岩溶地区桥梁桩基施工中的溶洞处理技术研究

（广西路建工程集团有限公司，广西南宁 530000）

在岩溶地区进行桥梁工程施工的过程中，须对溶洞进行有效处理，以保证桥梁桩基的稳定性、强度。需要施工技术人员根据岩溶地质的具体情况，全面了解和掌握桥梁桩基岩溶地区施工过程中遇到的难点和问题。应根据溶洞的具体情况，利用有效的处理方法保证桥梁桩基在岩溶地区的稳定性，提高桥梁工程桩基的施工质量，推动桥梁工程建设行业的稳定发展。

1 溶洞对桥梁桩基施工产生的影响以及施工问题

1.1 溶洞对桥梁桩基的影响

在岩溶地区进行桥梁工程施工的过程中，溶洞对桩基稳定性、质量会产生极大影响。具体的影响主要表现在以下方面：（1）溶洞可能会导致在桩基开发过程中出现塌孔问题。桩基施工过程中到达溶洞位置或钻到溶洞顶板时，孔内的泥浆会出现流失，导致孔内浆液液面下降，使孔内外存在压力差，直接影响泥浆护壁的受力均匀性，易出现塌孔问题。（2）溶洞可能会导致钻孔作业出现倾斜情况。溶洞的洞壁风化程度、壁厚以及软硬程度均存在一定差异，在钻孔作业中到达溶洞洞壁位置时，由于洞壁两侧的进尺会出现一定偏差，会导致钻孔作业出现倾斜情况。（3）溶洞可能会导致钻机出现卡钻情况。在钻孔作业中需要利用溶洞顶板时，如果冲程选择不科学，钻头可能会卡在溶洞顶板的底部，严重影响施工的安全性。（4）溶洞可能会导致桩基失效。如果在对溶洞进行填充处理时，填充作业不到位，填充不密实，桩基可能会出现沉降情况，甚至可能会导致桩基失效。在对溶洞内的岩溶液体进行处理时，如果没有彻底清理干净，会导致岩溶液体不断对桩基产生侵蚀作用，长期积累会导致桩基的承载力、强度受到极大影响，直至失效。

1.2 在岩溶地区桥梁桩基施工存在的问题

在岩溶地区进行桥梁工程施工的过程中，须正确面对桥梁溶洞桩基施工中常见的问题，采取有效的措施对施工问题进行严格控制，保证岩溶地区桥梁桩基施工的安全性。这些问题主要表现在以下方面：第一，塌陷问题。岩溶地质的溶洞之间具有较强的联系性，泥浆可能会出现泄漏情况。如果泥浆流失到一定程度不能及时补充，会导致泥浆与地下水之间的压力偏差比较大，而地下水会迅速流向孔内，导致沙土流，使孔口坍塌。在穿越溶洞的过程中，若溶洞顶部覆盖的岩层由于钻进作业，出现塌陷问题，可能会影响原本的地质层稳定性，出现塌陷情况，会导致桥梁桩基的承载力以及桩侧摩擦力受到极大影响，易导致桥梁结构出现塌陷沉降的问题。第二，地面沉降问题。如果塌陷的面积比较大，会对地面本身的稳定性产生影响，使桥梁桩基沉降。第三，泥浆渗漏问题。在施工过程中，岩溶地区的裂缝比较多，再加上本身具有一定的渗透性，如果一个溶洞被破坏，泥浆会向裂隙流动出现渗漏情况[1]。

2 岩溶地区桥梁桩基施工中溶洞处理技术

2.1 溶洞顶板处理技术

在桩基施工的过程中，溶洞顶板的稳定性是保证桩基施工能够顺利进行的重要基础，必须重视溶洞顶板处理技术。在溶洞顶板处理过程中，其主要施工内容是能够安全击穿溶洞顶板，确保在击穿后桩基的安全性、稳定性。在施工过程中，由于溶洞为无填充型，在实际施工时需要先进行科学的测量作业，对钢护筒的埋设位置进行准确确定，再利用吊车以及振动锤振动打入钢护筒。可以在溶洞周围增加4 m长的钢筋固定架，应将固定架固定在岩层10 cm左右。利用冲击钻桩机进行钻孔作业，需要注意到达溶洞顶1 cm位置时，利用低锤密机技术进行操作。

在这种情况下，操作人员须对锤击反馈、钢丝绳的情况进行准确感受。在溶洞顶板被击穿时，应快速将钻机提到孔口，观察孔内泥浆液面的变化情况。如果出现泥浆渗漏的情况，须对桩基周边地面进行监测，一旦发现地面出现裂缝并且下沉，需要及时安排施工人员撤离施工现场，并对导致下沉的原因进行分析。应采取有效措施对下沉情况进行处理，如果周边的地面仍然稳固，可以按照施工设计方案进行下一步施工。利用桩锤、刹车完成顶板扩孔、修孔作业，确保桩锤可以顺利下放。在扩孔完成后，需要利用刹车对锤头的下放速度进行合理控制，保证探孔作业能够顺利进行。

