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１．工程概况
新建漳州港尾铁路工程石坑中桥中心里程为DK41+132.00，孔跨布置未1×24m，桥梁全长35.74m，群桩基础，每个台6根桩，桩径1.0m，桩长为34m。桥梁为普通铁路简支T梁，集中预制，架桥机架设。
2.工程地质特征
桥梁位于一宽度为8m的大型冲沟里面，冲沟在台风暴雨季节，水量和流速非常大。桥梁主要位于冲击扇区，地表存在大量的漂石，粒径大小不等，岩性为花岗闪长岩，厚度为24.80~30.60m，属Ⅳ级次坚石。
3.桩基钻孔施工主要问题
3.1由于漂石层间裂隙发育，斜坡岩层数较多，连通性好，当钻孔进尺至裂隙处时，孔内泥浆马上顺裂隙流走，造成上孔壁坍塌，严重者造成埋钻。
3.2弱风化花岗岩岩质坚硬且出露面凹凸不平，不仅进尺缓慢，同时极易造成卡钻、钻头打裂等现象。
3.3由于岩面呈斜坡状、钻孔进尺至斜坡面时极易造成偏孔。
4.斜坡岩钻孔处理方法
通過设计地质情况结合现场施工情况，确定岩层斜坡情况和岩层风化情况，从而确定不同的处理措施，一般来说，对于埋深较浅的斜坡岩，由于进尺浅、钻锤落距较小，冲击力不足等原因，容易出现偏孔、跑钻、卡钻等问题，处理方法采取深孔水压爆破；对于埋深较大，容易出现卡钻、偏孔、漏浆、坍塌埋钻等问题，处理方法采取回填片石、粘土，如果这种处理方法效果不佳的话，可采取回填混凝土。
5.钻孔施工措施
5.1深孔水压爆破处理措施
“深孔水压爆破”中的所谓“深孔”，有的定义为炮孔直径75mm以上，钻孔深度5m以上的炮孔，称为“深孔”。当钻孔桩采取深孔水压爆破施工，其炮孔是采用地质钻机钻孔，其炮孔直径大于90mm，其深度远远大于5m。所以说钻孔桩采取深孔水压爆破，其炮孔名符其实为“深孔”。何谓“水压爆破”，就是往炮孔中一定位置注入一定量的水，最后用炮泥回填堵塞炮孔。对于炮孔无论用水进行径向耦合还是用水进行体积耦合，其作用原理是利用水的不可压缩的特征，无损失地传递炸药爆炸能量，有利于围岩的破碎，与常规深孔爆破相比，具有显著的“节能环保”作用。
5.1.1深孔水压作用原理
对于工程爆破，药包埋入介质中，根据药包作用不同，将药包分为内部作用药包、松动药包和抛掷药包等三种。所谓“抛掷药包”，系药包爆破后将部分介质抛到漏斗坑以外，并形成明显的漏斗坑；“松动药包”，系药包爆炸后，部分介质凸起高出介质表面；“内部作用药包”，系药包爆炸过后，从介质表面看不到什么变化，可以说介质受了“内伤”，即药包附近的介质被压缩或被破碎。三种药包无论哪种药包，其共同点是，当药包爆炸后，在其药包附近的围岩（土）都会产生破碎（压缩），形成破碎或压缩圈，在这个作用圈内，其介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，如果介质是岩石便会破碎，会出现大量的径向裂缝、裂隙；如果是土，便会受到压缩变成空腔。或者说，由于岩层出现了破碎或裂缝，“钻孔桩深孔水压爆破”，由于药包在岩层中的位置以及药包重量，决定了钻孔桩深孔水压爆破为“内部作用药包”，就是要把炮孔附近的围岩炸得破碎，或出现大量的径向裂缝、裂隙。深孔水压爆破后，桩基岩层出现破碎或裂缝，然后用冲击钻冲砸已破碎或已有裂缝的岩层,桩基岩层在冲击钻的冲砸作用下破碎悬浮在泥浆中排出孔外。
5.1.2施工方法
钻孔桩深孔水压爆破按施工前后次序分为钻炮孔、装药注水、回填堵塞和冲击钻孔等三个过程。
(1)钻炮孔
