淺談巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)

（河北 衡水 053800）

一、橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理前的勘察

由于巖溶發(fā)育規(guī)律性不強(qiáng)，加上鉆探本身也存在較大的局限性，初勘階段的工作重點(diǎn)應(yīng)放在探明巖溶發(fā)育強(qiáng)度及分布規(guī)律上，而不要過(guò)多地考慮橋梁樁基的具體位置。建議在巖溶發(fā)育地區(qū)，應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑、巖層分布等情況選擇合適的物探方法進(jìn)行補(bǔ)充勘探，以做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠地探明樁位處的地質(zhì)，確保工程安全。

二、橋梁樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)

（一）巖溶裂隙及小型溶洞的處理

在巖溶裂隙及0.5m以下的小型溶洞進(jìn)行樁基施工時(shí)，通常會(huì)存在以下問(wèn)題：鉆孔施工通過(guò)溶蝕裂隙發(fā)育密集段時(shí)，工藝上要求通常進(jìn)尺一段深度時(shí)必須回填一定量粘土，在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞樁孔周邊溶蝕裂隙，同時(shí)可以保持泥漿密度。裂隙對(duì)鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。這種情況的主要處理措施為：改進(jìn)護(hù)筒埋置方法，如加大護(hù)筒入土深度；入巖前，準(zhǔn)備充足的水源和1～2臺(tái)水泵，同時(shí)準(zhǔn)備足夠的粘土、片石。密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況，當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí)，證明在漏漿，首先要趕快補(bǔ)水，然后將粘土和片石按大約1：1的比例往下投2～3m，再重新開(kāi)鉆。當(dāng)再次漏漿時(shí)，仍按上述方法處理，即可逐步解決裂隙漏漿的問(wèn)題。

（二）一般溶洞處理

一般溶洞是指洞高一般小于4m，連通性較差的溶洞。一般溶洞施工以做好預(yù)防為主。鉆孔前在附近儲(chǔ)備大量粘土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥，鉆孔施工過(guò)程中，要求配備水泵和充足的水源，保證一旦漏漿，可以立即進(jìn)行補(bǔ)水補(bǔ)漿。

對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞，特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞，在擊穿洞頂之前，采用小沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆，要專(zhuān)人密切注意樁機(jī)地盤(pán)水平、巖樣和胡同內(nèi)泥漿面的變化。一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降、孔內(nèi)水位變化較大、泥漿稠度、顏色發(fā)生變化或鉆進(jìn)速度明顯加快又無(wú)偏孔現(xiàn)象時(shí)，表明已穿越溶洞頂進(jìn)入溶洞。應(yīng)根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施。首先應(yīng)迅速用大功率泥漿泵補(bǔ)漿補(bǔ)水，同時(shí)及時(shí)提鉆，防止埋鉆，然后用鏟車(chē)及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石、粘土按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻?、必要時(shí)投以袋裝水泥，仍采用小沖程輕砸，用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮護(hù)壁作用。直至孔中的泥漿停止下降，并慢慢上升，此后可用沖錘進(jìn)行適當(dāng)擠壓，直至把樁基周?chē)娜芏炊继顫M(mǎn)或堵死為止，只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。

（三）大型溶洞處理

1.拋填片石粘土法

拋填片石粘土法就是當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時(shí)，反復(fù)投入片石和粘土，并利用鉆頭沖擊，將粘土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中；還可摻入水泥、燒堿和鋸末，以增大孔壁的自穩(wěn)能力；填充后采用小沖程沖砸(沖程不大于0.5m)，讓粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)；如此反復(fù)拋填片石、粘土沖擠，并控制好泥漿比重，使片石孔壁四周形成泥漿護(hù)壁膜。拋填處理方法適用于有填充物或上覆蓋層較穩(wěn)定的無(wú)填充、半填充封閉型溶洞的處理，且施工簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)。

