岩溶地区做好桩基施工的途径研究

袁定辉

摘要： 在公路桥梁工程施工过程中，因为经过的范围很大很广，所以经常会遇到很多的不同的地基基础，而溶洞则是其中非常常见的一种地基，同样也是桥梁桩基施工中非常困难的一种，因为在公路桥梁工程施工时，如果对这种地基处理不好的话，就会对公路桥梁工程的施工质量埋下很大的安全隐患，不仅影响工程的顺利开展，而且还可能会产生很大的安全事故，故在本文中我们以实际案例为例，对岩溶地区桩基施工的方法以及一些注意事项进行了简单的分析与探讨，以供参考。

Abstract： In the construction process of highway bridges， because of the wide range of construction， a lot of different ground foundations are often encountered， and caves are one of the very common ground foundations， and is also very difficult in construction. Because in the construction of highway bridges， if the foundation is not well treated， it will bury great safety hidden dangers in the construction quality of highway bridge projects， not only affecting the smooth development of the project， but also causing a lot of safety accidents. Therefore， in this paper， we take the actual case as an example to carry out a simple analysis and discussion of the pile foundation construction method and some precautions in the karst area for reference.

关键词： 岩溶地区；桩基；施工方法；注意事项

Key words： karst area；pile foundation；construction method；matters needing attention

中图分类号：U445.55+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）14-0164-03

1 工程概况

本标段岩溶桩主要分布在鉴湖枢纽互通主线3号桥、E匝道桥及下白线分离桥等区域。根据设计图纸及地质报告显示，本标段通过岩溶区的桩基有47根，均设计为端承桩。根据图纸示意图，鉴湖枢纽主线3号桥左18#、右19#桩基处，存在上下两个溶洞：上溶洞位于地表下6米，溶洞高度5米；下溶洞位于地表下11.7米处，高1米。该段灰岩隐伏于厚层第四系土层下，为覆盖型岩溶。溶洞填充情况为粉质粘土及碎石半填充。

EK0+488.4匝道桥8#—16#桩基处，溶洞发育。其中8#桩基处呈溶洞串珠状，且分布极端无规律性，从地表下11米-19.8米，上下一共穿过6个溶洞，高度均在1-2米。9#桩基处呈溶洞串珠状，从地表下11米处开始，第一、二个溶洞高度均在1米左右，第三个溶洞处于地表向下13.4-20.3米，高6.9米。第四个溶洞处于地表向下22.4-25.8米，高3米。第五个溶洞处于地表下27.5-28.5米，高1米。该段灰岩隐伏于厚层第四系土层下，为覆盖型岩溶。溶洞填充情况为粉质粘土及碎石半填充。

2 岩溶地区地基处理面临的问题

一般情况下我们都把岩溶称为喀斯特地貌，该地貌的主要特征就是可溶性的岩石，而这种地貌在我国的分布主要是西南地区。通常在岩溶地区，其非常容易受到地下水流以及地表径流的影响，对其进行冲击，由此使得岩石出现很大程度的溶蚀，最终形成了较为独特的地貌特征。正是因为这种地貌特征，使得在公路桥梁建设过程中，对该地区地基的处理就非常的困难，而且也非常容易导致一些质量问题的出现。

2.1 坍塌问题

首先岩溶地区最为容易出现的地基问题就是其稳定性的问题，因为在该地区，常年受到地下水流以及地表径流的冲刷，所以其岩石的结构通常会出现松动的情况，而在工程施工过程中，如果地基的承载力超过了其所能承受的最大压力时，就非常容易导致溶洞的顶板出现坍塌的情况，进而导致地基出现不稳定的情况，由此给公路橋梁工程施工带来很大的危害。

2.2 渗漏问题

岩溶地基还有一个问题就是渗漏问题，因为该区域的岩体经常会有很多的裂缝以及溶洞或者管道出现，所以在施工过程中进行地基的开挖工作时，就会有遇到承压水的可能性，由此也会导致地下突水的情况出现，由此使得基坑出现被水掩埋的情况，进而对公路桥梁地基施工的质量和安全性都产生不良的影响。

3 桩基岩溶处理方案

岩溶处理施工必须按照设计要求进行施工，总体方案是采用岩溶注浆将溶腔填注满，将进入岩溶区时，填充片石+粘土再利用小冲程及提高泥浆比重施工，进入溶洞区后采用抛填片石+粘土方法填充溶腔，以使桩基顺利成孔，然后以尽快的时间下钢筋笼清孔灌注。在岩溶处理时，必须向监理工程师报检，并应邀监理工程现场旁站，并留存好影像资料。在施工过程中，如地质情况与设计不相符合，必须要及时报给地质工程师。

桥梁钻孔桩必须明确每根桩的施工处理措施和预估工程数量，岩溶处理专项施工方案必须报监理、业主单位审批，经审查方案切实可行后方可进行岩溶处理施工。

为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应对措施，需对溶洞做判断和分类，按照溶洞的大小及有无充填物情况，溶洞分为小型溶洞、一般溶洞、大型溶洞、特大型溶洞，具体详见表1。

