Bij het boren in karstgebieden is de slurry gevoelig voor lekkage, wat een plotselinge daling van het slurryniveau in het gat veroorzaakt. Dit kan leiden tot het falen van de casing en instorting van de boring. Het vulmateriaal in karstgebieden is los en is ingestort, en als het volume van het karstgebied te groot is, kan dit gemakkelijk leiden tot ernstige overbelasting van het beton tijdens de injectie. Indien dit niet correct wordt aangepakt, kan dit leiden tot ongelukken zoals het begraven van de boor, het vastlopen van de boor en het begraven van de stang. Daarom moet bij het tegenkomen van een karstgebied voor elke paal de geologische omstandigheden, diepte, hoogte en het type vulmateriaal nauwkeurig worden geregistreerd, en moet een bijbehorend bouwplan worden opgesteld. Voor elk behandelingsplan moeten gedetailleerde berekeningen worden uitgevoerd. In het geval van grote karstgebieden moet het plan worden beoordeeld door de toezichthoudende ingenieur en de ontwerpeenheid, worden verduidelijkt en worden goedgekeurd door de toezichthouder voordat het wordt uitgevoerd.

Afhankelijk van de hoogte van de karstgrot en de toestand van het vulmateriaal in de grot, worden verschillende behandelingsmethoden toegepast voor de karstgrot. De belangrijkste zijn: gooien, groutconsolidatie, betoninjectieconstructie, het leggen van stalen casings, enz. Hieronder volgt een korte introductie van het bouwplan voor verschillende vormen van karstgrotten ter referentie.

De grot is klein van omvang

Als de hoogte minder dan 1 meter is, er geen vulmateriaal is of de grot gevuld is met water, injecteer dan eerst water in het gat om het waterpeil te verhogen, en breng vervolgens de klei en steenfragmenten in geweven zakken en laat ze naar de bodem van het gat zinken. Het aantal grondzakken wordt bepaald op basis van de hoeveelheid slurrylekkage, zodat de grot wordt gevuld met vulmateriaal en een beschermende muur wordt gevormd, en ga dan verder met de constructie.

De hoogte van de grot is 1-3m

De grot is geheel of gedeeltelijk gevuld. Wanneer het slurryniveau snel daalt, geeft dit aan dat de grot succesvol is verbonden. Na het injecteren van slurry in de gatopening, wordt een kleizak aan de voorkant van het gat geplaatst, gevolgd door het toevoegen van zakken cement en puin. De boorkop roert het mengsel in het gat om een cementpasta en grindmuur aan de oostkant te vormen. Zodra de cementpasta de openingen tussen het puin in eerste instantie heeft afgedicht, wordt het 24 uur ongestoord gelaten totdat het de initiële instellingsfase bereikt. Op dit punt wordt het boren door de grot voortgezet.

De grot is hoger dan 3m

Het roterend boren kan worden gecombineerd met de buizenpaalmachine voor de constructie. Een volledig stalen casing wordt gebruikt om in de bodem van de karstgrot te zinken om een beschermende muur te vormen. Deze methode maakt het mogelijk om de stalen casing droog te vormen zonder dat er een slurryvoering nodig is, en de casing kan na het gieten worden verwijderd. Hoewel het gebruik van een volledig stalen casing de kosten kan verhogen, is het nog steeds economischer in vergelijking met het vullen van het gat met beton. Voor karstgrotten waar de gatdiepte groter is dan 3 m maar kan worden gevormd na het gooien van stenen, maar niet kan worden gevuld met onderwaterbeton, kan een 4 mm dikke casing aan de stalen kooi worden gelast op de locatie van de karstgrot en samen met de stalen kooi worden geplaatst, gevolgd door het gieten van onderwaterbeton.

Bovenstaande zijn verschillende veelgebruikte behandelingsmethoden van roterend boren in het geval van karstgeologie.

