一种溶洞桩基斜岩处理方法及灌注材料技术

本发明专利技术属于建筑工程技术领域，公开了一种溶洞桩基斜岩处理方法及灌注材料。所述处理方法包括钻机引孔、高压切割及冲洗、高压灌浆，当灌浆至斜岩接触面，钻孔垂直度偏差超过1％时，提起冲锤，向孔内回填灌注材料，所述灌注材料由大小为15～40cm的硬质片石和强渗快干混凝土构成，所述强渗快干混凝土由水、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、水泥基渗透结晶母料、分散剂和减水剂构成；回填灌注材料步骤为先抛填硬质片石，然后灌注强渗快干混凝土浆料，待混凝土固化后再重新冲击钻进，直至进入均匀、稳定完整的基岩内1m以上，然后按正常施工。本发明专利技术针对溶洞桩基斜岩采用填石法与灌注混凝土法相结合的方式，可以有效防止斜岩导致的桩偏孔。可以有效防止斜岩导致的桩偏孔。

【技术实现步骤摘要】
一种溶洞桩基斜岩处理方法及灌注材料


[0001]本专利技术属于建筑工程
，具体涉及一种溶洞桩基斜岩处理方法及灌注材料。

技术介绍

[0002]岩溶地区分布有较多的溶洞，桥梁和建筑桩基施工时，桩基在穿过空心的溶洞，由于在溶洞内缺乏传力层，在施工时由土层进入岩层时、或在溶洞底部、或岩层有夹层的位置等均有可能出现卡锤、桩偏孔及塌孔等病害。其中卡锤的主要原因是对溶洞分布情况不明确，在冲到离溶洞顶板很近时采用高落程冲击，使冲锤冲破溶洞顶板岩石，冲锤倾斜，卡在溶洞顶板岩石不同部位。防止卡锤措施主要有严格控制冲程，在施工过程中细心观察，根据不同的地质情况掌握好冲程。在基岩中采用3～5m的冲程，在靠近溶洞顶板1m处采用0.5～1.5m的小冲程变化冲进，轻锤慢打使孔壁圆滑坚固，通过短冲程快频率冲击的方法逐渐将洞顶击穿，防止因冲程过长导致卡锤。塌孔是主要由于溶洞漏浆严重，泥浆流失速度过快，补浆来不及造成。防止塌孔措施主要有保持泥浆浓度和水头高度，采用中小冲程冲进，保证冲机安装平稳。当孔壁局部坍塌，孔内水头无明显损失时，向孔内抛粘土，加大泥浆比重进行处理。小面积塌陷，且护筒无移位，除下沉内护筒外，可及时分层抛入片石、粘土块、袋装水泥、片石等，以填充和堵塞溶洞，回填至内护筒底部以上2～3m，然后采用中小冲程重新冲进。大面积塌陷，溶洞发育严重时，如连通大型溶洞或连通地下河溶洞，或者护筒变形，有较大横向位移，无法纠偏时，可拔出钢护筒，用片石、粘土回填，然后重新钻进。桩偏孔的主要原因是穿越溶洞时，洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均、基岩面陡倾不平整。其中岩层倾斜即斜岩是导致桩偏孔的主要成因。
[0003]岩溶地区地层的倾斜是形成斜岩的一个原因；岩石的风化、溶蚀造成微风化岩面起伏变化是形成斜岩的另一个原因；溶洞情况也是岩溶地区斜岩形成的一个原因。
[0004]岩溶地区，斜岩情况普遍存在，目前纠正斜岩的方法有以下几种：
[0005]1)填石法：遇溶洞及斜岩发生偏孔时，要回填石头进行纠斜，石头的大小为20～40cm，俗称人头石，石头的硬度要大于岩石的硬度，通常用于纠斜的石头为石灰岩，乏白、乏红的石灰岩硬度较大。回填的石头要超过溶洞顶1～2米以上进行冲进。若再偏孔需再回填20～40cm大的碎石，并超过溶洞顶1～2米以上冲进纠斜。如此反复进行，此方法是比较常用的纠斜方法，可解决大部分斜岩桩问题。
[0006]2)灌注混凝土法：遇溶洞及斜岩发生偏孔时，用填石法无法纠正时可使用此方法，回填混凝土法是先清孔，待孔底干净后将孔底斜岩灌注1～2米的高强度混凝土，待混凝土达到一定强度后再冲进，若不能纠正就再填石头纠斜。
[0007]3)爆破法：在部分桩斜岩倾斜度大，斜岩抗压强度高且带有韧性，用以上方法均不能纠正时，可考虑用此方法。爆破法，工序复杂，成本较高，爆破一个孔要6000元左右，且需要由专业资质的爆破队实施爆破作业。若不能纠正还需进行二次爆破纠正。
[0008]专利CN 110318412 A公开了一种溶洞桩基施工方法，包括以下步骤：步骤1：勘探
岩层性状；步骤2：桩成孔施工，击穿溶洞的顶板；步骤3：溶洞击穿漏浆后，回填填充物；步骤4：待漏浆处堵住后继续钻进，如此反复冲击和回填填充物直至形成护壁；步骤5：安装钢筋笼并灌注混凝土形成桩基，钢筋笼上安装有与溶洞对应的挡板。专利CN 110230309 A公开了一种岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法，包括以下步骤：冲孔和溶洞处理，重复执行冲孔和溶洞处理，直到最后成孔；所述溶洞处理，具体包括以下步骤：鉴别类型，在开始钻孔前、在钻进过程中以及在灌注过程中，根据竖向深度及有无填充物判断溶洞类型，溶洞类型包括岩溶一般发育、岩溶较发育、岩溶极发育和全填充；处理方法，所述处理方法包括施工前的预处理，钻孔中的处理和砼灌注过程中的处理；所述预处理对于熔岩极发育的溶洞，采用钢护管跟进的方式，岩溶一般发育、岩溶较发育和全填充溶洞以注水泥浆为主，双液浆为辅；所述钻孔中的处理为回填一定比例的片石、粘土、水泥，其质量比为20∶10∶1；所述砼灌注过程中的处理为混凝土填充。
[0009]上述现有技术虽然对溶洞桩基的施工方法给出了一定的指导，但对于溶洞桩基施工过程中的斜岩处理并未给出解决方案。

