摘要：岩溶地区作为一种独特的地质地貌，在这种地质上进行工程施工具有一定的难度，尤其是在地基处理中，由于岩溶地区地形地貌的复杂性，给地基施工质量造成了极大的威胁。
关键词：岩溶地区；地基；桩基施工
1、溶洞施工的准备
首先，在进行桩基的施工操作前，需要把相关的钻机人员及现场施工管理人员集合起来，召开一个技术交底的会议，将一些操作性比较强的溶洞桩基施工作业指导书下发到每个人手里；其次，需要进行一些片石、黏土还有部分袋装水泥的准备，放置在溶洞桩基施工附近的地方。
2、溶洞处理施工方案
（1）一般溶洞处理方案。一般情况下，对溶洞进行处理方案是抛填一些片石。需要把锤头提起，依照溶洞实际规模情况，抛填一些片石，达到整个溶洞顶面2m的时候，根据实际情况进行黏土的加投，然后继续进行钻孔操作；如发生溶洞比较大的情况，则需要重复地投石、投黏土的操作。然后钻孔，一直到整个孔内泥浆面不下降为止，锤头不继续摇摆和晃动，钻机的进尺也逐步达到正常水平为止。投石的过程中需对锤头倾斜方向进行观测，往锤头倾斜的方向进行投石操作。比如说孔内泥浆面发生下降过大的情况，还需抽补一些泥浆到孔里面。片石的直径一般情况下需要保持在50～70cm；如发生漏浆严重的情况，需要在投黏土的过程中，分次进行一些袋装水泥的加入，还需要对锤头钻进速度进行控制。
（2）特殊溶洞处理方案。①溶洞内岩层坚硬或斜坡岩施工。当整个溶洞的桩孔发现孤石或一些比较大的探头石的时候，或者出现斜坡岩的时候，这些石头相比于抛填的片石而言，强度比较高，若是和一般的抛填片石方案相同进行处理，无法符合处理的要求。需要将这些抛填的片石换成硬度比较高的花岗岩，另外在冲击钻的锤头上镀上或者焊上一些更加耐磨的特种材料。这种方案的处理速度比较一般，但是可以保障成桩的整体质量，且不对周边已经浇筑完成的桩基产生较大影响，另外整个处理的费用和爆破手段相对，也是比较低的；②溶洞混凝土浇筑施工。当溶洞在进行混凝土浇筑的时候出现的比较多，这个时候混凝土需要进行连续浇筑，需要对孔内混凝土面进行多次测量，在拆除导管的过程中需保证混凝土的埋深超过6m，需要的时候可把导管加长；如出现泥浆面下降过快的情况，则需马上做出补浆操作。
3、影响岩溶地区桩基施工的因素
（1）岩溶的连通性
遇到覆盖层流塑性或岩溶的连通性较强时，常因孔内浆液突然流失，来不及补浆，致使孔内液面高度降低，钻孔内外压力差增大，没有足够的液体压力来维持孔壁稳定，导致坍孔。
（2）溶洞内的填充物及性质
对于洞内有流塑状的填充物时，若采用人工挖孔桩，会出现突水突泥的情况；若采用钻孔灌注桩，则会出现钻孔坍孔以及灌注桩缩颈、夹泥和断桩的现象。
（3）地下水位高低
岩溶发育地区地下水位高低是影响桩基施工方法选择的重要因素之一，需特别注意地下水是否为承压水。人工挖孔桩在挖穿基岩层时，如果遇到承压水，桩底会大量涌水，易发生施工安全事故。
（4）岩溶的分布及发育程度
如果岩溶发育程度较高，极易发生钻孔弯管、夹管或假收锤现象，给工程留下安全隐患。另外，在桩基的钻、挖孔等施工过程中，改变原有地层中岩层土体的平衡状态，这将可能导致发生地面变形、地层塌陷、涌土涌水等事故。
4、工程案例分析
某电厂专用线跨越大河，大河大桥岩土层按其成因分类为第四系全新统冲洪积、坡积粉质黏土、砾砂、下伏白垩系泥质砂岩，砾岩，钙质砂岩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆勘察发现大坝河大桥桥址处有溶洞存在，溶洞埋深3m-19.2m，溶洞大小1.0m~3.0m，最小0.2m,最大3.90m，多为空洞,少数底部有少量黏性土及砾石等充填物，覆盖层厚度2m~5.5m，判定为浅覆盖性岩溶，在水的作用下岩溶主要沿基岩节理、裂隙和层理发育，小溶洞一般为封闭性,大溶洞有连通现象,岩溶发育中等。
4.1洞处理方法
