摘要：公路、铁路等大型基础设施建设过程中，岩溶地区的溶洞、硬质斜岩和破碎岩给桩基钻孔施工带来了重大困难，为进一步提高岩溶地区的桩基施工质量，本文对相关的岩溶地区桩基处理方法和处理中常见的问题进行了详细的分析与研究，用其作为理论基础为岩溶地区的桩基钻孔处理施工提供依据和指导。
关键词：溶洞地区；桩基处理；技术分析
1、岩溶地区的桩基钻孔施工方法
本文以某溶洞为研究对象，针对该岩溶发育地区的特点，采用溶洞注浆、溶洞填充以及溶洞穿越等多项处理方法，而岩溶桩基在建设的过程中主要采用加强型的泥浆造壁法、钢护筒跟进法和注浆加固法。
1.1溶洞注浆法
①溶洞注浆法介绍。对溶洞地区进行注浆适用于溶洞分布较为密集，其溶洞的位置不深，而且岩质破碎、裂隙发育的溶洞，而且溶洞与溶洞之间的相互贯通区域不能超过10M，针对这类溶洞我们在处理的过程中可以采用溶洞注浆的方法进行处理。溶洞注浆时采用注浆填充溶洞，通过充填物的方式对溶腔进行固结。同时对于岩溶地区的裂隙部位也可以采用注浆充填的方法进行固结，对溶洞片区的溶腔通道进行填充阻截。这样就可以实现工程建设区域的溶洞通过注浆的方法得到填充，达到工程建设的地质环境要求。②施工措施。针对岩溶地区所采用的注浆材料一般应用硅酸盐、水泥、中粗砂以及M20水泥砂浆，对这三种材料进行合理的配比，其配比结果为水:泥:砂=1:2:0.5。通常情况下针对岩溶地区进行溶洞注浆时其注孔的孔径不应超过108mm，其注孔的深度也只能注入到溶洞底板以下1m处左右。在进行溶洞注浆的过程中通常采用钢花管或者是PVC管，将孔口深入到距离溶洞底板5cm的地方，对于孔口需要采用水泥或者砂浆进行封闭捣实，但同时在注浆的过程中需要为注浆过程开凿一个排气孔。注浆的过程中先对溶洞底部进行注浆，当注浆的压力在0.6-0.8MPa时，逐步将注浆管向外移动，使得溶洞内的溶腔能够全部填充溶洞而且没有空隙部分。此外随着注浆过程操作到溶洞的中间位置时，其注浆溶液会不断的扩散，浆液流动速度会变缓。但是为了有效的保证注浆的效果和质量，此时拔罐的速度应尽量缓慢，而且在必要时可尽量每5min拔1次管，且具体的拔管速度需要根据溶洞内的注浆压力下降情况而定，当溶洞内的注浆压力低于0.6MPa时应停止拔管，在稳定注浆管的过程中持续注浆，使溶洞内能够全部注浆。在注浆的最后阶段起进浆量会较少，而且溶洞内的压力也会趋于稳定。此时观察排气孔内的冒浆高度，当冐浆高度达到3-6M左右时，维持溶洞内的原注浆压力30min（是3min还是30min），最后拔出注浆管，结束注浆。对于部分特殊区域采用双液注浆方式，通过这种方式可以有效的加快水泥浆的凝结速度，在工程施工的过程中一般采用的化学浆液是用水玻璃。
1.2溶洞填充
针对云湛高速项目大溶洞地区桩基建设的过程中溶腔的特性不同采用的注浆方式不同，而溶洞填充设置的针对该地区，溶腔高度不超过3M的溶洞进行溶洞填充。这类溶洞独立存在，不受其它溶洞的影响，且溶洞壁较为坚固。因此针对这类溶洞我们在处理的过程中采用钻孔穿洞，对溶洞内进行填充。在进行钻孔施工的过程中首先根据该地区的岩溶地质特性绘制钻孔图，掌握钻进标高，而有经验的钻孔人员可以根据钻头冲击声进行判断溶洞顶板标高，当钻孔达到溶岩顶板0.3-0.5m时，将钻孔冲程控制在1m以内，采用低冲程进行钻进，而且在钻进的过程中需要密切关注溶洞内的泥浆液面下降情况。对于充填型的溶洞在进行钻进的过程中其泥浆的流失速度较慢，此时需要及时的补浆，结合实际情况还可以采用抛填水泥，增加溶洞壁的强度。而对于完全空洞型的溶洞在进行钻进的过程中，只要钻孔达到顶板，泥浆的流失速度就会加快。此时应该快速的提起钻头，迅速的向钻孔内部补浆防止孔内的泥浆液面下降，防止溶孔的孔壁坍塌。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆及时进行粘土和片石的回填，采用的片石长度和宽度不应大于20cm，片石与粘土比例一般为7:3，片石的体积越小填充密度越大，根据该地区的地质情况在回填的过程加入了水泥，并且采用钻头反复冲击形成的水泥壁，对水泥泄漏的通道进行了堵塞从而防止溶洞孔壁坍塌。