成都市中心城区缓堵保畅“两快两射两环”项目
二环路东段改造工程EPC4合同段
桩基塌孔预防与应急预案
一、 工程概况
本工程为二环路东段改造工程EPC4合同段。工程共计桩基基础约500根，设计桩长37m，钻进深度约41m。桩基采用旋挖钻孔成孔法进行。根据前期地质勘查资料显示，本段桩孔地质情况由上而下可分为杂填土（2m）；素填土（2m）；砂砾石层（3.5m）；砂层（1m）；密实卵石层（4m）；强风化泥岩及中风化稍密泥岩（25m）。地下水位约在地表以下10m。由此可判断地表水以下4-12米范围内为易塌孔段。由于本工程位于成都市二环路主干道，车流量大，人口密集，周边建筑物林立，若发生严重塌孔事故，将会造成极其恶劣的后果。考虑到工程的特殊性和重要性，必须针对可能发生的桩基塌孔现象制定切实可行的应急预案。以有效地规避施工中可能发生的塌孔风险，从而保证工程的顺利进行。
二、塌孔产生的原因分析
各种成孔方法都可能发生塌孔事故。塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔内冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺。根据施工工艺的不同会产生不同的表现及带来不同的后果。就本标段所使用的旋挖钻孔成孔技术而言，其具有钻进速度快，精准度高，成孔非常规范;可全天侯作业，噪音污染小，工作效率高，安全成本低等优点。但同时也存在由于钻进速度过快，且钻头一直刮擦孔壁，导致孔壁不易产生泥皮而易产生塌孔事故的缺点。特别是在穿越砂层和砂砾石层时，尤易发生塌孔，就旋挖钻孔成孔过程中和终孔后发生的
塌孔事故，参考以往施工经验，可总结为以下原因导致。
1. 由于泥浆的相对密度不够及泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未能形成坚实的泥皮，从而引发塌孔。
2. 由于出渣后未能及时补充泥浆，或钻进时通过砂砾等强透水层，孔内水流失等造成水头高度不够，对孔壁压力过小，砂层在自重作用发生塌孔。
3. 护筒埋置过浅，下端孔口漏水，坍塌或孔口表面受水侵湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌。
4. 在软弱砂层中钻进进尺过快。
5. 清孔后泥浆相对密度，黏度等指标降低。
6. 清孔操作不当，清水管嘴直接冲刷孔壁。
7. 清孔后停顿时间过长。
8. 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁等。
三、塌孔产生的影响
一）社会影响
根据塌孔的程度可分为轻微塌孔和严重塌孔。严重塌孔可能导致地面出现大面积塌坍。
从而影响地面交通，危急周边建筑物安全。造成人身危害和地下管线断裂。
此为塌孔引发的公共性事性，一旦发生将会造成非常严重的后果，对公司带来无可挽回的损失。
二） 工程影响
塌孔发生后，对工程自身而言就意味着返工。具体表现为：
1. 可能造成钻机卡钻，埋钻。
2. 二次施工孔内填充物，极为不坚实，易塌孔，成孔难。
3. 浪费工程材料。
4. 延误了工期，影响工程进度，带来无法估量的损失。
四、塌孔的预防
在钻孔之前，应根据地质情况做好相应的对应防范措施。可总结如下：
1. 根据本段的地质情况在穿越地面上4至12米砂砾石层时，应控制进尺进
度，选用较大相对密度，黏度，胶体率的泥浆或高质量泥浆。
2. 在泥浆中适当掺入水泥浆及早强剂，对孔壁有一定保护作用。
3. 二次清孔时严格控制泥浆比重，防止泥浆比重过低。
4. 钻机操作手应注意不要碰触护筒。
5. 施工作业应连续进行，浇筑及时。
6. 在砂砾石层采用全钢护筒防护。
7. 钻机安装就位后，机身平稳，操作过程中不产生位移和倾斜。
8. 钻孔过程中应注意及时排除钻渣，并保持泥浆浓度稠度和黏度，避免塌 孔造成卡钻，埋钻。
五、塌孔后的处理
一）塌孔后最行之有效的方法就是及时回填钻孔。回填材料可采用砂和粘质土混合物，回填高度至坍孔处以上1-2米，如坍孔严重时应全孔回填。待回填物沉积密实后再行钻进。
二）对轻度坍孔可加大泥浆的相对密度和提高水位，反复循浆清孔，将渣比重降低清理出孔。
三）若塌孔后引起卡钻，埋钻事故可采用以下方法处理：
1. 直接起吊法即用吊车或液压顶升机向上施力起吊。
2. 高压喷射法即在原钻孔两侧对称打2个割小孔（小孔中心距距钻头边缘0.5m左右）
然后下喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。
3. 护壁开挖法即埋钻位置不深时，用护管，水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。
六、施工保障：
1. 现场除膨润土外，必须具备有粘土，保证泥浆的密度。
2. 准备大功率的泥浆泵，防止孔内渗水过快，来不及对孔内及时补水。
3. 准备足够的回填材料和回填机械。
4. 备用大功率电源，保障浇筑过程顺利及时进行。
5. 进行现场演练，熟悉过程。
6. 备用两个以上钻头，轮换使用，修补焊接后直径不大于钻头本身直径。
七、总结
总之我单位应在桩基施工前做好一切前期准备，全力确保桩基成桩质量。最大限度的避免塌孔事故的发生，一旦发生，也要将其影响降到最低，为后续工程的开展创造先决条件。
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