摘要：在岩溶地区桥梁桩基施工前，该项目岩土工程勘探工作关系着本工程后续施工工作的可行性、安全性和基础类型、造价、工期等一系列问题。然而，岩溶地区勘察钻探过程中易出现塌孔、卡钻、埋钻、护筒下坠、大溶洞中掉钻具和无法加钻杆等其它事故和问题，处理起来较麻烦。为了高效而精准地掌握桥梁桩基下伏岩土层情况从而为桥梁基础设计提供水文和地质第一手资料，故事前应提高对勘探的重视，并结合岩溶地区野外作业易出现上述等问题，应用岩土勘探技术逐一解决，达到事半功倍效果。本文从工程概况和地质条件分析入手，并详细阐述了岩土钻探技术在桥梁桩基岩土勘探作业中的具体应用。
关键词：岩溶地区；桥梁桩基；勘探技术
一、工程与地质概述
案列工程位于公园附近的漓江上，所处位置是该地区溶洞、溶槽、溶沟特别发育的地区。同时，经现场调查结果可知，本桥梁施工区两岸高差3-4m。在该工程透水层中，共包含中砂、粉砂、卵石层等3种土层类型。除此之外，本工程施工区域的下伏灰岩中，含有部分溶洞水且水量丰富。另外，在工程桥址调查中发现，该区域处于相对稳定的状态，虽然岩面起伏较大，但浅部岩溶发育较好[1]。同时，在本工程地质情况勘探过程中，虽然在控制深度范围内遇到了溶洞、溶沟，但经一定厚度基岩的处理，保持了桥址的稳固性。因此，该区域适合用于桥梁工程建设。
在本工程建设过程中，为了保证工程质量，增强溶洞地区桥梁稳固性，基于桥梁全长是105m，桥宽46m，跨径3×24m+30m的基础上，采取了预应力钢筋混凝土变截面连续梁桥的施工方法。同时，在桥梁实际施工期间，设计了两墩，并将嵌岩桩作为桥梁基础桩，而完整基岩作为桩端，且保持单桩数量是24根，以单排桩1×6根形式排列，就此满足工程施工条件。但从目前来看，本工程在岩溶地区桥梁桩基岩土勘探中，仍然面临着一些问题。
二、存在的问题
就当前的现状来看，本工程岩溶地区桥梁桩基岩土勘探作业的实施仍然存在着某些不可忽视的问题，其主要体现在以下几个方面：
第一，本次岩溶地区桥梁桩基岩土勘探，属于详细勘察工作，但因桥址岩土种类丰富且分布范围大，因而，加大了勘探难度。而后，本工程勘察人员在实际岩土勘探作业开展过程中，结合工程上覆土体包括了中砂、卵石、粉砂等，而下伏岩体包括了上泥盆统融县组灰岩，提出了进一步钻孔了解溶蚀裂缝的建议，但因工期紧，未严格完成一桩一孔的勘探工作，影响到了勘探工作调查结果的全面性[2]；
第二，在本次岩土勘探工作实施期间，由于指挥部经验不足，对岩溶发育情况了解的不够透彻，造成了资料不详细问题，甚至引起后续桩基施工中发生了塌孔、埋锤、钢护筒下垂等安全事故问题，甚至没有找准桥梁桩基持力层的准确位置。岩土勘探工作的展开与岩溶地区桥梁桩基施工息息相关。因而，在桥梁桩基设计前，应做好岩土勘探工作，并注重运用岩土钻探技术，克服勘探工作中的困难，准确无误地掌握桥梁桩基下伏岩土层情况，为桩基选型、岩溶地基处理、溶洞回填注浆或穿越溶洞等设计方案提供可靠保证。
三、解决问题
（一）岩土钻探准备
在岩溶地区桥梁桩基施工中，岩土钻探技术的应用可保证施工安全性、可靠性。而在岩土钻探技术具体应用时，应做好钻探技术准备工作。首先，在设备和材料准备时，应结合本工程浅部岩溶丰富的特点，将XY-100、GXY-150型液压钻机，作为主要作业工具，并在液压钻机准备完毕的基础上，配备不同口径、规格的芯管、套管、合金钻头、打捞工具、水泥等等，满足钻探工作实施要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在岩土钻探技术应用前，也应结合岩土工程勘察的部分数据，预测在岩土钻探技术应用过程中可能出现的问题[3]。然后，结合预测结果，做好钻进方法、套管程序、堵漏等预防方案的准备，以期达到最佳的岩土勘探效果。除此之外，由于勘探人员是岩土勘探工作实施的关键，因此，在钻探前夕，需针对勘探人员遇深厚层状填土、粘性土、卵石、软土及溶洞发育区的钻探技术等进行培训，继而更好的掌握钻探技术应用要点，获取更为全面的钻探数据。
