马山工业园区旧城改造项目岩溶地层钻孔灌注桩漏浆

本科毕业论文（设计）题目：马山工业园区旧城改造项目岩溶地层钻孔灌注桩漏浆、埋钻问题探讨姓名：马志兴学号：20121001604学院（课部）：工程学院专业：勘查技术与工程指导教师：吴翔职称：教授评阅人：职称：2016年6月中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）1摘要我国南方是一个岩溶发育比较集中地地区，随着南方经济建设的发展，岩溶地区工程基础施工建设项目也越来越多。因此受岩溶地层的影响，引发了很多工程地质问题诸如岩溶地基受岩石的不完整性失去了稳定性和岩溶地层做钻孔灌注桩过程中遇到漏浆、埋钻等问题受到人们的关注。因此，全面准确分析这些问题原因，设计正确的岩溶处理方法对岩溶地区工程建设有重大意义。目前，国内外学者对岩溶地层施工中遇到的卡钻、埋钻、漏浆、堵漏和防斜等问题进行了很多研究，而且也取得很多成就和成果，但是应用到实际工程中出现的岩溶问题，处理方法达不到现场预期效果。武汉市江夏区马山工业园区旧城改造项目C块地大面积区域属于石灰岩岩溶强发育地区，其建筑桩基采用冲击钻孔灌注桩施工工艺，岩溶强发育给施工带来了很多问题。由于岩溶地层出现复杂裂隙和多种类型溶洞导致施工过程出现多次漏浆和埋钻问题。本文针对该项目中出现的漏浆和埋钻问题通过现场调研和参考相关文献进行科学分析，结合现场处理的方法对其进行合理分析并提出最优解决方法。关键词：岩溶地层、钻孔灌注桩、漏浆、埋钻、科学分析、改进中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）2ABSTRACTSouthChinaKarstisarelativelyconcentratedarea,withthedevelopmentoftheSouth'seconomicconstruction,foundationconstructioninkarstareaconstructionprojectsisalsoincreasing.Thereforeitaffectedkarstformations,causedalotofproblemssuchasengineeringgeologicalkarstrockfoundationthatdoesnotlosethestabilityandintegrityofthekarstformationsencounteredindoingboredmudleakage,undergrounddrillingandotherissuesattentions.Atpresent,domesticandforeignscholarskarstformationsencounteredintheconstructionofstuckpipe,burieddrilling,mudleakage,pluggingandanti-obliqueandotherissuesalotofresearch,butalsomanyachievementsandresults,butthecombinationoftheactualprojectappearsenoughforkarstissuesaddressedreachthesiteisexpectedtoexpectations.MasancityofWuhanIndustrialParkredevelopmentprojectCblockbelongingtoalargeareaofstrongdevelopmentinKarstregions,theimpactoftheuseofbuildingpileboredpileconstructiontechnology,strongkarstdevelopmenttotheconstructionofalotofproblems.Sincetheemergenceofcomplexfracturesandkarstformationscaveleadingtomanytypesofconstructionappearsmorethanonceplasmaleakageandburiedpipeproblems.Thispaperappearsintheprojectandleakageofplasmaburiedpipeproblemsthroughfieldinvestigationandrefertotherelevantliteratureforscientificanalysis,combinedwithon-sitetreatmentmethodbereasonablyanalyzedandproposedoptimalsolutions.Keywords:Karstformations,drillingpile,mudleakage,burieddrill,Scientificanalysis,improvement中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）3目录第一章绪论...................................................4第一节选题意义...........................................4第二节国内外钻孔灌注桩漏浆、埋钻问题研究现状.............4第三节研究思路...........................................5第二章工程概况...............................................6第一节施工现场设计.......................................6第二节地质概况..........................................8第三节施工总况...........................................10第三章钻孔灌注桩漏浆、埋钻题探讨.............