采用地质钻在桩中心轴线位置按桩深钻一个炮孔，Φ=110mm。在钻孔过程中由于有土层、还有溶洞，为防止炮孔塌孔，炮孔钻孔采取钢套管跟进成孔。钻孔达到要求孔深后，要清除孔内残渣和泥浆内的泥砂，可利用地质钻机进行清孔。为防止钢套管拔出炮孔再出现塌孔，必须在钢套管内再装入通长塑料套管。待塑料套管套入后，就可以把钢套管拔出炮孔外，而塑料套管仍在原位置不动，塑料套管起到保护炮孔不塌孔。
(2)装药、注水、回填堵塞
在孔外用宽胶布将药包、绑在与一根与炮孔深度相同长的钢筋上,把绑有多个药包的钢筋顺着塑料套管放入炮孔中，然后往炮孔中注水，待水位升至离炮孔口1m左右时，用炮泥回填堵塞。为防止炮泥混入水中，水与炮泥之间要有隔离物，实际上用草拧成团作为隔离物就可以了。
(3)冲击钻钻孔
钻孔桩采用深孔水压爆破之后，可以立即用冲击钻钻孔。
图1 电起爆装药结构图 图2 导爆索起爆装药结构图
5.2回填填充物处理措施
5.2.1填充物处理原理
当岩层斜坡面埋深较深时，采用回填填充物的方法，主要作用是调整岩面，通过强度较大的填充物，将斜坡岩的较低处填充起来，使得钻头下落冲击时，岩面基本为一个水平面，和钻头下落方向基本垂直，解决了跑钻、卡钻、偏孔等问题。一般来说，斜坡岩钻孔回填填充物处理措施一般分两种，如下：
(1)填片石法：注意片石粒径不能过大，据桩径大小选择适当粒径、强度高的片石，采用小冲程将片石冲实、冲平，再采用小冲程慢进尺纠偏。
(2)回填混凝土：遇到斜面岩偏孔时，首先清孔，下导管，将不低于C30的早强混凝土灌平，待混凝土强度达到70%后再冲击纠偏。
5.2.2施工方法
(1)资料准备：一般来说，斜坡岩地质较为复杂，滨海、岩溶地区地质均可能存在，设计必须提高地质勘察质量,开工前必须掌握详细的地质资料。
(2)确定成孔顺序：按先长桩后短桩、先低位桩后高位桩,先周边桩后中间桩,有利于后续孔桩的顺序施工。对于一个桥墩,长桩先施工,易截断溶洞通道,利于后面短桩的施工;一座桥,由于水流总是由高向低,先施工低位孔桩,可部分截断溶洞通道,利于高位桥墩的施工。
(3)平整场地：清除杂物、平整场地。场地要夯实,以便安装钻机。如遇软土,适当处理,防止地面沉陷,保证机械设备的稳定。钢护筒埋设时顶面高出施工地面30cm,底部用粘土填筑并夯实处理。
(4)填充材料准备：主要有填充片石、浓浆护壁、袋装水泥、粘土封堵、注浆等几种方法。所以在现场必须根据设计的地质情况,在斜坡岩发育的的桩位准备适量片石、粘土及适当数量的袋装水泥(封堵裂隙) 、制备足量的泥浆(漏浆时及时补浆) 。
(5)泥浆制备：泥浆制备采取在钢护筒内按比例注水和添加少量膨润土,利用冲锤反复冲击进行造浆; 为保证泥浆的循环利用,在墩位周边修建泥浆池和沉淀池。用冲击钻成孔时泥浆的技术指标如下。
1)比重:砂粘土地质时为1.3,大漂石、卵石层时为1.4,岩石层时1.2。
2)黏度:一般地层(砂质粘土及黏质砂土)为16～22 s;松散易坍地层为19～28 s。
3)含砂率:新制泥浆< 4%。
4)胶体率≥95%。
5) pH值> 6.5。
(6)埋设钢护筒:为固定桩位、钻孔导向、防止孔口地面坍塌、承受因提高孔内水头增加的压力,须埋设钢护筒。
(7)安装钻机：钻机平台必须进行夯实整平处理,垫平垫实底架,保持稳定,并使其不产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称栓牢拉紧。根据测量资料,通过钻架上滑轮缘的铅垂线应对准桩位(或护筒底)中心,其偏差不得大于2cm。采用长护筒时,每次护筒跟进后,钻架应按变更后的护筒底中心重新对位,要反复核对中心位置, 以免造成打坏护筒或斜孔。
