岩溶区超大超深溶洞桩基后退式间歇控制预注浆施工方法与流程

本技术涉及岩溶区溶洞加固处理的领域，尤其是涉及一种岩溶区超大超深溶洞桩基后退式间歇控制预注浆施工方法。

背景技术：

1、灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔的手段在地基土中形成桩孔，并在桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而成型的桩基，是针对软弱地层桥梁基础处理的常用处理方式。

2、相关技术中，在地下遍布溶洞(多数为半填充或无填充溶洞)的岩溶区施作钻孔灌注桩时，钻孔灌注桩直接施工风险较大，原因在于溶洞以及溶洞上方存在的厚砂层的综合影响下，使得灌注桩成孔过程中，当钻机钻钻入溶洞时，钻机的护壁泥浆容易泄漏进而引发溶洞塌孔。因此在钻孔灌注桩成孔前通常需要往溶洞内进行填充注浆，以实现对溶洞的填充加固后，在进行灌注桩成孔施工；减少后续桩基成孔过程中造成溶洞塌孔的情况。

3、针对上述相关技术，以上处理方法在应对超大超深规模的溶洞时，需要往溶洞内注入大体量的砂浆才能实现对溶洞的填充加固，施工成本较高。

技术实现思路

1、为了满足在溶洞内进行钻孔灌注桩成孔施工条件的前提下，降低溶洞加固所需的施工成本。本技术提供了岩溶区超大超深溶洞桩基后退式间歇控制预注浆施工方法。

2、本技术提供的岩溶区超大超深溶洞桩基后退式间歇控制预注浆施工方法，采用如下的技术方案：

3、岩溶区超大超深溶洞桩基后退式间歇控制预注浆施工方法，包括以下步骤：

4、s1：灌注桩成孔孔位中心测量放样；

5、s2：溶洞探边取样：通过地质钻机以灌注桩成孔孔位中心为圆心，钻设若干圈探边孔进行取样探边；当探边变径达到一定距离后仍未确定溶洞边界时，停止探边；

6、s3：在探边孔旁通过钻机施作与溶洞连通的排气孔；

7、s4：注浆管安装施工：将注浆管通过探边孔放入至溶洞内并将注浆管顶端与注浆泵连通；所述注浆管底端外周开设有若干出浆口；

8、s5：后退间歇式注浆施工：注浆泵通过注浆管往溶洞内注入砂浆；每注入一定时间后暂停注浆，向上提升注浆管后再次进行注浆；重复以上步骤，直至注浆管提升至溶洞顶部并无法注入砂浆为止；

9、s6：重复步骤s4-s5：直至完成通过所有探边孔往溶洞内进行后退间歇式注浆施工，以在溶洞内的灌注桩成孔处形成固结体。

10、通过采用上述技术方案，利用固结体对溶洞的灌注桩成孔处进行支撑加固，后续灌注桩沉孔施工过程中，钻机钻入溶洞后可在固结体上继续成孔，一方面固结体的存在可限制后续钻机护壁泥浆发生泄漏，以方便灌注桩的成孔施工，同时固结体可实现对溶洞的局部支撑，使得溶洞不易发生塌孔；相比传统施工方式，无需对溶洞进行大体量注浆，减少了溶洞的注浆量，减少了对溶洞进行大体量注浆的成本浪费。

11、优选的，还包括以下步骤：

12、s7：灌注桩成孔孔位中心取样验证：通过地质钻机在灌注桩成孔孔位中心处钻设取样孔进行取样；

13、s8：当步骤s7取样结果揭示溶洞内的固结体处仍存在局部溶洞时；对灌注桩成孔孔位中心的取样孔进行二次注浆，直至完成固结体处局部溶洞的填充加固。

14、通过采用上述技术方案，可通过取样结果判断溶洞内固结体的成形型质量，当取样结果揭示固结体仍存在局部溶洞时，利用二次注浆实现对固结体的进一步填充加固，以保证固结体的整体强度，便于后续灌注桩成孔时，钻机可在固结体进一步进行成孔施工。

15、优选的，在步骤s4中，安装注浆管前，先往探边孔内放入钢套管并在钢套管伸出探边孔顶端的外周焊接若干卡接杆以限制探边孔向下滑动；再将注浆管穿入钢套管并放入至溶洞内。