施工操作人员需要对溶洞内的填充情况进行感知，同时根据勘探资料对具体的施工情况进行准确了解，保证钻孔作业质量。

2.2 溶洞填充处理技术

在溶洞施工处理的过程中，填充处理是溶洞施工的重点和难点内容。在施工过程中对桩基溶洞进行处理时，采用封堵法进行填充。具体的施工步骤如下：（1）需要完成开孔与护筒埋设作业，施工过程中护筒直径1.9 m，长9.0 m，需要根据护筒的具体尺寸，保证开孔作业能够顺利进行。（2）溶洞被击穿时，如果孔内的浆面迅速下降，须立即提升钻机到达孔口，应向孔内投入黏土、片石以及C20混凝土等进行填充。一次性回填高度要保持在2～3 m，应向孔内及时补充泥浆，使用小冲程的锤头进行锤击作业。以保证回填材料的密实性，将填料挤压到溶洞周围形成泥浆碎石外护壁。完成填充作业后，需要静置一段时间，待孔内的浆液稳定后可以进行再次施工。（3）在钻进作业中可以适当增加黏土，有利于提高泥浆的比重。如果在溶洞的同一位置多次使用了片石、黏土进行封堵，并且效果不佳，需要利用片式、黏土袋、装水泥等方法进行处理，利用小冲程锤头击破水泥袋挤密混合物。完成回填作业后，需要静置24 h再进行下一步施工[2]。

2.3 溶洞处理效果分析技术

完成溶洞顶板、填充作业后，需要对溶洞的处理效果进行准确分析，准确掌握溶洞的处理质量，方便后续施工顺利进行。应保证溶洞填充密实、承载力满足施工设计要求，确保后续桥梁桩基施工的承载力、强度，防止桩基出现失效等问题。在桩基施工过程中，大部分桩身均在溶洞的填充层上，溶洞的处理质量会直接影响桩基的稳定性。因此，在对溶洞处理效果进行分析的过程中，需要对填充层的指标参数进行全面检测[3]。通常情况下，可以利用动力初探试验、超前地质钻探法等对填充作业质量进行准确掌握，确保填充层各项参数满足施工方案设计要求后，再进行后续的桩基施工作业。

3 溶洞处理过程的质量控制要点

在岩溶地区开展桥梁桩基施工作业，对溶洞进行处理时，需要把握溶洞处理技术要点，从以下方面出发：（1）对一些比较小的溶洞，可以先在溶洞顶部成孔，再利用小冲程的锤头击穿溶洞顶板[4]。在钻进作业时，泥浆速度损失速度相对较快时，需要及时补充泥浆，并及时填充片石、黏土块充填挤密，再进行钻进作业。（2）对一些高度相对较大的溶洞进行施工时，使用小溶洞钻孔作业的基础上，利用下钢护筒跟进钻孔，同时利用片石、黏土块或者C20混凝土对溶洞进行封堵，提高溶洞的处理效果。（3）对一些深度较大的溶洞进行处理时，应考虑到溶洞可能会出现互相贯通的情况。在高度比较大的溶洞处理过程中，需要采用超前地质钻探等方式进行有效处理[5]。在冲击钻钻到溶洞顶部范围时，需要放慢冲击钻的提升速度以及进尺操作，使溶洞能够逐渐开孔，防止强烈冲击，影响溶洞的稳定性。同一个桩孔内如果出现多层溶洞、溶槽或者空洞等问题，需要分层对溶洞进行处理，并且应跟进下放内钢护筒情况。（4）在对溶洞进行钻进的过程中，需要随时观察溶洞周围的地质情况。由于溶洞地下水位不同，黏土层以及岩层等可能会出现渗浆问题，如果渗浆问题较严重，会导致桩基内部的稳定性受到极大影响，易出现塌方情况。因此，需要利用回填片石、黏土或者混凝土等对地基进行有效加固。在钻机的底部，需要适当增大加固面积，扩大受力面积，确保桩基的安全性[6]。（5）在施工过程中，须及时跟进钢护筒的下放情况，特别是利用回填片石和黏土对溶洞进行处理时，须做好护壁保护工作。溶洞区域的岩石对护壁的保护作用存在一定限制，在浇筑混凝土时，可能会导致混凝土撑破护壁[7]。因此，在浇筑时需要对混凝土的浇筑速度以及浇筑量进行严格控制。在混凝土浇筑完成后，需要对护壁的具体情况进行动态监测，一旦发现问题要及时解决，防止影响后续施工的安全性[8]。

4 结语

综上所述，在岩溶地区进行桥梁桩基施工的过程中，必须重视溶洞对桩基施工产生的各种影响，应根据桩基的具体实施工情况进行预处理以及充填作业，保证溶洞处理效果。对溶洞处理过程中的各项施工质量进行严格控制，保证质量达标确保后续桩基施工的安全性。在对溶洞进行处理的过程中，根据溶洞大小的差异选择合适的溶洞充填材料，保证溶洞的稳定性与牢固性。对溶洞钻进作业严格控制，特别是将近溶洞顶板时，需要放慢钻进作业的速度，并实时观测溶洞顶板的具体情况，一旦发现泥浆渗漏问题，需要立即填充泥浆，保证溶洞处理效果。应对钢护筒的下放情况进行跟进，充分发挥钢护筒的作用，保证溶洞护壁的安全性，防止在施工过程中出现安全事故。利用以上施工质量控制措施，有利于提高溶洞处理工作效率，保证处理质量，对确保桥梁桩基后续施工的安全性与整体质量有积极帮助。