[发明专利]一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法

说明书

本发明涉及桩基施工技术，特别涉及一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法，包括以下步骤：超前钻探→施工准备→埋设护筒→泥浆池和沉淀池的设置→钻机就位安装→钻孔作业→钻孔充填→清孔→钢筋笼的制作和安装→水下混凝土灌注→桩头凿除→桩基的检测，利用冲击钻机带动冲锤，利用冲锤的冲击力穿透各种土层或击碎各种岩层，有效地提高了工作效率；在冲击成孔穿越填充型溶洞过程中；先采用袋装黏土回填，低锤轻击将其挤入溶洞，提高孔壁围岩稳定性，降低坍孔风险；后采取片石和袋装水泥回填，高锤重击其挤入溶洞，进一步提升孔壁稳定性；该施工方法提高了桩基的成孔质量、孔壁稳定性、施工作业效率，有效的降低了坍孔、卡钻、埋钻、漏浆等风险。

技术领域

本发明涉及桩基施工技术，特别涉及一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法。

背景技术

岩溶地区的地貌特征多数呈现大面积的丛峰山区和少量的山间盆地，山多地少的现实导致城镇建设基本上都是建筑在岩溶盆地之上。这些岩溶盆地的地下，由于地壳运动及地下水的溶蚀作用，往往形成与盆地长轴方向一致，面积不等，由溶洞溶隙组成的岩溶发育带。在岩溶发育带的区域内地面塌陷频发，勘查钻探时气压上冲或吸钻现象较为常见，基桩施工过程中打穿溶洞的情况经常发生。因此，由地基不稳导致建筑在岩溶发育带上的地面工程面临随时垮塌的威胁。

喀斯特地质条件下，溶洞的位置、形状、大小与填充度具有不确定性，给施工带来了不确定性，喀斯特地质条件下的桩基施工，常规回填法工序复杂，交叉作业较多，成孔质量隐患大，还易发生坍孔、偏位、混凝土跑料等问题。

目前，人们对治理岩溶塌陷及基桩施工常用的方法就是往溶洞内充填，这种无底洞式的充填，不仅浪费大量的人力、物力，而且效果不佳，因为地下溶蚀带的形态结构复杂，更为重要的是，随意往溶洞内进行充填，地下暗河系统的部分通道将被堵塞，地下应力场的平衡被打破，随着地下水位的变化，充填处及相邻区域必然产生巨大的张力或吸力，最终导致新的地基不稳。

近年来也研发出了多种溶洞的桩基施工方法，比如中国专利申请号为201610779544.1（公布号：CN 106284314A，公布日2017.01.04）的“一种喀斯特地貌旋挖成孔灌注桩施工方法”，它包括如下步骤：施工准备→桩位放样→埋设外层钢护筒→下沉外层钢护筒→清孔→制作并安装钢筋笼→安装灌注支架、导管及储料斗，并进行砼灌注→待灌注桩成桩后，采用夹桩器或振动锤将外层钢护筒拔出→桩基检测，并按照步骤3到步骤9继续施工剩下的灌注桩，直至完工。此设计由于在遇到钻孔和孔回填时会遇到不同土层，每层土层又具有不同的土质，直接用岩心筒钻、截齿入岩钻头或者岩心筒不停的钻进，这种工艺钻进虽然速度快、功效高，但是遇到松软土层不控制速率容易塌孔，碰撞孔壁致使桩孔扩展、变形，还会出现卡钻、埋钻的情况；另外针对不同土质的钻孔埋入护筒后的混凝土回填，不注意混凝土回填时间和回填浓度的的变化，以及护筒露出的高度容易致使护筒上浮，还容易导致导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成桩基断裂，而后更出现返修，浪费人力物力财力，出现意外事故等。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法，不仅能提高桩基的成孔质量、孔壁稳定性、施工作业效率与经济适用性，还能有效的降低坍孔、卡钻、埋钻、漏浆等风险。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法，包括以下步骤：

步骤1、超前钻探：对地勘揭露溶洞发育的区域，桩基施工前进行超前钻探并查明基岩性状，要求对钻孔穿过各层岩土的地质时代、层号、层底标高、分层厚度、地层性状、岩样的强度、是否有溶洞、溶洞尺寸、溶洞顶板厚度、顶板破碎程度进行详细描述，并依据所测地质情况绘制钻孔柱状图、桩位区溶洞分布详图以及与设计、地勘共同确认的钻孔平面图，当桩孔与地质勘探孔重合时，利用地质勘探孔作超前钻孔；钻孔入岩深度≥3d+0.5m，d为桩径，且不小于5m，必须进入连续完整微风化灰岩不小于5.0米，如微风化灰岩层内有溶洞，需钻入溶洞下完整岩层5.0米；