岩溶区灌注桩质量控制研究

张龙云

摘 要：本文基于某岩溶区基础工程灌注桩施工案例，分析了岩溶区复杂地质条件下的成桩工艺及溶洞的处理方法。通过对成桩质量的检测结果分析，本项目溶洞处理方法可行，桩身完整性和承载力均满足规范要求。基于实际工程案例分析，总结了灌注桩成桩质量控制要点及溶洞的有效处理方法。

关键词：岩溶区；灌注桩；成桩质量

0引 言

近年来，城市建设范围的不断扩大，现阶段的地下工程，不可避免的会遇到各种各样的复杂地质。

在众多不良地质中，以岩溶地区的地质情况最为复杂。岩溶地区的桩基础工程，若处理不当，极易引发卡钻、埋钻、地面塌陷等安全、质量问题。现阶段的岩溶地区桩基础工程大多都采用冲孔桩机成孔，冲孔桩机的冲击钻孔技术对不均匀地层具有良好的适应性，桩机整体稳定性好，抓地力强，具有优良的抗震性能[1-3]。

在众多不良地质中，以岩溶地区的地质情况最为复杂。岩溶地区的桩基础工程，若处理不当，极易引发卡钻、埋钻、地面塌陷等安全、质量问题。现阶段的岩溶地区桩基础工程大多都采用冲孔桩机成孔，冲孔桩机的冲击钻孔技术对不均匀地层具有良好的适应性，桩机整体稳定性好，抓地力强，具有优良的抗震性能[1]。但冲孔桩机成孔速度慢，为保证工程进度，在岩溶地区的施工，一般都是采用旋挖灌注桩与冲孔灌注桩相结合的方式。本文基于广东云浮某基坑的桩基础工程施工实例，介绍了岩溶地区的成桩质量的控制措施、溶洞的处理方法。

1 工程概况

广东云浮某项目桩基础工程，工程总用地面积约为24177.40m。东侧为云浮地质大队，南侧为乐谊路，西侧为星岩三路，北侧为东方花园。地面不平整，起伏较大（孔口高程约为1985国家高程基准73.61～100.95m）。拟建33层高层住宅楼3栋，30层高层住宅楼2栋，3层商业配套（商业楼及售楼部）1栋，3层幼儿园1栋，3层安置用房1栋；另设有地下室1～2层，占地面积约为3587m2。根据野外钻孔鉴别，场地土层自上而下划分如下：第四系人工填土层，层厚0.50～6.00m；坡积层，层厚2.10～7.50m；残积土层，层厚2.90～35.20m；全风化泥质粉砂岩层，层厚1.50～25.20m；强风化泥质粉砂岩层，层厚3.70～55.50m；粉质黏土层（溶洞夹杂）层厚2.00～13.40m；微风化灰岩层，层厚0.10～7.70m。

总体上看，本工程区域内地层分布规律强，基岩顶面分布较稳定，需要注意的是基岩风化程度不均匀，风化面界限变异性较大。桩基的岩溶区域部分采用冲孔灌注桩，为摩擦端承桩，直径为1000mm，共240根

2 桩体质量控制及溶洞处理

岩溶桩基施工采取“先长桩后短桩、先外围桩后中间”的方法，同时按照先易后难的总体施工原则，即把岩面情况较平、无溶洞或只有单只小溶洞的桩基先施工成孔，基本摸清溶洞地质情况、掌握溶洞处理措施后，再处理较大溶洞。

2.1樁身质量控制

根据检测结果，工程桩桩身质量满足规范要求，其中，Ⅰ类桩位215根，占比达到89.6%。根据工程桩的施工过程及桩身检测结果来看，需要注意以下几点：

（1）起到钻孔导向和护壁作用的钢护筒，埋设时不能偏位并应保持垂直，钢护筒选用根据地质情况而定，若表层土质过差，直接选用深护筒，穿过整个土层。

（2）在整个施工流程中，灌注混凝土是影响成桩质量的关键工艺，混凝土一旦开始浇筑，就须连续进行，期间断续易造成断桩情况。由于桩内混凝土主要靠其自重压密，成型依靠其流动性，因此必须控制好配合比、浇筑速度。浇灌前需现场测验混凝土塌落度，确保达到浇灌要求。

