中老铁路桥梁桩基岩溶处理施工技术研究

依托中老铁路朋松楠松河特大桥岩溶桩基施工,综合工程安全、质量、工期、成本、环境等多方面因素,研究不同发育形态岩溶较适用的处理技术,对比分析抛填黏土片石筑壁法、钢护筒跟进法及两者相结合的处理方法在不同发育形态岩溶处理中的优缺点和适用性,结果表明:对于小型空洞、中型全填充或局部填充溶洞,抛填黏土片石筑壁法可快速、高效、经济地完成溶洞处理;对于中型空洞、大型溶洞、形成较大地下水流通道的溶洞,抛填黏土片石筑壁法与钢护筒跟进法相结合的处理方法有效解决了单个处理措施施工中伴随的工效低、易塌孔、灌注混凝土超方、钢护筒挤压变形等问题,经济、高效地完成了该溶洞处理。根据本研究成果,提出了桥梁桩基岩溶处理较适用的选定原则及控制要点。      

广州航空邮件处理中心土洞及桩端软土层处理工艺研究

广州航空邮件处理中心位于岩溶发育地区,场区内存在大量土洞、溶洞等不良地质现象。该建筑物拟采用静压桩基础。为保证建筑物及场道安全,须对场区土洞进行处理。结合场地具体情况和施工工期要求,首先对大体积土洞进行泵注细石砼骨料充填处理,以消除地面大面积塌陷的危险,消灭压桩机械施工安全隐患,然后开始进行静压桩基础施工,同时在场地允许区域对中小体积土洞、桩端软土层等分别进行泵注砂浆骨料和袖阀注浆处理．以确保洞体密实和保证桩基承载力。通过对处理工艺、处理范围的比较筛选和对质量控制要点、施工技术要点的分析提炼．达到了施工简便、造价合理、安全高效的目的,并采用骨料取芯检测、土体标贯试验和压缩试验、洞体物探等多种检测手段,完全达到了设计要求,取得了良好的工程效果和经济效益。     

深覆盖岩溶地区高层建筑桩基优化实践

高度超过150 m的高层建筑,对地基基础的承载力要求较高,一般采用桩筏基础型式。位于深覆盖岩溶地区的桩基础,应充分发挥岩溶上覆地层的承载力,避开岩溶发育的不利地段,达到桩基优化的目的。文章结合深覆盖岩溶地区一高度为177 m的高层建筑项目,详细介绍了桩基优化设计、大面积工程桩施工以及桩端后注浆施工情况。项目采用桩端后注浆工艺并运用长短桩设计理念,将桩长由原设计的40 m优化至核心筒区域28 m及非核心筒区域23 m,试桩检测结果和塔楼沉降观测结果表明,单桩竖向极限抗压承载力和基础刚度均能够满足设计要求,且基础差异沉降较小,说明桩端后注浆技术能有效提高桩基承载力和基础刚度,采用长短桩设计理念可显著控制差异沉降,深覆盖岩溶地区可利用后注浆技术,充分发挥灰岩上覆地层的承载力,来规避穿越岩溶区域的桩基施工风险。      

旋挖钻机在岩溶地区干作业成孔方法与质量控制

在沪昆铁路盘州站桩基施工中,采用旋挖钻机干作业成孔,成孔过程中近1/3的桩基遇到了溶洞。通过分析不同病害情况,针对在岩溶地层施工中遇到的无充填和半充填溶洞地质条件,分别采取了土石回填筑壁、反转复压,素混凝土挤扩成孔、分段成型,钢护筒护壁、挡截桩混凝土,斜岩找平、重新钻进,定位回填、水泥固化等技术措施,完成了桩基的施工任务。     

