溶洞處理方法淺析

某擬建工程為18層高層住宅，采用直徑為600mm～800mm的鉆孔灌注樁，最大樁身設計承載力為4500kN。經過工程詳勘，該地處于第四系全新統（Q4）：主要為近代沖積、海積、人工堆積物，由灰黃色粘土、灰色淤泥質土、灰色軟粘土、圓礫等組成，厚薄不均；寒武系上統西陽山組（∈3x）地層：灰、深灰、灰白色，以灰巖、泥質灰巖為主，厚層狀結構，巖層總厚度250米以上設計根據計算及相關規范提出要求樁基基巖底5m范圍內無溶洞的要求。為確保工程質量，對工程樁進行一樁一探，樁位施工勘察過程中發現的情況歸類如下：

1、樁位處入巖5米范圍內無溶洞，不漏漿；

2、樁位處入巖5米范圍內無溶洞，但在鉆孔入巖時漏漿嚴重；

3、樁位處存在細小溶洞及溶隙，一般無充填，漏漿嚴重；

4、樁位處存在較大溶洞，根據溶洞位置分為： a、開口洞（洞頂無殘余灰巖），b、巖下洞（洞頂上部存在一定厚度的灰巖）；根據洞內充填情況可分為：a 、空洞（無充填物），b 、充填流塑含礫淤泥，c、充填軟塑含礫粘土，d、充填可～硬塑含礫粘土。

根據詳勘及一樁一探資料，場地屬于地質復雜情況。場地處于溶洞地帶，溶洞發育情況不一，且場地地下存在水流帶，巖層表面存在砂礫層，且上部存在淤泥層，多種因素均易導致在成孔過程中坍塌而產生樁身質量缺陷。

參考行業內其他工程情況結合本工程實際情況，首先對場地進行圍合式高壓注漿。

注漿基本參數：（1）注漿材料：注漿液選用325級水泥，配合比為水：水泥=0.8:1.0，為達到盡快凝結的要求，并摻以1‰水玻璃，實際效果證明收效良好。（2）注漿壓力的控制：注漿泵注漿時要控制在0.5～2.0MPa的范圍，確保注漿的壓力不過于大，根據實際情況，實際注漿壓力控制在1.5MPa。（3）注漿速度：保持在15～20L/min，目的是使漿液滲透到填充物之內，然后固結，確保沖鉆成孔時能夠有足夠的固結體。

注漿施工所需注意的事項：通過采用間歇注漿方式來防止漿液流失太遠所造成的浪費，使先注入的漿液和砂子初步達到膠結之后再進行注漿，并循環多次注漿，達到規定最小注漿量和注漿壓力控制值之時結束。當注漿管處于灰巖頂部砂礫層時，注漿時除控制好注漿壓力的同時要注意觀察孔口附近的地表，當漿液從注漿管周邊沖出時停止注漿。當注完一個孔之后，要繼續對其他孔進行注漿。但后注漿的壓力要比先注漿的壓力提高，最后封孔，注漿的順序為先沿主樓周邊注漿，注漿孔間距為3～5m，后在圍合圈內適當加注。

高壓注漿施工一周后，開始進行正常樁基施工。

對于入巖5米范圍內無溶洞，不漏漿的鉆孔，可使用一般鉆孔樁工藝施工，選擇的機械為GPS-10型鉆孔樁機。但考慮到勘察時鉆孔口徑僅75～91mm，而鉆孔樁樁徑600～800mm，可能會出現勘察未探及的溶洞、溶隙，并出現漏漿情況。通過圍合式高壓注漿，從后期樁基施工看，對場地的底下水進行穩定，同時對輕微漏漿情況有一定的效果，但仍有相當數量樁在鉆孔過程中漏漿。根據施工實際情況區別，對于少量漏漿的鉆孔進行補漿處理；對于漏漿嚴重甚至不返漿的鉆孔，可換用沖孔工藝，根據需要邊拋填邊沖孔。

對于上述方法仍不能成孔的，采用沖錘成孔施工，選擇的機械為ZZ5型沖錘。實際施工時，1、對于入巖5米范圍內無溶洞及具細小溶洞及溶隙，但在鉆孔入巖時漏漿嚴重的樁，應換用沖孔工藝，根據需要邊拋填邊沖孔。2、對于無充填物的溶洞，若洞頂無較大厚度的灰巖，可采用鉆孔工藝施工，鉆至洞底時提鉆，換用拋填沖孔工藝。3、對于其它存在較大溶洞或溶洞呈串珠狀的孔位，采用沖孔工藝，根據返漿情況邊拋填邊沖孔。

拋填材料的準備：一般選用混合料較好，通過將粘土、磚坯、塊石混合堆放，比例一般為1：2:1，為保證混合料填充時不堵塞樁孔，塊石的直徑宜小于30cm。拋填混合料要堆放在距樁孔比較容易取放的地方，同時要準備挖機以備隨時使用。同時還要配備泥漿池以及相應的抽漿設備，以在發現漏漿時及時補漿。

沖錘施工過程中的注意事項：當沖孔到離溶洞的頂板還有1m左右時，應加大泥漿所占的比重（一般為1.3），并采用低沖程（高度在1m內）慢速沖進逐漸擊穿頂蓋，以防止卡鉆。此外，要安排專人觀察護筒內泥漿面的變化，如果發現泥漿面出現下降，應當立即提錘并及時進行補漿和拋填混合料，待泥漿面達到穩定的時候，繼續使用低沖程慢速沖擠，使混合料能夠形成泥石孔壁，穩定的穿過溶區域。如果溶洞的面積比較大，使用一次拋填就很難達到成孔的目的，必須通過反復拋填處理才能夠使其成孔。對于反復充填效果仍不明顯的，可采用回灌低塌落度、低標號混凝土，待混凝土終凝并產生一定強度后再進行成孔。

控制要點：在對此類溶洞進行處理的時候，要在發現漏漿的第一時間用最快的速度處理，采取先拋填比重較大的材料，以防止因為泥漿浮力較大所產生的阻力，使拋填材料不能順利進入孔底。同時，為避免填充料過少起不到堵的作用，或者回填過多浪費材料并導致重新沖進速度較慢，回填混合料的高度一般應該以能穩住泥漿為宜。

為防止溶洞漏漿時誘發地面沉陷致使鉆機機身發生傾翻，在采用沖錘方案時，必須增加鉆機剛性平臺的輔助方案，以達到施工安全并確保人機安全。

樁基施工中最大的難題就是遇到溶洞，經歷過溶洞危害的施工技術人員對于溶洞的危害都深有體會而對其頗為畏懼。而該工程通過各種溶洞處理方法的綜合使用，取得了良好的效果，并節省了一定的造價。從該工程的溶洞處理經驗看，首先應對溶洞地質引起足夠重視，要做好充分的思想準備，在此實際施工前，應專門組織有關技術人員深入了解分析該類地區的地質情況，研究學習有關此類樁基施工的處理和預防措施，制定合理的施工組織，并制定針對性的安全措施。在樁基施工過程中，發生偏孔、卡錘、漏漿、塌孔等事故的幾率很大，但只要在施工過程中多觀測、多記錄，發現問題及時分析原因，根據具體情況采取相應的處理措施，定然能防患未然，安全及時地解決這一施工難題，做到合理、經濟、安全。

參考文獻：

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