旋挖钻机在岩溶地区干作业成孔方法与质量控制

作者:刘勇;李翠芝 刊名:探矿工程:岩土钻掘工程 上传者:杨利平

【摘要】在沪昆铁路盘州站桩基施工中;采用旋挖钻机干作业成孔;成孔过程中近1/3的桩基遇到了溶洞;通过分析不同病害情况;针对在岩溶地层施工中遇到的无充填和半充填溶洞地质条件;分别采取了土石回填筑壁、反转复压;素混凝土挤扩成孔、分段成型;钢护筒护壁、挡截桩混凝土;斜岩找平、重新钻进;定位回填、水泥固化等技术措施;完成了桩基的施工任务;

全文阅读

岩溶地区普遍存在地质复杂、地下水丰富、溶洞发育等情况,给桩基施工和质量的保证带来很大困难。覆在溶洞上方的弱固结砂层易引起孔壁的坍塌,起伏倾斜的溶洞顶板容易造成钻孔偏斜,溶洞形状差异导致成孔措施的多变,充填物的形态直接影响桩基成孔的质量[1-2]。因此,岩溶地区的桩基施工必须采取可靠的施工技术和质量控制措施。本文以实际工程为例,针对旋挖钻机在岩溶地区干成孔作业过程中易出现的质量问题给出解决的实例,并阐述了成孔过程中的质量控制要点,以及成孔后的质量检验注意事项。 1 工程概况 1.1 工程简介 新建沪昆铁路盘州站主站房总建筑面积25091 m2,站房桩基共设计385根。采用旋挖钻机干作业(场区附近无水源,取水困难)钻孔灌注桩(桩端后压浆),嵌岩端承桩,桩径800 mm,C40混凝土,桩端持力层为〈28-3〉W2中等风化灰岩、或〈29-2-2〉W2中等风化泥灰岩夹泥岩。场区内存在溶洞,因工期紧,未进行注浆等方法的预处理。经统计30个溶洞涉及基础桩112根,涉及到全部桩基的近1/3。 1.2 工程地质情况 该地区处于岩溶地区。场地范围内5~10 m为回填碎石粘土混合料。下伏灰色灰岩及泥灰岩夹泥岩,灰岩中厚层状构造,岩心较完整,节理裂隙发育,裂隙呈张开状,溶蚀发育,呈晶孔状,泥灰岩夹泥岩中厚层状构造,本层中等风化带(W3)节理发育,岩心风化强烈,岩心呈碎块状。钻探揭示30个溶洞,以空溶洞为主,部分充填软塑-硬塑状粘土,车站股道物探测试结果表明,测区岩溶中等发育。存在特殊性软土,分布于场坪范围内沟槽中,呈透镜状分布。主要施工区域溶洞率高。由于软土孔隙比大,含水量高,具高压缩性,低承载力等特点,其力学性质极差,不易成孔。 地表水主要为沟水及堰塘水,水量随季节性变化,受大气降雨补给,以蒸发和地表径流形式排泄。孔隙水主要赋存于第四系土层中,透水性及富水性均较差,第四系孔隙水不发育,主要接受大气降雨和地表水体的补给。对钻孔影响不大。 具体地质情况为:测区沟槽覆盖第四系坡洪积(Q4dl+pl)粘土、软土,缓坡上多为薄层坡残积(Q4dl+el)粘性土所覆盖,基岩部分裸露,下部为三叠系下统永宁组第三、四段(T1yn 3+4)灰岩;三叠系下统永宁组第二段(T1yn 2)泥灰岩夹泥岩。地层由新到老分述如下: 〈0-2〉溶洞(Q4ca):全充填软塑状粉质粘土。 〈0-3〉溶洞(Q4ca):全充填硬塑状粉质粘土。 〈0-5〉溶洞(Q4ca):空溶洞。 〈1-2〉素填土(Q4ml):灰褐色,硬塑,主要以粘土为主,夹含20%碎石角砾,粒径10~30 mm,石质成分为中等风化泥灰岩夹泥岩。为修筑房屋及高速公路所致,属Ⅱ级普通土。 〈6-1〉软土(Q4dl+el):黄褐-褐红色,软塑-流塑,厚度为2~6 m,埋深一般为0~2 m,多位于平缓地带,属Ⅱ级普通土。 〈6-2〉粘土(Q4dl+el):灰褐-褐红色,软塑状,厚度为2~8 m,局部厚度可达10 m,埋深一般为2~6 m,属Ⅱ级普通土。 〈6-3〉红粘土(膨胀土)(Q4dl+el):褐黄色,硬塑状,夹含少量碎石,石质成分为中等风化灰岩。主要分布于山坡上平缓地带,属Ⅱ级普通土,该地层具弱膨胀性。 〈28-3〉灰岩(T1yn 3+4):灰色灰岩,隐晶质结构,薄-中厚层状构造,岩心较完整,呈柱状、块状,节理裂隙发育,裂隙呈张开状,裂隙间方解石石脉充填,溶蚀发育,呈晶孔状,岩心断面见暗红色水锈,岩质较硬,不易击碎,局部夹薄至中厚层泥灰岩。中等风化带(W3)厚0~4 m,属Ⅳ级软石;弱风化层(W2)属Ⅴ级次坚石。该段地层含数层石膏。 〈29-

参考文献

引证文献

问答

我要提问