（1）对于封闭得比较小的溶洞，采取注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物或填充物不满，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆；有的则直接填黏土块和小片石（比例1：1），小片石大小以15mm为宜。具体做法如下。①施工中根据地质情况在每一根桩的中心位置或桥墩承台的四角钻注浆孔，钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。②用JYB-2型挤压或注浆机注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5MPa~1.0MPa，提升速度0.1~0.25m/min，具体压力值由现场试验确定。注浆速度为15~20L/min，其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂或碎石），然后固结。渗透最小直径定为3.0m，以保证冲钻成孔时有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部，然后边注浆边缓慢上提，根据注浆速度确定，应使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用PO32.5级水泥，水泥浆配合比为水：水泥=1.0：1.5。若需用水泥砂浆，则配合比采用水：水泥：砂=1：1：0.8。③单花管注浆，管头花管段长充100cm，孔眼直径和间距根据现场试孔后确定，注浆管外径为70mm，比钢套管内径要小。注浆时，通过注浆泵上的PQ仪分析确定注浆的速度和结束时间，压入量根据渗透半径、固结体积来计算。④为防止浆液流失太多造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液与砂子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。⑤注完1个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆的压力必须调高，最后封孔。
（2）溶洞内无填充物或填充物较少可向洞内填充砂子，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其他孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止灌砂，开始注浆。
（3）溶洞内无填充物或填充物较少也可向洞庭湖内灌入碎石，先必须钻一个大孔（直径≤30cm）放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石料径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。
（4）遇到大溶洞时，可先用填黏土和片石的方法处理，在施工过程中最好配备1台ZL50C型装载机，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石和黏土填孔，同时集中水泵往孔内大量补水。当溶洞很大或溶洞连通时，因水土泥浆流失很快，采用这种方法有时难以成功，尤其当表层为松软土或沙土层时，易产生塌孔现象，此种情况最好不用。此时应设置钢护筒跟进钻机或先用振动锤打入钢护筒，以阻止或减少水和泥浆的流失，也利于后期防止灌注混凝土的流失。
（5）对一些表层土较软弱或遇到沙层较厚时，则采用双层钢护筒施工方法，以22号墩为例。该墩高程在1m~-9m为淤泥质土和细沙层，下覆溶洞较多。钻孔桩施工顺序遵循先长桩后短桩的原则，为防止淤泥质土层或沙层塌方，先用60kW振动锤打入直径1.5m的第1层钢护筒（护筒壁厚10mm，每3m一节），穿越淤泥质土层和沙层至第1层溶洞顶，然后用冲击钻冲击成孔至设计的孔底高程。为防止灌注混凝土时发生混凝土流失现象，打入第2层Φ1.25m钢护筒至桩孔最底层溶洞底，采用高压空气正循环（结合泥浆泵）二次清孔，灌注水下混凝土。3天后拔出Φ1.5m的第1层钢护筒。
5、结语
溶洞不良地质对桥梁桩基的施工质量具有重大影响，相关施工单位必须加强施工技术的改造和升级，提高施工效率，确保施工质量和进度，增强建筑工程的整体价值。
参考文献：
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[4]姚建锋.岩溶处理方法及技巧分析[J].工程技术研究,2017,(4):12-14.
论文作者:符洪域
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/23
标签：溶洞论文; 岩溶论文; 注浆论文; 桩基论文; 黏土论文; 锤头论文; 钻孔论文; 《基层建设》2018年第27期论文;