巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)及異常情況的處理

劉光銘 中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司

1 前言

我國幅員遼闊，一些地區(qū)具備巖溶特征，巖溶地區(qū)較為特殊，在這種地質(zhì)條件下進(jìn)行施工具有較大的難度，尤其是對于樁基施工而言，在樁基施工的過程中，巖溶地區(qū)的地形較為復(fù)雜，稍有不慎就會(huì)對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。具體的說，巖溶地區(qū)的樁基施工存在著地基坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，此外，一旦出現(xiàn)滲漏的情況也會(huì)影響工程施工質(zhì)量安全，所以在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工時(shí)必須要應(yīng)用科學(xué)的、合理的施工技術(shù)，根據(jù)施工的具體要求提升施工水平，確保樁基質(zhì)量。

2 巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)的概述

2.1 護(hù)筒埋設(shè)

在巖溶地區(qū)，樁基施工技術(shù)主要包括護(hù)筒埋設(shè)以及成孔兩個(gè)部分，先從護(hù)筒埋設(shè)的角度來看，首先需要設(shè)置樁位護(hù)筒的長度，在一般情況下，樁位護(hù)筒的長度達(dá)到2米左右即可，河溝邊護(hù)筒必須要穿過河溝床，對塌孔進(jìn)行回填之后，應(yīng)對孔樁進(jìn)行重新設(shè)置，護(hù)筒則需要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加長到3 米左右，最長不能超過6m。在進(jìn)行埋設(shè)的過程中，護(hù)筒的外緣應(yīng)采取黏土對其進(jìn)行回填，而對于地質(zhì)條件十分低下的地區(qū)，在開孔時(shí)必須要加入一些相關(guān)的泥塊，進(jìn)而完成護(hù)筒埋設(shè)的所有步驟。

2.2 成孔

成孔是巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，成孔的質(zhì)量直接決定著巖溶地區(qū)樁基施工能否順利的完成，從我國現(xiàn)有的巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)來看，必須要應(yīng)用到鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁主要包括三種成孔方法，分別為正循環(huán)鉆與反循環(huán)鉆以及潛水鉆成孔灌注方法。在巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁樁基施工的方法是先通過沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔操作，在鉆孔完畢后需要進(jìn)行灌注，較為常見的方式是應(yīng)用傳統(tǒng)的沖擊鉆完成鉆進(jìn)，針對鉆進(jìn)成孔的具體方式，需要關(guān)注不同的重點(diǎn)內(nèi)容。在使用反循環(huán)鉆鉆進(jìn)成孔之后，不同條件下的泥漿比重也存在著較大的差異，因?yàn)閷哟尾煌?，對泥漿進(jìn)行灌注的重點(diǎn)也不同，只有注意這些具體的細(xì)節(jié)才可以保證孔壁的穩(wěn)定性。

無論是正循環(huán)鉆鉆進(jìn)成孔還是反循環(huán)鉆鉆進(jìn)成孔，二者的施工工藝都存在著相同之處，差異十分有限，對于正循環(huán)式鉆而言，在鉆進(jìn)成孔后會(huì)出現(xiàn)排渣的情況，泥漿經(jīng)過具體的泥漿泵向鉆桿的內(nèi)腔輸進(jìn)，之后會(huì)從鉆頭處出漿口射出渣滓，由于鉆渣不斷上升到孔口，孔壁與鉆桿之間出現(xiàn)的鉆渣就會(huì)不斷的向孔口向沉淀池溢入，除此之外，鉆渣在機(jī)器的運(yùn)作下能夠重新返回泥漿池，所以能夠在完成凈化的基礎(chǔ)上達(dá)到循環(huán)性利用的目的。

巖溶地區(qū)實(shí)施樁基施工的基礎(chǔ)在于嵌巖樁的施工，對其采取的具體鉆進(jìn)方式進(jìn)行明確十分重要，在多種鉆進(jìn)方法中最有效的就是沖擊鉆的鉆進(jìn)成孔法，這種方法之所以具備良好的效果，主要是因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的穿透力，在沖擊力方面也足以穿過溶洞的頂板，既能夠?qū)r石進(jìn)行破損，在鉆進(jìn)的過程中也不需要對泥漿進(jìn)行循環(huán)利用，最重要的是其不會(huì)受到地下水的影響。但是在應(yīng)用這一技術(shù)的過程中需要注意一點(diǎn)，巖溶地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，同時(shí)基巖面的起伏性較大，規(guī)律性差，因此施工可行性不高，需要經(jīng)過細(xì)致的勘察才能施工。

3 巖溶地區(qū)樁基施工中可能出現(xiàn)的異常情況及處理方式

3.1 巖溶地區(qū)的概念

想要對整體問題進(jìn)行研究，就必須要在一定程度上對巖溶地區(qū)樁基施工中可能出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行明確。對于巖溶地區(qū)來說，其主要就是指喀斯特地貌，喀斯特地貌以碳酸鹽為主，是具備可溶特征的巖石地區(qū)，巖溶地區(qū)在我國西南地區(qū)較為常見，由于其特殊的性質(zhì)，所以巖石在現(xiàn)實(shí)情況中很容易受到地下水流的沖擊，導(dǎo)致巖石出現(xiàn)溶蝕的情況，最終形成獨(dú)特的地貌。巖溶地區(qū)的地形地貌特征決定了其樁基施工條件較為惡劣，因此在施工過程中必須要格外重視細(xì)節(jié)問題。

