试论水利桩基施工中溶洞不足处理策略

董素英（河南省豫北水利勘测设计院，河南省安阳市455000）

试论水利桩基施工中溶洞不足处理策略

董素英（河南省豫北水利勘测设计院，河南省安阳市455000）

溶洞问题在水利桩基施工中一直是一个很难克服的施工难题。由于溶洞是在水平方向上发育的岩溶形态并形成的支洞，具有相互交错、形状不规则以及多层叠加等特点，给桩基施工带来很大的困难。本文通过结合一个水利桩基工程案例，对溶洞处理中遇到的问题进行分析并提出相应的处理措施，最后也提出了自己的一些意见和观点，为大家提供参考。

水利桩基；溶洞问题；处理措施

引言

目前，我国的岩溶发育地区非常多，而且地质情况和水文构造也是相当复杂，地层中的溶沟、岩穴、石芽等地质构造含有丰富的地下水，含有不同类型的残积土层以及风化土层，这些都给水利桩基施工带来很大麻烦，不仅影响工期还影响工程质量。因此，在施工的过程中要对岩土的地质情况做好勘测和分析，结合实际情况制定合理有效的处理措施，确保桩基施工顺利进行。所以说对溶洞的处理在水利工程桩基施工中要重点解决。

1 水利桩基案例介绍

某地区一项水利桩基工程，经过地质勘测显示，该项工程桩基的地层从上到下有素填土、耕植土、黏土、淤泥、全风化页岩、溶洞、微风化页岩。桩基地层中有四层溶洞，而且溶洞呈串珠型分布，其中三个溶洞非常小，勘测的数据为0.7m、1.1m和1.3m，较大的溶洞为9.25m，溶洞内层为软塑状枯土，很少为空溶洞。

1.1 本项工程对溶洞的处理原则

（1）桩基在施工前对每根桩经过的地层都要详细勘探，记录详细的地质情况和勘测数据，包括溶洞的高度、深度以及内层的填充物等，并通过图形和列表呈现出来，为合理的制定相应的施工方案提供数据依据。

（2）对桩基的填充物进行有关的试验，对它的力学性能做出分析，对它的含水量、空隙密度以及容量进行详细的检测，为注浆有关参数的计算提供数据依据。

（3）依据地质勘测情况以及填充物的研究，认真设定打桩的位置、桩之间的距离、成孔方法以及施工方法。

（4）对制定的每一种方案都要认真计算和核实，在施工之前需要进行溶洞注浆以及钻孔试验，将试验数据进一步分析和讨论，以完善施工方案。

（5）如果遇到较大的溶洞时，需要由设计单位和监理工程师进行核查，进一步明确施工方案，经过批准以后再进行施工，以免因为分析不全面影响施工。

1.2 施工方案的确定

本项工程桩基础的溶洞比较大而且呈串珠型分布，施工的难度非常大。因此是施工中重点控制的部分，对桩基施工质量要严格把关，控制工程进度，组织专业的技术人员进行研究和讨论，在以往溶洞处理经验的基础上，结合目前的实际情况，制定科学、合理的施工方案。

2 溶洞处理中出现的问题

2.1 漏浆多次出现

针对本项工程，施工采用正常的回填方案进行回填施工，把砂石、水泥、黏土按照一定的比例混合后填补溶洞，但是修补不了，再次达到原来位置时会出现漏浆的情况，有时还会出现三次漏浆。因此，这样的打桩施工非常困难，有时一根桩基就需要花费三四个月的时间，而且还会出现塌方的情况，泥浆也不能补住。一根桩打到标高68m，过几天成了60m，反而短了，这种现象也是经常会发生的。所以要继续打桩，继续进行回填。

2.2 补浆坍塌现象非常严重

对溶洞进行处理时，将配置好的浆液注入孔内，要控制好速度，如果速度比较慢的话就会出现坍塌现象，造成漏浆，也会出现二次塌孔。如果补浆不及时，也会造成坍塌现象。依据以往的经验可以判断，溶洞发育非常快，波及到的范围也会非常大，注入的浆液完全起不了多大作用。也有专家研究，有些溶洞是空溶洞，内层完全没有填充物，注入的水泥浆没有办法和填充物凝结，如果溶洞发育可能浆液就会流入地下水，起不了作用。因此，补浆环节操作起来非常困难。

