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1、XX北路（XX大道XX大道）工程桩基础溶洞处理专项施工方案编写： 复核： 审核： XX股份有限公司XX北路（XX大道XX大道）工程项目经理部2013年10月目 录一、工程概况1二、编制依据1三、地质情况2四、岩溶情况及处理对策4五、溶洞处理方案61、裂隙的处理方案72、回填造壁法73、注浆处理法84、灌注砼法105、钢护筒跟进法116、综合方案157、预处理方案15六、施工准备15七、溶洞段钻孔容易出现的问题及应急预案181、部分地质钻孔情况与实际有出入182、卡钻事故183、埋钻及掉钻事故193、钻孔偏位处理204、塌孔处理215、斜孔216、机械准备227、重大危险源分析及防止地陷的应急预
2、案22八、溶洞处混凝土灌注要求22桩基溶洞处理方案一、工程概况XX北路（XX大道XX大道）工程位于XX区，是XX市二环线组成部分。工程西起XX大道（XX卷烟厂北门附近），止于XX大道（XX路绿色XX小区前），全长约2.29km。主体工程为道路、桥梁工程，附属工程包括排水、结构、照明、绿化及交通设施、声屏障等工程，工程涉及大量征地拆迁、管线迁改等。XX北路全线采用“主线高架+地面辅道”形式，主线高架桥为城市快速路，双向6车道，设计车速60km/h；地面辅道为城市级次干道，双向46车道，设计车速40km/h；全线共设2对上下桥匝道，XX路、XX路各设一对上桥匝道，XX路、XX路各设一对下桥匝道；下
3、部结构采用门式墩结构，基础部分为钻孔桩基础，桩径有1.2m、1.5m、1.6m三种形式。共有钻孔桩392根、承台132组、墩身132组；上部桥梁结构一般采用跨度为30米左右的多跨混凝土连续梁，跨道口处采用跨度53米左右的钢箱连续梁。主桥21联，其中混凝土梁14联，钢箱梁7联；匝道桥5联，其中混凝土梁3联，钢箱梁2联；共计混凝土8.3万方，钢箱梁1.5万吨。要求工期为2013年7月开工建设，2014年12月竣工。二、编制依据1、XX市XX北路（XX大道XX大道）工程施工图2、XX北路（XX大道XX大道）快速化改造工程主线桥岩土工程详细化勘察报告（修改版）2013-勘-0813、XX市XX北路（X
4、X大道XX大道）工程桩基础施工方案4、XX北路（XX大道XX大道）快速化改造工程主线桥及匝道桩基础岩溶施工勘察大纲（专家论证后）5、国家及交通部现行桥涵施工技术规范及验收标准等三、地质情况1、详勘地质状况本工程场地总体地层自上而下主要由7个单元层组成：（1）单元层人工填土层（Qml）及淤泥（Ql）；（2）单元层第四系全新统冲积一般黏性土（Q4al）；（3）单元层第四系上更新统冲洪积老黏性土（Q3al+ pl）；（4）单元层第四系上更新统冲洪积砂类土混黏性土、砾卵石及灰岩碎块混黏性土（Q3al+ pl）；（5）单元层石炭系（C）石英砂岩及粉质泥沙岩；（6）石炭系（C）灰岩；（7）石炭系（C）粉质
5、泥沙岩。2、施工勘察施工勘察要求灰岩作为持力层时，逐桩进行勘察，应对溶洞填充状况、填充物状态及钻进漏浆情况进行详细描述，岩面覆盖土层如有异常也应进行描述，为桩基施工提供依据。在施工勘察深度范围内，拟建场区地层按各岩土层的成分、成因及工程性质等自上而下依次可分为：杂填土；覆盖土层；白云质灰岩（T1d）。岩土层名称及主要岩层岩性描述如下：杂填土：杂色、湿、松散，主要由粘性土和附近工地的建筑垃圾组成，含大量混凝土、碎砖块、碎石、灰渣及植物根系。覆盖土层：局部地区基岩上覆盖土层为淤泥、淤泥质土，黑、灰褐色，高压缩性，约36m厚，流、软、流塑状态，为原XX汊沉积物与后期人工填土的混合物。中部覆盖土层以黏
6、土和粉质粘土为主，中或低压缩性，厚度约1826m，硬塑状。下部覆盖土层为黏土混石英砂岩或灰岩碎块，以黏性土为主，层间不均匀混有3%20%的碎石，状态为硬塑状。局部地区下部覆盖土层上有粉细砂层，层厚1.912.9m，低压缩性，中密，存在塌孔的危险。中风化灰岩：块状构造，微晶结构，节理裂隙一般发育，钙质胶结。裂隙较发育，多见方解石脉，岩芯多呈短柱状，岩芯采取率70%90%。本次勘察部分钻孔表明灰岩岩体中存在溶蚀现象，局部钻孔严重失水。该层岩石为较硬岩，岩石较为完整，岩石基本质量等级为II级。部分钻孔钻探时失水，部分钻孔见溶洞，溶洞充填物为软塑状粘性土及粘性土混灰岩碎块，个别为空洞。目前施工勘察进展
7、较为缓慢，根据目前勘测显示，拟建工程主线K7+279K7+368、K7+621K8+537.421段、XX路上桥匝道分布有石炭系灰岩，其顶板埋深在31.084.2m。灰岩区钻孔见洞隙率为21%，根据规范判断为岩溶中等发育，洞高0.4m9.2m，洞内充填可硬塑状黏性土混灰岩碎块，局部为空洞。钻探过程中，大部分钻孔（约占灰岩区总钻孔数的95%）在钻进过程中严重失水。根据单桩设计荷载，本工程灰岩分布段主线桥及匝道桥采用钻孔灌注桩，其中K8+220K8+537.421段及XX路匝道局部段（KK0+140KK0+220）灰岩埋深超过75m，且其顶部分布的（4-4）层中粗砂混卵石、碎石厚度较大，桩基以（4
8、-4）层作为持力层，其余段则以灰岩作为桩端持力层。四、岩溶情况及处理对策根据详勘和目前已完成的施工勘察情况，发现岩溶现象8处，分别是MZ30、MZ31、MZ34、MZ41、MZ42、MZ47、MZ48-Y、MZ50-Y墩位，见下表。 岩溶情况发育情况表墩（桩）号溶洞深度充填物及其他处理建议其他MZ30左侧详勘34.8-36.7m（1.9m）39.3-40.4m(0.9m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.30m和2.6m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ30右侧详勘32.6-38.2m（5.6