Veelvoorkomende problemen van roterende boorinstallatie in kalkstenen karstgrotlagen

1. Tandbreuk en beschadiging van de boorkop treden op als gevolg van ongelijke kracht tijdens het boren

2. Het gat is schuin bij het boren op een hellend rots oppervlak of de helft van de rots

3. Boren zit vast in het dak van de grot

4. Slurrylekkage treedt op in geologische formaties met holtes en breuken

5. Instortende gaten in de lagen boven de karstgrot als gevolg van lekkage van slurry in de karstlaag of een onstabiele vul laag van de karstgrot

6. Grote hoeveelheden super vierkant worden in de karstgrot geïnjecteerd

2. Bouwvoorbereiding

De nauwkeurigheid van de situatie van de karstgrot in het vooronderzoek heeft direct invloed op de selectie van bouwplannen, bouwkosten en het bouwschema. Daarom moet in gebieden met karstgrotontwikkeling elk gat worden onderzocht. Op basis van de verschillende karstgrotontwikkelingsomstandigheden die in de geologische onderzoeksresultaten zijn geïdentificeerd, moeten verschillende bouwplannen worden aangenomen en moeten de voorbereidingen vóór het boren grondig zijn om een duidelijke planning tijdens het boorproces te garanderen.

3. Voorkom overmatige schade aan de boorkop en tandbreuk

Voordat u in de grot gaat boren, moeten de boortanden worden versterkt en moeten de onderdelen van de boorkop regelmatig worden gecontroleerd op scheuren in de las. Bij het boren in de grotlaag kan het principe van "lage boorsnelheid en variabele druk" worden toegepast om ongevallen zoals tandbreuk en beschadiging van de boorkop zoveel mogelijk te voorkomen.

4. Preventie van gatscheefheid

Bij het boren door karstformaties is het essentieel om een buisvormige boor en een zandlepel te gebruiken in combinatie met het boorproces. Eerst moet de buisvormige boor worden gebruikt om een geleider te vormen en een vrij oppervlak te creëren. Vervolgens moet de zandlepel worden gebruikt om puin te boren en te verwijderen, waardoor gatafwijking wordt voorkomen. Bovendien kan het verhogen van de hoogte van de booremmer de geleiding verbeteren en gatafwijking voorkomen. Gebruik operationeel lichte druk of zelfgewichtsdruk om te boren totdat de boorkop volledig in de rotslaag is ingebed, en ga dan verder met normaal boren om gatafwijking te voorkomen.

5. Boorpreventie

Voor de constructie kunnen geleideplaten op de vierkante kopribplaten worden gelast om te voorkomen dat het gebied van de bovenkant van de vierkante kop tot de bovenkant van de boorpijp een merkbare stap van boven naar beneden heeft, waardoor een soepele overgang wordt gegarandeerd. Als de ribplaten sterk genoeg zijn, kunnen er ook snijtanden op één set diagonale ribben worden gelast, gericht op het rotslichaam dat wordt geboord, om door de rots te snijden en de boorkop te verwijderen.

Zesde, slurrybehandeling

Om slurrylekkage aan te pakken, is het essentieel om eerst het geschatte volume van de ondergrondse karstgrot te schatten. Zorg er vervolgens voor dat de slurrytank een capaciteit heeft die minstens twee keer het volume van de grot is. De slurrypomp en de wateraanvulpomp moeten groter zijn dan de standaardmodellen om snelle slurry- en wateraanvulling tijdens lekkage te vergemakkelijken. Bovendien moet er voldoende vulmateriaal in de buurt van de boorlocatie worden voorbereid. Het graafmachinemodel moet minimaal 200 zijn om efficiënt vullen te garanderen.

Vulmateriaal:

1. Een zacht plastic mengsel van bentoniet, zaagsel, klei en cement met water toegevoegd.

2. De grootte van de steen en de bulk klei verpakt moet worden overwogen op basis van de grootte van de grondinlaat van de gebruikte booremmer. De steen moet moddersteenblokken zijn en de hardheid moet te groot worden vermeden.

