桩基溶洞施工中出现的问题及处理措施

桩基溶洞施工中出现的问题及处理措施

杨世凡

杨世凡

广东翔飞公路工程监理有限公司广东广州510500

摘要：广东省英德地区岩溶发育，分布着大量岩溶洞穴，高速公路路基下伏溶洞一旦发生坍塌,就会给工程建设带来巨大的经济损失,甚至产生人员伤亡,造成较大的社会影响,也会严重影响到工程进度。本文以乐广高速公路T21合同段桩基溶洞工程为例，对桩基溶洞施工中出现的问题及处理措施进行了详细的探讨。

关键词：桩基溶洞；施工；问题；措施

引言：针对本工程溶洞分布较广，施工技术难度较大，本工程又为广东省标杆工程。工程严把质量关，确保工程进度，确保安全考虑，把桩基溶洞处理列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织所有技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识。根据本工程溶洞分布的具体情况，确定先采用冲击钻成孔，然后根据具体情况采用投放抛填物的方法处理溶洞，后考虑采用素混凝土封底或下放钢护筒的方案。

1.工程概况

乐广高速公路T21合同段主线起点K165+000，终点K176+500，主线全长11.5km。线路区位于粤北山区南部低山丘陵的北江河谷宽谷地带西岸,以冲洪积阶地地貌和溶蚀地貌为主，沿北江河谷间有岩溶峰林、岩溶残丘等，峰林残丘间为岩溶槽谷或准平原，地形起伏有限。根据地质勘察图及设计图纸桩长确定，本合同段四座桥梁桩基存在溶洞，分别为安山大桥、马口大桥、英德互通主线桥及火笼顶中桥。四桥共有桩基319根，因各方面原因部份桩不具备勘察条件，现已初步地质勘探桩207根，其中出现岩溶发育桩102根，溶洞桩比例为48%，最深溶洞为马口大桥28#-2达16.9m。

2.溶洞的分类

根据地质勘察报告，可将我合同段内的溶洞按以下标准分类：

（1）按溶洞的大小分：a小溶洞，洞高≤3m；b大溶洞，洞高＞3m。

（2）按洞内有无填充物分：a全填充，填充物为粘土（流塑状、软塑状、硬塑状）、砂、碎石、卵石等；b半填充；c无填充，为空洞。

（3）按溶洞是否漏水分：a全漏，与其它溶洞串联；B部份漏水；c:不漏水。

（4）按溶洞垂向数量分：a单个溶洞；b多个溶洞。

3.施工中出现的问题及处理措施

3.1坍孔

如果有透水层，当冲击到溶洞后，由于突然漏浆造成水头高度急剧下降，透水层失稳，形成漏斗状坍孔。

3.1.1预防坍孔的方法：

（1）采用冲击钻冲孔施工时，可将钢护筒坐落在亚粘土层上，再继续冲击成孔；

（2）发现漏浆及时补充。

3.1.2坍孔的处理方法：

（1）当成孔深度不大时，可全孔回填粘土，暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层，方可孔；重新钻

（2）当成孔深度较大时，可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土，挤实，再重新钻孔。

3.2卡钻

3.2.1卡钻的原因和处理方法：

（1）冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻，应经常对冲击钻进行补刃；

（2）孔不圆，形成梅花孔，最好用五刃和四刃钻头打圆孔，不用一字钻

（3）十字孔、探头石、落石等物卡钻，或钻头卡在溶洞内，上下提动无效时，用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击，将障碍物击破或挤走，提出钻头。钻头在冲击填充的片石时，冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住，钻头不能上下，可用小冲击钻冲动，或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。

（4）钻头被溶洞顶板卡住时，可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶，导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔，必要时回填片石、黏土重钻。钻头冲破溶洞顶板掉入溶洞，钻头倾斜，提不出来，应放小炮炸掉顶板岩，一般用药量为300～500g，一次不行可反复几次，在冲击到岩洞顶板时应采用小冲程打紧锤、打圆孔。

