武咸公路改造工程桩基施工中溶洞处理措施修改讲解.doc

武咸公路改造工程 桥梁桩基施工中溶洞处理措施 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 二〇〇九年十一月 目 录 一、工程简介 2 二、桥梁结构简述 2 三、工程地质情况概述 4 四、灰岩区溶洞特征 6 五、溶洞处理措施概述 7 六、针对本工程灰岩区各个桩基推荐处理措施 9 七、溶洞处理措施具体方法 20 八、评审内容 22 一、工程简介 地理位置：项目位于武汉市武昌区与洪山区交界处 路线基本情况：北起梅家山立交，南止青菱立交，全长约7.5km，宽50～70m。沿线与津水路、南湖路、复兴路、江国路、江民路、白沙二路、白沙四路等相交。 二、桥梁结构简述 武咸公路高架桥长7.2km（含0.3 km引道）。全线高架桥共设置了两处互通立交桥及三组上下桥匝道。高架桥标准宽度为26m，上下桥匝道宽度8m。武咸高架桥标准路段桥面宽度为26m，为单箱三室截面、预应力砼连续梁结构；在跨越主要道口、重要规划节点等处采用连续钢箱梁结构。在上下桥匝道处、远期匝道接口处桥面加宽，为预应力砼异形连续箱梁或连续钢箱梁。 常规路段下部结构为双柱墩，墩柱截面尺寸为1.7X1.7m，墩柱下接3m高承台，基础为4φ1.6m群桩基础。在异型箱梁范围，根据箱宽情况，增设边墩，边墩墩柱截面尺寸为1.3X1.3m，下接2m高承台，基础为2φ1.2m桩基础。 灰岩区桩基要求桩身全断面进入新鲜完整灰岩不小于2.5m，且桩端有不小于6m的灰岩底板厚度。 桥梁典型横断面（一）： 桥梁典型横断面（二）： 三、工程地质情况概述 全线工程范围地质情况大致分为三类： 第一类： 覆盖层：杂填土、粉质粘土、粉砂、细砂，覆盖层厚度在2m～15m。 基岩：微风化石灰岩 第二类： 覆盖层：杂填土、粉质粘土、粉细砂、细砂，砾卵石等； 基岩：粘土岩 第三类： 覆盖层：杂填土、粉质粘土、粉细砂、细砂，强风化泥质砂岩； 基岩：中风化泥质砂岩。 四、灰岩区溶洞特征 根据勘察结果，场地沿线部分地段揭露的基岩为灰岩及泥灰岩，其中（K1+075～k1+250、k3+600～k4+935、k5+930～k6+200）路段是灰岩与泥灰岩上直接覆盖着全新统冲积相饱和粉细砂、中砂及中粗砂夹卵砾石层。场地附近近几十年多处出现地面塌陷，直接危及地面建（构）筑物的安全。 灰岩区溶洞是本场地主要不良地质作用和地质灾害，在武咸公路改造工程近期桩基施工过程中，多次处出现漏浆、塌孔现象，严重处引起地面塌陷，极大影响了两侧车行道的行车安全。 近期钻孔中漏浆塌陷的图片： W125-3 W120-3 目前，以上两处已进行了回填加固处理，桩基施工停止。 通过灰岩区逐桩超前钻结果显示，灰岩区溶洞特征： 1.见溶洞率高达40%； 2.溶洞洞高大小不一，从0.4m～18.2m不等； 3.溶洞层数从一层至四、五层不等，多层溶洞呈糖葫芦串珠状； 4.溶洞多为填充型，部分为半填充或无填充型（填充物多为可塑或硬塑粘性土及少量灰岩碎块）； 5.石灰岩岩芯表面均有不同程度的溶蚀； 6.裂隙较发育，多被方解石脉充填，胶结良好。 五、溶洞处理措施概述 对于灰岩区溶洞，分为两大类： 第一类：填充的溶洞； 第二类：半填充或无填充的溶洞。 对于填充的溶洞： 方案A： 对于充填较好的溶洞，一般不需要处理，可直接钻进；若充填物为流塑黏土，可抛填片石、C20素砼（待初凝后）冲砸密实后再钻进。 方案B： 对于充填流塑粘土，可采用桩基施工前预注浆方法处理。浆液采用水泥浆或水泥砂浆或水泥+水玻璃双液浆配合，对溶洞内填充物进行固化，提高其强度后再钻进。 对于半充填、未填充溶洞： 方案C： 对较小溶洞，先对溶洞顶部成孔，再跟进钢护筒至粉砂层底的基岩顶，然后用小冲程凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较慢，应及时补充泥浆，并抛填片石、粘土块充填挤实后再钻进。 方案D： 对较小溶洞，在凿穿溶洞顶板，先跟进钢护筒至溶洞顶，再用小钻头凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较快，必要时可采取惨加速凝剂或水玻璃的水泥砂浆、混凝土进行封堵，并应及时补充泥浆。 方案E： 对于溶洞高度较大，宜采用下钢护筒跟进钻孔，辅以片石、粘土块封堵的方法。对于糖葫芦串珠状的溶洞，根据情况采用多层钢护筒递进的方法钻进。 六、针对本工程灰岩区各个桩基推荐处理措施 根据第五节所述，归纳起来，溶洞的处理措施，大致分为片石冲填法、注浆填充法、素混凝土灌填法和钢护筒跟进法四种。 简写 处理方法 适用情况 F1 钢护筒跟进 较大溶洞、确定有溶洞时提前采取的措施 F2 素砼灌填 适用各种溶洞，用于钻孔中突然漏浆且流失较快时采取的措施 F3 注浆填充 均适用，用于确定有溶洞时开孔前溶洞预处理 F4 片石、粘土冲填 溶洞填充和洞高在0.8m高度范围内的小溶洞，用于钻孔中处理 墩 号 顶板厚度（m） 溶洞顶距地面高度（m）