橋梁樁基底部溶洞的處理方法研究

摘 ?要：本文以某橋梁樁基底部遇溶洞的處理方法為例，結合工程實際，經過地質勘探、質量檢測后，針對工程中橋梁樁基底部出現溶洞的問題，提出利用注漿法對樁基底部溶洞的處理措施，實踐證明該措施具有一定的可行性，為樁基施工提供了參考。

關鍵詞：橋梁;樁基底部;溶洞;處理

中圖分類號：U445 ?文獻標識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）07-0000-00

0引言

樁基是橋梁施工中的重中之重，對樁基進行質量檢測后遇到的問題，視情節嚴重程度必須及時進行處理。本文結合鵬壩通道工程樁基施工檢測后發現的上新屋水二號橋0-4#樁基底部存在溶洞問題，就其解決樁基底部溶洞問題進行闡述，為工程實踐提供了參考。

1工程概況

鵬壩通道工程位于深圳市大鵬新區大鵬半島東部，是規劃連接壩光到大鵬的主通道。線位呈近南北向展布，起于鹽壩高速壩光出口，向南穿越壩光片區，在壩光片區以南，以隧道形式穿越排牙山，終于銀灘路;等級為城市主干路。

鵬壩通道工程（壩光段）位于規劃壩光生物谷范圍內，起點位于鹽壩高速壩光出入口，沿規劃生物谷路布線，終點與規劃環壩路相接。壩光段路線全長 1.96km，里程為 K0+000～ K1+960。結合工程沿線既有道路及規劃河道的情況，鵬壩通道（壩光段）共設橋梁 3座，涵洞 1道。上新屋水一號橋、二號橋、壩光水橋分別跨越規劃上新屋水干流、上新屋水支流、壩光水等河道。橋臺均為柱式輕型橋臺，橋墩為樁柱式橋墩。

2地質地貌

上新屋水二號橋處場地巖土層自上而下依次為：第四系人工填土（Q）（素填土①）、全新統新近沖洪積層（Q^al+pl）（卵石⑤）、上更新統坡洪積層（Q^dl+al）（粉質黏土⑥、含角礫粉質黏土⑥、含角礫粉質黏土⑥），基巖為石炭系白云質大理巖（Cs），分述如下：

2.1人工填土（Q）

混凝土（地層編號①）：淺灰色，為樁基樁身材料，由混凝土、砂、碎石等組成。

素填土（地層編號①）：灰黃、黃褐等色，主要由黏性土組成，不均勻夾少量碎石，粒徑2～4cm，含量25%～40%。新近堆填，未完成自重固結，結構松散。場地范圍內普遍分布，除ZK5外其余4個鉆孔均有揭露該層，揭露層厚1.20～1.40m（平均1.25m）;層頂埋深0m，層頂高程5.77～6.71m（平均6.13m）。

2.2第四系全新統新近沖洪積層（Q）

卵石（地層編號⑤）：褐黃、灰白、青灰等色，混30～50%的礫砂和黏性土，松散～稍密。卵石多呈亞圓狀，粒徑5～8cm，局部大于20cm，原巖多為粗粒花崗巖、石英巖、花崗閃長巖及變質砂巖。場地范圍內分布普遍，除ZK5外其余4個鉆孔均有揭露該層，揭露層厚2.90～3.50m（平均3.23m）;層頂埋深1.20～1.40m（平均1.25m），層頂高程4.37～5.51m（平均4.88m）;層底埋深4.30～4.70m（平均4.48m），層底高程1.39～2.31m（平均1.65m）。

2.3第四系上更新統坡洪積層（Q）

（1）粉質黏土（地層編號⑥）：褐紅、褐黃等色，含20%左右石英砂，似斑狀結構。稍濕～濕，可塑～硬塑。干強度中等，韌性中等。局部不均勻夾卵石、滾石。場地范圍內普遍分布，除ZK5外其余4個鉆孔均有揭露該層，揭露層厚5.50～7.70m（平均6.38m）;層頂埋深4.30～4.70m（平均4.48m），層頂高程1.39～2.31m（平均1.65m）;層底埋深9.90～12.20m（平均10.85m），層底高程-6.25～-3.19m（平均-4.72m）。

（2）含角礫粉質黏土（地層編號⑥）：褐黃、淺黃色，濕，可塑～硬塑，土質不均，主要由黏性土不均勻夾角礫組成，局部夾大量碎石，角礫、碎石成分多為泥巖、砂巖等成分，角礫粒徑0.2～2cm，碎石粒徑2～5cm，棱角狀為主（局部圓形、亞圓形），含量25%～40%。場地范圍內普遍分布，除ZK5外其余4個鉆孔均有揭露該層，揭露層厚11.80～31.30m（平均21.42m）;層頂埋深9.90～12.20m（平均10.85m），-6.25～-3.19m（平均-4.72m）;層底埋深21.90～41.20m（平均32.28m）。

（3）含角礫粉質黏土（地層編號⑥）：褐、深褐色、灰黑色，飽和，軟塑。土質不均，主要由黏性土不均勻夾角礫組成，局部夾大量碎石，角礫、碎石成分多為泥巖、砂巖等成分，角礫粒徑0.2～2cm，碎石粒徑2～5cm，棱角狀為主（局部圓形、亞圓形），含量15%～30%。場地范圍內零星分布，僅鉆孔ZK2揭露該層，揭露層厚2.10m;層頂埋深21.90m，層頂高程-16.13m;層底埋深24.00m，層底高程-18.23m。

