樁基礎(chǔ)施工溶洞的處理方案

徐帥軍，齊肖軍

1 工程概況

青春雙線大橋DK626 +143.645～DK626 +384.355 地處廣西來賓市境內(nèi)，全長240.71 m，為第四系全新統(tǒng)坡洪積層地質(zhì)，下為燧石灰?guī)r。全橋孔跨布置為7～32 m 簡支箱梁。簡支箱梁采用梁場預(yù)制，架橋機(jī)架設(shè)。

全橋墩臺基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，均按嵌巖樁設(shè)計，鉆孔樁直徑均為1.25 m 共64 根。全橋橋墩采用圓端型實體橋墩，橋臺采用矩形空心橋臺。

2 地形地貌及水文資料

橋址區(qū)為低山丘陵，線路左側(cè)200 m 是青春水庫，6#墩和7#橋臺中間有活象老村用于灌溉的1m 寬的水渠通過，一條用于匯集山上泉水和雨水的水溝從4#墩和5#墩之間穿過，寬度約為3 m。百年一遇最大洪水流量Q=24.8 m3/s。

3 溶洞的地質(zhì)特點分析及類型

溶洞出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造以巖溶發(fā)育地區(qū)居多，特別對于喀斯特地貌典型的石山地區(qū)以及巖石溶蝕程度較高的地區(qū)，溶洞出現(xiàn)的幾率均較大。另外，沖積層溶蝕地區(qū)也有溶洞發(fā)育情況。溶洞溶洞的類型多種多樣，主要分為以下幾類:①按所處位置的深淺分為淺層溶洞(離地表不足6 m)，深層溶洞(深度大于6 m)。②按沖填狀態(tài)分為空溶洞、半填充溶洞、完全填充溶洞。③按填充物質(zhì)分為軟塑狀態(tài)淤泥質(zhì)土、黏性土、灰?guī)r碎塊、砂礫、碎石、卵石等。④按同一豎直斷面上存在的溶洞個數(shù)，分為單層溶洞和多層溶洞。

4 青春雙線大橋的溶洞分布情況

據(jù)勘探資料揭示，橋址區(qū)巖溶發(fā)育，部分鉆孔中溶洞呈串珠狀分布，在一個鉆孔中可見多層溶洞。橋址區(qū)基巖面埋深起伏較大，同一墩臺內(nèi)巖面也有較大起伏。據(jù)統(tǒng)計，溶洞分布全橋6 個承臺和2 個橋臺的共19 根樁基可見溶洞，溶洞充填物分為:硬塑狀粉質(zhì)粘土、灰?guī)r透鏡體弱風(fēng)化、流塑狀黏土、軟塑狀黏土。

5 溶洞處理方案

溶洞處理方法有:超前注漿凝結(jié)法、全護(hù)筒跟進(jìn)法和回填片石黃泥反復(fù)沖孔法等。根據(jù)工程實際情況，樁基溶洞多數(shù)溶洞內(nèi)存在填充物等條件，同時考慮到經(jīng)濟(jì)性，該青春雙線大橋溶洞樁基采取回填片石黃泥反復(fù)沖孔法施工。

6 溶洞施工處理

6.1 施工前準(zhǔn)備

1)詳細(xì)閱讀設(shè)計資料，掌握溶洞出現(xiàn)的位置、范圍大小、溶洞的填充情況及填充物類型。

2)鉆機(jī)平臺應(yīng)碾壓密實，防止在施鉆時鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。平臺上準(zhǔn)備方木若干，用以調(diào)整鉆機(jī)垂直度。每次上班時用護(hù)樁掛十字線法檢查鉆頭位置是否正確;用水平尺檢查鉆機(jī)水平度。

3)樁孔的地質(zhì)資料作為技術(shù)交底下發(fā)至工班及鉆機(jī)操作手。

4)在鉆孔平臺附近準(zhǔn)備足夠的片石和黃泥，其中黃泥做成泥球狀，用塑料薄膜包裹，配備l 臺挖掘機(jī)和一名司機(jī)，當(dāng)遇到溶洞漏漿時，迅速用挖掘機(jī)將片石和黃泥球拋入孔內(nèi)，同時大量補(bǔ)水或泥漿。

6.2 施工過程中的溶洞處理

1)高度較小的溶洞，例如青春雙線大橋4#8 樁，溶洞高度0.6 m，全充填軟塑狀粘土，在實際施工過程中只出現(xiàn)部分漏漿現(xiàn)象，泥漿面下降高度2 m，并且無緩慢漏漿現(xiàn)象，鉆錘可順利通過，可以直接用泥漿泵抽取泥漿池內(nèi)泥漿補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿，然后繼續(xù)沖孔。

2)對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，如青春雙線大橋7#8、5#1，在鉆孔至溶洞位置時，泥漿突然全部滲漏，采取投放片石、碎石夾黏土反復(fù)沖孔，甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

3)溶洞較大，在鉆孔接近溶洞標(biāo)高附近時，應(yīng)降低鉆錘沖程，以防擊穿溶洞時出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，洞內(nèi)無填充物或填充物為流塑狀態(tài)，當(dāng)鉆錘擊穿溶洞時，泥漿一般會嚴(yán)重流失，先提出鉆錘以防塌孔埋錘，然后采用片石加黏土回填，回填高度一般以超過溶洞以上1 m 為宜，然后向孔內(nèi)注入泥漿沖擊，反復(fù)沖擊，如果仍不能不能形成泥石護(hù)壁的，可采取加長護(hù)筒甚至鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工一面沖孔，一面逐節(jié)接高護(hù)筒，護(hù)筒一直跟至樁底，用以隔斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動。

7 結(jié)語

巖溶地區(qū)樁基施工是橋梁施工的關(guān)鍵，而樁基施工中溶洞問題的處理直接影響樁基施工的順利與否，決定工程的工期、質(zhì)量和成本。根據(jù)不同的地質(zhì)異常選擇合理的處治方案是樁基施工中溶洞問題處理的關(guān)鍵。由于溶洞樁基施工具有不可預(yù)見性、復(fù)雜性、危險性，施工前施工技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)閱讀設(shè)計圖紙及勘察資料等有關(guān)文件，弄清楚樁基溶洞、土洞的基本情況，確保施工安全。

在復(fù)雜的巖溶地質(zhì)施工中，不確定因素較多，因此，必須加強(qiáng)施工過程中對地質(zhì)變化的監(jiān)控，重點監(jiān)控泥漿稠度、溶洞層數(shù)及填充物形態(tài)等情況，做好詳細(xì)的鉆孔原始記錄，為出現(xiàn)異常情況時分析原因并選擇合適的處治方案提供依據(jù)。

［1］ 劉育春.淺談橋梁樁基施工中的溶洞處理方法［J］.山西建筑，2009，35(34):302 -304.

［2］ 彭鯤，易武. 巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工方案研究［J］. 山西建筑，2008，34(36):318 -319.