(8)冲击钻孔：初始造孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实, 竖直、圆顺,对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击,冲程以2.0～3.0m为宜。但在下列情况时,应采用2.0m以下的中低冲程:在斜面顶板开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0～3.0m范围内钻进时;在停钻投泥重新开钻时。均匀钻进时，起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或护筒,或因提速过快而造成负压引起塌孔。在钻进过程中,必须勤松绳,每次少松绳,防止打空锤。勤清碴,使钻头绳经常冲击新鲜地层。钻孔应一次成孔,不得中途停顿。如因故障停顿时,钻头应提出孔外,孔口加盖防护。
(9)检查成孔：钻进过程中经常检查钻头导向装置、冲锤磨损情况,确保孔位中心、孔径、垂直度满足要求。对已钻成的孔进行检查。检孔器用螺纹钢筋制作,高度为钻孔直径的4倍,外侧直径与设计桩径相同。每钻进2m,应用检孔器检查测量一次孔径。如果检孔器不能通过,即表明钻孔不合要求,可能发生弯孔、斜孔、十字槽或探头石等问题。因此,应抛片石、粘土坯至直径开始变小处以上0.5m再行钻孔。禁止未投片石、粘土,单纯使用钻头修孔,以防卡钻事故。
(10)斜坡岩冲击钻进：根据地质柱状图,在冲孔至离斜坡岩面1m左右时,就要采取加大泥浆比重,而且要选用小冲程进尺,接近斜坡岩面时勤观察、勤检查,凭手握冲击主绳的手感,钻头冲击岩层的响声,抽取的岩样判断是否接近斜坡岩层。当钻头接近倾斜岩面时,出现明显的跑钻时，抛填厚1.5～2.0m,直径25～30cm的片石、粒径10cm左右的碎石和粘土块,以45cm小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛填厚0.8～1.0m,相同配比的混合物,以80cm 大冲程冲孔,反复进行,直至成孔。
若因岩层面倾斜较大、岩层强度很高时而导致桩孔偏移,采用回填片石效果不佳而无法纠正时,可考虑采用清孔后灌筑高强度等级混凝土进行处理,一般采用不低于C30的水下混凝土(掺早强剂) ,待混凝土达到一定强度,与基岩形成整体后,再进行钻进。在击穿岩层裂隙之前,要安排专人密切观察孔内泥浆面的变化,发现漏浆时应马上提锤、加补泥浆并抛填片石。如果漏浆严重要采取加填袋装粘土等,使泥浆面不再下降并稳定后,采用小冲程轻打挤压形成泥石孔壁护孔; 如果桩孔仍继续漏浆,则改抛片石、粘土、袋装水泥冲击挤压到溶洞中,堵塞溶洞通道。如此反复操作,直到不再漏浆为止。
5.3钻孔事故处理
5.3.1塌孔
如孔内水位突然下降,孔口冒水泡,出碴量显著增加而不见进尺、钻机负荷显著增加,则是塌孔的表现。泥浆比重不够,水头不足,在软砂层中钻进进尺太快,吊入钢筋骨架时碰撞孔壁都会发生塌孔。如塌孔不严重可采用砂与粘土混合物回填到塌孔处以上1～2m,改善泥浆性能或加深钢护筒,可继续钻进。塌孔严重时,应立即回填,待回填土沉积密实后,查明地质原因重新启钻。
5.3.2偏孔
在钻孔中遇到孤石、探头石或斜面岩层时,钻机的底座未安置水平或产生不均匀沉陷,均会发生偏孔。所以,在钻孔施工中要经常校正钻机工作平台,勤予检查钻头起重钢丝绳。同时,钻进过程中用外径等于设计孔径,长度等于孔径4～6倍的检孔器放入孔内检校,如已发生偏孔,可在偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔。遇到孤石、探头石或斜面岩层造成偏孔严重时,在孔内回填片石和粘土块,同时减小钻机冲程,然后继续冲孔。混合填料经反复冲砸在孔内形成高出斜坡岩层面的一个较坚硬的混合柱体,具有足够传递冲击能,达到破碎斜面的目的。同时形成坚实、圆顺的过渡孔口,为以下的钻孔作业起到良好的导向作用。