（5）发生卡钻事故后，不宜强提钻头，免得拉坏机械，拉断钢丝绳，掉钻头。当钻头可以上下活动时，利用钻机上下提动钻头，并用撬棍拔动大绳使钻头旋转，反复多次，提出钻头。

当一般方法不能提出卡钻时，可派遣潜水员潜入孔底摸清详细卡钻位置，有针对性的采取爆破等措施。

3.3斜孔

由于溶洞面倾斜或出现探头石，致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石，三次以上无法调正就上报监理及业主，在取得同意后灌注水下砼，待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击，直至调正过来为止。但过大的冲程会导致成孔不圆，造成斜孔，一般以2～4m为宜。

3.4漏浆

（1）在冲击成孔中，由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相同，泥浆迅速流走，水头高度急剧下降，造成漏浆。施工时要准备足一定数量的片石和粘土，一旦出现漏浆，要及时回填片石、粘土冲击造壁，并马上补水，防止水头高度继续下降。

（2）意外跑浆：地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但突然发生跑浆，估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。

3.5埋钻

埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外，如果未及时提钻，漏浆后坍孔，钻头便被埋在孔中。

处理方法：

（1）人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内，地下水易于控制，没有大

的承压力，人可以下到桩孔中去边挖坍落得泥石，边护筒跟进，一直挖到钻头位置，护筒也跟进到钻头位置。

（2）真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部，用9m?空压机压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25cm（导管内径）的情况。

4.其他注意问题

4.1遇到较大的土洞、空溶洞时，或连体薄层深洞迅速垮塌，出现掉锤现象，在快到溶洞项板1m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过50cm。减少溶洞大面积垮塌掉锤现象。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查，其他施工工艺及注意事项与常规相同。

4.2混凝土坍落度以18～22cm为宜；浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先放置

隔水塞，浇筑混凝土必须连续、快速；混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆侵入溶洞，在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加，备料应不少于八十立方米。

5.质量、经济保证措施

5.1质量保证措施

（1）材料检查

对于桩基溶洞处理进场材料必须由项目部技术员检查合格后方能允许使用，需要进行实验抽检的，交由实验室进行实验。

（2）加强职工培训，提高施工人员的素质

代表讲授技术规范和施工操作方法，组织技术比赛，并适当派员外出学习，及时掌握高等级公路建设中新的施工工艺和技术。

（3）施工现场指导

技术交底到每根桩，开钻前将地质柱状图交底至施工队技术员和桩机机长签收。详细讲解每根桩的地质情况和应注意事宜，并配合文字交底。在溶洞处理现场必须有技术员进行现场指导，以确保施工符合设计及规范要求。

（4）制定奖罚办法,将质量情况与工资、奖金相结合

为提高工人积极性及质量保证意识，项目部制定奖罚办法，以责任状形式与施工队签定。

5.2经济保证措施

（1）严格按照图纸、规范及已制定方案施工。

（2）溶洞处理时拍照录像，保存影像资料。如溶洞回填：a少填不能堵塞溶洞，造成重复劳动；b超填；少填与超填都将造成不必要的经济损失。

（3）溶洞处理需要变更时，如回填方量超出设计，钢护筒埋设长度超出等，应及时报告业主和监理并在其指导和监督下完成施工。

6.结语

该合同段共有桥梁1522.56M/5座，桩基339根，在施工过程中遇到溶洞多处，本合同段溶洞处理技术措施在现场施工应用取得拉良好效果，加快了整个合同段的的施工进度，并且降低了工程造价，获得了相关单位好评。

参考文献

[1]樊成.桥梁桩基础施工浅述[J].西部交通科技，2011，（4）：118-119．

[2]刘禹真.浅谈公路桥梁桩基础局部缺陷的处理方法[J].黑龙江科技信息,2011,18:315.