2.灌注砂漿法

灌注砂漿法主要是灌砂漿來(lái)填充溶洞空間，采用壓漿方式將洞內(nèi)砂礫板結(jié)，使其凝固成堅(jiān)實(shí)的混合體，以防止鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)漏漿、塌孔現(xiàn)象。對(duì)于半填充或者無(wú)填充的大型溶洞可采取此方法進(jìn)行處治。

3.旋噴帷幕法

旋噴帷幕法即單管高壓旋噴帷幕注漿法，是利用鉆機(jī)成孔后，先將帶有特制噴嘴的噴管下放至設(shè)計(jì)底深度位置，然后利用高壓脈沖泵形成的高壓噴射流，從噴嘴噴出水泥漿液使周?chē)馏w切割攪動(dòng)，同時(shí)將噴桿旋轉(zhuǎn)、提升，使土體和水泥漿液混合，凝固后成圓柱狀加固漿體。通過(guò)旋噴樁的相互咬合搭接，在灌注樁樁周形成相對(duì)封閉的旋噴樁墻，起帷幕作用。該方法適用于對(duì)樁體周?chē)滋耐翆蛹叭芏磧?nèi)松散填充物進(jìn)行預(yù)處理加固。

4.袖閥管注漿法

袖閥管注漿法是先利用鉆機(jī)成孔，在孔內(nèi)注滿(mǎn)水泥漿+粘土漿組成的低強(qiáng)度套殼料，再往孔內(nèi)插入袖閥管)至孔底，孔口采用砂漿或水泥濃漿封孔。待套殼料初凝至一定強(qiáng)度后，再把上下帶有止?jié){栓塞的注漿槍頭下放至袖閥管內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，并利用注漿泵自下而上分段注壓入水泥漿液。通過(guò)漿液的滲入、劈裂作用，在土體中形成縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀漿脈增強(qiáng)體，使注漿段的土體被漿液充填或擠密，達(dá)到改良土體的物理力學(xué)性質(zhì)，提高地基土承載力，加固地基的目的。該方法適用于對(duì)溶洞上方易坍塌的較大粒徑的卵石土上覆蓋層進(jìn)行加固。

（四）多層溶洞鋼護(hù)筒的套進(jìn)

1.對(duì)于多層溶洞間距相差不大的可采用一次到位套進(jìn)方式。當(dāng)沖擊鉆沖至接近溶洞頂面時(shí)，將鋼護(hù)筒套入孔內(nèi)，振沉穩(wěn)固，鉆機(jī)低沖程擊穿溶洞，拋填混合料、補(bǔ)漿穩(wěn)定后接長(zhǎng)鋼護(hù)筒續(xù)振至溶洞底直至成孔，這種做法需用大噸位振動(dòng)錘，特別是孔越深或溶洞層面越多，要求振動(dòng)錘的激振力更大。

2.對(duì)于多層溶洞且間距相差較大的可采用多層內(nèi)套護(hù)筒套進(jìn)方式。第一層鋼護(hù)筒套進(jìn)并穿過(guò)第一層溶洞后，根據(jù)第二層溶洞的孔深和第一層護(hù)筒腳的深度，計(jì)算出第二層所需護(hù)筒長(zhǎng)度，其護(hù)筒長(zhǎng)度為第一層護(hù)筒腳至第一二層溶洞底深+2m(考慮鋼護(hù)筒界面交替2m)，采用鋼絲繩將第二層護(hù)筒慢放入孔中，然后將鋼絲繩抽出，第2層護(hù)筒形成后用沖錘內(nèi)置引導(dǎo)護(hù)筒垂直入孔。穿越多層溶洞則繼續(xù)套入多級(jí)護(hù)筒，直至成孔。這種做法可節(jié)約材料，但有時(shí)護(hù)筒難以沉放到位，護(hù)孔和防止漏漿較差，內(nèi)置護(hù)筒不牢同，垂直度難以得到真正的有效控制。