5.3.3钻物掉落
操作不当、钢丝绳发生疲劳破坏或吊环焊接处脱焊等,均会使钻头落入孔内。掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或塌孔土埋住时应首先清孔,使打捞工具能接触钻锥。要经常检查钻具、钢丝绳和联结装置,为方便打捞可在钻头上预先焊打捞环、打捞扣。钻机钻头打捞方法可采用绳套法、月牙钩、打捞环及打捞架辅助绳套法。如不深也可采用潜水员下水栓套,或采取下钢护筒人工清理至埋钻位置,取出钻头等。
5.3.4缩孔和扩孔
钻孔过程中要及时焊补钻锥,如遇地层中橡皮土要上下反复扫孔以扩大孔径;如因扩孔引起坍塌影响钻进,应按塌孔处理。
6.结束语
斜坡岩发育地区地质构造复杂多变,其具体处理方案不一。在每一根桩基施工前,技术人员首先认真分析勘察地质报告,必要时应补充超前钻探,进一步探明溶洞分布情况,准确作出地质预报,根据地质预报初步确定处理方案和施工工艺。
(1)确定科学、合理的施工顺序。按先长桩后短桩、先低位桩后高位桩,先周边桩后中间桩的施工原则,以利于后续孔桩的施工。
(2)做好施工预案,备足处理所需材料。预先编制好处理方案,备足填充所用碎石、片石、袋装粘土、袋装水泥,跟进用钢护筒等。做好技术交底,随着施工的进展,对地质情况进一步了解,随时修订技术措施,确保发生异常时能及时处理。
(3)认真核对地质,做好终孔条件判断。由于斜坡岩发育的无规律性,可预见性差,虽有设計的地质钻探资料,但与实际孔桩直径相比,还不能完全真实反映孔桩的地质情况，要加强施工现场的地质核对,慎重做好终孔条件的判断。
新建漳州港尾铁路工程石坑中桥中心里程为DK41+132.00，孔跨布置未1×24m，桥梁全长35.74m，群桩基础，每个台6根桩，桩径1.0m，桩长为34m。桥梁为普通铁路简支T梁，集中预制，架桥机架设。
2.工程地质特征
桥梁位于一宽度为8m的大型冲沟里面，冲沟在台风暴雨季节，水量和流速非常大。桥梁主要位于冲击扇区，地表存在大量的漂石，粒径大小不等，岩性为花岗闪长岩，厚度为24.80~30.60m，属Ⅳ级次坚石。
3.桩基钻孔施工主要问题
3.1由于漂石层间裂隙发育，斜坡岩层数较多，连通性好，当钻孔进尺至裂隙处时，孔内泥浆马上顺裂隙流走，造成上孔壁坍塌，严重者造成埋钻。
3.2弱风化花岗岩岩质坚硬且出露面凹凸不平，不仅进尺缓慢，同时极易造成卡钻、钻头打裂等现象。
3.3由于岩面呈斜坡状、钻孔进尺至斜坡面时极易造成偏孔。
4.斜坡岩钻孔处理方法
通過设计地质情况结合现场施工情况，确定岩层斜坡情况和岩层风化情况，从而确定不同的处理措施，一般来说，对于埋深较浅的斜坡岩，由于进尺浅、钻锤落距较小，冲击力不足等原因，容易出现偏孔、跑钻、卡钻等问题，处理方法采取深孔水压爆破；对于埋深较大，容易出现卡钻、偏孔、漏浆、坍塌埋钻等问题，处理方法采取回填片石、粘土，如果这种处理方法效果不佳的话，可采取回填混凝土。
5.钻孔施工措施
5.1深孔水压爆破处理措施
“深孔水压爆破”中的所谓“深孔”，有的定义为炮孔直径75mm以上，钻孔深度5m以上的炮孔，称为“深孔”。当钻孔桩采取深孔水压爆破施工，其炮孔是采用地质钻机钻孔，其炮孔直径大于90mm，其深度远远大于5m。所以说钻孔桩采取深孔水压爆破，其炮孔名符其实为“深孔”。何谓“水压爆破”，就是往炮孔中一定位置注入一定量的水，最后用炮泥回填堵塞炮孔。对于炮孔无论用水进行径向耦合还是用水进行体积耦合，其作用原理是利用水的不可压缩的特征，无损失地传递炸药爆炸能量，有利于围岩的破碎，与常规深孔爆破相比，具有显著的“节能环保”作用。
