胜利街立交工程溶洞处理应急预案

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1、襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案1溶洞处理应急预案一、工程概况襄阳市胜利街立交工程起于焦柳铁路立交出口 K20+300 处，向西上跨胜利街和环城东路后与既有环城南路相接，终点里程为K21+640，全长 1.34Km。其中，胜利街立交桥段采用主线高架+部分定向匝道（A、 B 匝道）方案， 胜利街立交主线桥 起止桩号：K20+677.700K21+504.30,全长 826.6m；A、B 匝道长度分别为586.99m、232.688m。桥址区地貌属于汉江谷底冲湖积平原区、丘陵区，地面标高在64.7367.88m 之间，两侧桥台处地势较为平 缓。桥址区上覆盖第四系土层主要为筑土（Q4me）、冲

2、洪积粉质黏土（ Q3jlal），粉土（Q3jlal），粉、细砂、粗砂（Q3jlal）、卵石土（Q3jlal）、圆砾 土（Q3jlal ）；下伏基岩主要为震旦系上统灯影组白云岩（Z2dn）。本工程桥梁桩基工程分三部分-主线桩基、匝道（A 、B）桩基和过街天桥桩基，主线桥 69 根桩，匝道 39 根桩，过街天桥 14 根桩，本工程共计 122 根桩，桩径分为 0.8m、1.2m、1.5m、1.8m、2.5m五种。钻孔 桩砼采用 C30，采用中建 汉江三桥搅拌站砼。由于当地地质条件较复杂、覆盖层（或基岩风化层）厚度大，力学强度低，地下工程的不可预见性等不利因素，并且本工程区域内绝大部分溶洞上方存在较

3、厚卵石层或砂砾层，溶洞在空间的分布极不均匀，洞内无填充、半填充、全填充，施工中稍有不慎，就会发生质量、安全事故。为了减少经济损失，并结合我们以往工程施工中的经验，特编襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案2制该应急预案，做到：“预则立，不预则废”，以指导施工，确保工程质量与进度。二、应急小组重点强调施工中要统一指挥，密切配合，协调有序，做到忙而不乱，稳中求 胜，把事故隐患处理在萌芽中。 鉴 于以上情况，所以特成立应急小组，以 对事故提前预防，事后即时处理，减少损失。组 长：（项目经理：肖礼鹏）：全面管理，统一指挥。副组长：（项目执行经理：马春桃）：现场施工管理；(项目 总工程师：陈亚平）：技术

4、负责。组 员：（工程部经理:乐冀）：负责现场的施工管理和施工组织，事故报告与应急处理；（安全总监：戴刚三 质量总监：李治国）：负责质量安全的检查，检查 施工工具的到位，监控、整个施工过程，以满足设计和规范要求，观察和收集 现场的异常情况及时上报；（试验员：甘俊伟）：负责现场使用材料的验收合格，定时检查泥浆配比是否符合要求，作好砼试件，钢筋抽检等试验项目；（测量员：付友良 陈建）： 测量放线，桩位复核；施工中桩身垂直度的监控。三、溶洞导致的常见事故（一）、冲孔过程中塌孔冲孔一旦穿透溶洞顶板，泥浆就会大量流失，从而丧失泥浆的护壁和平衡作用，从而引起塌孔，且大部分溶洞上层为较厚卵石层或砂襄阳市胜利街

5、立交工程 溶洞处理应急预案3砾层，若处理不及时，还可能引起大面积塌方。（二）、砼扩散量大砼扩散量大是岩溶地区桩基施工的显著特点。其扩散分两种情况：1、溶洞无填充、半填充，成桩的砼就去填补 空间；2、填充物为淤泥质土，淤泥被砼所置换，使得桩在溶洞段扩孔系数大大超出 1.2，有的甚至高达 56。（三）、卡锤、掉 锤、埋 锤卡锤的原因和形式多种多样，由于白云岩硬度高，故在某断面上不能很快开成圆形，而是类似于梅花形，锤体在升降过程中是自转的，当锤体断面跟桩孔梅花形断面不吻合时就被卡住了。当锤底一角正好碰到断面中的突起处，锤体猛然倾斜，就会出现横卡现象。又由于白云岩基岩表面起伏凹凸不平，如果锤体在类似“

6、”形岩沟中冲击，就又可能出现卡锤。掉锤、埋锤是由于桩锤突然冲穿溶洞顶板，锤体悬空，瞬时拉力 过大， 钢线绳被拉断，造成掉 锤 。如随即产生塌方就造成埋锤。另一种掉锤情况是由于卡锤时提锤用力过大，拉断钢丝绳而掉锤。打捞掉 锤、埋 锤的可能性很小， 丢失一个 锤不仅是损失锤体的成本，最主要是耽误了工期，影响施工进度，甚至有可能会引起桥梁桩位或结构的变更。（四）、斜孔由于白云岩地区的基岩面高低起伏，壁面陡峭，桩锤入岩时，碰到陡峭的基岩倾斜壁面发生方向偏斜，导致斜孔。斜孔对施工带来不少麻烦同时花费时间。碰到斜孔桩，锤体落下去，一边着力，一边悬空，襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案4很难成孔，即使成