3. Blokklei, die ondoordringbaar is en een goede plasticiteit en viscositeit heeft, kan volledig worden gevuld in de karstgrotruimte na het vullen en verdicht door omgekeerd boren met een booremmer. Het is niet gemakkelijk om het gat te laten instorten bij het opnieuw boren.

Bij het boren wordt geconstateerd dat de modder in het gat langzaam daalt. Het is noodzakelijk om de modder op tijd aan te vullen, en de boorkop wordt naar voren gebracht, en het vulmateriaal wordt aan het gat toegevoegd, en de boorkop wordt erin geplaatst. De drijvende en omgekeerde boormachine zal het vulmateriaal 1 in de rots spleet persen om het verlies van modder te blokkeren.

Als het modderoppervlak snel daalt en de lekkage te snel gaat, is het moeilijk om het doel van het vullen door te strooien te bereiken. Op tijd moet een grote hoeveelheid modder worden toegevoegd en moet water worden aangevuld, en de boorkop moet snel worden opgetild, en 2 of 3 vullingen moeten in korte tijd in grote hoeveelheden worden geplaatst, en de boorkop moet worden laten drijven en omgekeerd totdat het modderoppervlak niet meer daalt.

7. Grote hoeveelheid super vierkante behandeling

Voor lage karstgrotten (minder dan 1 meter), en in de diepte van de grot, is er geen karstverdeling rond de paalgaten, na het boren wordt beton direct gegoten om te vullen, een kleine hoeveelheid overschot is normaal.

Wanneer de karstgrot iets hoger is (meer dan 1 meter maar minder dan 4 meter) of er karstgrotten rond de paalgaten zijn verdeeld op de diepte van de karstgrot, en de verdelingsdiepte van de karstgrotten relatief ondiep is (zoals binnen 15 meter), kan de lege karstgrot worden gevuld met vulmiddel 2 of 3 en vervolgens opnieuw worden geboord.

Voor hoge karstgrotten (meer dan 4 meter) zijn de bovenstaande vulmaterialen onvoldoende om de holtes volledig te vullen, wat leidt tot een lage terugvul efficiëntie en een complexe constructie. In dergelijke gevallen kan cementmortel of beton van lage kwaliteit worden gebruikt voor het terugvullen, en het boren mag pas worden voortgezet nadat het materiaal is ingesteld. Dit vereist dat de lagen boven de karstgrot gedurende deze periode stabiel blijven. Bovendien, als de karstgrot water bevat, is het cruciaal om te overwegen hoe de cementmortel kan worden verdund door een grote hoeveelheid grondwater, wat de stolling kan beïnvloeden.

Voor onderling verbonden karstgrotten (die kunnen worden geïdentificeerd door de overlappende verdelingsdiepte van aangrenzende paalgaten), kan de paalconstructie in groepen worden uitgevoerd. Boor eerst alle paalgaten in een groep die met elkaar verbonden zijn met de bodem van de karstgrot, vul ze vervolgens terug en verdicht ze gelijkmatig. Dit zorgt ervoor dat de onderling verbonden karstgrotten volledig worden gevuld, waardoor de efficiëntie van het betongebruik wordt gemaximaliseerd. Bij het bouwen in groepen is het essentieel om de voltooiingstijd voor deze groep paalgaten te berekenen om de stabiliteit van de gatenwanden te garanderen voordat het beton wordt gegoten.

8. Modderbehandeling

Zorg voor de kwaliteit van de modder. Voordat de wapeningskooi wordt neergelaten, moet de slak worden gereinigd met een bodemreinigingsboor om ervoor te zorgen dat het beton onmiddellijk wordt gegoten nadat de wapeningskooi is neergelaten en de tijd om het paalgat te voorkomen, wordt geminimaliseerd. Wanneer de conventionele maatregelen de slak niet volledig kunnen reinigen, kan het gaslift omgekeerde circulatieproces worden gebruikt.