[发明专利]岩溶区桩基施工方法

说明书

本发明公开了一种岩溶区桩基施工方法，包括以下步骤：利用回旋钻和冲击钻进行超前钻孔；在超前钻孔中出现溶洞时，对桩基承载特性进行分析；根据桩端极限承载力，进行桩基钻孔，并在桩孔中下放钢筋笼，根据溶洞的不同高度选择不同的防护措施；在桩孔中浇筑混凝土成桩。本发明可以避免在桩基施工过程中可能出现的偏孔、塌孔、卡钻、埋钻、泥浆渗漏和混凝土流失等问题，从而保证桩基施工质量和施工安全。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体地，涉及一种岩溶区桩基施工方法。

背景技术

岩溶区是指具有溶蚀性的水对石灰岩、白云岩等可溶性岩石进行长期溶蚀等作用而形成的特殊地貌形态。在岩溶区，由于岩溶作用使得岩体的结构发生改变，从而导致岩石的强度降低、渗透性增强，通常容易引起地基承载力不足、下伏溶洞顶板坍塌、地面塌陷、地基不均匀沉降等问题，对工程建设和使用产生很大影响。

在桥梁桩基施工过程中，经常遇到岩溶区域，极易因钻孔的侧壁受力不均匀而出现偏孔、塌孔、卡钻、埋钻、泥浆渗漏和混凝土流失等问题，且面对岩溶区的复杂地质条件，溶洞等的影响各有不同，在桩基施工过程中，溶洞的不同影响给桩基施工带来很大的不确定性，给施工成本和施工质量带来不良影响。目前，对岩溶区的桩基施工，经常采用回填、人工挖孔或者采用振动全护筒桩基施工设备进行施工，但是在施工过程中，由于溶洞的存在，易出现桩基混凝土浇筑时在混凝土压力作用下造成护壁破坏，混凝土泄漏流失等问题，且施工质量难以控制，施工工期长，施工成本高。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种岩溶区桩基施工方法，以解决施工质量难以控制，施工工期长，施工成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述岩溶区桩基施工方法，包括以下步骤：

利用回旋钻和冲击钻进行超前钻孔；

在超前钻孔中出现溶洞时，对桩基承载特性进行分析，包括：测量溶洞大小，并比较桩基直径和溶洞直径，当桩基直径大于溶洞直径时，将溶洞体系简化为受均匀围压的小孔模型，桩端极限承载力为62.5σ_t，当桩基直径小于溶洞直径时，将溶洞体系简化为受冲切作用的横梁体系，桩端极限承载力为13.68σ_t，其中，σ_t为冲切面极限抗拉强度；

根据桩端极限承载力，进行桩基钻孔，并在桩孔中下放钢筋笼，溶洞高度小于3米时，在溶洞内填充片石、粘土、砂混合物或灌注混凝土，通过静压注浆将溶洞内的填充物紧密压实，使得溶洞范围形成护壁，且在溶洞上下各1米范围内的钢筋笼的外侧焊接钢板圆筒，使用冲击钻继续钻进，直至达到桩孔设定位置；溶洞高度为4-6米时，在钢筋笼外侧埋设钢护筒，使用冲击钻进行冲孔、扩孔，采用振动锤将钢护筒穿过溶洞底部达到桩孔设定位置；溶洞高度大于6米时，在钢筋笼外侧埋设钢护筒，且采用单层套钢护筒跟进施工，扩孔后钢护筒立即跟进，直至穿过溶洞底部达到桩孔设定位置；

在桩孔中浇筑混凝土成桩。

优选地，所述钢板圆筒的厚度为4毫米，在所述钢板圆筒外侧固定有多根定位钢筋。

优选地，所述钢护筒的外侧固定有多根钢板箍筋，多根钢板箍筋的间距为2米，每根钢板箍筋的宽度为20厘米。

优选地，溶洞高度大于6米时，所述钢护筒的直径比桩基直径大0.2米。

优选地，溶洞高度小于1米时，桩基钻孔进行至溶洞顶板上方1米时，控制冲击钻的冲程在1-1.5米，冲击钻击穿溶洞之后，将冲击钻提升至孔口，并立即向溶洞内填充泥浆。

优选地，采用冲击钻进行冲孔施工时，将钢护筒坐落在不透水的土层上，再继续冲击成孔。