溶洞处理方案选定原则详见表2。

4 岩溶地区地基处理及桩基施工技术

4.1 施工前的准备工作

首先在进行施工以前必须要把工程的施工组织文件向相关部门提交，通过对岩溶地区的地基进行科学有效的分析并且还要制定科学完善的施工方案；其次就是严格按照施工图纸做好工程测量工作，不仅要对桩位和孔位进行有效的确定，而且还要对岩土层地基的参数进行足够的了解；最后，因为岩溶地区的溶洞在其顶部位置会有砂层存在，所以为了避免出现砂层坍塌的情况出现，要职责钢护筒。而在对钢护筒进行制作时，一定要严格依据工程的实际情况来进行制作，通常情况下，钢护筒的高度与最高水位之間的距离控制在1米到2米之间，而且还要保障护筒内部水头的稳定，再有就是在对护筒进行埋设时，为了充分考虑地基的承受能力以及避免护筒出现变形，一定要做好内支撑，并且在护筒埋设时一定要避开塑状底层。

4.2 地基坍塌处理

因为岩溶地区最为常见的就是地基坍塌，所以在进行地基施工以前必须要加强勘察工作，对基岩的埋深、覆盖土层的压缩性和强度，还有起伏情况都要有足够的了解；而且施工前还要对地下溶洞距离地面的安全深度进行仔细的确认，如果溶洞的埋深安全厚度不够时，为了地基的稳定性，必须要提前做好相应的处理措施。

4.3 地基突水、渗漏处理

在岩溶地区进行施工时渗漏问题也是经常出现的问题之一，当发现该问题出现时，我们可以采取堵、铺以及截或者围、引的方式进行有效的处理。而针对岩溶地基地基出现突水的情况，在处理时可以以疏导为主，并且通过水管，把水引入隧道的边沟或者排水沟中即可，但是如果水量比较大的话则可以使用平行导坑的方式进行排水。

4.4 灌注桩后注浆技术

灌注桩的后注浆的方式能够在很大程度上提高桩体的承载力，有效地来降低桩基的沉降。而且通过对注浆工艺进行科学的优化，能够提高单桩承载力的80%，而且粗粒土的增幅也要比细粒土的增幅高很多，并且复式注浆的方式也要比桩底注浆的方式高。通过后注浆方式，能够使得桩基沉降幅度低于30%，此外还能通过桩身后的注浆钢导管来对其进行完整性的超声检测。

4.5 钻孔灌注桩施工技术

首先需要在桩身钢筋内侧5厘米位置处以120°进行钻孔，而这个工作需要在桩放样以及埋设完成以后才能进行，并且在钻孔时一定要及时的把废渣进行有效的清理；其次就是为了确保注浆工作的顺利开展，一定要依据施工的具体需要来进行灌注管的埋设，通常会选择镀锌管，并使用无缝焊接的方式，但是如果桩基埋设的比较深的话，施工中还需要充分考虑压力问题，并提前做好处理措施。在进行注浆工作时，一般都使用二次注浆的方式，通过注浆机把浆液通过注浆管注入到桩孔内部，并及时对孔底进行有效的封堵，但是在灌浆过程中一定要对灌浆的速度进行有效的控制，并且在注浆完成以后及时进行水压试验，由此来去报注浆管的畅通。

4.6 塌孔和漏浆处理

因为岩溶地区的岩石比较多，而岩石在长期的水流冲击下会非常容易出现缝隙，而在地基施工过程中如果缝隙比较大的话就会容易出现踏孔或者露相的问题，进而对地基施工产生非常不好的影响。所以在地基施工过程中，可以通过使用粘性土掺混片石投入空中的方法来进行低垂冲击，从而使粘土块以及片石充分挤进孔壁成孔，由此反复来对渗漏的情况进行有效的分析，如果渗漏依然出现，则需要继续抛填和冲击，一直到不会出现渗漏为止。

5 岩溶区桩基施工注意事项

5.1 锤头高度

在使用冲击钻时，在锤头提升的过程中为了确保孔径的同时避免梅花孔的出现，一定要确保其不停的回转，并实施有效的扫孔和护壁工作。通常情况下，为避免梅花孔锤头的提起高度会控制在3米到4米之间，因为如果提升的高度比较低的话就会因为冲击力不够而导致钻进速度比较缓慢的情况出现。

5.2 钢丝绳偏位一般处理

在对非溶洞处施工时，如果在钻孔的过程中发现钢丝绳和桩中心的便宜度超过规定的误差值时，则必须及时的对机架进行调整，而且在调整时避免尺寸调整过大，而是在钻进的过程中不断的进行调整，每次的调整需控制在2里面以内。但是如果施工时处在软土层，则调整的距离可以控制在8厘米以内。但是出现偏斜时已经进入到岩层，那么其调整的幅度则需要控制在2厘米以内，因为如果距离调整的过于大时，就会使得孔壁出现阶梯，进而影响到钢筋笼的下放工作。

5.3 二次清孔

在进行冲击钻施工时，必须要进行二次清孔，也就是不仅需要在下放钢筋笼的时候清洗一次，而且在水下混凝土浇筑时也要进行清洗一次，必须要确保沉淀物的厚度满足设计的规定。

5.4 检孔器的制作

因为在钢筋笼的下放过程中经常会出现不能顺利下放到孔底的情况出现，而为了有效的避免这一情况的出现，在对检孔器进行制作时一定要严格按照要求进行，其直径必须要大于桩的直径，而且长度也要是桩径的4倍，而且其长度要大于在6米，而且为了能够对是否存在斜孔以及梅花孔的问题进行检查，最好在锤头地的周围焊上两圈的钢筋。

总之，在工程施工中岩溶地区的地基施工难度是大的，所以为了确保工程施工的质量以及安全性，在施工前必须要进行仔细的勘察和测量工作，并且针对发现的问题还要提前做好有效的预防措施，并且依据工程的实际情况来做好相应的处理，只有这样才能确保岩溶地区桩基施工的质量，由此为工程的顺利开展奠定可靠的保障。

参考文献：

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