中，並始終保證導管口埋在砼中（控制在2m～6m範圍內）。
讓灌好的砼頂托著上面的泥漿和水逐步上公升。為使灌注工作順利進行，應盡量縮短灌注時間，使混凝土在同時間段完成初凝。
六、溶洞處理存在的問題
1、地下溶岩發育，常規採用拋填片石、粘土、水泥的方法易造成樁基施工進度緩慢，個別溶洞長時間不能成孔，即使偶爾能成孔，在灌注樁身混凝土時，因為壓力增大也會容易造成跑漿，導致廢樁或劣質樁；
2、樁基施工沖孔過程中時，發生漏漿情況是，在相鄰區域地質勘探孔發生冒漿情況，由此可判斷該區域存在聯通的大溶洞群，從而造成樁基無法成孔；
3、樁身混凝土無故消失，樁基質量風險極大。正常沖孔過程中，經過處理已沒有漏漿現象，但在灌注過程中，水下混凝土嚴重超灌。分析為當時完成灌注時原已被堵塞的溶洞已存在堵塞物產生小量移位，隨著移位逐步加大，出現大量漏漿現象。
造成已施工樁基廢樁，後續處理工作量極大。
圖4： 臨近鑽探孔冒漿場景
圖5、某樁開挖現場，只剩下鋼筋籠
七、本工程溶洞樁基施工方案
本工程溶洞分布較廣，施工技術難度較大，為確保工程進度，保證施工安全，我專案部把樁基溶洞處理列為重中之重並按設計要求作相應施工監控。根據本工程溶洞分部的具體情況，確定採用衝擊錘成孔，然後根據情況按以下方案處理溶洞：
1、根據現有地質資料，本區域內溶洞較為發育，以1#、2#墩各兩個鑽探孔來分析，各樁位溶洞之間聯通的可能性較大。故必須補充地質鑽孔資料，逐樁勘探，探明溶洞具體分布情況，同時對基底以下岩層進行地質鑽探，以確保樁基底有效持力層厚度不小於5公尺。根據一樁一孔的鑽探資料，以乙個墩作為物件，分析其溶洞分布情況，判斷溶洞型別及相鄰孔位溶洞之間的關聯性，並選擇針對性的溶洞處理方案。
樁基溶洞處理專項方案 secret
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樁基溶洞處理方案
臨沂地區處在 斷裂帶，地質情況複雜，灰岩地區的溶洞發育較好，普遍存在，給樁基施工帶來較大困難。例如臨沂沂河南大橋樁基，沂河解放路大橋樁基等。根據實際情況和以往的成功案例，就青坨大橋樁基溶洞處理方案如下 1 對所有樁實行樁勘。2 對勘探 現溶洞的樁位，用粘土回填並夯實。安放鑽機的地面要堅實，防止鑽進時...