浅谈地震断裂带的复杂岩溶地基冲击成孔灌注桩施工处理

肖瑞玥，王琪茗，王 旭，赵重举

(成都建工第四建筑工程有限公司，四川成都 610011)

我国岩溶发育地区分布较为广泛，地质构造与水文地质构造极为复杂，因此对桩基的施工产生影响。由于地下岩体溶蚀强烈，地下水受岩体溶蚀强度、岩体完整性、补给量及地形地貌不同，分布不均匀等因素影响，给灌注桩施工带来许多的困难。而在这些复杂的岩溶地基上进行冲击成孔灌注桩施工的处理对策，不仅直接影响到施工工期，同时对工程质量、安全和造价也有着相应的影响。因此，对于溶洞、溶沟、溶槽等现象的处理是灌注桩施工的重点和难点。

1 工程概况

本工程各栋建筑物地下室1层，地上1～33层不等。其中综合楼、影城及忠庄河周边区域住宅(A2-2区)基础形式为混凝土灌注桩+承台。桩端持力层为中风化石灰岩、中风化角砾岩、中风化石灰岩(溶孔发育)。

1.1 地形地貌

场地为溶蚀缓丘地貌，地势起伏较大。最高处为西南角，最低处为东侧靠近忠庄河岸边。

1.2 地质构造

本工程场地处于扬子准地台遵义断拱内，分属于毕节北东向与凤岗北北东向两个构造变形区，南北向构造带忠庄向斜东翼。出露地层主要为三叠系下统茅草铺组(Tm)浅灰、至暗灰、灰黄色中至厚层状粉～细晶灰岩，时夹岩屑角砾岩。

2 冲击成孔灌注桩施工难点

冲击成孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接进行观察，是最容易出现质量和安全问题的一种基础形式。冲孔灌注桩施工以岩溶地区施工难度最大，由于岩溶形态、充填物、地下水流动的状态不同，施工中会显现出多种多样的复杂工况，突出表现为塌孔、斜孔、梅花孔、钢筋笼上浮、桩底沉渣太厚和混凝土灌注质量达不到设计要求等，因此岩溶地区的桩基工程，从勘察设计开始，到施工检测等各个环节，都需加强监控。

3 溶洞、溶沟等现象的判定

当碰到地下溶洞、溶槽或地下河时，会因泥浆漏失而桩孔内泥浆面骤然下降。

在冲孔施工时，由于冲击挤压黏土造壁作用下，部分溶洞得到暂时的封闭，冲孔时不会产生漏浆现场。但是浇灌混凝土时，在混凝土的自由落差产生的冲击力作用下，导致之前被挤压的黏土孔壁破裂，造成混凝土大量流失。

4 冲孔灌注桩施工溶洞处理的方法

岩溶地区的岩体表面发育着溶洞、溶沟、溶槽等现象，可依据勘察报告分析后进行施工。若在勘察报告不明确的情况下，可以先采用超前钻，在桩基施工前查明每个桩位的地层结构及分部特征，桩内的溶洞分布、大小及填充情况，并查出溶洞顶板的埋深及厚度。

4.1 一般溶洞处理方法

(1)当溶洞较小时，可采取泥浆护壁方式。本工程主要为黏土地层，泥浆可在回转和冲击搅动下自然形成泥浆。冲孔时应随时测定和控制泥浆密度，如遇较好黏土层，可在孔内注满清水，通过上下冲击使泥浆易于上护壁。对所挖槽的墙壁施压，使深槽的墙壁上形成一层不透水的泥皮，将其固定住并保持深槽不变形。

(2)采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞导致漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末等，以增加孔壁的自稳能力。

4.2 大型溶洞处理方法

4.2.1 施工过程中注意观察孔口泥浆的变化，若排出的泥浆中不断出现气泡，护筒内的水位突然下降，这些都是塌孔的迹象，发现这些现象时应立即停止施工，采取措施后方可继续施工。

(1)可在冲孔过程中适当提升泥浆浓度，需要对泥浆进行储备以便于漏浆时及时补浆。若漏浆量过大，补浆不能达到止漏的目的，可先加入一些黏土加片石拌合物。在冲孔时采用小冲程冲压，形成泥浆碎石护壁，填补渗漏的地方。

(2)在套入护筒后，可将孔口处的护筒进行加长处理，使护筒顶部高出地面50 cm左右,避免孔口处发生漏浆现象，用黏土把护筒四周填实，使孔内泥浆面保持在护筒以内。

(3)对于漏浆严重的开放性溶洞、溶槽，可以采用双套钢护筒进行封闭，即一套孔口护筒，另一套封闭深部岩溶。

4.2.2 为避免偏孔或斜桩，在施工过程中需密切注意钻具的状态，不使用偏心过大的锤，定时检查桩锤，发现锤齿磨损严重时及时更换；注意泥浆循环，泥浆比重要适宜；桩机架下面要稳固，防止桩机架在施工过程中移动，倾斜。

4.2.3 在混凝土浇灌时出现漏浆现象，应密切观察混凝土坍落度，通过控制混凝土的和易性、坍落度等指标，保证符合设计和施工要求。

4.3 处理效果

通过采用上述几种处理方法，有效地遏制了孔内漏浆而引起的塌孔、偏孔和斜桩等现象，减少了漏浆次数，加快了施工进度，同时也减少了混凝土超灌量，效果十分显著。

5 结束语

岩溶地区的桩基施工情况较为复杂，处理难度大，因此，为避免遇到突发事故，施工前要分析各种复杂条件，做好充分的准备工作。要尽量探明桩基的地质情况，制定相应的应急处理预案和安全质量保证措施，并根据工程现场实际情况和地质构造特征制定合理的施工方案，避免对工程质量及工期、人员安全造成影响。