岩溶地区钻孔灌注桩施工的关键是如何保证成孔过程中不漏浆,或虽漏浆但不发生坍孔,保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。施工中应对照设计提供的地质钻孔柱状图来判识岩溶地层情况,做到心中有数,提前预防。因此根据溶蚀发育状况、空洞大小、溶洞填充物情况,桩基施工采用常规的泥浆护壁方式,向孔内抛填片石,回填贫混凝土,压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同的施工工艺。

1、片石回填

采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时,反复投入黄土和片石,利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中,还可掺入水泥、烧碱和锯末,以增大孔壁的自稳能力。

1、掺加比例为有效利用片石,片石与粘土的比例为3:7,掺加比例为每米2包,掺加锯末时,掺加比例为粘土的10%。

2、掺加方法片石采用强度≥30Mpa的花岗岩或石灰岩,石块粒径以15—50cm为宜。掺加粘土时采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法以整袋投放为佳。掺加方法为:片石、粘土袋和水泥或锯末(如果掺加)分层间隔掺加,回填高度为溶洞顶板以上1m处。

3、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,钻头冲击岩层的响声,抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳松绳量应为1—2cm,防止击穿岩壳时卡钻。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。

2、贫混凝土回填

采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜岩面时填入低标号混凝土,间隔一定时间后采用冲击钻冲击成孔。

1、混凝土标号及配合比混凝土标号通常采用C20贫混凝土,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的早强剂,提高贫混凝土的早期强度。

2、掺加方法对于倾斜岩面,为校正孔位,回填贫混凝土应与倾斜岩面顶面平齐,对于溶洞处,回填顶面高于溶洞顶板50cm。

3、施工注意事项回填48h后回填混凝土强度达到70%方可重新开钻。

3、注浆加固

注浆方法处理钻孔桩溶洞,是通过设计院提供的地质勘察资料,对钻孔桩穿过的溶洞进行填充和加固的方法,该方法对于处理大溶洞是十分有效的措施。

1、注浆孔布设根据设计院提供的设计资料,先找出最大的溶洞,如果溶洞为连通溶洞,只需要对其中最大的溶洞进行注浆加固,另外,钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探,通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。

2、注浆压力控制用注浆泵注浆,注浆压力不宜太大,控制在0.5—1.0MPa范围,具体压力值由现场试验确定。注浆速度为15—20L/min,其目的是使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石),然后固结,渗透最小直径定为3.0m,以保证冲钻成孔时有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部,然后边注浆边缓慢上提,提管速度不宜太快,根据注浆速度确定,应使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆,用32.5级水泥,水泥配合比为水:水泥=0.8:1.0。若需用水泥砂浆,则配合比采用水:水泥:砂=1:1:0.8,需要采用双液浆时,水玻璃的用量根据现场试验确定。

3、注浆施工注意事项为防止浆液流失太远造成浪费,采用间歇注浆方式,使得先注入的浆液与砂子(或碎石)初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆的压力必须调高,最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。