2.3 护筒下沉的现象

塌孔后，尤其是护筒以下位置的塌孔操作会造成护筒的下沉，无法继续施工，严重影响施工进度。因此，需要暂时停止施工，对其进行修整。

2.4 溶洞是相互贯通的

打桩灌浆的方法起不了很好的效果，一方面是因为溶洞时刻在发育，范围也非常大，加上有些空溶洞没有填充物，所以会没有效果；另一个原因是桩之间的溶洞是相互贯通的，往往在这边进行一根桩打混凝土，混凝土可能就会从另一边的桩流出来。

3 水利桩基施工中溶洞问题的处理措施

（1）针对本项工程的桩基溶洞处理措施，如果一般的处理方法达不到效果可以采用水玻璃水泥浆，由于溶洞在桩基底部位置，对具体的位置无法掌控。

（2）漏浆现象很容易造成坍塌事故，所以在钻孔的过程中可以将水泥的粘稠度适当加大，这样做可以减少地质裂缝问题的出现。

（3）护筒下方出现坍塌的情况，是因为清空或者是混凝土浇筑的时间中间间隔的太长，所以要及时清空及时浇筑混凝土，这样可以避免塌方的出现。现在很多的水利工程上层建筑结构的负荷非常大，所以对桩孔一定要加深，桩之间的距离一定要加密，对钻孔灌注桩质量一定要严格把控，以保证桩基的稳定性。

（4）打桩时要注意，对间隔距离比较远的先进行打桩施工，如果塌孔非常严重，桩的标高达不到要求，就要继续填混凝土，然后在原地继续打孔，这样可以节省时间而且也最有效果。混凝土将塌孔位置的溶洞填充了以后，在对周围的桩进行施工时也就非常容易了，桩基施工会越来越快，到最后的桩施工时，溶洞基本上已经得到了处理，塌孔现象也就很少出现了，但是这种方法的缺点是成本会很高。

4 提出处理建议

4.1 做好详细的地质勘查工作

在岩溶地带进行水利工程施工，首先要对地质勘探工作非常重视，在施工之前，一定要做好地质勘测，对施工现场所处的位置以及周围范围内溶洞发育情况要认真勘测，包括溶洞的位置、深度、洞穴大小、内部的填充物以及水文情况，对深层基岩也要认真勘测，对桩的位置准确定位，对标高合理确定，为制定施工方案提供依据和基础。

4.2 选择成孔方案

在岩溶地带进行水利工程施工，由于岩溶的特殊性以及水文地质的复杂，需要依据详细的地质勘测资料制定合理施工方案。如果采用成孔方案需要根据实际情况认真分析，谨慎操作。如果桩基比较长、地下水比较丰富、不适合挖孔桩成孔施工，可以选择采用冲击成孔的方式；如果是有地下水、溶洞、溶沟以及发育非常快的岩溶地质构造，可以采用挖孔桩以及其他的加固措施结合使用。针对本项水利工程最后制定的施工方案是采用人工挖孔、冲击成孔以及钢护筒等联合作业。

4.3 施工处置

在桩基施工的过程中，如果出现溶洞、溶沟等不良地质条件时，成孔的施工需要注意以下几个方面：如果溶洞、溶沟不是太深的情况，可以先把溶洞内部的淤泥清理出来，填充配置好的混凝土，混凝土凝固到一定程度时，在进行冲击成孔；如果基岩的倾斜幅度比较大时，需要用黏土或者是片石来填充，然后再进行冲击成孔；如果溶洞内有石头或者是石芽，需要用小型钻机对其打眼爆破，但是用药量一定要控制好，保证施工安全；如果地下水非常丰富需要抽干，有石芽或者石头阻挡也要进行爆破；如果地下水量丰富采用冲击成孔方法无法进行，可以采用人工挖孔或者是钢护筒围护，然后成孔。水利工程桩基溶洞的处理，无论采用哪种方式都要保证基桩的位置、孔深以及截面大小的精确。所以，对测量控制工作要非常重视。

4.4 安全技术措施

在岩溶地带进行水利工程施工是非常复杂而且非常困难，所以首先要保证安全施工，制定严格的安全操作流程以及安全防护措施，并严格按照施工要求执行。比如，做好孔口的安全防护措施、孔内支撑防护措施、施工设备的安全防护以及配置安全的防护用具等，保证在施工的过程中人员生命不会受到威胁。

5 总结语

水利桩基施工中的溶洞问题非常复杂，受到很多因素的影响，处理起来也非常困难，对工期和工程质量都会存在严重的影响。因此，要认真的做好地质勘探工作，依据实际情况制定科学、合理的施工成孔方案，对溶洞问题选择合理的处理方法，确保工程质量和施工安全。

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U445.55+1

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2095-2066（2016）15-0049-02

2016-5-10