[发明专利]一种层叠状溶洞地层桩基施工方法

说明书

本发明是一种层叠状溶洞地层桩基施工方法，具体为：覆盖层成孔采用常规的钢管结合旋挖钻出渣方式进行；岩层成孔采用掏心钻进结合环形岩样钻进方式进行；穿越层叠溶洞采用同心不同直径的钢管跟进方式进行；重复穿越岩层、全部层叠溶洞后钻进至设计标高，清孔后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩基施工。本发明中，采用旋挖钻配合钢管分级钻孔施工，减少了施工中对周边环境的影响；在入岩后每级钻孔施工中，采用不同直径的钻头掏芯钻进结合环形岩样钻进，保证了入岩效果和施工进度；同心不同直径的钢管跟进方式保证了层叠溶洞范围内桩基钻孔的稳定性；操作中在钢管内设置了定位装置，保证钻孔和钢管下放的垂直度。

技术领域

本发明涉及桩基础施工的技术领域，尤其涉及一种层叠状溶洞地层桩基施工方法。

背景技术

桩基础施工中，如果桩孔出现溶洞，极易影响桩基钻孔和混凝土浇筑，处理不当会造成掉钻、埋钻、斜孔、漏浆、塌孔等事故发生，影响施工质量和施工进度，桩基处理不好甚至影响桥梁使用寿命及安全，因此必须采取有效的措施保证桩基施工顺利进行。

目前溶洞地层传统处理方法包括注浆法、回填法等，但是此类方法在针对层叠状溶洞时，耗时长且效果不佳。例如通过泥浆在孔内溶洞位置形成薄薄的泥浆壁，灌注混凝土时，由于混凝土容重较泥浆大，在孔内溶洞位置存在较大的压力，很容易冲破泥浆壁，造成混凝土外溢，桩基在该部位往往存在着“扩径”现象，往往很难确保桩基成形质量。再例如回填片石或黏土势必影响桩基施工进度，且未探知孔内溶洞外的尺寸特征，往往会造成泥浆大量流失，桩基施工工期、人力、物力损耗较大。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，克服传统桩基施工中遇到的诸多困难，而提供一种层叠状溶洞地层桩基施工方法，显著的提高了桩基施工的安全性和高效性。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种层叠状溶洞地层桩基施工方法，具体为：

覆盖层成孔采用常规的钢管结合旋挖钻出渣方式进行；

岩层成孔采用掏心钻进结合环形岩样钻进方式进行；

穿越层叠溶洞采用同心不同直径的钢管跟进方式进行；

重复穿越岩层、全部层叠溶洞后钻进至设计标高，清孔后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩基施工。

当穿越岩层尤其是穿越层叠溶洞时，由于后续跟进的钢管刚度大，为了保证钻孔和钢管下放的垂直度，采用与钢管和钻头配合的定位装置保证钻孔和钢管下放的垂直度。

所述定位装置为与钢管、钻头同心的环板。

所述定位装置的直径比所在钢管的直径小10cm。

覆盖层成孔的具体操作方式为：覆盖层中，将与定位装置结合的钢管振动下放到覆盖层底面后，配合旋挖钻取出渣土。

当穿越覆盖层下方的岩层时，由于岩石坚硬，采用掏心钻进结合环形岩样钻进方式。

岩层成孔的具体操作方式为：先采用第一钻头取芯，掏芯钻进孔径为成孔直径的1/2，然后采用第二钻头进行分级钻进成孔，所述第二钻头的直径大于第一钻头的直径。

当穿越层叠溶洞时，由于层叠溶洞内岩溶发育呈现贯通趋势，高度又较大，钻孔过程中发生塌孔风险较大，故采用同心不同直径的钢管跟进方式。

穿越层叠溶洞的具体操作方式为：

当穿越第一层叠溶洞时，钻孔并入岩至第一层叠溶洞底板以下的岩层中，后续跟进第二钢管，第二钢管直径比钻孔直径小15cm，确保第二钢管下放顺利；当穿越第二层叠溶洞时，钻孔并入岩至第二层叠溶洞底板以下的岩层中，后续跟进第三钢管，第三钢管直径比钻孔直径小15cm，确保第三钢管下放顺利，其中第三钢管的直径小于第二钢管的直径，第二钢管的直径小于覆盖层中第一钢管的直径。