贵州喀斯特地貌建筑桩基溶洞处理

谢金国

摘要：本文依托贵州盘县蛾螂铺EPC总承包部安置房桩基工程进行，对施工中溶洞的处理进行了探讨，以期为相关工作提供借鉴。

关键词：桩基;喀斯特;溶洞;处理措施

一、绪论

本文依托蛾螂铺安置房之18#楼进行，本次勘察的18#楼位于贵州省盘县蛾螂铺王家屯，北靠七号路，南为25#楼，东邻拟建19#楼，西侧为17#楼。18#楼高层数为-2+2+31F，商铺为-2+2F，纯地下室为-2F。场地及邻近地段无活动性断层通过，无滑坡、泥石流等不良地质现象，场地不良地质现象主要为岩溶发育、边坡岩体崩塌。根据现场踏勘及钻探资料揭露，场地地基岩土层自上而下主要为人工杂填土、强风化泥质灰岩、中等风化泥质灰岩。通过本次勘察钻探揭露，本次勘察施工171钻孔，遇溶洞16个，钻孔见洞率为9.35%，部分溶洞呈串珠状。钻孔揭示持力层为中风化灰岩，局部夹炭质灰岩，局部节理裂隙发育，含炭质，泥质。

二、溶洞的分类

根据地质勘查报告，可将18#楼的桩基溶洞分为以下几类：

（1）按溶洞所处的位置分类：浅层溶洞（离地表小于6米）、深层溶洞（离地表大于6米）;

（2）按溶洞的大小分类：小溶洞（洞高小于3米）、大溶洞（洞高大于3米）;

（3）按溶洞内有无填充物分类：有填充（已填满，包括压砂土和亚粘土填充，可塑、软塑和流塑）、半填充（一半填充一半空洞）、空洞（无填充物，洞壁光滑）;

（4）按溶洞是否串珠分类：单个溶洞、多个溶洞。

三、溶洞的基本处理方法

（一）人工挖孔桩施工

当地勘资料中出现浅层溶洞或是桩基础桩长未超过15米时，通常地表覆盖层的可塑性和整体稳定性较差，此情形适合采用人工挖孔桩，以达安全可靠、节约施工时间和施工成本。

（二） 片石混凝土筑壁法

由于本工程位于贵州喀斯特地貌，裂隙发育较强地段，存在严重漏水现象，孔内水头达不到要求，故采用干孔施工法。

溶洞内无填充或半填充，旋挖钻钻头受力不均匀（无填充一侧钻头没有支撑受力点），会产生桩基倾斜度超过规范值。先采用旋挖钻击穿整个溶洞，后采用片石混凝土回填，待达到一定强度后，再用旋挖钻机钻至设计标高。此方法可以保证桩基的垂直度，但是存在一定安全隐患，因为盘县住建局针对高层桩基桩底完整性探测专门下达过一个文件，需要逐孔对桩基基底完整性进行钎探。但是如果后期成孔后施工人员下孔底进行钎探存在一定的片石脱落安全隐患。还有另外一个原因片石混凝土回填时需要大量的人工或机械掺加片石，增加的人工费和机械费总和超过素混凝土价格，总体上不经济，所以本项目部未采取此方法。

（三）素低标号混凝土筑壁法

由于本工程位于贵州喀斯特地貌，裂隙发育较强地段，存在严重漏水现象，孔内水头达不到要求，故采用干孔施工法。

溶洞内无填充或半填充，旋挖钻钻头受力不均匀（无填充一侧钻头没有支撑受力点），会产生桩基倾斜度超过规范值。先采用旋挖钻击穿整个溶洞，后采用素低标号混凝土回填，待达到一定强度后，再用旋挖钻机钻至设计标高。此方法可以保证桩基的垂直度，素混凝土做护壁起到一定的安全保护作用。

（四）钢护筒跟进法

溶洞较大时采取钢护筒跟进法施工，因为有的超大溶洞连绵起伏，洞内有可能连着暗河，采用混凝土回填起不到效果。一面冲孔，一面接高护筒，并且将其压到或者震动下沉至已钻成的孔内。当桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。在施工过程中，应注意钢护筒的选择、护筒的沉放两大控制性步骤，保证护筒顺利下沉。

四、施工中常见的问题及处理

（一）塌孔

塌孔主要在地面表层回填土及溶洞夹层裂隙土中产生，地面回填土处理方法可以采用钢护筒进行稳固，溶度夹层裂隙土产生的塌孔分两种情况，第一：小面积塌孔可以采用旋挖钻掏空坍塌土石方，下放钢筋笼，直接一次性灌注混凝土成形，超过的混凝土方量五方责任主体一起签证确认。第二：大面积塌孔，可拔出钢护筒，用粘土回填，并采用钢护筒跟进穿过溶洞。

（二） 斜孔

由于溶洞面倾斜或出现一侧空洞或一侧是夹层泥，致使钻头沿软的低的部位下钻形成斜孔。解决办法是回填素混凝土（具体原因3.2中已经详细叙述了），待强度形成后再采用旋挖钻钻头缓慢反复钻进，直至调整至倾斜度满足规范要求为止。

（三）漏浆（混凝土流失）

由于地勘只在桩基范围内勘探，难以准确勘探出每根桩附近的详细地质情况，就会出现桩基范围内可能没有溶洞或裂隙，但在离桩基很近的范围内有溶洞和裂隙，致使桩基混凝土浇筑完成后，混凝土存在压力压碎护壁而桩身混凝土流失的现象。我们工地就遇到过类似情形，前一天晚上浇筑好的桩基，第二天一早桩头下沉了十几米。

针对上述情况有两种处理方案，第一：若破裂处的溶洞体积小、无纵横向发育的情况，则采用桩身混凝土直接浇筑填满的方式，超出桩身的混凝土方量采取各方簽证的形式处理。第二：若破裂处的溶洞体积大、纵横向发育复杂，则让混凝土流入溶洞中，停止浇筑桩身混凝土，待溶洞标高线下桩身混凝土达到强度，采取人工下至溶洞处，采用钢板沿着桩身做一圈钢板护壁，清洗桩头，接桩处理。

（四）埋钻

埋钻是由塌孔造成的，施工中发现有塌孔应立即将钻头提到孔外，如果未及时提钻塌孔后造成钻头被埋孔中。采用人工挖土钢护筒跟进法。孔桩进尺15米以内，人工易于控制，人工可以下到埋钻头的位置，清除塌落的泥石，钢护筒跟进，一直挖到钻头位置。超过15米的范围则应编写专项方案及通风送风措施（具体可以参照人工挖孔桩专项施工方案），此处不再叙述。

五、结语

在贵州喀斯特地貌施工的经验总结一直是工程人需要学习的宝贵财富。桩基溶洞的复杂性和危险性，在施工过程前及施工过程中应综合分析当地的水文地质情况，针对不同的溶洞类型及当地水文情况制定相应的处理方案。对随时出现的新情况做好充足的准备，并综合考虑各种因素选用经济、安全、合理、有效的处理方法，以保证工程质量和施工安全，缩短工期，降低造价。

参考文献

[1]18#楼岩土工程勘察报告    2015.12

[2]地基处理手册，中国建筑工业出版社，2008.6

[3]桩基工程，人民交通出版社，2008.7