[发明专利]一种岩溶地区桩基成桩方法

说明书

本发明提供了一种岩溶地区桩基成桩方法。所述方法包括：根据超前钻、管波探测以及旋挖机钻进过程综合确定溶洞的位置与数量；旋挖机钻进过程中，在溶洞位置换用特制钻头将桩芯土与碎石压入洞中，增加溶洞内充填物的密实度；依据溶洞具体位置的资料在钢筋笼外部安装加厚的双层加筋复合膜，然后将钢筋笼吊装至桩孔中，在注浆前先往复合袋中充填混凝土，使其能够堵住溶洞，待复合膜中的混凝土达到一定强度后再进行注浆，形成桩基。本发明可以降低岩溶地区桩基施工难度，解决了半充填与无充填型溶洞较易塌孔的缺点，减少了后期处理溶洞的工序，解决了桩体注浆过程中漏浆的问题，且该复合膜造价低廉，方便使用。

技术领域

本发明涉及岩溶地区建筑工程领域中的桩基工程，具体涉及一种用于岩溶地区的桩基成桩方法。

背景技术

自然界中的岩体中具有许多裂隙，地下水往往会沿着这些裂隙流动，对岩石产生浸蚀与冲蚀，使得裂隙逐渐扩大，形成小型溶洞。对于石灰岩、白云岩、泥灰岩等可溶性岩石来说，其特殊的性质给溶洞的形成提供了潜在的有利条件，易形成较大的溶洞。岩溶地区地质条件复杂，岩体中随机分布着不同大小的溶洞，桩基需穿过溶洞进入完整岩中，这为桩基确定持力层的具体深度提供了不小的难度，且由于溶洞的存在，在灌浆过程中易出现漏浆现象，增加施工成本，因而这些问题受到技术人员的重点关注。

目前常用的处理溶洞的方法是采用片石法与钢护筒法来护壁，其中片石法施工周期较长，且溶洞体积需要进行预估，常常导致所需的片石量超过预估值。钢护筒法造价较高，若大批量用于多溶洞地区将会大大增加施工成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于岩溶地区的桩基成桩方法，以解决现有技术中存在的施工周期长与造价高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种岩溶地区桩基成桩方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)成桩前先进行超前钻作业与管波探测，确定溶洞的位置以及持力层的深度；

(2)采用旋挖机钻设桩孔，待钻至探查的溶洞位置时，换用特制钻头钻设，所述特制钻头包括上部的圆筒体和下部倒置圆台结构，在圆筒体上竖向设有外凸的推压块，在倒置圆台结构的底部和侧面分别布设头钻齿，且侧面的钻齿与圆台结构的外表面相切；在钻设过程中通过特制钻头将桩芯土与碎石压入溶洞中，增加溶洞中充填物的密实度；

(3)根据步骤(1)中超前钻作业与管波探测得到的溶洞资料在桩体钢筋笼相应位置包裹双层加筋复合膜，并在双层复合膜内埋入注浆导管；

(4)将钢筋笼吊装至步骤(2)中施工的桩孔内，然后通过注浆管向双层加筋复合膜内注入混凝土将溶洞封堵，并抽出复合膜注浆导管后；等复合膜中的混凝土凝固2～3天后，进行桩基的注浆流程。

本发明进一步的技术方案：所述步骤(1)具体是先在桩中心进行钻探作业，探查溶洞的信息与持力层的位置，然后将管波探头放入超前钻钻孔中运用弹性波反射回来的数据来探查超前钻孔周围的溶洞数量、位置及大小，探测深度从第一次见岩面至孔底。

本发明进一步的技术方案：所述步骤(2)中在溶洞区域钻设完成后，更换普通钻头进行桩孔的继续钻设；当步骤(1)中超前钻资料与管波探测显示溶洞较多时，采用普通钻头与特质钻头交叉钻设完成整个桩孔的钻设过程。

本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中的特质钻头的推压块沿着圆筒体外表面呈环形等距分布，在倒置圆台结构的侧面呈环形等距分布有第一钻齿，第一钻齿的钻设端均朝向钻头的旋转方向，在倒置圆台结构的底部设有一排第二钻齿，第二钻齿沿着倒置圆台结构的底面中分线等距分布；所述倒置圆台结构的大直径端面与圆筒体的直径相匹配，并通过大直径端面与圆筒体其中一端面连接，在倒置圆台结构与圆筒体连接部位呈环形分布有多个凸块，在圆筒体远离倒置圆台结构的端面设有与旋挖机连接轴；在采用特制钻头进行钻设过程中，其倒置圆台结构将桩芯土与碎石向两边挤压，推压块将两侧的泥土甩入溶洞中，进而增加溶洞中充填物的密实度。