巖溶地區(qū)橋梁樁基鉆孔施工初探

趙文月

（身份證號(hào)：1308211980****1832）

一、巖溶地區(qū)橋梁樁基鉆孔施工技術(shù)

鉆孔樁常用處理溶洞的方法有：將一塊石頭拋入洞中，加入粘土、回填混凝土、壓漿，然后用鋼管進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)鉆孔遇到砂層或粉砂層時(shí)，應(yīng)放入適量的粘土，并加小石塊加固沖程較小的孔壁。如遇卵石層或砂流現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整或增加泥漿重量，增加孔內(nèi)壓力，加強(qiáng)防護(hù)墻，防止?jié)B漏；鉆井施工工況的洞穴時(shí)，由于巖溶洞穴的結(jié)構(gòu)屋頂和地面起伏、崎嶇、樁鉆孔洞穴后斜孔的問題，必須根據(jù)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)和施工方案科學(xué)鉆探，巖溶空腔分層回填鉆井粘土巖和做一次又一次形成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的泥土墻，擋住了原始孔充填通道，防止孔壁坍塌和泥漿損失，為防止沖擊巖面卡鉆或斜孔事故發(fā)生，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整改。

（一）拋填片石、粘土、水泥的施工

施工前，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)柱圖中溶洞的位置和大小，在洞口位置附近準(zhǔn)備好石料、粘土和水泥。對(duì)于地質(zhì)柱狀圖中未標(biāo)明的溶洞，遇到實(shí)際鉆孔時(shí)，應(yīng)及時(shí)從附近運(yùn)來片狀石、粘土、水泥。在鉆孔過程中，若發(fā)生溶洞漏漿，充填體高度一般比溶洞頂標(biāo)高高2~3m。對(duì)于深孔，充填體高度可比溶洞表面高約10m，防止泥漿滲漏后孔洞塌陷，然后將粘土和水灌入孔口進(jìn)行泥漿生產(chǎn)和護(hù)壁。為保證其穩(wěn)定性，可根據(jù)漏漿情況加水泥。對(duì)于多次漏漿難以形成孔的，應(yīng)加水泥回填，以提高孔壁固結(jié)性能。對(duì)于回填片巖、粘土和水泥，需要通過二次沖擊打洞。沖擊鉆頭用于沖擊巖石和粘土，使片巖、粘土和水泥的一部分?jǐn)D進(jìn)溶洞，并對(duì)溶洞壁進(jìn)行加固，形成穩(wěn)定的防護(hù)墻。

（二）回填混凝土的施工

當(dāng)回填粘土和水泥的效果不明顯時(shí)，可采用直接灌注水下混凝土的方法封堵重復(fù)漏漿孔。提前準(zhǔn)備好管道、吊車、料斗等混凝土澆注設(shè)備，將混凝土擠入溶洞，當(dāng)澆注混凝土表面位于溶洞頂板上方約3m-5m時(shí)，判斷充填完成。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%-70%左右時(shí)，對(duì)澆注混凝土進(jìn)行沖擊再鉆孔。

（三）下鋼護(hù)筒的施工

下鋼管樁適用于解決無摩擦樁基礎(chǔ)在巖溶地區(qū)遇到類似的“溶洞”地質(zhì)條件，無水壓、無填方的情況下繼續(xù)施工的問題。采用機(jī)械振動(dòng)錘作用于鋼擋圈管頂部，通過機(jī)械振動(dòng)將其壓入樁基孔內(nèi)。該方法可以在較短的時(shí)間內(nèi)組織起來，防止井壁坍塌，為下一步“石洞封堵”提供操作平臺(tái)。片巖“溶洞”的封堵可分為人工灌漿片巖封堵和沖擊鉆片巖擠壓封堵兩種方法，可增強(qiáng)土體的側(cè)向土壓力，多次阻斷“溶洞”的多層分布。

（四）化學(xué)注漿

化學(xué)灌漿法是在灌漿滲漏處對(duì)裂縫或溶洞進(jìn)行化學(xué)灌漿。灌漿體具有凝結(jié)快、早強(qiáng)、流動(dòng)性差的特點(diǎn)，能迅速凝結(jié)成帷幕，堵塞裂縫和類似墻體的溶洞，達(dá)到防止?jié)B漏的效果。注漿孔每隔3 ~ 4m沿承臺(tái)布置成環(huán)形，達(dá)到帷幕效果。采用注漿輸入法處理不能回填混凝土的深大溶洞。在孔口處封閉自頂向下截面的圓形注漿，注漿壓力控制為：無注漿壓力→注漿壓力0.5-1mpa→注漿壓力1.5-2.0mpa→注漿壓力3.5-4mpa。從孔口流出的水泥漿為準(zhǔn)。用水泥或水泥水玻璃雙層灌漿處理，直到通道堵塞。