岩溶地区桩基检测与缺陷处理研究

桩基是岩溶地区建筑基础最常用的形式之一,由于地质条件的复杂性、特殊性和无规律性,岩溶地区的桩基施工质量问题频发。针对岩溶地区桩基施工,采取科学合理的检测手段,形成及时有效的反馈机制,对桩基缺陷采取经济合理的处理措施,是保证岩溶地区建筑物基础质量的重要手段。本文总结了岩溶地区桩基检测的主要方法,提出了针对桩基缺陷的处理措施,并结合深圳市龙岗区一岩溶强发育地区的工程实例,对岩溶地区桩基检测和缺陷处理的技术进行了深入的探讨。岩溶地区基桩的质量问题最常见的就是桩基持力层的缺陷,钻芯法不仅可以探明桩身范围内的缺陷程度和相对位置,更有利于查明桩底持力层范围内是否存在溶洞、破碎带以及软弱夹层。岩溶地区检测出桩基缺陷后,采用高压旋喷注浆的方式对缺陷桩进行加固处理,可使得原本破碎的持力层变得稳固,经再次检测合格后,能够继续满足原有荷载条件下的安全使用要求,可为类似岩溶桩基问题提供借鉴。     

钢管桩在岩溶地层桩基施工中的应用

柳州市莲花客运站客运大楼桩基工程，在完成42根桩身混凝士浇灌后，尚有13根桩因岩溶发育或存在溶洞及地下水丰富、水量大，人工挖孔无法继续往下施工，改为采用钢管桩穿过溶洞或充填溶洞等复杂地层条件。介绍了钢管桩的施工工艺。     

复杂地质条件下岩溶区特大桥桩基施工关键技术

西南地区岩溶地貌强烈发育、水文地质条件复杂,严重影响桥基的安全稳定。岩石类溶洞通常采用预留一定厚度,保证上部桥基的稳定性,本文通过力学分析,计算给定桩基荷载条件下溶腔上部最小安全厚度;提出了桩基区溶洞分类处理措施,通过优化施工技术,解决岩溶区不良地质问题,保障岩溶地区特大桥桩基施工质量,实现施工效益最大化,研究成果可为桥梁桩基施工提供借鉴。     

探地雷达在岩土工程中的应用

介绍了探地雷达在岩土工程中的实际应用领域及推广应用前景,在岩土工程施工检测中,如特殊地层的桩基施工中遇到的花岗岩风化孤石,隐伏奇异岩溶,地下古旧建筑基础影响桩基设计及施工;桩周空洞引起大量涌水及漏浆,造成桩基施工困难,软土强夯加固改良中的抛镇块石及块石土强夯质量检控问题等,探地雷达都是可为提供有效服务。     

岩溶地区桩基施工溶洞处理技术以吉安永和大桥桩基施工为例

在岩溶地区进行桩基施工时溶洞的处理是桩基施工成功与否的关键因素。本文系统总结了溶洞对桩基的影响、溶洞处理的一般原则和处理方法的选择依据,并结合江西吉安某大桥项目的工程地质条件和周边环境等,综合考虑工程安全、质量、工期、成本等多方面因素,选择最佳的溶洞处理施工方案。该方案在实践中很好地防止了周边地面沉降过大,保证了孔壁稳定性,提高了成桩质量,同时也为今后类似项目的溶洞处理提供了参考依据。     

辽宁省大窑湾某建筑场地岩溶发育特征及工程地质条件评价

辽宁省大窑湾地区某建筑场地内基岩为可溶性中等~强的碳酸盐岩,岩体裂隙发育,在海水入侵、潜水与岩溶裂隙水等共同作用下,岩溶发育较强烈。本场地勘察揭露溶洞的见洞率70.27%。溶洞多发育于地表下20～3m之间,其次为30～40m。本文根据揭露溶洞的大小将溶洞分成大型溶洞（洞高≥4m）、中偏大型溶洞（2m≤洞高＜4m）、中型溶洞（0.5m≤洞高＜2m）和小型溶洞（洞高＜0.5m）等四类,分析表明本场地内溶洞以中型溶洞为主,其次为小型溶洞和中偏大型溶洞,岩溶的发育和分布对场地工程地质条件影响较大。本文围绕场地岩溶发育这一主要工程地质问题,从岩溶发育的地质背景、形成条件、分布特点等方面对场地内的岩溶发育特征进行了分析研究,认为本场地属于岩溶中等～强发育的复杂的岩溶红粘土地基,需采取CFG桩、振冲碎石桩复合地基或采用桩基等措施对地基进行处理,以保证工程安全。      