（3）一定要进行二次清孔，这是由于在下放钢筋笼和导管时中会将部分泥土带入桩底产生新沉渣，未进行二次清孔的桩可能造成承载力不足。

2.2溶洞处理

结合本次遇到的各类型溶洞、施工期间出现的问题和岩溶区的灌注桩的检测结果，总结了一些溶洞区的成桩要点如下：

（1）施工前需要齐全的地勘报告，做到一桩一孔的勘察强度。勘察报告现场施工最为关键的施工依据，施工员须认真研读。

（2）依据勘察报告，确定溶洞位置，在接近溶洞（1～2m）时要控制好冲程，应缓慢、反复冲孔，不破坏溶洞的结构。当冲破溶洞顶面时，迅速将准备好的片石和粘土填入洞内，直至填满。现场冲填片石如图1所示。

（3）依据溶洞大小类型的具体情况，制定不同的处理方式。小型溶洞（高度小于1m），对桩穿过的溶洞进行填充和加固，应该注入浆液与沙子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直到达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止；较小溶洞（溶洞高度小于3m）可采用片石回填方法，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入粘土和片石，利用钻头冲击将粘土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥，以增大孔壁的自稳能力；较大溶洞、连同溶洞；需要夯实回填，处理后的承载力不小于周边地层承载力；串珠状溶洞，直接采用钢护筒通过；特大型溶洞或半填充的溶洞先向孔内回灌浓泥浆，同时抛填块石和粘土球，采用小冲程冲砸固壁，直至漏浆现象消失。

3 结论

基于某岩溶区基础工程灌注桩施工案例，分析了在岩溶区的复杂地质条件下的成桩工艺及溶洞的有效处理方法，对类似工程具有一定的参考价值。

（1）岩溶区域的桩基础施工可采用旋挖桩结合冲孔桩的方式成孔。

（2）灌注桩在桩机钻孔过程中，必须保证护筒埋设垂直，以及浓度适宜的护壁泥浆，避免塌孔。

（3）岩溶桩基在钻孔施工中经常出现塌孔、串孔、斜孔、卡钻、掉钻、地面沉陷等现象。在混凝土灌注过程中，混凝土流失较大，经常出现混凝土面突然下降等情况。根据不同的情况，综合采用回填片石碎石加粘土、水泥、注浆等施工方法对溶洞进行处理，加大处理力度，从而在保证安全的前提下加快钻孔桩施工进度。

（4）在灌注过程中出现逐渐下沉的情况，则需加快混凝土的灌入速度，保证混凝土一直埋住导管。若是在灌注结束后下降，只有进行接桩或重新施工进行处理。因此，在灌注过程中，必须根据超前钻柱状图和钻孔施工记录，在有溶洞的位置，减慢混凝土灌入速度，导管埋置选择规范要求的上限，这样在出现混凝土面下沉的清况下可以减小断桩的机率。并且在混凝土灌注结束后，不宜立即拔出导管，应观察一段时间再缓慢提出导管，以应对出现的特殊情况。

（5）岩溶区域采用冲孔桩机成孔的方法，当接近溶洞顶板时，须严格控制其冲程，反复轻冲穿破溶洞。

参考文献

[1]梅子广，黄生根，郝世龙.超长大直径钻孔灌注桩施工质量控制[J].施工技术，2013，42（1）：54-58.

[2]汤德刚.灌浆技术在涌水溶洞处理中的应用[J].岩石力学与工程学报，2006，25（S2）：3583-3586.

[3]杨晖彬，刘涛，YangHuibin，等.钻孔灌注桩“旋挖+冲反”施工工艺特点及质量控制[J].施工技术，2014，43（7）：42-45.