5.1.1深孔水压作用原理
对于工程爆破，药包埋入介质中，根据药包作用不同，将药包分为内部作用药包、松动药包和抛掷药包等三种。所谓“抛掷药包”，系药包爆破后将部分介质抛到漏斗坑以外，并形成明显的漏斗坑；“松动药包”，系药包爆炸后，部分介质凸起高出介质表面；“内部作用药包”，系药包爆炸过后，从介质表面看不到什么变化，可以说介质受了“内伤”，即药包附近的介质被压缩或被破碎。三种药包无论哪种药包，其共同点是，当药包爆炸后，在其药包附近的围岩（土）都会产生破碎（压缩），形成破碎或压缩圈，在这个作用圈内，其介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，如果介质是岩石便会破碎，会出现大量的径向裂缝、裂隙；如果是土，便会受到压缩变成空腔。或者说，由于岩层出现了破碎或裂缝，“钻孔桩深孔水压爆破”，由于药包在岩层中的位置以及药包重量，决定了钻孔桩深孔水压爆破为“内部作用药包”，就是要把炮孔附近的围岩炸得破碎，或出现大量的径向裂缝、裂隙。深孔水压爆破后，桩基岩层出现破碎或裂缝，然后用冲击钻冲砸已破碎或已有裂缝的岩层,桩基岩层在冲击钻的冲砸作用下破碎悬浮在泥浆中排出孔外。
5.1.2施工方法
钻孔桩深孔水压爆破按施工前后次序分为钻炮孔、装药注水、回填堵塞和冲击钻孔等三个过程。
(1)钻炮孔
采用地质钻在桩中心轴线位置按桩深钻一个炮孔，Φ=110mm。在钻孔过程中由于有土层、还有溶洞，为防止炮孔塌孔，炮孔钻孔采取钢套管跟进成孔。钻孔达到要求孔深后，要清除孔内残渣和泥浆内的泥砂，可利用地质钻机进行清孔。为防止钢套管拔出炮孔再出现塌孔，必须在钢套管内再装入通长塑料套管。待塑料套管套入后，就可以把钢套管拔出炮孔外，而塑料套管仍在原位置不动，塑料套管起到保护炮孔不塌孔。
(2)装药、注水、回填堵塞
在孔外用宽胶布将药包、绑在与一根与炮孔深度相同长的钢筋上,把绑有多个药包的钢筋顺着塑料套管放入炮孔中，然后往炮孔中注水，待水位升至离炮孔口1m左右时，用炮泥回填堵塞。为防止炮泥混入水中，水与炮泥之间要有隔离物，实际上用草拧成团作为隔离物就可以了。
(3)冲击钻钻孔
钻孔桩采用深孔水压爆破之后，可以立即用冲击钻钻孔。
图1 电起爆装药结构图 图2 导爆索起爆装药结构图
5.2回填填充物处理措施
5.2.1填充物处理原理
当岩层斜坡面埋深较深时，采用回填填充物的方法，主要作用是调整岩面，通过强度较大的填充物，将斜坡岩的较低处填充起来，使得钻头下落冲击时，岩面基本为一个水平面，和钻头下落方向基本垂直，解决了跑钻、卡钻、偏孔等问题。一般来说，斜坡岩钻孔回填填充物处理措施一般分两种，如下：
(1)填片石法：注意片石粒径不能过大，据桩径大小选择适当粒径、强度高的片石，采用小冲程将片石冲实、冲平，再采用小冲程慢进尺纠偏。
(2)回填混凝土：遇到斜面岩偏孔时，首先清孔，下导管，将不低于C30的早强混凝土灌平，待混凝土强度达到70%后再冲击纠偏。
5.2.2施工方法
(1)资料准备：一般来说，斜坡岩地质较为复杂，滨海、岩溶地区地质均可能存在，设计必须提高地质勘察质量,开工前必须掌握详细的地质资料。
(2)确定成孔顺序：按先长桩后短桩、先低位桩后高位桩,先周边桩后中间桩,有利于后续孔桩的顺序施工。对于一个桥墩,长桩先施工,易截断溶洞通道,利于后面短桩的施工;一座桥,由于水流总是由高向低,先施工低位孔桩,可部分截断溶洞通道,利于高位桥墩的施工。
