摘要：溶洞是桩基施工中常见的一种不良地质现象，本文通过对高明中学建设工程—生活区饭堂桩基施工中遇到溶洞的处理，总结了一些常用的溶洞处理方法。
关键词：桩基施工; 溶洞;不良地质;处理方法
一、概述
钻孔灌注桩是房屋建筑对地质情况较差的基础设计.施工中较为常见的基础形式，在石灰岩溶地区的钻孔灌注桩施工中会经常遇到溶洞.溶槽等不良地质现象，如果不谨慎对待，易发生护筒内漏浆.垮孔，严重时甚至影响到水上施工平台的稳定和安全；同时也易发生钻头倾斜.卡钻.埋钻等事故，处理起来费时误工。本文就桩基施工中所遇到溶洞的处理以及技术要点，总结了一些常见的方法和经验。
溶洞的处理一般有以下几种方法：
1.溶洞规模较小，可采取多次抛填片石.粘土.水泥，冲击钻反复冲击，填充溶洞并挤密孔壁。
2.溶洞规模较大，护筒内水头稳定.不漏浆，可采取下内钢护筒的方法穿过溶洞位置。
3.溶洞规模较大，且护筒内水头不稳，漏浆严重，在抛填冲击无法止漏的情况下，可采取在溶洞位置灌注水下砼，填充溶洞。
4.同时可以根据现场实际处理情况，采取帷幕压浆的方法配合以上方案共同实施。
二、处理实例
高明中学建设工程—生活区（男女生宿舍、饭堂）包括四层师生饭堂、六层女生宿舍、六层男生宿舍，总建筑面积为16024.46㎡，其中饭堂5103.2平方米。设计使用年限为50年，结构体系为框架结构，建筑场地类别为Ⅱ类。该工程设计男生宿舍为天然基础，女生宿舍及饭堂采用采用钻孔灌注桩，直径为φ1000和φ1200，桩长在6～37.5米之间，单桩承载力特征值分别为φ1000桩Ra=3500KN，φ1200桩Ra=5000KN，由于桩长长短差异较大且桩端的持力层又是石灰岩，设计要求施工前进行一桩一孔的超前钻。高明中学建设工程—生活区（男女生宿舍、饭堂）包括四层师生饭堂、六层女生宿舍、六层男生宿舍，总建筑面积为16024.46㎡，其中饭堂5103.2平方米。设计使用年限为50年，结构体系为框架结构，建筑场地类别为Ⅱ类。该工程设计男生宿舍为天然基础，女生宿舍及饭堂采用采用冲孔灌注桩，直径为φ1000和φ1200，桩长在6～37.5米之间，单桩承载力特征值分别为φ1000桩Ra=3500KN，φ1200桩Ra=5000KN，由于桩长长短差异较大且桩端的持力层又是石灰岩，设计要求施工前进行一桩一孔的超前钻。根据《工程地质勘察报告》中所述，编号为53#、54#及57#桩出现溶洞。
施工过程中，编号为53#、54#及57#桩出现溶洞。存在对饭堂建设不利的岩溶发育，从钻探及物探资料上看，溶洞为全填充型和半填充型溶洞。全填充型溶洞填充物成分为卵石.沙砾及软塑状粘土，半填充型溶洞填充物成分为软塑状粘土.粉砂。其中53#桩左侧溶洞由上至下呈串珠型分布，施工处理难度较大。
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由于勘探钻头只有十几厘米直径，很难准确反应大面积孔内溶洞情况，从《工程地质勘察报告》上看，53#桩左侧54#桩基础处存在岩溶分布，但从已施工完毕的56#桩基来看，也存在未勘察发现的溶洞现象。由此可以推测在往后的施工中还有较多的未勘察发现的溶洞现象存在，必须在边施工.边发现的基础上适情处理。
53#桩溶洞处理过程
53#桩基冲至标高27.495m处时，因遇溶洞突然出现严重的漏浆现象，护筒内泥浆骤降约5m，立即停机提钻，通过对地质钻探资料.钻孔原始记录.钻渣及孔深进行分析，确认在标高27.495m处存在地质钻探资料上未标明的溶洞，可能是由于54桩基在27.1m处非填充型溶洞的延伸所致。
经过现场会议决定，采用抛填小片石.粘土.水泥，冲击钻反复冲击堵漏的施工方案，片石.粘土比例为7：3，水泥掺量4%，每次抛填深度1～2m，继续冲击。通过两天的反复抛填.冲击，孔内水头基本稳定，溶洞处理完毕。
为防止在灌注水下砼时，当灌注到溶洞位置时发生混凝土由于挤破护壁后突然下沉，造成断桩的事故，在下放钢筋笼的同时，下放了一节5m长内钢护筒，穿过溶洞，护筒上下端离溶洞各1m，标高为27.500m～22.500m，以确保砼面顺利通过溶洞位置。成孔后进行了水下砼灌注，砼面通过溶洞位置过程中，砼面上升及砼用量正常。
三、溶洞处理过程中注意事项
1.在岩溶地区进行桩基水中钻孔施工，应加大护筒的埋置深度，以确保在孔内发生严重漏浆.孔内外水头差大的情况下，不会发生护筒底穿孔的事故。如覆盖层较薄，护筒埋深不够，可沿护筒周围抛砂砾人工加厚覆盖层。
2.钻头钻至已知的溶洞顶时，为防止由于溶洞顶板岩层厚度.硬度不均而出现斜孔，除采用抛填片石平衡钻头外，也可采用质量较大的钻头处理。
3.溶洞处理时，冲击速度稍微放慢一些或稍停一段时间，可促使片石和粘土.水泥的固结，利于固壁。
4.充填型溶洞采用抛填物的方法处理是可行的，但为了避免发生缩孔，可采用大块片石。
5.在溶洞内钻进时泥浆浓度要加大，比重控制在1.5～1.6。
6.如孔内未发生大量漏浆，粘土可不装袋投入。
7.如溶洞内填充物为流塑状粘土，即使孔内不漏浆，为加大泥浆浓度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土7：3的比例加入。
8.当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆，要向孔内抛填片石及粘土进行固壁，小冲程反复冲击，使抛填片石充分挤入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量过大，保证成桩质量。
9.在灌注水下砼时还应注意，当灌注到溶洞位置时应保持较大的埋管深度，防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉，造成断桩。
四.施工中遇到溶洞的处理程序
1.在施工过程中，突然遇到未知溶洞，发生漏浆时，必须第一时间提钻停机，以防埋钻，迅速通知监理工程师及相关人员到现场查看，并现场决定处理方案。处理过程的工.料.机使用数量由监理工程师现场签认，并现场摄影或拍照留证，作为今后变更索赔的依据。
2.在遇到溶洞漏浆非常严重，需要紧急处理的情况下，为防止更大范围的漏浆和垮孔现象，应在通知监理工程师来现场的同时，立即向孔内注入清水，稳定孔内水头高度，并拍照留证，再等候监理工程师到现场查看。
五、结束语
简而言之，应对钻孔灌注桩施工中的溶洞等不良地质情况给予相当的重视，通过有预见性.针对性的溶洞处理方案的设计，确保桩基的成桩质量，有效减少因措施不当造成的成本浪费。以上几点仅是自己对钻孔灌注桩溶洞处理的一些粗浅看法，有不妥之处敬请批评指正。
论文作者:王利忠
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/3
标签：溶洞论文; 粘土论文; 桩基论文; 饭堂论文; 钻孔论文; 水头论文; 地质论文; 《基层建设》2016年15期论文;