16、通过采用上述技术方案，利用钢套管对探边孔内壁进行支撑，以减少后续施工过程中，探边孔因施工扰动出现塌孔，进而导致注浆管出现埋管的现象。

17、优选的，在步骤s4中，将钢套管放入探边孔内后，往钢套管与探边孔之间的间隙注入砂浆以密封钢套管与探边孔之间间隙；

18、将注浆管穿入至钢套管内后，通过密封件密封注浆管与钢套管之间的间隙；

19、所述密封件包括同轴设置在钢套管内周的环形气囊；所述环形气囊连通有通气管；所述通气管远离环形气囊的一端穿设至钢套管外并延伸至钢套管顶端。

20、通过采用上述技术方案，实现对钢套管与探边孔之间的间隙以及钢套管与注浆管之间间隙的密封，减少后续注浆泵通过注浆管往溶洞内进行注浆时，砂浆钢套管与探边孔之间的间隙以及钢套管与注浆管之间间隙返流至地面，便于注入溶洞内的砂浆可以更好地形成固结体；通过环形气囊的设置；通过气管往环形气囊注入气体，利用膨胀的环形气囊实现对钢套管以及注浆管之间间隙的密封，后续提升注浆管时，可将环形气囊内气体排出，以便于更加顺畅地上提注浆管。

21、优选的，在步骤s4中，往溶洞内注入砂浆前，先通过注浆泵往注浆管内泵入高压清水。

22、通过采用上述技术方案，实现对注浆管对出浆口导通，便于后续注浆泵注入注浆管内的砂浆可以更好地通过出浆口流入至溶洞内。

23、优选的，所述钢套管底端外周还同轴连接有环形限位板。

24、通过采用上述技术方案，通过环形限位板的设置，一方面在下放钢套管至探边孔内时，便于通过将钢套管外周气管撑离探边孔孔壁，减少外露在钢套管外周的气管与探边孔孔壁发生摩擦导致气管破损的情况，同时后续往钢套筒与探边孔之间间隙注入砂浆时，环形限位板可限制砂浆流入至溶洞内的情况，便于注入钢套筒与探边孔之间的砂浆可以更好密封钢套筒与探边孔之间间隙。

25、优选的，在步骤s3中，施作排气孔后，往排气孔内插入至排气管并使排气管伸入至溶洞顶部。

26、通过采用上述技术方案，可通过排气管支撑排气孔的内壁，减少后续施工时，因排气孔塌孔导致排气孔失效的情况。

27、优选的，在步骤s3中，通过钻机将排气孔钻设至溶洞底部；往排气孔内插入排气管前，通过排气孔往溶洞内放入支撑杆，并使支撑杆两端分别插入至溶洞顶部与底部的排气孔内。

28、通过采用上述技术方案，后续支撑杆均可固定在固结体内，利用固结体内的若干支撑杆形成加强骨架，有利于提升固结体的整体强度。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1.通过逐个探边孔往溶洞内进行后退间歇式注浆施工，以在溶洞内的灌注桩成孔处形成支撑溶洞的固结体，后续钻机钻入溶洞后可继续在固结体上成孔，一方面固结体可限制钻机的护壁泥浆泄漏；便于灌注桩的成孔施工；同时可通过固结体实现溶洞内灌注桩位置支撑；减少灌注桩的成孔施工溶洞发生塌孔的情况，且本技术注浆时无需对溶洞进行完全填充，有利于减少溶洞的注浆成本。

31、2.通过钢套管内周环形气囊的设置；通过注浆管往溶洞内注入砂浆前，通过气管往环形气囊内充气以利用膨胀的环形气囊密封钢套管与注浆管之间的间隙，限制注浆管注入溶洞的砂浆通过钢套管与注浆管之间的间隙冒出至地面的情况；后续向上提升注浆管前，通过气管将环形气囊内的气体放出，以减少环形气囊与注浆管之间的摩擦力，进而便于更顺畅地向上提升注浆管；

32、3.通过排气孔往溶洞内放入支撑杆并支撑杆顶端与底端分别插接于溶洞顶部与底部的排气孔内，后续固结体成型后，若干支撑杆可固定于固结体内，利用若干支撑杆形成加强骨架，以提升固结体的整体强度。