浅谈岩溶桩基施工处理措施

王中海　李瑞祥

【摘 要】岩溶地区施工的难点主要在于地质条件的复杂性和不可预见性，施工时经常出现漏浆、塌孔、地陷、卡钻等问题。本文结合武汉某市政桥梁岩溶桩基施工采取的处理措施进行概述，对不同的溶岩地质情况选择合适的施工方法，保证桩基的施工质量作了初步探讨，望对类似工程减少施工风险和投入有所帮助。

【关键词】桩基；溶洞；处理

岩溶地基主要是由于地质中含有可溶性岩层，受到水的溶蚀和侵蚀作用而形成的洞穴、沟槽、空隙等各种形态的岩体，其分布位置、大小、深浅多变，因而施工中容易出现问题。现对施工中易出现的问题及处理措施进行阐述。

1 对小溶洞及裂隙的处理

小溶洞和岩溶裂隙相对尺寸较小，其危害性一般不大，冲击钻孔施工遇到此类地层时，通常在钻进一段深度后必须回填一定量的粘土和片石重复冲孔，将粘土片石挤入裂隙中，堵塞桩孔周边孔洞及裂隙。

裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆，严重的或重复漏浆将导致孔口坍塌。主要处理措施有：（1）改进护筒的埋置方式，如加长护筒的埋置深度或强夯固结护筒周边土体，避免孔口坍塌；（2）根据超前钻资料，在钻孔至溶洞或裂隙上方2m左右位置，需准备充足的粘土、片石、水源和水泵；（3）钻进至裂隙、溶洞层段，应加大对护筒内泥浆面的监控，当泥浆面迅速下降时，说明在漏浆，首先要抓紧补水，然后按约1：1的比例往桩孔内投入3m左右深的粘土和片石重新冲孔。若钻进至原漏浆岩面再次漏浆，仍按上述方法处理，多重复几次冲孔挤压孔内粘土和片石，直至解决裂隙漏浆的问题。

2 对普通溶洞的处理

普通常规溶洞一般其连通性较差、洞高在4m以内。对此类溶洞的施工主要是以预防为主。在钻孔至溶洞顶前在孔口附近存储大量片石、粘土及一定数量的袋装水泥并配备铲车；还需准备好泥浆泵和泥浆或水源，一旦漏浆，可立即进行补浆补水。

钻孔施工时，根据超前钻资料提前对溶洞进行分析，对于空洞或半填充溶洞（特别是漏浆的溶洞），在钻进至溶洞区域时，必须采用小冲程冲击，避免在击穿溶洞顶板时发生卡钻现象。在溶洞区域钻进过程中应加密对岩样的采集，及时与超前钻资料核对是否相同；密切关注护筒内泥浆面的变化，若发现孔内泥浆颜色、浆面发生变化或进尺速度明显加快，又无斜孔偏孔现象，说明已钻进至溶洞内。一旦漏浆，首先应迅速补浆补水，同时提钻，防止孔内坍塌埋钻；然后用铲车及时按适当的比例投入准备好的片石、粘土；若漏浆严重时，可考虑投入一定量的袋装水泥（投入的片石大小、与粘土的比例及数量应根据溶洞大小、充填情况确定，若溶洞较大，可投入数量、比例及粒径相对较大的片石）。在投入一定量的片石、粘土及水泥后，孔内仍在漏浆，可采用小冲程轻砸，挤压回填混合物，如此反复，直至孔内泥浆停止下降，再用冲锤进行挤压，将粘土和片石充分挤入溶洞内壁，直至把桩孔周围的空洞填满，以便重新造壁，顺利穿越溶洞。

钻孔过程中，只要遇到溶洞，不管是否漏浆、是否有充填物，均应向孔中投入一定量的片石、粘土，然后采用小冲程进行冲击，使混合物挤入裂隙、溶洞内，反复操作，以达到固壁效果。且在每次击穿溶洞顶板后，都应在溶洞顶板区域反复冲砸，确保将桩孔修理圆滑，避免后期卡锤或卡钢筋笼。

3 对不完整岩溶的处理

岩溶地区钻孔桩施工常会遇到溶槽、斜岩面、陡坎等复杂地质情况，对此类地质的处理，主要采用抛填片石，反复冲击成孔的方法。在钻孔过程中，若发现钢丝绳抖动较厉害，说明遇到此类地质，若不及时处理，极易发生斜孔片孔现象。应及时向孔内孔抛填片石、粘土，然后采用小冲程反复冲击成孔，直到完整岩面。该方法操作简单、易控制，成本低，又不影响钻进作业。

