摘要：随着我国经济建设的快速发展，道路交通在城市建设与人们生活中起着至关重要的作用。而山区道路桥梁建设不断增加，复杂的地形地貌给施工带来了很大的难度，也给工程质量造成了严重的阻碍。尤其是岩溶地区的地质情况复杂，地下水丰富。对此，施工单位要加强对溶岩地区施工段钻孔灌注桩施工技术的深入分析与研究，才有可能有效的控制其工程施工质量。本文就岩溶地质钻孔灌注桩施工技术进行深入分析，并提出相应的质量控制对策。
关键词：岩溶地质；钻孔桩；施工技术
引言：
岩溶也即是喀斯特（KARST），是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）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的现象的总称。由喀斯特作用所造成的地貌，称喀斯特地貌（岩溶地貌）。岩溶可划分许多不同的类型，按出露条件分为：裸露型岩溶、覆盖型岩溶、埋藏型岩溶。中国是世界上岩溶分布面积最大的国家，中国几乎所有的省份都有分布。
1.岩溶发育地区钻孔桩的设计
1.1岩溶发育地区灌注桩设计前的勘察
①对于岩溶发育地区，必须每桩进行超前钻探：应查明土洞、溶洞、漏斗、暗河、溶沟、溶槽、裂隙、石笋等的分布情况；通过超前钻，来了解此桩位下的岩溶发育情况，可以了解是否有土洞、溶洞、溶隙，溶洞的种类，基岩的埋深及基岩下是否为连续完整的岩层，为桩基的施工提供参考和依据[1]。②超前钻必须保证每桩一孔，对于直径较大的桩可以考虑一桩多孔：如1000毫米以上直径的桩宜采取每桩两孔进行超前钻。对于较大范围的、较高的溶洞及灰岩表面起伏较大的陡峭面，应加密超前钻的钻探孔，探明具体的范围、高度、形状，以作为设计及施工的资料和采取处理措施的依据。③通过多个项目施工的观察分析总结，超前钻虽然是一孔之见，但基本可以反映出岩层分布发育情况，经过超前钻（小钻）资料与工程施工情况（大钻）的对比，超前钻的准确率一般在80%以上。
1.2岩溶发育地区灌注桩设计
①土洞的处理：若超前钻显示存在土洞，必须在灌注桩施工前要求施工方进行提前处理，土洞一般采取灌浆处理，利用超前钻的钻孔进行扩孔，然后下套管并沿套管下注浆导管到土洞位置，向洞中灌砂充填，至无法再填砂时压浆，利用砂及水泥浆的流动性，充填土洞，等水泥砂浆强度增长起来后，就可以有效地充填并起到加固土洞的目的；②试桩的设置：必须做试桩，每个单体数量不小于3根，且不宜少于总数的1%。对于复杂岩溶地质条件下的灌注桩，可以适当增加试桩数量，采取多种成桩工艺进行比较，摸索出最合理、最有效的成桩机械和工艺；③桩基检测：常见的检测手段有“低应变”、“高应变”、“超声检测”、“抽芯”和“静载检测”等。上述几种检测方法各有其优缺点及适用范围，在满足规范要求的基础上，在岩溶发育地质下检测灌注桩，应合理地进行组合使用才可得出比较准确的检测结果，而且根据岩溶发育程度可以适当从严加大检测数量。桩身完整性应采取两种或多种合适的检测方法进行，再加上必须做的静载“小应变+声测+取芯+静载”是比较理想的检测组合方式[2]。
2.岩溶发育地区钻孔桩施工技术要点
2.1岩溶发育地区灌注桩成桩工艺的选型及优化
①成桩机械及工艺选型应当经过众多岩溶发育地区灌注桩工程施工的经验来选取。综合来看，冲击钻成孔优于回转钻成孔。主要优势表现在：冲击钻对溶洞、溶隙、裂隙的处理效果较好，因为冲击成孔对桩周土有挤密作用，使得孔壁比较密实，不易漏浆，直接成孔就有挤密、填充、堵塞的效果，投入粘土加片石多次冲击夯实，可以有效地充填、堵塞溶洞、溶隙、裂隙，对于大溶洞可以形成人工造壁，平衡灌注砼时形成的巨大压力，防止砼的流失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，灰岩的强度较高，其强度相当于C80以上的砼，而冲击钻利用冲锤的巨大势能转化为动能，对岩层有较大的撞击效果，成孔速度快[3]。