岩溶地区地基处理及桩基施工技术研究

钟志彬

（福建省恒盛鑫建筑工程有限公司，福建龙岩 364000）

0 引言

岩溶地区地基处理具有一定的难度，应注重地基的处理流程，防止地基处理过程中出现问题，提高地基处理方法的有效性。岩溶地区是一种重要的地貌条件，容易引起塌陷、渗透等问题，需要积极对地基采取处理措施，保证能够更好地进行地基施工。桩基是提高地基稳固性的关键，应重视桩基的施工流程，采用有利的施工措施，使桩基具有良好的承载力。

1 工程概况

厦蓉高速公路扩建工程A6 标红坊互通工程M 主线桥，桩基55 根、桩径2.0～2.2m，桩长最长88m，桩位处溶洞发育，大型溶洞、多层溶洞频现。大型溶洞主要为大型多层半充填溶洞，溶洞区厚度一般在30m左右。多层溶洞一般为5～7 层，单层高度一般在1～7m，最大达10.7m。地质条件复杂，深水溶洞处理和穿越溶洞钻孔施工难度大，安全风险高。岩溶地区地质采用护筒跟进进行处理，能够保障深水区的岩溶地区特性，确保地基之间能够连成一个整体，提高岩溶地区地基的稳定性。

2 岩溶地区地基处理方法分析

2.1 准备工作

岩溶地区地基处理需要做好准备工作，构建完善的地基处理条件，防止地基施工过程中发生质量问题，提高地基的质量。地基施工需要对溶洞情况进行探查，确保地基能够采用桩基进行处理，保障地基处理准备的充分性。岩溶地区地基处理具有一定的难度，需要对地基处理过程引起重视，确定溶洞的分层标高、填充体情况等。对于地质较为复杂的部分，需要钻2～3 个地质孔进行探查，确定地质的实际组成状况，构建良好的地质探测条件，掌握溶洞地基的具体状况。溶洞地基探查结束后，需要对地基状况进行分类，使地基可以更好地投入使用。判断地基是否存在空溶洞状况，溶洞地基是否具有良好的填充条件，按照一定的层次进行处理，保证溶洞地基处理处于有利条件。

2.2 塌陷处理

岩溶地区地基存在塌陷的风险，需要严格对塌陷问题进行处理，提高地基的强度及承载力。地基处理具有一定的难度，需要提高对塌陷的抑制作用，通常情况下，岩溶地区地基塌陷主要由水流冲击引起，导致岩层出现松动的现象，甚至导致空层的出现，使得地基的承载效果不足。对地基塌陷进行处理时，应掌握岩层的埋深状况，通过夯实、填充等地基处理技术，解决地基的空层问题，使地基能够保持良好的密度，同时提高地基的强度，对岩溶地区地基的塌陷采取防控措施。塌陷是岩溶地区地基的常见问题，关系到地基的稳定性，需要保证地基具有良好的压缩性，具有良好承重范围的同时降低地基的塌陷概率，使地基能够更好地投入使用。

2.3 防渗处理

渗漏对岩溶地区地基的影响较大，地下水对地基环境具有侵蚀作用，使地基的结构遭到破坏，需要提高对地基结构的防护作用，使地基环境能够稳定地运作。在防渗处理过程中，应做好地基的排水工作，将水流及时排到地基环境外，降低渗透对地基的威胁。在岩溶地区地基环境中，需要注重排水沟的设置，提高地基的排水能力，使地基处于完善的防渗环境中。在渗漏处理方面，可以采用堵、截、围等措施，加强对地基渗漏问题的疏导工作。同时，需要提高地基防水层的厚度，确保防水层厚度不低于20mm，否则会影响地基对水源的阻隔效果，对地基造成较大的破坏。防水防渗是地基处理的重要工作，能够延长地基的使用寿命，保障岩溶地区地基施工的规范性。

2.4 击穿处理

在溶洞钻孔过程中，存在击穿的情况，需要做好溶洞的击穿处理，确保溶洞能够顺利进行灌浆，保障溶洞地基施工能够顺利进行。在少量漏浆情况下，可以采用回填法进行处理，将片石作为主要回填材料，提高对漏浆部位的堵塞作用。当空腔较大时，应进行护筒跟进，通过护筒对回填后的孔壁进行防护，避免对回填钻孔过程造成影响。在大量漏浆的情况下，封堵过程具有较大的难度，需要构建完善的封堵方案。采用2.4m 钻头进行扩孔，确保溶洞范围内无凸石、斜岩等，将钻头钻到孔底。同时，需要做好护筒跟进工作，提高对孔壁的保护作用，防止钻进时对孔壁造成损伤。接着再对钻孔进行填充，完成相应的封堵工作。