4 对大型溶洞的处理

4.1 跟进钢护筒法

钻孔施工中遇到特大半充填型或空腔溶洞时，为防止漏浆导致孔口坍塌，可采用深埋钢护筒隔离上部松软地层的方法加以处理。在穿越特大半充填型或空腔溶洞时，采用跟进护筒的方法施工。即先用较桩径大20cm的钻头钻进至溶洞顶1.0m左右位置后，下内护筒至孔底，再换正常桩径钻头继续钻进，直至击穿溶洞。接着用导向锤将钢护筒振至溶洞底岩面，再在护筒内浇筑高1m左右砼封堵护筒刃脚，待砼达到一定强度后再按正常工艺施工，穿过溶洞。

4.2 预先灌注砼再钻进成孔法

当桩孔穿越流塑状填充物的大型溶洞时，由于其自稳性较差，如果只采用回填片石或跟进钢护筒的方法施工，回填物可能直接涌向溶洞内，导致抛填物数量无法估计，且清孔困难；给桩基砼施工造成质量隐患，易出现断桩。因此，在穿越流塑状充填物的大型溶洞时，应待钻孔至溶洞底后，直接在孔内灌注水下砼至溶洞顶0.5m左右位置，待砼达到一定强度后，重新钻进。

4.3 回填封堵法

钻孔过程中若遇到溶洞底部漏浆的半填充型溶洞，首先应立即向孔内补浆补水，以保持孔内泥浆面高度，同时向孔内抛填一定量的袋装水泥，然后投入片石、粘土混合物3m～5m厚，待孔内漏浆停止后再重新冲孔至原漏浆位置，该冲孔时间宜控制在水泥终凝之前，然后停止10～12h。反复这样操作，直到水泥粘土浆凝固后把漏浆部位堵死。

5 对多层溶洞处理

在岩溶区施工钻孔桩，经常会遇到多层溶洞，根据溶洞的层数、大小和充填物情况可采取不同的处理办法。对于由小型和一般溶洞组成的多层溶洞，极易出现漏浆、斜孔等病害，在钻孔施工时可参照一般溶洞的处理方法一层接一层的处理。对于由大型溶洞组成的多层溶洞，可综合采用灌浆法和护筒跟进法进行处理。

6 对桩孔串浆、串孔处理

桩孔串浆、串孔主要由于场地岩溶裂隙较发达，存在有连通性较好的溶洞，并且贯穿相邻桩孔桩身的某个部位；或桩孔本身溶洞、裂隙不连通，由于桩孔距离较近，又同步施工先后漏浆，导致孔身中部某一软弱地层塌孔联通。使得相邻桩在成孔和灌注混凝土时相互干扰，若其中一个桩孔施工，相邻桩孔内泥浆相应翻动，导致相邻桩孔的不能正常施工。

对于此类情况应立即停止继续施工，应仔细查阅地质资料进行判断。若溶洞不大，可向孔内填入参有一定量片石、卵石的粘土，采用冲击钻将其挤压至孔壁空洞位置，从而形成具有一定厚度和强度的护壁，使之无法串通；若溶洞较大，可将粘土装袋整包投入孔内，同时回填片石和块石粘土等，并分层投入一定量的整包水泥，再用冲击钻机冲击、挤压，该冲孔时间宜控制在水泥终凝之前，然后静置12h以上，如此反复，直至两桩孔间形成护壁，不再串通。

在溶洞、裂隙发达的地区施工时，首先应仔细查阅各桩孔超前钻资料，若发现同一墩位或相邻桥墩位存在贯通性溶洞时，必须间隔施工，统一考虑施工顺序，并协调好各施工钻机之间的关系，必要时暂停相邻桩孔的施工，以避免影响相临桩孔的成孔清孔和混凝土灌注，确保成桩质量。另为避免在浇筑桩基砼时，砼进入相邻桩孔，可在其孔内投入粘土至连通位置2m以上，并用钻锤压实，待砼灌注完毕后，再继续钻进成孔。

7 对深大溶槽处理

若桩孔位置有深大溶槽，一般其底部都聚集有软塑或流塑状土层，且基岩面起伏不平整，溶洞、裂隙较发育，此类地质条件成孔困难，易塌孔、漏浆甚至地面塌陷等，因此，对此类岩溶地质需重视，宜采用预注浆固结的方法施工。

8 结论

在岩溶发育地区进行桩基施工时，由于溶洞具有不可预见性、复杂性、危险性等特点，应针对不同的溶洞类型，合理利用资源，选用适宜的处理措施或方案，以确保施工质量，加快工程进度，使得经济效益最大化。

【参考文献】

[1]李波.岩溶地基桥梁桩基施工技术[J].铁道标准设计，2011，3.

[2]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）[S].北京：人民交通出版社，2011.6.

[责任编辑：王楠]