[发明专利]一种在溶洞地质内的工程桩及成桩工艺

权利要求书

1.一种在溶洞地质内的工程桩，其特征在于：所述工程桩（6）下部穿过地质层，所述溶洞（1）位于地质层内，所述工程桩（6）穿过溶洞（1）并延伸至上层土体（9）内，位于所述溶洞（1）内的工程桩（6）外壁上围护一圈旋喷桩加固体（4），所述加固体为中心对称结构，旋喷桩加固体（4）截面的外轮廓由若干个首尾相连的劣弧组成。

2.如权利要求1所述的一种在溶洞地质内的工程桩，其特征在于：所述地质层自下而上依次为石灰岩层（7）、破碎岩层（8）和上层土体（9），所述溶洞（1）位于破碎岩层（8）内。

3.如权利要求1或2任意一项所述的一种在溶洞地质内的工程桩的成桩工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、施工前准备：利用超前钻确认工程桩预设空间（2）穿过的溶洞内有可塑填充物，所述工程桩预设空间（2）为预灌注混凝土形成工程桩的柱形空间；

步骤二、计算注浆管的高度：根据超前钻获取的溶洞的位置及高度信息计算所需注浆管（5）和旋喷桩加固体（4）的高度，所述旋喷桩加固体（4）的高度为溶洞高度；

步骤三、制作水泥浆液：采用强度等级为P.O42.5级普通硅酸盐水泥与符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63-2006规定的水拌和，水灰比取0.8~1.5，根据工期需要加入为早强剂和/或速凝外加剂；

步骤四、布设注浆点位、跳打钻孔：在工程桩预设空间（2）外径上均匀布设一圈注浆点位，采用钻机钻孔，选取两个注浆点位从地面向溶洞（1）钻孔，在两个注浆点位中心部位布设2根注浆管，位于溶洞（1）的所述注浆管（5）自下而上高压旋喷注浆形成旋喷段（13）；

步骤五、重复步骤四：两个注浆点位为一组依次进行钻孔、布设注浆管和注浆，直至工程桩预设空间（2）外径的上注浆点位均注浆完成，每个注浆点位注浆完成形成圆柱形注浆体单元，相邻圆柱形注浆体单元相交形成注浆形成注浆体（12）；

步骤六、泥浆护壁旋挖钻孔：注浆体（12）注浆完成48小时后，在工程桩预设空间（2）内向下钻孔形成工程桩预留洞，将注浆体（12）位于工程桩预设空间（2）内的部分去除形成旋喷桩加固体（4）；

步骤七、灌注混凝土：在工程桩预留洞内灌注混凝土形成工程桩（6），对工程桩（6）进行质检，待质检完毕，无质量问题后，本发明一种在溶洞地质内的工程桩施工完成。

4.如权利要求3所述的一种在溶洞地质内的工程桩的成桩工艺，其特征在于：所述步骤四中的所述旋喷段（13）高度，即旋喷段高度（a）大于旋喷桩加固体（4）高度即旋喷桩加固体高度（b）至少2m，其中旋喷段（13）底面标高低于旋喷桩加固体（4）底面标高至少1m，相应地，旋喷段（13）顶面标高高于旋喷桩加固体（4）顶面至少1m。

5.如权利要求3所述的一种在溶洞地质内的工程桩的成桩工艺，其特征在于：所述步骤四中的注浆管喷嘴达到超前钻资料中溶洞底部0.5~1m，开始旋喷注浆，注浆压力不小于20MPa，注浆过程自下而上连续作业，开喷送入符合要求的水、气、浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升，旋喷提升速度控制在25~28cm/min范围内，旋转速度控制在20~28r/min范围内，提升至溶洞上方1m处即可停止注浆，并迅速拔出喷射管。

6.如权利要求3所述的一种在溶洞地质内的工程桩的成桩工艺，其特征在于：所述步骤五中的所述圆柱形注浆体单元由单管旋喷而成，直径为400mm~500mm，相邻圆柱形注浆体单元圆心之间的距离为250mm~300mm，咬合长度为150mm~200mm。

7.如权利要求3所述的一种在溶洞地质内的工程桩的成桩工艺，其特征在于：所述步骤七中通过承载力检测和桩身完整性检测来验证工程桩质量，符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014的相关要求。