潛孔鉆機(jī)在巖溶強(qiáng)發(fā)育地層中的應(yīng)用
荊河特大橋巖溶強(qiáng)發(fā)育地層采用潛孔鉆機(jī)預(yù)鉆孔定位削弱樁基巖石的抵抗力、糾偏修正斜坡巖面斜孔。樁基鉆孔進(jìn)尺加快，斜坡巖面糾偏修正斜孔效果顯著。
地質(zhì)特征
巖溶是由石灰?guī)r等可溶性巖石長期受水的化學(xué)溶蝕作用而形成。巖溶地層存在溶洞、溶溝、溶槽、溶隙及溶隙填充，尤其是溶洞頂（底）板犬牙交錯，高低相差懸殊，溶洞內(nèi)填充物不詳。石灰?guī)r長期受水的化學(xué)溶蝕，巖層存在著軟硬不均或半巖半土、半巖半溶和斜坡巖面，鉆孔進(jìn)尺慢、斜坡巖面斜孔糾偏是巖溶樁基鉆孔的重點(diǎn)和難點(diǎn)技術(shù)。
施工難點(diǎn)
由于巖溶地層的復(fù)雜的地質(zhì)狀況，溶溝、溶槽、溶洞等相互連通，有軟塑、流塑充填物溶洞，無充填的空溶洞，鉆孔會發(fā)生頻繁漏漿。鉆頭穿透溶洞會出現(xiàn)泥漿驟然流失，使上部土層、松散砂土層、砂層順鉆孔陷進(jìn)入空溶洞，造成地面塌陷、塌孔、卡鉆、埋鉆等事故。
在巖溶強(qiáng)發(fā)育復(fù)雜地層鉆孔樁施工綜合起來主要有三大難點(diǎn)：
1.頻繁的鉆孔漏漿，造成地面塌陷、塌孔、卡鉆、埋鉆等事故；
2.遇到斜坡巖面發(fā)生斜孔，要反復(fù)進(jìn)行斜孔糾偏；
3.石灰?guī)r層硬度大，鉆孔進(jìn)尺十分緩慢，施工周期長；
潛孔鉆機(jī)預(yù)鉆孔
就是在樁基鉆孔施工前，用潛孔鉆機(jī)在樁基樁位巖面上鉆5～9個，直徑210mm的孔洞，在樁位整體、堅硬的巖面（斜坡巖面）上人工制造破碎巖層，通過用潛孔鉆機(jī)在樁基樁位巖面上鉆的多個孔洞，形成“蜂窩”狀的孔洞，有效地減小樁基柱狀巖石體積，人為制造樁基巖層的“臨空面”，能有效地削弱樁基柱狀巖石的抵抗力，斜坡巖面上的孔洞能更好地與鉆頭刃腳形成咬合作用，防止鉆頭順斜坡巖面傾斜方向偏轉(zhuǎn)，從而達(dá)到糾偏斜孔。經(jīng)過潛孔鉆機(jī)在樁基樁位巖層預(yù)鉆的多個孔洞，削弱樁基巖石的抵抗力，樁基巖層在鉆頭的巨大沖擊能量作用下容易破碎，從而達(dá)到加快施工進(jìn)度和斜坡巖面糾偏斜孔的目的。
鉆孔施工
預(yù)鉆孔采用SL400型潛孔鉆機(jī)，SL400型潛孔鉆機(jī)是一種輕型、高效多功能履帶式鉆機(jī)。該鉆機(jī)可在多種地層上采用壓縮空氣潛孔鉆進(jìn)，配合美國英格索蘭移動式壓縮機(jī)XHP1017(排氣量1017m3/30.3min,壓力范圍150-375psig),鉆孔直徑105～305mm,最大鉆進(jìn)深度213m。主要用于鉆鑿水井、監(jiān)測井、地源熱泵孔，也可用于橋梁樁基礎(chǔ)探孔的定位和偏孔的修正、以及樁基預(yù)鉆孔減小樁基巖石的硬度，從而加快樁基鉆孔施工進(jìn)度。采用鋼套管跟進(jìn)鉆采技術(shù)，有效地解決覆蓋層不易成孔的技術(shù)難題，主要原理為：沖擊器、釬頭將堅硬的巖層打碎，空氣壓縮機(jī)的高壓氣流將碎石沖出孔外。采用直徑200mm鉆頭、配帶對心和偏心擴(kuò)孔鉆具，五點(diǎn)式及多點(diǎn)式預(yù)先定位預(yù)打孔后，形成孔洞減小樁基巖石的硬度，預(yù)鉆的多個孔洞有導(dǎo)向作用防止偏孔，樁基鉆孔鋼護(hù)筒跟進(jìn)沖擊鉆鉆孔，樁基鉆孔不偏孔，進(jìn)尺快，有效地提高了沖擊鉆機(jī)進(jìn)尺速度，提高了工作效率、加快了施工進(jìn)度，確保了樁基質(zhì)量。
結(jié)語
巖溶強(qiáng)發(fā)育復(fù)雜地層鉆孔樁基礎(chǔ)施工，由于巖溶溝槽、溶洞等隱性不良地質(zhì)條件的影響，客觀上存在著很多不確定施工困難。石灰?guī)r硬度大，鉆孔進(jìn)尺慢，巖溶強(qiáng)發(fā)育地層鉆孔遇到傾斜巖面發(fā)生斜孔、偏孔，目前斜孔糾偏還沒有一套行之有效和成熟的施工工藝和技術(shù)措施,采用潛孔鉆機(jī)預(yù)鉆孔削弱樁基巖石的抵抗力，加快鉆孔進(jìn)尺，巖面上的孔洞能更好地與鉆頭刃腳形成咬合作用，防止鉆頭順斜坡巖面傾斜方向偏轉(zhuǎn)，從而達(dá)到糾偏斜孔。潛孔鉆機(jī)預(yù)鉆孔在巖溶強(qiáng)發(fā)育地層樁基輔助施工技術(shù)，相對一些傳統(tǒng)的基本處理方法，具有省工時、成本低、斜孔糾偏效果好等特點(diǎn)。（中鐵十六局集團(tuán) 鄭先奇）
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