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摘要：岩溶地区地下岩层发育了大量溶沟、暗河、溶洞以及隐藏裂隙等隐伏地质地貌，导致钻孔桩漏浆、偏孔、塌孔埋钻、水下砼浇筑中砼流失以及上述地质导致造成的成桩质量不能满足设计要求的情况；本文作者结合实施广南至那洒高速公路第三方检测工作的经历，提出溶岩地区桩基础施工应注重溶洞探测特别是采用声纳探测仪进行超前预报，保证成桩质量安全及桩端持力层厚度，并提出了相关处治意见。
关键词：岩溶、探测、施工、处治；
引言
0.1简述
岩溶又名喀斯特（Karst），是水对可溶性岩石（石灰岩、白云岩、碳酸盐岩、石膏等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生沟槽、裂隙、洞穴、地表陷穴等现象的总称，由于岩溶在空间上发育的不均一性，造成岩溶地区的地质情况非常复杂，从地表形态上有溶沟、溶槽和石芽、石林，漏斗、落水洞；地下形态有溶蚀裂隙、溶洞、暗河、石钟乳、石笋；由于溶岩地区地质的复杂性，导致岩溶地区桩基础施工经常造成漏浆、塌孔、埋钻、偏孔、浇筑砼泄露甚至地面塌陷导致钻机倾覆事件的发生。云南广南至那洒高速公路位于滇桂交界的文山州境内，为典型的溶岩地区，路线起点为广南县城，止点位于那洒镇，路线总长49.7Km，90%路线范围为岩溶地区，施工中多座桥梁桩基发生了漏浆、塌孔埋钻、偏孔及水下砼浇筑过程中出现混凝土流失的工程难题，实施中采取了多种处理方案及检测技术保证桩基础的顺利实施。
1.工程案例
1.1钻孔桩地质预报方法
岩溶地区钻孔桩施工过程中需要超前预报桩基溶洞、裂隙的发育情况，冲击钻成孔是岩溶地区最合适成孔办法，成孔过程中最要避免的情况是溶洞，如施工中未考虑该因素，冲击成孔过程中遇到大的溶洞，不控制冲击方法，有可能瞬间将溶洞顶击穿导致漏浆、钻头冲入溶腔卡在溶洞中无法取出的情况出现，甚至因溶洞太大导致钻头下落太多导致钻机倾覆的安全事故发生，目前国内溶洞等不良地质探测常采用的方法有：
鉴于上述三种探测方法的优缺点，广那高速桩基础施工在参照设计地质钻探图资料的情况下，施工中采用声纳探测的方法进行跟踪，实际探测结果与钻探成果图吻合，广那高速使用武汉长盛工程检测技术开发有限公司生产的JL-SONAR（A）桩底溶洞探测仪进行检测，旨在解决施工过程中溶洞的探测及终孔后桩底持力层厚度是否满足设计不小于5m的要求。弹性波（声呐）反射探测法是在桩底泥浆中利用弹性波（声呐）探测设备发射弹性波，当声呐遇到桩基底部一定范围内的溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体时，会产生反射回波，探测设备接收反射回波并根据回波特性可以分析桩底的不良地质体的情况，是一种成熟的水下物探方法。桩底溶洞探测仪是一种探测不良地质体的水中物探方法，可用于岩溶、软弱夹层、裂隙带的探测，评价嵌岩桩桩基持力层完整性可靠，是解决建筑物桩基围岩岩溶探测难、探测成本高两大难题的有效途径；其典型波形如下：
探测波形数据频率偏低，波形不规则、衰减不正常，出现较强的低频反射信号和较强同向轴反射波形。
综合判断桩基底下1.8-4.5之间基岩岩石破碎，岩溶裂隙发育，且在设计桩底标高之下3-4m之间存在软弱夹层或填充溶洞。因不满足桩底不少于5m持力层的要求，遂继续进行冲孔，冲至设计桩底标高下1.5m时，孔内浆液全部流失（见图1），验证了声纳地质探测的准确性，再次采取填片石及红粘土，重新加水继续造浆，在设计桩底标高下5m终孔，再次检测，桩底下的波型显示5m内无溶洞、无大的裂隙发育方才灌注水下砼。
2.讨论
岩溶地区钻孔桩施工，因不良地质情况复杂，工程实施中出现偏孔、漏浆、卡钻、浇筑过程中砼流失的情况时有发生（典型见图1、图2、图3、图4），严重影响了桩基础施工的质量及安全；针对此情况采取合适的检测手段进行提前预测是很有必要的，特别是避免因冲击锤在未控制冲击方法的情况下击穿溶洞，钻头下落太快导致钻机倾覆的事件发生；另一目的为快速确定桩底的持力层厚度；采用声纳探测法为目前快速无损的检测方式，经实践证明是合适的，有效的；结合溶岩地区钻孔桩施工以下问题是值得讨论与研究的。
2.1探测难点
1.探测深度：目前的声纳探测仪其探测深度0-10mm，如能探测更深则将减少探测工作量。
2.多层溶洞：雷达探测、声纳探测仪均无法彻底解决此类难题，此时需要分段探测，勘察设计阶段传统的钻探法亦是最佳选择。
2.2岩溶地区钻孔桩相关处治方法。
结合笔者实地经验及相关资料文献，建议如下：
①漏浆、偏位：回填片石、粘土、水泥先冲，待水头稳定后继续冲孔。
②塌孔：回填片石、粘土、水泥后进行冲孔，直至将缝隙堵塞，水头稳定；如部分地质松软卵碎石层太厚可能导致地面塌陷时采用钢护筒跟进进尺。
③砼浇筑过程砼流失
砼少量流失：增加导管的埋置深度，适当超灌1.0-2.0m的高度。
砼大量流失：出现此情况宜二次钻孔后再次灌注；此情况关键是利用砼堵塞泄露点，如有必要可在砼中添加纤维等材料利于孔壁的堵塞；确实无法处理则采用全钢护筒支护后浇筑，钢护筒不拔出。
2.3.岩溶地区桩基础设计：因考虑地质复杂带来对成桩承载力的影响，必要时可采用群桩设计或高填方的设计方法。
3．结 语
岩溶地区因岩溶不良地质的复杂性，对钻孔桩施工安全及成桩质量带来一定的不确定因素，施工中应注意钻孔地质预测，结合实际情况采用传统的钻探结合雷达探测及声纳探测手段可有效解决岩溶地区桩基的持力层厚度及施工过程的安全，声纳探测为施工过程中较为实用方法之一。
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作者简介：胡先磊（1977），男，高级工程师，2000年长沙交通学院路桥系毕业
论文作者:胡先磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/8
标签：岩溶论文; 溶洞论文; 钻孔论文; 地质论文; 地区论文; 桩基论文; 裂隙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;