淺談巖溶樁基施工處理措施

王中海　李瑞祥

【摘 要】巖溶地區施工的難點主要在于地質條件的復雜性和不可預見性，施工時經常出現漏漿、塌孔、地陷、卡鉆等問題。本文結合武漢某市政橋梁巖溶樁基施工采取的處理措施進行概述，對不同的溶巖地質情況選擇合適的施工方法，保證樁基的施工質量作了初步探討，望對類似工程減少施工風險和投入有所幫助。

【關鍵詞】樁基；溶洞；處理

巖溶地基主要是由于地質中含有可溶性巖層，受到水的溶蝕和侵蝕作用而形成的洞穴、溝槽、空隙等各種形態的巖體，其分布位置、大小、深淺多變，因而施工中容易出現問題。現對施工中易出現的問題及處理措施進行闡述。

1 對小溶洞及裂隙的處理

小溶洞和巖溶裂隙相對尺寸較小，其危害性一般不大，沖擊鉆孔施工遇到此類地層時，通常在鉆進一段深度后必須回填一定量的粘土和片石重復沖孔，將粘土片石擠入裂隙中，堵塞樁孔周邊孔洞及裂隙。

裂隙對鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿，嚴重的或重復漏漿將導致孔口坍塌。主要處理措施有：（1）改進護筒的埋置方式，如加長護筒的埋置深度或強夯固結護筒周邊土體，避免孔口坍塌；（2）根據超前鉆資料，在鉆孔至溶洞或裂隙上方2m左右位置，需準備充足的粘土、片石、水源和水泵；（3）鉆進至裂隙、溶洞層段，應加大對護筒內泥漿面的監控，當泥漿面迅速下降時，說明在漏漿，首先要抓緊補水，然后按約1：1的比例往樁孔內投入3m左右深的粘土和片石重新沖孔。若鉆進至原漏漿巖面再次漏漿，仍按上述方法處理，多重復幾次沖孔擠壓孔內粘土和片石，直至解決裂隙漏漿的問題。

2 對普通溶洞的處理

普通常規溶洞一般其連通性較差、洞高在4m以內。對此類溶洞的施工主要是以預防為主。在鉆孔至溶洞頂前在孔口附近存儲大量片石、粘土及一定數量的袋裝水泥并配備鏟車；還需準備好泥漿泵和泥漿或水源，一旦漏漿，可立即進行補漿補水。

鉆孔施工時，根據超前鉆資料提前對溶洞進行分析，對于空洞或半填充溶洞（特別是漏漿的溶洞），在鉆進至溶洞區域時，必須采用小沖程沖擊，避免在擊穿溶洞頂板時發生卡鉆現象。在溶洞區域鉆進過程中應加密對巖樣的采集，及時與超前鉆資料核對是否相同；密切關注護筒內泥漿面的變化，若發現孔內泥漿顏色、漿面發生變化或進尺速度明顯加快，又無斜孔偏孔現象，說明已鉆進至溶洞內。一旦漏漿，首先應迅速補漿補水，同時提鉆，防止孔內坍塌埋鉆；然后用鏟車及時按適當的比例投入準備好的片石、粘土；若漏漿嚴重時，可考慮投入一定量的袋裝水泥（投入的片石大小、與粘土的比例及數量應根據溶洞大小、充填情況確定，若溶洞較大，可投入數量、比例及粒徑相對較大的片石）。在投入一定量的片石、粘土及水泥后，孔內仍在漏漿，可采用小沖程輕砸，擠壓回填混合物，如此反復，直至孔內泥漿停止下降，再用沖錘進行擠壓，將粘土和片石充分擠入溶洞內壁，直至把樁孔周圍的空洞填滿，以便重新造壁，順利穿越溶洞。

鉆孔過程中，只要遇到溶洞，不管是否漏漿、是否有充填物，均應向孔中投入一定量的片石、粘土，然后采用小沖程進行沖擊，使混合物擠入裂隙、溶洞內，反復操作，以達到固壁效果。且在每次擊穿溶洞頂板后，都應在溶洞頂板區域反復沖砸，確保將樁孔修理圓滑，避免后期卡錘或卡鋼筋籠。

3 對不完整巖溶的處理

巖溶地區鉆孔樁施工常會遇到溶槽、斜巖面、陡坎等復雜地質情況，對此類地質的處理，主要采用拋填片石，反復沖擊成孔的方法。在鉆孔過程中，若發現鋼絲繩抖動較厲害，說明遇到此類地質，若不及時處理，極易發生斜孔片孔現象。應及時向孔內孔拋填片石、粘土，然后采用小沖程反復沖擊成孔，直到完整巖面。該方法操作簡單、易控制，成本低，又不影響鉆進作業。