(3)平整场地：清除杂物、平整场地。场地要夯实,以便安装钻机。如遇软土,适当处理,防止地面沉陷,保证机械设备的稳定。钢护筒埋设时顶面高出施工地面30cm,底部用粘土填筑并夯实处理。
(4)填充材料准备：主要有填充片石、浓浆护壁、袋装水泥、粘土封堵、注浆等几种方法。所以在现场必须根据设计的地质情况,在斜坡岩发育的的桩位准备适量片石、粘土及适当数量的袋装水泥(封堵裂隙) 、制备足量的泥浆(漏浆时及时补浆) 。
(5)泥浆制备：泥浆制备采取在钢护筒内按比例注水和添加少量膨润土,利用冲锤反复冲击进行造浆; 为保证泥浆的循环利用,在墩位周边修建泥浆池和沉淀池。用冲击钻成孔时泥浆的技术指标如下。
1)比重:砂粘土地质时为1.3,大漂石、卵石层时为1.4,岩石层时1.2。
2)黏度:一般地层(砂质粘土及黏质砂土)为16～22 s;松散易坍地层为19～28 s。
3)含砂率:新制泥浆< 4%。
4)胶体率≥95%。
5) pH值> 6.5。
(6)埋设钢护筒:为固定桩位、钻孔导向、防止孔口地面坍塌、承受因提高孔内水头增加的压力,须埋设钢护筒。
(7)安装钻机：钻机平台必须进行夯实整平处理,垫平垫实底架,保持稳定,并使其不产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称栓牢拉紧。根据测量资料,通过钻架上滑轮缘的铅垂线应对准桩位(或护筒底)中心,其偏差不得大于2cm。采用长护筒时,每次护筒跟进后,钻架应按变更后的护筒底中心重新对位,要反复核对中心位置, 以免造成打坏护筒或斜孔。
(8)冲击钻孔：初始造孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实, 竖直、圆顺,对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击,冲程以2.0～3.0m为宜。但在下列情况时,应采用2.0m以下的中低冲程:在斜面顶板开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0～3.0m范围内钻进时;在停钻投泥重新开钻时。均匀钻进时，起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或护筒,或因提速过快而造成负压引起塌孔。在钻进过程中,必须勤松绳,每次少松绳,防止打空锤。勤清碴,使钻头绳经常冲击新鲜地层。钻孔应一次成孔,不得中途停顿。如因故障停顿时,钻头应提出孔外,孔口加盖防护。
(9)检查成孔：钻进过程中经常检查钻头导向装置、冲锤磨损情况,确保孔位中心、孔径、垂直度满足要求。对已钻成的孔进行检查。检孔器用螺纹钢筋制作,高度为钻孔直径的4倍,外侧直径与设计桩径相同。每钻进2m,应用检孔器检查测量一次孔径。如果检孔器不能通过,即表明钻孔不合要求,可能发生弯孔、斜孔、十字槽或探头石等问题。因此,应抛片石、粘土坯至直径开始变小处以上0.5m再行钻孔。禁止未投片石、粘土,单纯使用钻头修孔,以防卡钻事故。
(10)斜坡岩冲击钻进：根据地质柱状图,在冲孔至离斜坡岩面1m左右时,就要采取加大泥浆比重,而且要选用小冲程进尺,接近斜坡岩面时勤观察、勤检查,凭手握冲击主绳的手感,钻头冲击岩层的响声,抽取的岩样判断是否接近斜坡岩层。当钻头接近倾斜岩面时,出现明显的跑钻时，抛填厚1.5～2.0m,直径25～30cm的片石、粒径10cm左右的碎石和粘土块,以45cm小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛填厚0.8～1.0m,相同配比的混合物,以80cm 大冲程冲孔,反复进行,直至成孔。