对于某些溶洞在填充的过程中需要进行多次操作，第一次打到溶洞漏浆处回填时采用袋装水泥填充，通过钻头冲击制造水泥混合浆液，最后回填片石粘土。溶洞填充距离达到溶洞口50-100cm左右时，应停止钻进1-2天，在这段时间溶洞内的水泥会干结凝固形成与抛填物形成坚固的凝结体。最后再采用小冲程的钻孔，小冲程钻孔控制在1m左右。此时运用水泥浆进行充填的作用不大，而选择采用粘土和片石进行回填，回填部位距离距离洞口的30-50cm时，应用分层充填的方式进行反复充填。对于某些区域由于溶腔扩大，在充填的过程中采用多次回填且仍不稳定，此时需要进行临时清空，向溶洞内进行灌注低强度的混凝土，灌注距离溶孔顶部30-50cm的地方，等待混凝土凝结3天以后再进行钻进成孔。最后运用灌注桩的混凝土灌注法进行灌注成桩。
2、岩溶地区桩基施工处理控制要点
2.1溶洞区桩基施工处理措施
桩基施工中的溶洞处理措施如下。（1）对于较小的溶洞，先对溶洞顶部成孔，然后用小冲程锤头凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较快，应及时补充泥浆，并抛填片石、黏土块或C20混凝土充填挤实后再钻进。（2）对于较小的溶洞，凿至溶洞顶板时，使用小钻头凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较快，可用掺加了速凝剂或水玻璃的水泥砂浆、C20混凝土进行封堵，并及时补充泥浆。（3）对于高度较大的溶洞，若采用前两种施工方法效果不佳，可采用下钢护筒跟进钻孔，辅以片石、黏土块或C20混凝土封堵的方法。（4）对于深度较大的溶洞，可能存在互相贯通的情况，若处理不当就会出现卡锤现象。因此，在施工时，根据超前地质钻探，冲击钻冲至溶槽顶部范围时要轻提慢放，缓慢进尺，使溶槽逐渐开口，严禁强烈冲击，以防卡钻。同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上述方法处理，跟进下放内钢护筒。
2.2溶洞处理过程的控制点
溶洞区桩基施工的重要控制点如下。首先，钻进过程中要注意观察溶洞周围地质情况。由于地下水位不同，黏土层、砂层及岩层会出现渗浆现象。若渗浆严重而桩基内部又没有泥浆支撑护壁，就会出现塌方。这就需要通过回填片石、黏土或者混凝土的方式对地基进行加固，尤其是对于钻机底的位置要增大加固面积，使受力面积扩大。其次，钢护筒必须及时跟进，采用回填片石和黏土处理溶洞时要注意做好护壁。溶洞区的片石不会很完整地保护好护壁，尤其回填区护壁比较薄，在浇筑混凝土时会出现混凝土撑破护壁的现象，有可能在浇筑过程中发生混凝土下沉，也可能在浇筑完成后半小时内出现护壁破损混凝土下沉，从而造成严重后果。所以，浇筑完成后不要立即拆除导管，而应静置一段时间后观察混凝土是否初凝，待混凝土无下沉时才可拆除导管。对于渗浆现象的处理，若无法做到黏土护壁，可以将袋装水泥下放进桩基，静置初凝后继续凿锤，使水泥附着于护壁上以防止渗浆。
结束语
岩溶地区桥梁桩基施工中，溶洞处理是施工的难点。如何通过对溶洞的有效处理来提高桥梁桩基的质量是亟待解决的问题。本文结合桩基施工中溶洞处理的经验，提出了桩基施工中溶洞处理的一些关键控制点和注意事项，以供同类工程参考。
参考文献
[1]王锁义.浅议桥梁桩基施工中的溶洞处理技术[J].建材与装饰,2018(27):247-248.
[2]杨帆.高速公路桥梁桩基施工中溶洞处理探讨[J].技术与市场,2018,25(05):133-134.
[3]孙磊.桥梁桩基溶洞施工方案及注意事项分析[J].交通世界,2018(11):123-124.
[4]覃文武.桥梁桩基溶洞处治技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(04):148-150.
论文作者:孙凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
标签：溶洞论文; 桩基论文; 注浆论文; 岩溶论文; 钻孔论文; 过程中论文; 地区论文; 《基层建设》2019年第23期论文;