一种流态土与后压浆联合处理岩溶地区钻孔灌注桩的方法与流程

本发明涉及一种钻孔灌注桩工程，具体涉及一种流态土与后压浆联合处理岩溶地区钻孔灌注桩的方法。

背景技术：

1、我国岩溶地质分布广泛，在岩溶地区施工大多采用钻孔灌注桩施工。在岩溶地区进行钻孔灌注桩施工时，面临着复杂的溶洞问题，传统处理方法大多采用片石+黏土等散体材料进行回填。目前，这种处理方法面临着两个问题：一是片石+黏土的散体材料填充的处理方式，会导致漏浆并且损失桩侧摩阻力。二是钻孔灌注桩施工时泥浆护壁会导致“泥皮”的产生，导致桩侧摩阻力严重下降。

2、流态土是由开挖渣土、建筑固废、废弃泥浆，加入水和固化剂搅拌而成具有一定流动性的混合材料，是一种具有一定强度、水稳定性、低渗透性和保持长期稳定的新型绿色工程材料。采用流态土回填溶洞，能够在灌注桩的周围形成均匀、致密的支撑层，显著提高桩身侧摩阻力，为灌注桩提供良好的支撑。由此可以解决传统材料导致的漏浆以及侧摩阻力损失的问题。

3、后压浆技术是指灌注桩施工时在桩侧和桩端埋设压浆管道，待桩身混凝土达到一定强度之后，通过泵送水泥浆液，固化桩侧泥皮的技术方法，解决桩侧摩阻力不能完全发挥的问题。后压浆技术能够很好地提高桩基侧摩阻力和端承力，从而提高桩基承载力，改善桩基承载性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中所存在的岩溶区钻孔灌注桩施工过程中溶洞段采用片石+黏土等传统散体材料回填而易漏浆，溶洞段的桩基侧摩阻力小，桩基承载力差的问题，提供一种流态土与后压浆联合处理岩溶地区钻孔灌注桩的方法，通过钻设灌注孔和排气孔，拌制流态土对溶洞进行回填；待流态土具有一定强度后，进行灌注桩的钻孔和混凝土灌注施工；待桩身混凝土的强度达到预定值后通过压浆管分别向桩端和桩侧注入水泥浆，通过流态土和后压浆的联合处理，不仅可以解决钻孔灌注施工过程中易漏浆的问题，还可以提高溶洞段桩基的侧摩阻力，并且还能有效消除泥皮对桩基础的不利的影响，最终提高桩基承载力。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种流态土与后压浆联合处理岩溶地区钻孔灌注桩，包括排气孔、流态土、灌注孔、灌注桩、压浆管；

4、所述排气孔位于溶洞顶部，用于溶洞内外空气流通；

5、所述流态土堆积于溶洞内，所述流态土顶部连接溶洞顶部，所述流态土凝结后对溶洞顶部具有支撑作用；

6、所述灌注孔从上到下依次贯穿溶洞顶部和流态土，并深入溶洞底部土层；

7、所述压浆管位于所述灌注孔内；

8、所述灌注桩为所述流态土浇筑至灌注孔内凝结后形成的柱状结构。

9、溶洞顶部钻设有灌注孔，灌注孔用于灌注流态土和混凝土；在灌注孔附近开设排气孔，排气孔与灌注孔保持一定距离，防止流态土在溶洞内堆积时堵塞排气孔，排气孔用于保持溶洞内外的空气流通；凝结后的流态土堆积在溶洞内，与溶洞顶部充分抵接，凝结后的流态土结构坚固，可对溶洞顶部起到支撑作用；灌注孔向下贯穿流态土并深入溶洞底部土层；为所述流态土浇筑至灌注孔内凝结后形成的柱状结构；灌注孔中还纵向设置有压浆管，压浆管用于为补充浆液，填充灌注桩与灌注孔之间的裂缝。

10、通过该灌注桩可以防止灌注桩施工过程中出现漏浆的问题，还可以提高溶洞段的桩基侧摩阻力，从而提高桩基承载力，解决泥浆护壁遗留的泥皮问题，提高桩基侧摩阻力和端承力，降低沉降量，改善桩基承载性能。

11、优选的，所述灌注孔内还包括钢筋笼，所述压浆管位于钢筋笼外侧，并延伸至钢筋笼底部。

12、灌注孔内设置钢筋笼，即提高了灌注桩的承载能力，还便于压浆管的安置。

13、优选的，所述压浆管分为端压浆管和侧压浆管，所述端压浆管至少为两个，所述侧压浆管至少为四个，压浆管底部超出钢筋笼底部至少250mm，其顶部超出地面至少400mm。

14、端压浆管用于为灌注孔与灌注桩底部进行压浆，以充分填充灌注孔与灌注桩底部之间的裂缝，进一步防止灌注桩的沉降和改善灌注桩基承载性能，端压浆管至少为两个，分别对称绑在钢筋笼的侧壁并延伸至底部，保证底部压浆的均匀性；侧压浆管至少为四个，均匀分布在钢筋笼的侧壁上并延伸至底部，用于为灌注孔与灌注桩侧壁进行压浆，以充分填充灌注孔与灌注桩侧壁之间的裂缝，进一步增强灌注桩基侧摩阻力，从而进一步提高桩基承载力。

15、优选的，所述侧压浆管上每间隔2～3m的位置开设注浆孔，所述注浆孔设三层封堵，第一层封堵为微型封堵器，第二层封堵为橡胶皮，第三层封堵为橡胶皮外层包裹的密封胶带。