（二）岩土钻探技术
做好岩土钻探技术应用工作，有利于解决勘探资料中诸多问题。故在岩土钻探技术实际应用期间，应从以下几个层面入手：
第一、若表层为深厚层状松散填土或未固结的崩塌堆积土层，易出现孔口套管下坠现象。应采取一次性下套管至坚实土层，避开松散土层。
第二，在粘性土钻进技术应用时，需于开孔后，采取回转钻进方法达到钻进目的。而若遇原位测试或取土试样时，则应通过锤击法实现，以免扰动原状土层从而影响试验数据。遇孔壁为冲洪积或残坡积粘性土层，偶夹砾石、角砾或中风化小碎块等掉落孔内，卡在钻头与孔壁的小空间，回转反扭矩猛然增大卡死钻具，通常采取上下提降钻具或下套管隔开碎块层。但在实际钻进操作时，应以分层钻进方式，提高钻探勘查结果精准性，且以回次进尺小于2.0m的标准，高效完成粘性土钻进工作[4]；
第三，在卵石层钻进技术应用时，如若卵石层厚度较小，那么可采取回转钻进方式，实施钻进工作，并待卵石层钻穿时，打入套管，保护孔壁。而若岩溶地区桥梁桩基岩土区域卵石层较厚，且密度较高，含有地下水，那么应在钻进工作开展过程中，为了有效预防钻进时孔内漏水，易坍塌埋钻事故的问题，应向钻孔内加入粘土，且若钻进期间，未出现塌孔现象，则继续钻进。同时，在钻进一定厚度，即大于2.0m后，采用套管跟管钻进方法，如此反复，完成钻进工作。除此之外，在卵石层钻进作业中，如若卵石层粒径较大，那么应采用回转钻进方法，且在遇到卵石粒径大于钻具口径的情况时，保持卵石颗粒和钻具的同步旋转，并适当增加泥浆浓度，达到最佳的卵石层钻进效果。另外，若在卵石层钻进作业中，采取厚壁岩心管击入钻探方法，那么应在进尺达到卵石层时，使用壁厚是1cm，长度是2.0m以上的岩心管进行钻进。先试探性钻进，当卵石层松动后，利用重量达100kg以上的吊垂把套管强力击入卵石层，再下入钻具钻进。若遇坚硬卵石层，上述方法仍不得穿透时，可采取炮头（厚壁壳内填高标号砼）跟管一并打入，提出炮头留下套管即可实现穿越坚硬卵石层的目的，达到高效性穿透卵石层钻进效果[5]；
第四，在软土钻进技术应用过程中，由于淤泥质土、土洞等土质松软，易出现缩径问题。因此，在实际钻进工作开展期间，应采用肋骨钻头，钻至软土，而后下套管，保护孔壁，避免孔壁坍塌问题；
第五，在岩溶区钻进过程中，应依据岩溶地区桥梁桩基设计中岩溶规律、基本形态、规模等特点，展开合金或金刚石钻头回转钻进、套管护壁成孔钻进方法。若遇孔内漏水、漏浆则采取多种堵漏措施处理，偶有大溶洞存在时，当钻头穿过溶洞顶板后，易出现钻具悬空摇摆导致掉钻具事故。当落至溶洞底板，钻进后提钻加钻杆时 易出现钻头无法对准钻孔无法实现加钻杆的问题。当遇此复杂情况，一般情况下多会潦草收场，胡乱估计下卧岩石即为完整基岩的结论，但若遇串珠状溶洞发育区，则为后续桩基设计的桩长及桩端持力层位置留下巨大安全隐患。遇此情况，应采取下多层套管（孔较深可为暗管）的方法处理。规格如下：Φ130钻头配Φ127套管、Φ110钻头配Φ108套管、Φ91钻头配Φ89套管、Φ,73钻头配Φ71套管。暗管即为下层套管与上层套管连接处设置连接器，从而省掉内层套管重复下入深度。可解决深孔钻进中套管过多过深问题，穿透多层溶洞，为设计找准较厚层状基岩持力层位置或可利用的最佳持力层位置。满足工程施工中安全、经济、可靠等施工要求，并降低溶洞漏浆可能性。
结论：综上可知，在岩溶地区桥梁桩基施工中，岩土勘探工作的展开，可帮助设计单位更好地了解施工区溶洞规模，并掌握溶洞发育程度和个数，为找准桩端持力层埋深及位置、桩基选型、岩溶地基处理、溶洞回填注浆或穿越溶洞等设计方案提供详实而准确的地质资料。
论文作者:廖传均
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/17
标签：岩土论文; 岩溶论文; 桩基论文; 卵石论文; 套管论文; 溶洞论文; 桥梁论文; 《基层建设》2017年2期论文;