关于岩溶区域对桩基加固和处理方法的分析探讨

2010-08-15浙江省地质矿产工程公司梅峰夏波徐小星

河南科技 2010年12期

关键词：清孔溶洞钻头

浙江省地质矿产工程公司梅峰夏波徐小星

浙江省地质矿产工程公司梅峰夏波徐小星

岩溶地貌因其地质特点的特殊性而加大了施工的难度,对桩基加固的处理方法提出了严格要求。本文旨在探究岩溶区域的桩基加固的影响因素,并提出处理方法。

熔岩区域庄基加固处理办法

岩溶地貌,又被称作为“喀斯特地貌”,指有溶蚀力的水对可溶性岩石产生溶蚀作用后,形成于地表或者地下的各种形态,包括石芽、石沟、石林、溶洞、地下河等。岩溶地貌由于其生成和地质的特殊性,于其上实施建筑的方法也有所不同,尤其是对桩基加固,有独特的处理方法。

一、岩溶地区影响桩基加固的因素和解决措施

岩溶地区影响桩基加固的因素主要有:

(1)二次补钻影响工期。通常,施工初期对地质地貌的情况不熟悉,资料收集也不够全面,在施工设计方面无法对整个施工做出特殊性要求。但由于岩溶地区的特殊性,在实际施工过程中会不断出现孔壁坍塌、孔内水头骤降或者地表坍塌等现象,影响施工效果,延长工期。

(2)卡钻和掉钻的问题。由于岩溶地质的特殊性,施工所用的钻头磨损度高;桩底溶洞和裂隙等的存在造成了桩基在进行砼浇筑时,砼浆流失而产生粗骨料未胶结或充分胶结现象;钻头在击穿溶洞顶板时用力过猛,造成突然进入溶洞而孔形不圆顺;这些都有可能造成卡钻现象。

(3)钻头穿过溶洞时易出现漏浆或塌孔。鉴于这两点,应采取适当措施避免上述问题发生,以保证工程的质量和进度。

首先,对于地质地貌的不熟悉问题,先对施工地范围内的区域进行逐孔地质钻探,即二次补钻。由此,整体的桩基设计也要随之更改,施工单位不得不在施工过程中不断地根据新的地质情况进行设计和施工方案的改进与完善,很大程度上的影响了施工进度和工人的积极性。

其次,可据实际情况采用小冲程的冲钻方法,遇到探头石时要回填硬度高于孔底岩层的片石、混凝土等;要勤检查钻头的磨损程度,及时更换,不易长期使用大幅度磨损的旧钻头,无法保证安全。

第三,钻头穿过溶洞时若想防止漏浆或者塌孔等安全问题,就要根据溶洞具体大小和填充物的情况采取处理措施。当钻进速度明显加快又无偏孔现象时,表明已进入溶洞,进入溶洞后,要根据溶洞大小和填充物情况采取相应的处理措施。如遇到洞高不足1m的较小溶洞,可以将片石和粘土的混合物进行回填处理,填到溶洞项部50cm以上位置;若填充物为流塑状,可在其中适量掺入水泥以起到加固作用。如溶洞相对较高,则回填高度一次以1.5m～2m为宜,如流塑过快,可将填充物装袋,并适量加入水泥扔入孔洞。

二、岩溶地区桩基加固的处理方法

岩溶地区桩基加固的处理方法主要为以下几步骤,应据实际具体情况具体分析:第一,冲击穿孔。根据施工地溶洞的具体分布情况,根据溶洞分布情况,按照“先短后长、先易后难、先外后内”的原则来安排各个桩基的施工顺序,尽可能的避免相临的钻孔之间同时施工的现象。将钢护筒直沉到施工岩石面后方,使用冲锤对岩面进行反复的冲击,使冲孔当中的岩石破碎成渣,再利用高压泥浆泵悬浮出渣。第二,清理钻孔。穿孔完成后,先使用掏渣桶进行掏渣清理,然后将泥浆、水泥、黄土混合物投入孔洞(配合比为0.01∶1∶0.4),用冲程较小的冲砸进行造浆约1h,使泥浆的整体密谋达到1.5左右。继续进行反复的掏渣工作,掏净标准为孔洞内无2mm以上的较大颗粒状石料。测量孔底的沉渣,当其总厚度不及5cm时,可以进行下一施工步骤。值得注意的是,当灌注水下混凝土时,需要高压水冲洗排出孔洞的残渣,以保证冲孔内桩体与孔底部岩石体的黏连达到最佳效果。第三,灌注混凝土。钻孔清理完毕后,进行钢筋吊笼的安装,注意将其中四根钢筋笼的主盘和钢护筒焊接牢固,以避免出现浮笼现象。混凝土导管在使用前,要根据桩深计算出导管的节数再行架设。另外,用方形木搭建井字形支架,扣于护筒口之上,用于架设导管。每节导管间使用法兰进行连接,并将导管下口的高度控制在0.5m左右。如灌注的为水下混凝土,则需将首批混凝土于80cm以上连续进行灌注,以确保导管的终节按规格埋入。

三、质量控制问题

于岩溶区域施工,易出现多种施工问题和二次补救现象,因此,质量的保障更显重要。对于岩溶区域加固桩基的质量控制,有以下措施:

第一,加强对泥浆调节维护的重视。因钻过程中,需要通过泥浆的循环带走钻孔过程中的岩屑,以保护孔壁,所以泥浆性能的好坏,将直接影响到钻孔和成孔的质量,不可忽视。在评估泥浆总体性能的诸多指标中,相对密度和粘度,是评判比较重要的两类指标,因此,在泥浆配比和使用过程中,要注重对这两个指标的调节和控制。

第二,保证清孔的质量和效率。通常第一次清孔的实施开始于钻孔工序即将结束,在清孔过程中要逐渐降低泥浆的毕生,以保证孔洞清理的干净程度。当选用带有泵吸反循环系统的钻机时,使用正循环清孔的方法,要注意泥浆的比重调节要达到目标值。再使用反循环的方式抽吸孔底的余渣,并注意钻孔口部的适时补浆。检测孔底的余渣和碎石基本抽吸干净后,一次清孔结束。当钢筋笼吊装好、导管与连接完毕并全部埋好时,可实施第二次清孔。不可忽视二次清理,要认真实施二次清理。

第三,把握灌注速度,控制施工质量。对于大口径的钻孔,因灌注方量较大,可适当提高灌注速度,以缩短整体的灌注时间。但应该注意混凝土的凝固时间,根据孔径大小来控制灌注速度,不可过快也不可过慢,要达到既保证施工质量、又合理施工进度。常规要求单桩混凝土灌注时间不宜超过8h。