7、孔也是斜孔，达不到规范要求的规定斜率。要不断地重复投放片石和黄泥找平，重复冲钻直至通过斜岩面从而纠正偏孔位。四、事故预防（一）、施工准备开钻前组织桩机手详细了解该桩位的地质情况，准确了解桩机冲进情况，并准确掌握溶洞的深度位置。由于场地处于岩溶发育区，岩溶形态差异较大，溶洞发育，工程地质剖面图又能全面反映地质情况，故每个桩孔开钻前都需做好以下准备工作：1、人员配备：选择在处理溶洞方面有着丰富经验的施工队伍负责本工程的桩基施工，为顺利穿越溶洞打下良好的基础。2、材料储备：现场储备可供装载机或挖机自由铲用的足够黄土、片石及长木枋；3、每台桩机的泥浆池要制备不少于 10m3 的备用泥浆。同时钻进过程中

8、确保泥浆泵的使用正常；4、若没有停钻，留守人员要密切注意孔内情况，并备有装载机 1 台;5、桩机底座架设：采用长木枋，既可分散施工压力，又可防止掉机等事故发生;6、现场机械、材料堆放有序， 临时设施分布合理，一旦事故发生，有可供应急和撤离的通道。（二）、施工方案1、钢护筒施工襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案5适用于已探明为胜利街两侧、环城南路上的和建筑物附近区域内的桩基，否 则， 桩基施工 过程中的坍塌会危及临近建筑、道路；钢护筒打入深度一般应穿过地下易坍塌的卵石土层或圆砾土层，防止塌孔；采用钢护筒护壁：钢护筒采用 10mm 厚钢板卷制，其管径比桩径大10cm。2、穿过空溶洞的桩基成孔施

9、工关键要防止钻穿溶洞时出现泥浆流失,而使桩孔护壁失去泥浆压力产生塌孔。在正式开钻之前先采用钻孔灌填中粗砂、碎石和压力注水泥浆的方法进行预处理，在快钻进溶洞时，还要准备足够的片石、黄土等，并提前联系好砼搅拌站随时待命。在钻穿溶洞后,如还出现漏浆，底部先用低标号的素混凝土填上，堵住暗流，再用片石、黄土加入适量水泥进行填充。加入水泥是为了增加填充物的力学性能。经过一段时间的自重沉积，再进行冲孔施工。这样就保证了溶洞部分桩基施工时孔壁的稳定性。3、穿越有填充物溶洞的桩基成孔施工位于有填充物的溶洞处的桩基,根据洞内填充物和充填情况可采取不同的方法施工。第一种是溶洞内的空间较大，采用（2）的方法成孔。第二

10、种是溶洞内填充物较密实、基本上已填满时，按通常压力注水泥浆的预处理方法即可。但泥浆池体积要比一般情况下大 1 倍，且泥浆比重取施工规范所规定值的上限。同时在即将钻穿溶洞时要密切注意孔内水头变化，当水头下降较快时，要及时加入黄土和适量的水泥进行回填，直到稳住水头。襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案64、穿越多层溶洞的桩基成孔施工穿过多个位于地质不同层上的溶洞。施工中首先弄清各层溶洞的情况，在穿过较大空间的溶洞时，先要采用注浆的方法对溶洞进行填充，对溶洞上方的卵石、砂砾等覆盖土层进行固化，同时结合钢护筒跟进的方法， 钢护筒采用 10cm 厚的钢板卷制成，钢护筒下到第一层溶洞上方。成孔中必须注意

11、孔中水头的变化情况，及时补浆。经过上述措施处理，能确保这部分桩孔施工过程中的安全性。5、砼灌注岩溶地区桩基的砼灌注和一般地区的不同，通过溶洞部分的桩身易产生扩孔。灌注前， 对孔径要进行仔细探测，特别注意经过溶洞的部分有没有扩孔或扩孔的程度如何。根据探测，准备足够的砼材料，防止因待料而造成断桩。灌注时注意提管的速度，特别是溶洞部分，避免出现拔空现象。同时根据事先探测的情况加入适量的缓凝剂，确保成桩质量。五、事故处理（一）塌孔1、高稠度泥浆护壁冲填片石方案重新开孔后首先用比重大于 1.5 的膨润土造浆，冲孔过塌方顶盖处抛填 2m3 左右的片石，下冲 1m 左右，再抛填 2m3 左右的片石，如此连续

12、冲孔并抛填片石 3 次左右，确保塌孔处侧壁稳固；其次在冲过溶洞时，于近孔口安全位置备置大量黄土、片石和铲车，确保及时填充，护住液面 标高。一旦有大面积塌方的事故，应立即先救人，然后回襄阳市胜利街立交工程 溶洞处理应急预案7填大量的黄土、片石、水泥等物以填充。2、钢护筒施工对已发生塌孔但没有障碍物的桩，复工前先回填黄土后振打钢护筒，钢护筒 长 68m，以进入未塌孔的孔壁位置及稳定土层为准。（二）桩孔障碍物处理当施工中遇到溶洞且发生塌孔，而桩孔中又埋有钢筋笼、钻头等难以用锤冲烂的物体时，我们首先尽量进行排障，如顺利则可施工钢护筒护壁，若无法排除就应采取素混凝土灌注原桩位，然后在两旁对称另补 2 根桩的方法。六、安全措施1、在预计有溶洞的桩基上施工时，采用加长大木枋或长工字钢来架设桩机，防止发生掉机事故。2、现场必须备足抢救材料，如黄土、片石、长木枋和汽车吊机等。3、桩孔未灌注桩芯混凝土前，必须设专人值班观察，一旦发现异常情况应及时报告给有关技术人员，并按事先制定的应急方案采取适当的抢救措施。