2.4石炭系白云質大理巖（Cs）

系場地內下伏基巖，原為白云巖，經燕山期巖體侵入后的重結晶作用，均已變質成為白云質大理巖，細粒變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分為方解石，次為白云石，方解石細脈發育，呈不規則網狀分布，脈寬多為1～2mm。

微風化白云質大理巖（地層編號?）：灰、深灰、灰白色，裂隙較發育，巖芯多呈短柱～長柱狀，局部呈扁柱、碎塊狀，錘擊聲脆。基巖頂部可見明顯溶蝕現象。場地范圍內普遍分布，所有鉆孔均有揭露該層，所有鉆孔均未揭穿，揭露層厚0.10～13.10m（平均4.38m）;層頂埋深24.00～50.80m（平均39.11m），層頂高程-44.71～-18.23m（平均-33.20m）;層底埋深37.10～52.00m（平均43.49m），層底高程-45.91～-31.33m（平均-37.58m）。

2.5溶洞（Q）

溶洞（地層編號?）：發育于白云質大理巖中。均為全充填，褐黃、褐色，充填物一般為軟塑～可塑的黏性土（含角礫、碎石），局部為松散～稍密的砂土。場地范圍內普遍分布，除ZK2外其余4個鉆孔均有揭露，洞高0.20～7.70m（平均2.18m）;洞頂埋深38.20～43.80m（平均40.60m），洞頂高程-37.09～-32.25m（平均-34.59m）;層底埋深38.50～50.80m（平均42.79m），層底高程-44.71～-32.55m（平均-34.59m）。

3 樁基底部發現溶洞

2019年11月上新屋水二號橋0-4#樁基（下文均簡稱為：0-4樁基）在鉆芯法檢測中發現樁底持力層微風化白云質大理巖內存在溶洞（視洞高1.41m，全填充）。具體的內容如下：

該樁共鉆芯2孔，第1孔鉆芯長度為35.40m，0.00～35.40m為樁身混凝土芯樣，芯樣呈長柱形，骨料分布均勻，膠結好，斷口吻合，芯樣表面光滑。鉆至35.34～35.40m遇一縱向鋼筋，無法繼續鉆進，于35.40m處終孔，該孔樁長、沉渣厚度、樁底持力層無法明確。第2孔鉆芯長度為43.62m，0.00～37.80m為樁身混凝土芯樣，其中21.28～21.78m、25.30～26.60m芯樣側面局部蜂窩麻面，其余芯樣呈長柱狀，完整連續，骨料分布均勻，膠結好，斷口吻合，芯樣表面光滑。樁底未沉渣。37.80～43.62m為樁底持力層巖樣，其中39.11～40.52m為溶洞，充填物為粘性土（含角礫），其余為微風化巖。混凝土芯樣抗壓強度檢測值為38.0Mpa，如圖1所示。

缺陷不滿足設計要求：39.11～40.52m為溶洞，充填物為粘性土（含角礫），因此不滿足設計要求（設計要求為微風化白云質大理巖）。

結論：該樁樁身混凝土芯樣完整性類別為I類;檢測樁長與施工樁長基本相符;混凝土芯樣抗壓強度檢測值滿足設計要求。樁底沉渣厚度符合設計要求。樁底持力層不滿足設計要求。該樁不滿足設計要求。

4?處理方法

由于上新屋水二號橋0-4#樁底發現溶洞，根據建設單位及監理單位的意見，建議對0-4#樁基底部溶洞采取注漿處理。建議方案如下：

（1）施工單位根據現場實際在樁身及周圍布置壓漿孔與出漿孔，其深度應達到溶洞底。

（2）用壓漿泵圧入水灰比為0.8的水泥漿，待孔內水泥漿從另一孔冒出來之后，再用水灰比為0.7的濃水泥漿圧入。

（3）濃漿圧入時應使其充分擴散，當濃漿從出漿口冒出時停止壓漿并封堵出漿口。

（4）最后再用水灰比0.6的水泥漿圧入，壓力增大到1.0～1.2Mpa時，穩壓壓漿10min后，即可終止壓漿。

在正式注漿前，現場應先進行注漿試驗。再根據試灌的情況確定注漿壓力、水泥用量、配合比、注漿次數等施工參數。以此獲得的相關參數作為施工控制參數進行正式施工。具體施工時施工單位應根據現場注漿的情況并結合相關規范，采取合理可行的施工方案。

另考慮樁基不均勻沉降對橋臺蓋梁受力的影響，需加強蓋梁鋼筋布置。

5結語

橋梁樁基施工中難免存在一些問題，因此需早發現，早處理，并找到合適的處理方法，以上措施是橋梁樁基施工中必不可少的一環。在此過程中采取行之有效的橋梁樁基底部溶洞處理方法，可為今后類似工程施工提供寶貴經驗。

收稿日期：2019-08-25

作者簡介：袁振華（1984—），男，湖南邵陽人，本科，工程師，研究方向：土木工程。

Research on Treatment Method of Karst Cave at the Bottom of Bridge Pile Foundation

YUAN Zhenhua

（Beijing Huatong Highway Bridge Supervision Consulting Co.， Ltd.， Beijing ?100024）

Abstract：This article takes the treatment method of karst cave at the bottom of a bridge pile as an example， combined with engineering practice， after geological exploration and quality inspection， for the problem of karst cave at the bottom of the bridge pile foundation in the project， the grouting method is proposed to use The treatment measures for karst caves have proved to be feasible in practice and provided a reference for pile foundation construction.

Keywords： bridge; bottom of pile foundation; karst cave; treatment