3 岩溶地区桩基施工技术分析

3.1 测量放样

为了提高桩基施工的准确性，需要做好测量放样工作，使桩基能够更好地使用，保障桩基施工过程能够顺利进行。在桩基施工过程中，需要进行精准定位，以图纸作为放样的依据，保障桩基施工能够取得良好的效果，对桩基的位置进行准确安排，提高地基结构的稳固性。测量放样是实现钻孔施工的关键，需要确保放样精度在20mm 以内，提高放样精度的控制效果，保障放样过程能够有序开展，防止放样过程出现偏差。通过测量放样施工，提高桩基施工的有序化和流程化，便于对钻孔的顺序进行标注，使钻孔过程能够得到严格控制，保证桩基施工方法的有效性。测量放样需要做好核验工作，对放样过程进行进一步的检查，及时对放样问题进行纠正，提高测量放样偏差的控制效果。

3.2 埋设护筒

钻孔前应做好护筒的埋设工作，提高对孔壁的保护作用，防止钻孔过程中对孔壁造成损伤（见图1）。该工程中，首层采用2.8m 钢护筒，壁厚16mm，作为首层护筒下设，下设采用2.4m 冲击钻进行钻进，确保护筒与钻机的匹配性，保障护筒能够发挥出主要作用。在护筒埋设过程中，需要做好跟进工作，确保首层护筒到达卵石层底部以下30cm，对护筒的保护作用进行延伸。护筒一般由钢结构组成，为了确保护筒易于使用，需要确保护筒的长度在2.5～3.0m 之间，使护筒能够有效地推进，保障护筒能够得到规范使用。在护筒使用过程中，需要做好偏差方面的控制，倾斜偏差不能超过1%，否则将会导致偏差逐渐发生累积，导致护筒逐渐偏移原有的方向，影响护筒对孔壁的保护作用。

图1 护筒图

3.3 钻挖成孔

在钻孔过程中，钻头与护筒需要有效地跟进，保证钻孔能够顺利地形成，提高钻孔的质量。钻孔时需要及时对钻渣进行清理，防止对钻进过程造成影响，采用规范化的钻进形式。钻头钻进溶洞顶2m 处时，需要立即停止钻进操作，并且设置成二层护筒，对钻孔进行进一步的防护，使钻孔能够得到全方位防护。而且，需要更换成小冲击的钻头，使钻头能够充分发挥作用，将冲击力限制在一定水平，防止对溶洞造成较大的影响。通过这种方式，可以有效地避免溶洞发生击穿现象，防止灌浆时出现泥浆流失的情况，对灌浆效果进行巩固，保障桩基的浇筑质量。在钻孔过程中，需要确保钻头处于匀速钻进状态，有助于形成稳定的钻孔结构，确保钻孔能够一次成型，提高钻孔效率的控制水平。钻孔工作完成后，需要对成孔进行检查，包括孔位、孔深、孔径等，保证钻孔的标准化程度。以孔径检查为例，需要对偏差状况进行验收，对容许偏差进行控制，提高对钻孔质量的监理效果。另外，还需要对钻孔进行清理，清除钻孔内部的杂质，防止内部存在大量的沉渣，不仅导致钢筋笼无法沉底，还会影响灌浆质量。钻孔采用空气反循环法进行清理，将导管伸入到钻孔底部，将沉渣抽离孔底，进而实现清孔的目的。