16、浆液从注浆孔流出，流入灌注桩与灌注孔的缝隙之中，每间隔2～3m的位置开设注浆孔，确保浆液能够充分填满整个灌注桩与灌注孔的所有缝隙，注浆孔上设置有封堵，防止浇筑灌注桩时，泥浆从注浆孔流入压浆管中，从而堵塞压浆管，设置三层不同方式的封堵，进一步增强注浆孔的封堵效果。

17、优选的，所述灌注孔四周进行泥浆护壁处理，防止孔壁坍塌。

18、优选的，所述排气孔位于离灌注孔0.5-2m范围内。

19、排气孔不易与灌注孔太近，防止流态土在溶洞内堆积时堵塞排气孔，排气孔用于保持溶洞内外的空气流通，加快流态土的凝固时间，排气孔还可以在灌注流态土时保持溶洞内外的气压一致。

20、优选的，所述流态土由土、水、固化剂和外加剂组成。

21、优选的，所述固化剂为水泥，所述外加剂为硫酸钠和减水剂，硫酸钠可以促进水泥早期水化，大量生成的水化产物使浆体孔隙得到填充，结构致密，砂浆早期抗压强度提高；减水剂可以增大流态土的流动性，提高强度，节约水泥，改善混凝土的耐久性。

22、优选的，所述流态土的流动度为140~200mm，所述流态土7天无侧限抗压强度不小于0.2mpa，所述流态土28天无侧限抗压强度不小于0.4mpa。

23、调节流态土的配方比例，使流态土流动度范围和其无侧限抗压强度达到最优标准，能够满足灌注的流动性和凝固后的支撑强度。

24、所述流态土流动度的测试方法：首先准备好搅拌均匀的流态土，将两端开口的圆筒垂直放置于光滑水平面上，确保圆柱形筒下侧接触面与水平面之间没有空隙；然后将搅拌均匀的流态土倒入亚克力玻璃圆筒，分层振捣均匀；最后刮平圆柱形筒上表面，完成装样后沿竖直方向迅速提起圆筒，测量其最大扩展直径及其垂直于最大扩展直径方向的扩展直径，取二者平均值作为流态土的流动性。重复三次操作，取平均值作为流态土的流动性指标数值。

25、所述流态土无侧限抗压强度的测试方法：试验采用压力试验机，试验前先把压力机上下底座清理干净，取出养护至固定龄期的试块并用纸擦干表面的水，将试块放入下底座中心，然后下降上压板直至与试块上表面接触，打开加压阀门，以0.1kn/s速率连续均匀的对试块加荷，直至试块破坏，记录破坏荷载。以每组三个试块测值的算数平均值作为该组试块的无侧限抗压强度，精确至0.1kpa，当三个测值的最大值或者最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的20%时，将最大值和最小值一并舍弃，取中间值作为该组试块的无侧限抗压强度。

26、一种流态土与后压浆联合处理岩溶地区钻孔灌注桩的方法，包括以下步骤：

27、s1、在溶洞顶部钻设灌注孔和排气孔；

28、s2、通过灌注孔向溶洞内灌注流态土，流态土在溶洞内堆积与溶洞顶部抵接时停止灌注；

29、s3、流态土凝结后，在溶洞顶部灌注孔的基础上向下钻孔，钻至灌注孔贯穿流态土并深入溶洞底部土层；

30、s4、在灌注孔内布置压浆管；

31、s5、向灌注孔内浇筑混凝土泥浆，形成灌注桩；

32、s6、通过压浆管向灌注孔内进行压浆。

33、先在溶洞顶部钻设灌注孔和排气孔，灌注孔用于灌注流态土和混凝土，排气孔设置在灌注孔附近，并与灌注孔保持一定距离，防止流态土在溶洞内堆积时堵塞排气孔，排气孔用于保持溶洞内外的空气流通，流态土通过灌注孔填充至溶洞内，直至与溶洞顶部充分抵接，待流态土凝结后，其坚固的结构可对溶洞顶部起到支撑作用，继续向下开挖灌注孔，使灌注孔贯穿溶洞流态土并深入溶洞底部土层，在灌注孔内布置压浆管，然后向灌注孔内浇筑混凝土泥浆，形成灌注桩，灌注桩与灌注孔的底部和侧壁都保持连接，通过压浆管向灌注孔内压浆，将浆液充分灌入灌注桩与灌注孔之间的缝隙，增强溶洞段的桩基侧摩阻力和端承力，改善桩基承载性能。

34、优选的，所述步骤s3中，灌注孔完成钻孔后，对灌注孔四周进行泥浆护壁处理，防止孔壁坍塌，加固灌注孔四周，防止发生漏浆。

35、优选的，所述步骤s4中灌注孔内还设置有钢筋笼，压浆管设置在钢筋笼侧壁上。

36、灌注孔内还设置有钢筋笼，浇筑灌注桩时，钢筋笼与混凝土一起组成灌注桩，大大提高了灌注桩的刚度和承载能力，同时便于压浆管的安置，压浆管可以顺着钢筋笼的侧壁进行安装。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果：

38、1、本发明通过流态土回填和后压浆处理的联合应用，流态土凝固后在溶洞段形成稳定的支撑层，可以解决岩溶区钻孔灌注桩施工过程中溶洞段易出现漏浆的问题。

39、2、本发明中采用压浆管向灌注孔内进行压浆，能够解决灌注桩孔侧壁出现泥皮，降低灌注桩侧摩阻力的问题，从而提高桩基承载力，改善桩基承载性能。