技术实现思路

[0010]针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种溶洞桩基斜岩处理方法。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种溶洞桩基斜岩处理方法中的灌注材料。
[0012]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0013]一种溶洞桩基斜岩处理方法，包括如下步骤：
[0014](1)钻机引孔：在桩身范围内钻1～2个抽芯孔进行洗孔，以确保桩底的泥土、夹层、泥浆混合物清洗干净；
[0015](2)高压切割及冲洗：将喷头送到桩底溶洞区域，利用反复下沉和上升的高压水及高压风喷射切割、冲洗，将该段的泥土、泥浆混合物等冲洗干净；
[0016](3)高压灌浆:
[0017]1)一次注浆：当整桩清洗至没有混浊现象后，用旋喷桩机及其配套管路将水泥浆灌入钻孔，直至孔口溢浆；
[0018]2)二次注浆：一次注浆后使用注浆机泥浆泵将水泥浆沿其配套的注浆管路自孔底进行注浆，清洗孔底及斜岩接触面；
[0019](4)灌注材料回填：
[0020]当钻孔垂直度偏差超过1％时，提起冲锤，向孔内回填灌注材料，所述灌注材料由大小为15～40cm的硬质片石和强渗快干混凝土构成，所述强渗快干混凝土由水、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、水泥基渗透结晶母料、分散剂和减水剂构成；回填灌注材料步骤为先抛填硬质片石，然后灌注强渗快干混凝土浆料，待混凝土固化后再重新冲击钻进，直至进入均匀、稳定完整的基岩内1m以上，然后按正常施工。
[0021]进一步地，步骤(2)中所述高压切割及冲洗仅将泥土、泥浆混合物、粒径小于2mm的粉细砂冲出孔外，粒径大于2mm的中粗砂或岩渣仍在孔内。
[0022]进一步地，步骤1)中所述水泥浆采用水灰比为0.5∶1的纯水泥浆，并加入5％的早强剂，以缩短水泥的凝固时间。
[0023]进一步地，步骤2)中所述水泥浆采用水灰比为0.5∶1的纯水泥浆。
[0024]进一步地，步骤(4)中所述回填灌注材料回填到斜岩接触面处以上0.5～1.5m高度。
[0025]进一步地，步骤(4)中所述硬质片石和强渗快干混凝土的质量比为2～5∶1。
[0026]进一步地，步骤(4)中所述强渗快干混凝土各组成质量百分含量如下：
[0027]水8％～20％，硫铝酸盐水泥40％～70％，硅酸盐水泥10％～30％，水泥基渗透结晶母料5％～15％，钢纤维1％～5％，分散剂0.5％～1.5％。
[0028]进一步地，步骤(4)中所述重新冲击钻进采取小冲程、低频率的方式冲孔。
[0029]一种溶洞桩基斜岩处理方法中的灌注材料，由大小为15～40cm的硬质片石和强渗快干混凝土构成，所述强渗快干混凝土由水、硫铝酸盐水泥、硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溶洞桩基斜岩处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)钻机引孔：在桩身范围内钻1～2个抽芯孔进行洗孔，以确保桩底的泥土、夹层、泥浆混合物清洗干净；(2)高压切割及冲洗：将喷头送到桩底溶洞区域，利用反复下沉和上升的高压水及高压风喷射切割、冲洗，将该段的泥土、泥浆混合物等冲洗干净；(3)高压灌浆：1)一次注浆：当整桩清洗至没有混浊现象后，用旋喷桩机及其配套管路将水泥浆灌入钻孔，直至孔口溢浆；2)二次注浆：一次注浆后使用注浆机泥浆泵将水泥浆沿其配套的注浆管路自孔底进行注浆，清洗孔底及斜岩接触面；(4)灌注材料回填：当钻孔垂直度偏差超过1％时，提起冲锤，向孔内回填灌注材料，所述灌注材料由大小为15～40cm的硬质片石和强渗快干混凝土构成，所述强渗快干混凝土由水、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、水泥基渗透结晶母料、分散剂和减水剂构成；回填灌注材料步骤为先抛填硬质片石，然后灌注强渗快干混凝土浆料，待混凝土固化后再重新冲击钻进，直至进入均匀、稳定完整的基岩内1m以上，然后按正常施工。2.根据权利要求1所述的一种溶洞桩基斜岩处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述高压切割及冲洗仅将泥土、泥浆混合物、粒径小于2mm的粉细砂冲出孔外，粒径大于2mm的中粗砂或岩渣仍在孔内。3.根据权利要求1所述的一种溶洞桩基斜岩处理方法，其特征在于，步骤1)中所述水泥浆采用水灰比为0.5∶1的纯水泥浆，并加入5
‰
的早强剂，以缩短水泥的凝固时...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖广超，黎辉，郑伟文，李建华，罗艳春，萧敏姗，吴国健，黄李斌，黄有广，李文全，
申请(专利权)人：中煤江南佛山建设发展有限公司，
类型：发明
国别省市：