二、溶洞頂部穿越措施

（一）鉆機(jī)鉆孔，根據(jù)各樁位的地質(zhì)鉆孔資料，掌握巖溶位置和巖層的分布規(guī)律，并根據(jù)鉆孔過程中巖層的變化采用不同的沖程和頻率。并及時(shí)排出爐渣，注意觀察護(hù)管水位的變化，使用泥墻鉆孔，鉆孔時(shí)應(yīng)檢查泥漿指標(biāo)，防止井壁塌陷、泥漿流失。接近洞頂時(shí)，逐漸改為小沖程、低頻鉆進(jìn)。

（二）當(dāng)洞穴頂部被刺穿時(shí)，泥面會(huì)急劇下降，這是判斷洞穴是否被擊中的主要判斷特征。此時(shí)應(yīng)提前準(zhǔn)備好泥漿泵，利用泥漿泵對(duì)孔內(nèi)注漿，防止泥漿表面的下降導(dǎo)致孔壁塌陷。

（三）當(dāng)沖擊鉆通過溶洞頂部時(shí)，應(yīng)反復(fù)提起錘頭，在錘頭的厚度范圍內(nèi)輕輕提起并減速，錘頭不受明顯阻礙，說明頂部已成孔，光滑垂直。在巖溶處理中，如果采用擠石法，應(yīng)盡量擴(kuò)大頂面穿孔。回填后，此部位應(yīng)打洞，以免沖擊錘卡死。

（四）分解后的巖溶洞穴，巖溶洞穴的底面的高度應(yīng)測(cè)量通過測(cè)量繩子，和空間在巖溶洞穴的高度計(jì)算結(jié)合的高度上表面的巖溶洞穴，和鉆渣應(yīng)取樣做相關(guān)記錄。這部分工作應(yīng)該并行進(jìn)行，盡量減少完成這部分工作的時(shí)間。

三、鉆進(jìn)過程中的問題與預(yù)控

（一）斜孔、彎孔

下基巖發(fā)育有石芽、溶蝕溝、溶蝕槽、溶蝕裂隙、溶洞等巖溶形態(tài)，或巖石表面坡度較大。在沖擊鉆施工中，沖擊錘在軟土方向上滑動(dòng)，形成傾斜孔、彎曲孔。

在基巖沖擊過程中，應(yīng)明確地質(zhì)剖面圖，特別注意基巖的發(fā)育特征，如石芽、溶蝕溝、溶蝕槽、溶蝕裂隙、溶洞等。減速?zèng)_擊速度，配合低頻低距離沖擊。

（二）埋錘、卡錘、掉錘

砂礫石廣泛分布于上覆土層中。在沖擊振動(dòng)的影響下，砂礫層容易發(fā)生坍塌孔，從而導(dǎo)致埋地錘事故。巖溶洞穴或沖擊錘的差距，特別是立式巖溶洞隙，洞差距較大，沖擊錘傾銷Β巖溶發(fā)育地區(qū)上沖擊振動(dòng)或異物卡住了沖擊錘下降；錘頭鋼絲繩老化，接頭松動(dòng)，轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接接頭斷裂，致使錘頭落入樁孔。

（三）塌孔

在鉆孔坍塌施工過程中，樁孔容易報(bào)廢，給施工帶來了更多的困難。

因此，施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，經(jīng)常觀察孔內(nèi)泥漿的高度，并監(jiān)測(cè)泥漿的質(zhì)量。儲(chǔ)存足夠的紅粘土和石板。在卵石層中嵌入深層保護(hù)管，防止上部重復(fù)坍塌。施工人員應(yīng)密切注意孔內(nèi)情況。一旦泥孔的水位迅速下降，大量的泥漿應(yīng)立即補(bǔ)充維持孔的水位，防止事故的發(fā)生，如塌孔和鉆頭的埋葬，等等，把石頭和泥土慢慢地?cái)D壓人工孔壁的小中風(fēng)錘。進(jìn)入巖石層后，應(yīng)繼續(xù)注意觀察，防止人工挖孔壁不牢固，塌陷的補(bǔ)救。

（四）斜坡巖偏孔

采用芯片充填的方法，保證芯片的粒度不過大。根據(jù)樁徑的大小，選擇合適的切屑粒度。采用小沖程沖洗平整芯片，然后采用小沖程修正偏差，進(jìn)尺慢。筒鉆用于沖洗斜面以下的邊坡巖石，然后將防水炸藥放入小孔中。在斜巖中遇到斜孔時(shí)，先將斜孔清理干凈，將管道放低，沖洗不小于C30的早強(qiáng)混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后再進(jìn)行沖擊糾偏。