................12第一节现场施工漏浆、埋钻问题概况.........................12第二节漏浆...............................................14第三节埋钻...............................................22第四章结论...................................................28致谢......................................................29参考文献......................................................30中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）4第一章绪论第一节选题意义岩溶又名卡斯特，是水对可溶岩石即石灰岩、泥灰岩、大理岩、石膏、岩盐层等进行化学溶蚀和物理机械破坏作用从而形成的溶洞、溶沟、裂隙、暗河、石芽、漏斗、钟乳石等奇特的地面及地下形态的总称[1]。岩溶在我国是一种很常见危险性地质现象。长期以来，在岩溶地区的各项工程建设中，由于遇到场地内出现多种岩溶形态，岩溶地下水和其他地质作用等会对地基稳定性产生极大的影响，同时也造成了工程质量问题和安全隐患。通常，岩溶地区地质构造非常复杂，各个时期、各种成因的岩溶强发育，造成工程建设施工难度大而且还会增加安全隐患。随着经济快速发展的今天，世界各国对岩溶地区开发利用尤为普遍，尤其以路桥梁基桩和高层建筑基桩开发为主，但由此也频繁引发岩溶塌孔、埋钻、漏浆等一系列问题，成为工程项目建设拦路石，已引起了国际社会的普遍关注。本文对马山工业园旧城改造项目钻孔灌注桩施工进行调研，工程设计耗时一个月完工，但实际已经施工两个月完成56%的工程，每出现漏浆事故大约耗时4-72小时处理，每出现一次埋钻事故大约耗时14-36小时处理。所以此次岩溶地质问题加大了工程成本和延长了工期，对甲方和乙方都造成了很大的经济损失。所以对漏浆和埋钻问题的探讨，除了对马山工业园旧城改造项目工程有直接指导意义和使用价值，还在许多类似工程方面有巨大的参考价值。第二节国内外钻孔灌注桩漏浆、埋钻问题研究现状1990年，PerrierH,simonM和LacroixM.[2]通过土工织物处理石灰岩路基和临近路基溶洞塌陷的工程实例,解释了其利用土工织物做成网状结构来预防岩溶地区路基的溶洞塌陷,对国内相关工程的设计处理方案有巨大的参考价值。1991年,GarlangerJ.E[3]提出了溶洞的工程地质勘察方法,并对此类场地的基础设计原则和方法也做了总结。1996年,GooodingD.J.和AbdullaW.A.[4]提出了石灰岩上弱胶结沙层塌陷的预测模型。1998年，WhiteWB[5]提出对影响桩基稳定安全及施工的岩溶地貌，可根据其所处地理环境和地质条件综合分析，因地制宜进行处理。2004年,英国TonyWaltham[6]和二十多位不同国家专家编写了《塌陷与沉陷一工程与建设中的岩溶与洞穴岩体问题》,阐述了岩溶隐患的工程处理问题。国外对岩溶桩基础施工遇到的漏浆、埋钻问题处理研究相对浅显，但对岩溶地层的事故的原因分析研究非常值得我们借鉴。熊源宗等对钻孔灌注桩施工遇到埋钻事故，从工程地质和土力学方面分析了埋钻的成因，并进行了钻孔泥浆换浆，清除孔内混凝土，依据检测抗拔试验原理，采用反力顶升法对提钻事故进行了很成功的处理[7]。赵绎钧对一起发生在旋挖钻机大口径无循环钻孔过程中出现埋钻事故，进行了分析，并总结出事故发生的原因及普遍性，探讨了泥浆在无循环钻进工艺中的重要性，提出在钻杆与钻头分离前准备了“爆破法”的方案成功处理现场两起埋钻事故[8]。朱立群结合工程问题对软土砂层及砂质泥岩等复杂地质条件下钻孔桩施工中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）5出现的深层塌孔和串孔漏浆等问题进行研究，并采用单管高压旋喷桩来加固周围土体防止坍塌，解决了现场问题[9]。周雷春和张万涛结合工程项目中钻孔灌注桩施工时出现的漏浆现象和处理措施进行研究，结合不同地层漏浆情况采取回填黄土低速冲击、回填黄土加袋装水泥锤击封孔，该处理方法在现场应用取得了成功[10]。国内由于近些年工程建设项目快速发展，所以对岩溶地层大力开展研究，针对岩溶地层出现的漏浆、埋钻问题有一定的研究。从这些问题研究中有很多内容值得学习借鉴。第三节研究思路本文试图在己有的理论基础上,依托具体的工程项目,对岩溶地区钻孔灌注桩施工项目出现的漏浆、埋钻事故进行探讨。其中以C4号楼见洞率最为严重达到101根，同时C4楼也是岩溶最为复杂地层包含了工程所有地层情况。所以本文针对C4楼进行问题探讨来概括整个项目。具体来说,本文研究工作将主要包括如下两个方面:（1）本文以C4楼为基础研究事故原因，结合工程项目的调研，利用科学分析研究岩溶钻孔桩出现的事故原因。（2）结合国内外学者对该问题的研究，针对该项目探讨岩溶地区桩基施工出现漏浆、埋钻问题处理,提出解决具体工程问题的方法。本文在结合国内外已有岩溶钻孔桩事故处理新技术、典型实例解剖、现场调研与理论分析相结合的路线进行研究。以马山工业园旧城改造项目岩溶钻孔灌注桩漏浆、埋钻问题为依托,针对具体情况和调查研究结果,提出最为合理的解决方法，并对比分析现场处理处理方法，进行归纳总结。中国地质大学（武汉）本科毕业论文（设计）6第二章工程概况第一节施工现场设计本工程位于湖北省武汉市江夏区谭鑫培路，为马山工业园旧城改造一期项目C地块，工程包括四栋32-33层住宅楼。C1号楼由于通过超前钻钻孔取芯未发现岩溶发育地层，所以结合地层条件，以强风化砂岩及强风化泥岩作为拟建物的基础持力层，采用筏板基础所以不采用钻孔灌注桩基础。而C2、C3、C4号楼地处岩溶强发育地层，选择灰岩及中风化泥岩作为拟建物的桩端持力层，采用钻孔灌注桩基础。所以现场布置图2-1中从左到右Z形分布C1（为生活区位置）、C2、C3、C4号楼。图中工程主要材料材料为钢筋和水泥的