若因岩层面倾斜较大、岩层强度很高时而导致桩孔偏移,采用回填片石效果不佳而无法纠正时,可考虑采用清孔后灌筑高强度等级混凝土进行处理,一般采用不低于C30的水下混凝土(掺早强剂) ,待混凝土达到一定强度,与基岩形成整体后,再进行钻进。在击穿岩层裂隙之前,要安排专人密切观察孔内泥浆面的变化,发现漏浆时应马上提锤、加补泥浆并抛填片石。如果漏浆严重要采取加填袋装粘土等,使泥浆面不再下降并稳定后,采用小冲程轻打挤压形成泥石孔壁护孔; 如果桩孔仍继续漏浆,则改抛片石、粘土、袋装水泥冲击挤压到溶洞中,堵塞溶洞通道。如此反复操作,直到不再漏浆为止。
5.3钻孔事故处理
5.3.1塌孔
如孔内水位突然下降,孔口冒水泡,出碴量显著增加而不见进尺、钻机负荷显著增加,则是塌孔的表现。泥浆比重不够,水头不足,在软砂层中钻进进尺太快,吊入钢筋骨架时碰撞孔壁都会发生塌孔。如塌孔不严重可采用砂与粘土混合物回填到塌孔处以上1～2m,改善泥浆性能或加深钢护筒,可继续钻进。塌孔严重时,应立即回填,待回填土沉积密实后,查明地质原因重新启钻。
5.3.2偏孔
在钻孔中遇到孤石、探头石或斜面岩层时,钻机的底座未安置水平或产生不均匀沉陷,均会发生偏孔。所以,在钻孔施工中要经常校正钻机工作平台,勤予检查钻头起重钢丝绳。同时,钻进过程中用外径等于设计孔径,长度等于孔径4～6倍的检孔器放入孔内检校,如已发生偏孔,可在偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔。遇到孤石、探头石或斜面岩层造成偏孔严重时,在孔内回填片石和粘土块,同时减小钻机冲程,然后继续冲孔。混合填料经反复冲砸在孔内形成高出斜坡岩层面的一个较坚硬的混合柱体,具有足够传递冲击能,达到破碎斜面的目的。同时形成坚实、圆顺的过渡孔口,为以下的钻孔作业起到良好的导向作用。
5.3.3钻物掉落
操作不当、钢丝绳发生疲劳破坏或吊环焊接处脱焊等,均会使钻头落入孔内。掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或塌孔土埋住时应首先清孔,使打捞工具能接触钻锥。要经常检查钻具、钢丝绳和联结装置,为方便打捞可在钻头上预先焊打捞环、打捞扣。钻机钻头打捞方法可采用绳套法、月牙钩、打捞环及打捞架辅助绳套法。如不深也可采用潜水员下水栓套,或采取下钢护筒人工清理至埋钻位置,取出钻头等。
5.3.4缩孔和扩孔
钻孔过程中要及时焊补钻锥,如遇地层中橡皮土要上下反复扫孔以扩大孔径;如因扩孔引起坍塌影响钻进,应按塌孔处理。
6.结束语
斜坡岩发育地区地质构造复杂多变,其具体处理方案不一。在每一根桩基施工前,技术人员首先认真分析勘察地质报告,必要时应补充超前钻探,进一步探明溶洞分布情况,准确作出地质预报,根据地质预报初步确定处理方案和施工工艺。
(1)确定科学、合理的施工顺序。按先长桩后短桩、先低位桩后高位桩,先周边桩后中间桩的施工原则,以利于后续孔桩的施工。
(2)做好施工预案,备足处理所需材料。预先编制好处理方案,备足填充所用碎石、片石、袋装粘土、袋装水泥,跟进用钢护筒等。做好技术交底,随着施工的进展,对地质情况进一步了解,随时修订技术措施,确保发生异常时能及时处理。
(3)认真核对地质,做好终孔条件判断。由于斜坡岩发育的无规律性,可预见性差,虽有设計的地质钻探资料,但与实际孔桩直径相比,还不能完全真实反映孔桩的地质情况，要加强施工现场的地质核对,慎重做好终孔条件的判断。