4 對大型溶洞的處理

4.1 跟進鋼護筒法

鉆孔施工中遇到特大半充填型或空腔溶洞時，為防止漏漿導致孔口坍塌，可采用深埋鋼護筒隔離上部松軟地層的方法加以處理。在穿越特大半充填型或空腔溶洞時，采用跟進護筒的方法施工。即先用較樁徑大20cm的鉆頭鉆進至溶洞頂1.0m左右位置后，下內護筒至孔底，再換正常樁徑鉆頭繼續鉆進，直至擊穿溶洞。接著用導向錘將鋼護筒振至溶洞底巖面，再在護筒內澆筑高1m左右砼封堵護筒刃腳，待砼達到一定強度后再按正常工藝施工，穿過溶洞。

4.2 預先灌注砼再鉆進成孔法

當樁孔穿越流塑狀填充物的大型溶洞時，由于其自穩性較差，如果只采用回填片石或跟進鋼護筒的方法施工，回填物可能直接涌向溶洞內，導致拋填物數量無法估計，且清孔困難；給樁基砼施工造成質量隱患，易出現斷樁。因此，在穿越流塑狀充填物的大型溶洞時，應待鉆孔至溶洞底后，直接在孔內灌注水下砼至溶洞頂0.5m左右位置，待砼達到一定強度后，重新鉆進。

4.3 回填封堵法

鉆孔過程中若遇到溶洞底部漏漿的半填充型溶洞，首先應立即向孔內補漿補水，以保持孔內泥漿面高度，同時向孔內拋填一定量的袋裝水泥，然后投入片石、粘土混合物3m～5m厚，待孔內漏漿停止后再重新沖孔至原漏漿位置，該沖孔時間宜控制在水泥終凝之前，然后停止10～12h。反復這樣操作，直到水泥粘土漿凝固后把漏漿部位堵死。

5 對多層溶洞處理

在巖溶區施工鉆孔樁，經常會遇到多層溶洞，根據溶洞的層數、大小和充填物情況可采取不同的處理辦法。對于由小型和一般溶洞組成的多層溶洞，極易出現漏漿、斜孔等病害，在鉆孔施工時可參照一般溶洞的處理方法一層接一層的處理。對于由大型溶洞組成的多層溶洞，可綜合采用灌漿法和護筒跟進法進行處理。

6 對樁孔串漿、串孔處理

樁孔串漿、串孔主要由于場地巖溶裂隙較發達，存在有連通性較好的溶洞，并且貫穿相鄰樁孔樁身的某個部位；或樁孔本身溶洞、裂隙不連通，由于樁孔距離較近，又同步施工先后漏漿，導致孔身中部某一軟弱地層塌孔聯通。使得相鄰樁在成孔和灌注混凝土時相互干擾，若其中一個樁孔施工，相鄰樁孔內泥漿相應翻動，導致相鄰樁孔的不能正常施工。

對于此類情況應立即停止繼續施工，應仔細查閱地質資料進行判斷。若溶洞不大，可向孔內填入參有一定量片石、卵石的粘土，采用沖擊鉆將其擠壓至孔壁空洞位置，從而形成具有一定厚度和強度的護壁，使之無法串通；若溶洞較大，可將粘土裝袋整包投入孔內，同時回填片石和塊石粘土等，并分層投入一定量的整包水泥，再用沖擊鉆機沖擊、擠壓，該沖孔時間宜控制在水泥終凝之前，然后靜置12h以上，如此反復，直至兩樁孔間形成護壁，不再串通。

在溶洞、裂隙發達的地區施工時，首先應仔細查閱各樁孔超前鉆資料，若發現同一墩位或相鄰橋墩位存在貫通性溶洞時，必須間隔施工，統一考慮施工順序，并協調好各施工鉆機之間的關系，必要時暫停相鄰樁孔的施工，以避免影響相臨樁孔的成孔清孔和混凝土灌注，確保成樁質量。另為避免在澆筑樁基砼時，砼進入相鄰樁孔，可在其孔內投入粘土至連通位置2m以上，并用鉆錘壓實，待砼灌注完畢后，再繼續鉆進成孔。

7 對深大溶槽處理

若樁孔位置有深大溶槽，一般其底部都聚集有軟塑或流塑狀土層，且基巖面起伏不平整，溶洞、裂隙較發育，此類地質條件成孔困難，易塌孔、漏漿甚至地面塌陷等，因此，對此類巖溶地質需重視，宜采用預注漿固結的方法施工。

8 結論

在巖溶發育地區進行樁基施工時，由于溶洞具有不可預見性、復雜性、危險性等特點，應針對不同的溶洞類型，合理利用資源，選用適宜的處理措施或方案，以確保施工質量，加快工程進度，使得經濟效益最大化。

【參考文獻】

[1]李波.巖溶地基橋梁樁基施工技術[J].鐵道標準設計，2011，3.

[2]《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50-2011）[S].北京：人民交通出版社，2011.6.

[責任編輯：王楠]