9、m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.60m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ31左侧详勘36.6-37.6m（1.0m）38.0-40.3m（1.3m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.4m和0.4m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ31右侧详勘39.7-48.9m（9.2m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度3.10m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰
10、岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ34左侧详勘42-43.1m（1.1m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.6m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上溶洞顶部上方为中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。溶洞底部以下为强风化泥岩嫁石英砂岩，节理裂隙发育。MZ41左侧详勘41-42.5m（1.5m）44.8-46.0m（1.2m）47.0-48.5m（1.5m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度1.30m和2.3m和1.0m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育
11、，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ41右侧详勘38.5-44.0m（5.5m）48.6-50m（1.4m）黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度4.6m和1.7m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ42右侧详勘41.5-42.3m(0.8m)43.8-44.6m(0.8m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m和1.5m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ47左侧详勘45.5-46.5m（1.0m）黏
12、性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度2.5m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ47右侧详勘41.2-41.80m（0.6m）42.0-44.0m(2.0m)黏性土混碎石充填,呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m和0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层中节理裂隙一般发育，局部存在溶孔、溶槽，有漏浆现象。MZ48-Y-2施工勘察41.5-41.9m（0.4m）黏性土混粉砂半充填，呈可塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化
13、灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般5-25cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。溶洞底漏浆MZ50-Y-1施工勘察50.1-50.4m（0.3m）45.7-46.0m（0.3m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.2m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。45.5m处底漏浆，50.1m处漏浆严重MZ50-Y-2施工勘察43.6-44.5m（0.9m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0
14、.8m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。43.6m处漏浆MZ50-Y-2补1施工勘察45.8-46.0m（0.2m）灰岩碎块混黏性土充填，碎块1-2cm左右，呈硬塑状该溶洞上部中风化灰岩厚度0.3m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般10-15cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。47m处中度漏浆MZ50-Y-2补2施工勘察52.2-52.5m（0.3m）无填充该溶洞上部中风化灰岩厚度5.70m，可直接穿过该岩溶裂隙，将桩基础放置于稳定岩层上中风化灰岩层成块状构造，微晶结构，岩芯呈短柱状、节长一般5-25cm，偶见溶蚀现象，节理裂隙一般发育。52.2m处严重漏浆五、溶洞处理方案桩基施工机械采用冲击钻施工，采用泥浆正循环排渣施工工艺，泥浆比重为1.11.2，粘度1823S，含砂率4%以内：计划按照每台钻机7天成桩一根进行实施。根据施工勘察情况，现场发现了较发育的裂隙和不同程度大小的溶洞出现。根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方法，主要的处理方法有：回填造壁法、注浆处理法、砼灌注法、钢护筒跟进法等。