3.4 钢筋笼安装

钢筋笼是提高桩基强度的关键，需要对钢筋笼的安装过程引起重视，确保钢筋笼的规格能够符合要求，保障钢筋笼能够顺利完成安装（见图2）。钢筋笼需要满足技术指标要求，严格做好偏差控制工作，具体控制指标如下：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，钢笼直径±10mm，钢笼长度±50mm。确定钢筋笼规格满足要求后，才能进行放笼操作，能够有效地保证钢筋笼的强度，使钢筋具有稳固的状态，提高钢筋笼安装的稳定性。钢筋笼外侧需要设置保护垫，避免钢筋与孔壁发生碰撞，提高钢筋笼的安装效果。钢筋笼的安装具有一定的复杂性，为保证钢筋笼的接头牢固，需要采用对焊的方式，确保焊缝间距不小于0.3 倍钢筋直径，注重钢筋的规范化焊接。钢筋笼的接头数量不能超过50%，否则将会影响钢筋笼的整体强度。钢筋笼应安装在钻孔的中心位置，确保两者的中心具有良好的重叠状态，偏差不能超过20mm，对钢筋笼的安装位置进行对正。上述步骤完成后，需要采用保护垫进行固定，减少灌浆过程对钢筋笼的冲击，保障桩基强度的控制效果。

图2 钢筋笼图

3.5 灌注混凝土

钢筋笼安装就位后，需要对混凝土进行灌注，对桩基进行浇灌。混凝土浇灌应注意以下几点：第一，控制好骨料颗粒的粒度，确保粒度不超过10mm，使混凝土能够顺利通过钢筋笼网孔，确保混凝土与钢筋笼能够充分接触，保障桩基具有良好的整体强度，提高桩基的浇筑质量。第二，在浇筑过程中，需要做好钢筋笼的变形控制，避免出现较大的浇筑压力，导致钢筋笼因冲击而变形，使浇筑过程与钢筋笼的质量相兼顾。第三，需要提高钢筋笼的抗浮能力，可以采用加焊重物的方式，使钢筋笼具有足够的重量，保障桩基浇筑过程能够顺利完成。

在桩基浇筑过程中，需要对混凝土的浇筑质量进行控制，保证混凝土桩体的稳固性。混凝土浇筑具有坍落度的要求，通常会使桩体下降2～3cm，对高度不足的桩体，需要及时进行填补，提高对桩体高度的控制效果。混凝土浇筑应做好振捣工作，确保混凝土颗粒间能够密实接触。同时，可以防止混凝土内部产生气泡，使桩基能够保持良好的强度，提高桩体控制的稳定性。在振捣作用下，有助于混凝土之间的均匀混合，保障混合控制效果的充分性。在混凝土灌注过程中，需要注重自身的流动性，对护壁进行开孔处理，提高混凝土流动的畅通性，避免内部产生压力环境，导致混凝土无法顺利完成浇筑。

3.6 质量控制

岩溶地区地基施工需要做好质量控制，遵守《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）的要求，确保地基处理的规范性，保证桩基具有稳定的结构。在地基施工过程中，需要注重质量控制措施的应用，对放样情况与测量记录进行检查，对现场情况进行质量监测，保障地基能够正确地进行施工。地基施工质量控制具有一定的难度，需要做好质量控制的全面审核工作，掌握控制的方向与重点，打造标准化的质量控制条件，保障质量控制管理的严格性。质量控制涉及较多的工序，需要做好质量控制要点的管理，确保质量控制方法的有效性，提高质量控制措施的运用效率，提升对偏差的控制能力，将偏差的影响控制在较低水平，保障岩溶地区地基施工能够有序开展。

质量控制涉及范围广泛，包括孔位、孔深、孔径的质量检查、垂直度的检查、钢筋笼制作工序检查、混凝土超灌量情况等。在分析过程中，需要合理地采样与记录，对施工过程进行积极控制，确保质量控制能够贯穿。在质量控制过程中，需要做好交接检查工作，完成检测工序的交接，加强施工流程的审查，提高地基施工质量的控制效果。对于质量合格的环节需要及时进行记录，明确已经完成的施工过程。对于不合格的施工部分，需要对质量问题的原因进行探究，对不合格的施工过程进行返工，构建完善的施工形式，对地基施工进行验收。质量控制需要与监理人员进行共同验证，使质量控制过程更加严格化，保障质量审查能够取得有效进展。

4 结语

综上所述，岩溶地区地基环境较为复杂，需要注重地质状况的分析，对地基进行规范化处理，使地基能够更好地投入使用，保证地基能够有效地承重。桩基是提高地基稳定性的重要技术，需要对桩基技术合理进行把控，确保施工过程能够得到科学管理，采用规范化的施工方案，降低不利因素对施工过程的阻碍。在地基处理过程中，需要准确把控技术要点，采用标准化的施工方式，保障地基施工能够顺利进行。