贵州平寨水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞及其形成机制

平寨水库坝址区以碳酸盐岩为主,岩溶较发育,水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞,是水库地下工程施工开挖中揭露的规模最大、对水库渗漏影响最大、设计及施工处理难度最大的溶洞。本文以工程前期地质勘察工作为基础,在区域地貌、地质构造格局、地层岩性、地表及地下水系发育特征研究的基础上,结合工程防渗施工揭露的岩溶水文地质现象、洞穴充填物研究等,从可溶性岩层、地下水来源及运移途径、暗河冲刷与洞顶坍塌作用4个方面,对溶洞发育形成机制进行了研究。分析认为,鸡场背斜北西翼纵向张裂隙和横张裂隙及层间滑脱、断裂破碎带,为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下水向三岔河的径流提供了运移的原始空间与通道,形成溶洞的地下水为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下暗河,长期溶蚀作用使裂隙通道变为溶蚀宽缝并最终转化为岩溶管道,岩溶水沿此通道在左岸底层灌浆廊道桩号0+238～0+296m附近下中部岩体呈虹吸状循环,地下水的强烈冲刷与洞顶坍塌在溶洞形成过程中的作用巨大,后因深部径流条件改变,岩溶管道被逐渐堵塞,形成如今的大型充填溶洞。     

钢管桩在岩溶地基处理中的应用——以桂林鸿达置业大厦为例

钢管桩是岩溶区高层建筑和一些重要建筑物地基处理中渐被采用的一种新方法。它具有强度高、进度快、施工质量易于控制等特点,尤其适用于大口径桩桩底基岩岩溶强烈发育（如多层溶洞）的地基处理。本文结合鸿达置业大厦地基处理工程,介绍了这一新工艺的施工程序及其承载力的确定方法。实践表明,该工艺用于基岩岩溶强烈发育的建筑物地基处理是完全可行的。      

武汉地区岩溶地层钻孔灌注桩成孔技术研究与实践

随着城市基础设施建设及城市化进程的加快,有更多的钻孔灌注桩设计在岩溶地层。在岩溶地层进行钻孔施工容易发生孔内事故,且出现频率较高,处理难度很大,经济损失较大。通过对溶洞裂隙发育的石灰岩地层进行注浆加固,然后进行钻孔桩成孔工艺的试验研究。结果表明,该方法在比较好的解决了石灰岩地层成孔效率低、孔内事故多及泥浆混凝土漏失的技术问题。对岩溶地层进行钻孔桩施工具有重要的参考意义。     

岩溶区桩基力学特性分析及桩型优化设计研究

设计人员在岩溶区进行市政、铁路等重荷载建筑作业时,往往采用桩基础以满足上部结构对地基土的承载力需求。桩基设计亦按照岩溶区桩基技术规范,在完整基岩满足限值的前提下,验算基础承载力并选定基础设计参数,进而指导施工。分析我国各地区岩溶勘探现状,基岩裂隙的不均匀性造成岩溶发育的不规律性,导致基岩岩溶分布与埋深无特定关系。故按照既有经验,机械执行设计规范,以完整基岩作为桩长控制的唯一因素,不可避免地造成经济浪费。通过采用土工布等限定成桩边界,建立桩基受力模型,得出岩溶段桩体可提供的最大摩阻力,并将其作为桩体力学平衡组成因素。最终通过岩溶率统计,估算潜在摩阻力值,从而在满足承载力需求的情况下,调整设计桩长及勘探深度,进而制定特定地区设计原则,优化成桩工艺、节约工程造价。     

全花岗岩碎石回填地层桩基引孔工艺研究

在山东裕龙石化项目桩基施工过程中,部分场地使用花岗岩块石抛填,块石粒径大小不一且硬度较高,块石间几乎没有黏连,块石抛填深度在13m左右,为桩基施工带来了较大难度。根据以往的施工经验,结合项目的质量技术要求,提出了四种引孔工艺并进行了现场施工试验。结果表明：针对预制桩施工的大型改装潜孔锤钻机引孔工艺以及针对灌注桩施工的大型旋挖钻机全套管钻进护壁引孔工艺比较适合本区的工程场地条件,施工速度较快,可为今后的类似工程提供借鉴和参考。     

桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制试验研究

为探明公路桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制,开展了回填法处理溶洞时桩基荷载传递机制现场试验,结合数值仿真方法,研究了回填法处治溶洞时穿越不同高度溶洞的桩基竖向承载特性和荷载传递机制,提出了不同洞高下回填材料引起的桩侧负摩阻力最大值及其分布范围占比的变化规律。结果表明：岩溶区桩侧负摩阻力的产生受溶洞类型的影响,填充型溶洞桩侧土体沉降较小,可为桩基提供较小的正摩阻力;非填充型溶洞桩侧土体沉降较大,桩侧表面会产生负摩阻力;采用回填法处理溶洞后,穿越溶洞桥梁桩基的竖向极限承载力随洞高增加而逐渐减小;洞高由3 m增加至12 m时,桩基竖向极限承载力对应的桩侧负摩阻力分布范围占洞高的比例由0%增加至27.14%。建议在实际设计中采用回填法处理溶洞时,应考虑穿过溶洞桥梁桩基在溶洞范围产生的桩侧负摩阻力对桩基竖向承载特性的影响;洞高为3～12m时,建议在溶洞顶面以下0、0.106H、0.214H、0.271H(H为洞高)范围内按负摩阻力计算桩基承载能力,以确保溶洞处治后回填材料固结沉降期间桥梁桩基承载安全。     

桩基工程隐伏块石探测技术研究

海堤附近新建闸站常需要采用桩基进行软土地基处理,施工区域若存在隐伏块石层将影响桩基施工进度,增加施工成本,块石的空间分布特征亦对桩基施工工艺的选择起决定性作用。针对钻探法调查地下不规则分布块石盲目性大的问题,采用地质雷达与高密度电法为先导,并在物探异常区域辅以钻探验证的综合勘察技术对某闸站工程桩基施工区域地下块石进行了详查。依据勘察成果选用以旋挖钻为主的桩基施工方案,埋深小于6 m的成片块石区域采用井点降水与土方开挖回填相结合的施工工艺,局部埋深大于8 m的块石采用螺旋钻头或岩心钻头挖除,显著提升了桩基施工效率。结果表明:地质雷达与高密度电法用于探测地下浅部块石可优势互补,前者分辨率高,能体现部分零星块石堆的电磁异常,但块石与土层分界面难以判别,其异常特征表现为强振幅、波形杂乱,在纵向上伴随一定程度的多次反射;后者更适用于成片块石层的探测,较大粒径块石电阻率大于100 Ω·m,地下水位线附近的碎石电阻率小于30 Ω·m。研究成果可为软土施工区域地下深度6 m范围内块石的高精度探测以及对应桩基工程施工钻头的选择提供参考。      

宁横公路岩溶塌陷区路基处理的措施与对策

通过对塌陷区原因分析，提出并分析比较了岩溶塌陷区路基处理的几种方案，对采用的桩基结构在溶洞区施工做了技术处理，达到设计要求，解决了岩溶塌陷区对路面的影响。     

浅议岩溶发育区施工勘察对桩基施工的指导作用

某水泥厂生料均化库桩基工程施工中,通过施工勘察顺利地解决了岩溶发育区冲孔灌注桩施工中持力层选择、全断面入岩判断、溶洞处理及桩基施工顺序等一系列问题.措施行之有效,工程质量良好.     

桩基下岩溶顶板稳定性有限元阶段分析

为了研究桩基下伏溶洞顶板的稳定性以及破坏模式,利用有限元软件DIANA进行阶段分析,模拟地基土体在溶洞不断扩大过程中渐进塑性变形及位移场特性,并以无溶洞时地基极限承载力为标准设置5个不同桩端载荷等级,对比分析荷载等级和溶洞发育对于围岩稳定性的耦合影响,并总结出溶洞发育过程中顶板的破坏模式和机理。得出如下结论:溶洞发育和桩端荷载等级均存在临界安全值。在荷载等级较小时,溶洞对地基起主要影响作用,溶洞不断发育使塑性应变沿桩基下方斜向下不断扩展。当荷载等级较大时,相同发育阶段溶洞顶板塑性应变显著增大,即使溶洞发育处于安全阶段,也可能使临界安全阶段提前,发生破坏。数值模拟较好地反应实际中溶洞随时间不断扩大演化过程中围岩的受力特点,对于岩溶顶板稳定性研究具有重要参考价值。