②冲击钻的工艺优化传统的冲击钻一般采取泥浆正循环工艺，辅以掏渣筒清渣，泥浆比重一般较大，且沉渣不容易清干净。应采取冲钻结合的工艺。土层成孔采用回转钻，至岩层改用冲击钻，成孔后利用砂石泵进行反循环泥浆置换，可以保证良好的成桩质量及较快的成桩速度。以京沪高铁三标段七工区荆河特大桥灌注桩的施工为例，直径800毫米，桩长范围在25-30米之间，嵌岩深度800毫米，回转钻成孔时间一般需要1-3天的时间，个别的桩甚至达到6-7天，而且经常有钻具打裂打劈的现象，而冲击钻一般只需9小时至1.5天左右成孔。特别要注意的是：施工遇到溶隙、溶洞顶板、溶洞底板或半边溶洞时，应采取轻锤慢击的方式，提升高度一般不超过0.5米，以防止造成斜孔、卡钻、进尺困难等。
2.2终孔的确认
成孔过程中，必须与超前钻显示的地质岩层资料进行对比且基本一致，钻到持力层务必要确保下面为完整连续无溶洞的基岩，终孔必须由勘察、监理、施工方及建设单位四方共同确认岩样及终孔情况，特殊情况须要求设计甚至相关方面专家一起参加确定[4]。
2.3小溶洞、溶隙、裂隙的处理
对于高度小于1.0米的溶洞以及溶隙、裂隙，可以在成孔后投入2：1的二灰粘土加片石，片石直径应在100-200毫米之间比较适宜，投料高度应是溶洞顶面至孔底的两倍以上，然后用重锤夯实再进行成孔，保证溶洞被充填密实不至浇灌砼时发生砼流失现象。也可以考虑后压浆工艺，利用高强度水泥浆对容隙、裂隙及桩身缺陷进行充填修补。
2.4大溶洞及地下暗河的处理
对于溶洞高度小于1.0米但范围较大以及高度大于1.0米的溶洞：可以在成孔后投入1：1的二灰粘土加片石，片石直径在150-400毫米之间比较适宜，投料高度应是溶洞顶面至孔底的两倍以上，采取多次投料多次充填夯击成孔，保证溶洞被充填密实不至浇灌砼时发生砼流失现象。当采用回填法处理效果不好时，可采用导管水下灌注法注入C20的砼封填，待砼终凝后再继续成孔。对于超大溶洞、连珠型大溶洞及地下暗河：宜采取通常钢护筒法成孔，成桩孔径应比设计大150-200毫米，成孔后下入壁厚不小于2毫米的钢护筒，然后再下钢筋笼及导管，清孔后浇灌砼[5]。
2.5岩溶发育地区灌注桩砼的灌注
对于岩溶地区的灌注桩施工，浇灌完砼后，先不急于拔导管，应静置30分钟以上，观察泥浆面，并每5分钟左右测量一次砼面深度。若没有下降即可终止。若发生下降，则补充泥浆并继续灌注砼。岩溶地区施工，浇灌砼时导管埋深应保持拆卸完及浇灌过程中都满足4至8米，而不是规范上的2至6米，太小若发生砼流失就会断桩，太大容易堵管。经综合分析，确定4至8米为宜。
3结束语
溶岩地区地质复杂，在桥梁施工过程中的技术难度之大可以想象。因此，施工人员要做好施工前的准备工作，对施工现场的地形地貌进行详细勘测，掌握溶洞的实际情况，并选择最科学的施工方法。同时，对施工中存在的技术难点与安全问题必须准确预测，并有效的应对与控制，确保施工过程的安全性，提高施工建设质量。
参考文献
[1]张运考,陈天旭,王兵.岩溶地区钻孔灌注桩施工技术[J].港工技术与管理,2016(6):27-30.
[2]贾林鹏.岩溶地质钻孔桩施工措施[J].科技视界,2014(5):112-112.
[3]蒙江涛,胡斌,王延平.浅谈溶岩地质倾斜岩层钻孔桩施工技术[J].公路交通科技:应用技术版,2016(8).
[4]杨喜虎.复杂岩溶地质条件下的钻孔桩成孔技术[J].城市建设理论研究:电子版,2014(17).
[5] 丁雁飞. 岩溶地区钻孔桩施工技术[J]. 建材发展导向, 2016, 14(3):9-10.
论文作者:杜鹏程
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：岩溶论文; 溶洞论文; 钻孔论文; 超前论文; 冲击钻论文; 地质论文; 地区论文; 《基层建设》2018年第4期论文;