淺析樁基遇溶洞施工時的解決辦法

沈風久

【摘 要】喀斯特地區(qū)施工橋梁樁基，最常見的問題便是遇見溶洞；而橋梁樁基作為橋梁工程中一個非常關鍵的工程部位，其施工質量對橋梁安全起著至關重要的作用?；趶V西貴隆C02標項目部橋梁樁基施工，就沖擊鉆施工時遇見溶洞進行分析，并對相應問題提出了處理措施。

【關鍵詞】橋梁樁基；溶洞；片石及黏土；加長鋼護筒

一、工程概括

廣西貴隆C02標合同起點位于賓陽縣古辣鎮(zhèn)廣村組，沿線依次經(jīng)過中華鎮(zhèn)、終點武陵鎮(zhèn)四料村。合同段內(nèi)屬于喀斯特地貌區(qū)，巖溶強發(fā)育。根據(jù)地質超前鉆報告顯示，樁基呈現(xiàn)不同的見洞率，最大溶洞深約8m，部分溶洞程串珠狀。根據(jù)地質超前鉆報告，典型溶洞類型如圖：

橋位覆蓋區(qū)主要為粉質黏土、黏土；鉆孔揭露厚度9.9-20m，下伏基巖為中風化灰?guī)r，屬堅硬巖石。對全部樁基采用沖擊鉆施工。

二、溶洞對樁基施工的危害

溶洞屬于隱蔽工程，給施工帶來了很大的困難。施工過程遇到溶洞會造成漏漿、塌孔、卡鉆、平臺塌陷等，甚至會威脅橋梁工程安全。所以針對不同類型的溶洞進行妥善處理，保證施工順利進行，十分重要。

溶洞危害性特征

1.孔內(nèi)泥漿緩慢下降，最后穩(wěn)定，說明地下溶洞不發(fā)育、有間斷、溶洞體積較小。

2.孔內(nèi)泥漿迅速下降消失，這時地面可能出現(xiàn)兩種情況：A洞口無異動，說明溶洞頂以上覆蓋層結實，足以支撐地面重物，但為安全起見，應立即移走機械；B洞口開始出現(xiàn)塌崩，此時應迅速移走機械。

3.孔內(nèi)泥漿突然消失，地面機械隨著洞口附近地面塌陷，這種情況多為溶洞位置較淺，體積大，溶洞頂?shù)刭|較弱，無力支撐地面重物，這類危害突發(fā)性強，來不及做出反應，對人、機危害較大。

三、樁基溶洞處理的幾種方法

1.串聯(lián)溶洞處理措施

根據(jù)地質超前鉆報告，若發(fā)現(xiàn)地質情況為多個溶洞且間距較近時，采用回填黏土和塊石的方式進行處理。在施工現(xiàn)場準備足夠的黏土和塊石，片石和黏土的體積按1：1配備，同時制備大量的泥漿。根據(jù)超前鉆探得的串聯(lián)溶洞頂標高反算出地面至第一個溶洞頂?shù)纳疃?，根?jù)此溶洞與鉆進深度相比較可知是否到達溶洞頂部，裝載機和小推車就位，密切注意泥漿面變化，一旦穿通溶洞后，提起沖擊鉆，向孔內(nèi)回灌泥漿，向孔內(nèi)回填片石和粘土，回填至距孔口2m的位置，待其沉淀2小時后在進行樁基施工。過第二個溶洞按過第一個溶洞的方法過進行。

2.大體積溶洞處理措施

當溶洞高度大于6m時，現(xiàn)場采用下鋼護筒的方式對溶洞進行處理。提前加工好鋼護筒：孔深在15m鋼護筒采用12mm厚鋼板加工；孔深在15-30m采用14mm厚鋼板加工采，每節(jié)度3m左右，護筒內(nèi)直徑比設計樁徑+10cm。鋼護筒總長度要求L≥（h+H）米，h為超前勘探溶洞高度，H為溶洞頂至地面以上1.50cm。鋼護筒的加工尺寸必須嚴格控制，護筒上下節(jié)的連接縫除焊接外，還在接縫處焊5cm寬的加強鋼帶，護筒水平接縫所成平面與護筒豎向垂直，使整個鋼護筒的垂直度符合要求；并要求振動錘位居護筒頂面中，各節(jié)下沉的護筒必須嚴格控制垂直度。

3.無填充物溶洞處理措施

當溶洞高度在3-6m范圍時，現(xiàn)場采用回填黏土、片石及C15混凝土的的方式進行處理。在鉆穿溶洞后，底部先加入片石、黏土（片石、粘土按體積比1：1投放）和適量水泥進行填充再加C15混凝土回填搗實，溶洞以上部分采用黏土回填到距離孔口2m的位置，經(jīng)過2小時左右的自重沉積，再進行沖孔施工，以保證溶洞部分樁基礎施工時孔壁的穩(wěn)定性。當溶洞高度小于3m時，采用回填黃粘土的方式進行處理。在鉆孔前在樁機旁準備不少于10m3的黃粘土，發(fā)現(xiàn)泥漿面下降時，迅速采用大型挖掘機（1m3）將施工前準備好的粘土向鉆孔中投入，回填高度大于2m以上，然后采用低提慢進的方法重新沖孔，通過沖孔堵住溶洞并重新造漿。

4.有填充物溶洞處理措施

對于有充填物的巖溶發(fā)育段的樁基礎，可根據(jù)充填情況采取不同的方法施工，第一種是半充填型或充填松散地層時，第二種是充填物較密實。當為半充填或充填松散地層時，可按無填充物溶洞處理措施進行處理；當為全充填型時，可按正常鉆孔方法施工，但泥漿池體積要比一般情況大一倍以上，且泥漿比重取施工規(guī)范的上限（泥漿比重取1.4），同時在即將鉆穿溶洞時候應密切注意孔內(nèi)水頭變化，及時加入黏土和適量水泥回填。

四、溶洞樁基鉆進過程注意事項

1.沖擊鉆頭操作要平穩(wěn)，盡可能少碰撞孔壁。

2.選用圓形鉆頭鉆進，沖程宜小不宜大。

3.遇裂隙漏失時，可投入粘土，沖擊數(shù)次后，再邊投粘土邊沖擊，直至穿過裂隙。

4.遇溶洞時，應減小沖程和懸距，慢慢穿過，當沖孔到溶洞位置時，一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿液面下降，立即用大片石和泥包回填樁孔并從儲漿池向孔內(nèi)補漿，直到孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定后再繼續(xù)沖孔，溶洞位置要反復回填，反復沖孔，以使黃泥、片石能封堵溶洞，防止漏漿及澆注混凝土時混凝土流失。

五、結束語

樁基工程為隱蔽工程，遇到的情況較多，尤其在喀斯特地貌區(qū)，所以樁基工程應做為重點工程加以管控。如遇溶洞，其成孔時間一般長于飛溶洞樁，所以施工過程中每步都需精細化，切不可浪費時間，否則樁基施工時間拖得比較長，必將影響主體結構的施工，進而拖延整個工程的工期。因此，溶洞強發(fā)育區(qū)樁基施工前應先詳細查明地質狀況，根據(jù)不同的巖溶發(fā)育情況，采用相應的處理措施。

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