3.2 巖溶地區(qū)工程概況

本研究涉及到的具體工程為龍南特大橋，龍南特大橋樁基穿越了巖溶地段，具備巖溶橋的特征。根據(jù)現(xiàn)有的圖紙顯示，目前已經(jīng)被勘探過的鉆孔樁不到50%。根據(jù)指導(dǎo)性施組的具體要求，鋪軌2020 年9 月15 日必須要由大里程方向進(jìn)入到標(biāo)段當(dāng)中，截止時(shí)間為10月5日。根據(jù)驗(yàn)標(biāo)的具體要求，橋梁沉降期為6個(gè)月。以1個(gè)月為限，在一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)需要完成無砟軌道施工，橋梁需要在2020 年1 月15 日之前完成具體的土建工程。根據(jù)現(xiàn)有勘探情況，在施工過程中計(jì)劃配備7臺沖樁機(jī)，在后續(xù)完成了地質(zhì)勘探之后再增加沖樁機(jī)。

3.3 坍塌的異常情況及處理

在巖溶地區(qū)樁基施工中可能存在異常情況，在這些異常情況中坍塌最具代表性，因?yàn)閹r溶地區(qū)樁基施工的穩(wěn)定性與巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌直接相關(guān)，在樁基施工中巖溶地區(qū)的巖石很可能會(huì)受到地下水流的具體沖擊，導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)的情況，如果地基的具體承載力超過了巖溶地區(qū)的負(fù)荷，就會(huì)使溶洞頂板出現(xiàn)坍塌的情況，會(huì)嚴(yán)重影響建筑的安全性，給人們帶來嚴(yán)重的損失。

針對坍塌的異常情況，對于施工企業(yè)來說，必要的應(yīng)對方式是在施工前堅(jiān)持勘察，保證勘察的精細(xì)程度，對基巖的埋深以及起伏情況進(jìn)行了解，除此之外，無論是巖石的強(qiáng)度還是覆蓋圖層的壓縮性都需要在勘察過程中進(jìn)行明確。

為了能夠?qū)Φ鼗姆€(wěn)定性進(jìn)行保證，施工企業(yè)就必須要根據(jù)巖溶地區(qū)的具體溶洞規(guī)模確定洞穴距離地面的安全深度，另外溶洞頂板的巖層性質(zhì)也會(huì)影響到安全性，需要對其進(jìn)行明確，如果經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)溶洞埋深大于安全厚度，那么就說明地基具備穩(wěn)定性，否則就會(huì)存在不穩(wěn)定的情況，必須要合理的對其進(jìn)行處理。

在樁基灌注的過程中，如果泥漿在比重方面出現(xiàn)了一些問題，就可能會(huì)出現(xiàn)塌孔，這些問題包括：護(hù)壁不具備較強(qiáng)可靠性、鉆頭撞擊力度過大導(dǎo)致護(hù)壁破壞等，針對這些情況，除了需要應(yīng)用黏土對其進(jìn)行回填之外，還應(yīng)該對比重進(jìn)行合理的調(diào)整，調(diào)稠泥漿，如此就可以利用小沖程對固壁進(jìn)行沖孔，防止塌孔出現(xiàn)擴(kuò)大的情況。

3.4 滲漏的異常情況及處理

除了坍塌之外，滲透的異常情況也是不能不提地。在巖溶地區(qū)的地基處理過程中，由于巖體內(nèi)存在著很多的管道與縫隙，所以在樁基施工后如果開挖地區(qū)存在著承壓水，就可能會(huì)遭遇地下突水的情況，導(dǎo)致樁基坑被水淹沒，如果不能夠合理的預(yù)防、處理，就會(huì)直接降低樁基施工的安全性，不利于保證施工質(zhì)量。

針對滲漏的異常情況，在對其進(jìn)行處理的過程中必須要結(jié)合實(shí)際情況應(yīng)用以堵為代表的方法，尤其是對于巖溶突水的情況來說，除了需要對其進(jìn)行疏導(dǎo)之外，還必須要通過水管引入中心排水溝，進(jìn)而將水排出，在現(xiàn)實(shí)情況中如果水量過大，就必須要通過平行導(dǎo)坑進(jìn)行排水。如溶洞的規(guī)模較大，就應(yīng)該使用加有速凝劑的水泥砂漿對其進(jìn)行封堵，在溶洞頂板上方1 米左右，應(yīng)對混凝土進(jìn)行灌注，之后就可以利用黏土進(jìn)行回填的具體操作。

4 結(jié)論

綜上所述，在熔巖地區(qū)進(jìn)行樁基施工時(shí)必須要對工程的地質(zhì)特征進(jìn)行細(xì)致的分析，對巖土工程進(jìn)行合理的勘察，采取具備可行性的方法，對樁基施工過程中可能出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行應(yīng)對，另外，施工企業(yè)必須要保證勘察的精細(xì)程度，對基巖的埋深以及起伏情況進(jìn)行了解，無論是巖石的強(qiáng)度還是覆蓋圖層的壓縮性都需要在勘察過程中進(jìn)行明確。