岩溶发育地质条件下旋挖灌注桩基施工技术王

志兵 于朋 严鹏

【摘 要】随着我国机械成孔桩基础施工技术的发展，旋挖灌注桩施工技术作为一项先进且实用的技术，在当前桩基础工程中广受技术人员推崇。經过大量工程的检测，旋挖灌注桩基技术不仅可以为桩基础施工提供可靠的质量保障，并且有效加强了施工安全，从而大大促进了工程的进度把控。本文进一步通过对钻孔灌注桩施工原理的研究，详细阐述了该技术在贵州地区喀斯特地形岩溶发育地质条件下机械成孔桩基础工程中的实施步骤与技术要点。

【关键词】喀斯特地质；钻孔灌注桩；施工技术

贵州省位于云贵高原东部，全省地势由西向东降低。在地质上属扬子地台及其东南大陆边缘，以碳酸盐岩广布、喀斯特景观普遍发育为特征，喀斯特地质所含有的大量碳酸盐在地下水的作用下逐渐溶解，从而在地下形成大量溶洞，这也是中国西南一带容易出现地陷、“天坑”地质灾害的主要原因之一。在该地区地质情况下施工，引起了许多施工单位与相关人员对基础工程施工的重视。因此，当前阶段的一个不容忽视的紧要目标，就是通过对钻孔灌注桩技术的研究，实现恶劣地质条件下桩基础施工的革新。

一、岩溶发育地质条件下施工的筹措阶段

1.岩溶发育地质的主要特征

由于受气温的影响，白云岩表面在地表水及地下水强烈侵蚀作用下，普遍出现参差不平、犬牙交错的形态。起伏不平的基岩面，其高差一般为1到5米，局部地段高差可达20米，给桩基施工带来了困难。基岩面下2到15米范围内出现的溶洞称浅层溶洞。浅层溶洞内一般有充填物，充填物一般呈软塑或流塑状态。同时在白云岩溶洞地区的基岩表面，普遍分布一层厚薄不一的软土层，一般呈软塑或流塑状态。其天然含水量大、承载力低、工程地质条件差，是引起上部结构不均匀沉降的主要因素，且其性质对地下水位的变化非常敏感，当地下水下降时浮托力消减使土层固结变形，工程地质条件发生改变。

2.钻机选择与护筒入土要求

选择合适的钻机类型，是保障桩基础钻孔灌注桩工程安全实施的条件之一。而钻机最主要的选择条件就是符合地质的要求，因此技术人员首先在考虑桩基的长度与直径的基础上，对施工场地的地质进行详细分析。工程测量放样作业中，使用坐标法的工作原理以保证测量的准确性，并以此确定基础桩和上部结构的中线。同时，还需要做到多次测量与护桩的安装。另一点值得注意的是护筒的埋置，护筒一方面需要坚固耐用以满足旋挖成孔施工的要求，另一方面还要方便进行快速装卸，同时护筒要有良好的密闭效果，不可以出现漏水现象。

二、旋挖灌注桩基施工的过程阶段

1.泥浆的制备、护壁与更换

由于旋挖灌注桩施工过程中对泥浆使用量庞大，在施工准备阶段就要根据泥浆使用的标准进行制备，从而保证桩基础施工的顺利开展。为保证桩基础的工程质量，灌注的混凝土内可以合理添加一些膨润土，从而使混凝土粘结力更强。泥浆制备工作结束后还需要制作泥浆护壁，若桩基础建立在水下时，泥浆面要超出地下水位1米以上，水位易发生变动的风险，则还要比标准高出0.5米。若施工作业期间，土层发生严重渗漏，则需要采取控制措施，以确保桩基础施工的安全性以及钻孔壁的稳固性。

2.钻孔和成孔的作业过程

采用旋挖钻机钻孔时，应根据不同地质选用相应钻斗，首次浇筑泥浆时应保证竖直向桩孔中注入，并观测泥浆面上升中超出护筒底部至少0.5米，为了较少因钻入速度过快而造成的坍塌事故，应严格将钻进速度控制在每秒75～80厘米内，当岩溶地质更复杂时应降低速度。所有开孔作业都应准确，慢速开钻，等导向部位或钻头全部进入地层后正常钻进，过程中施工人员一定要密切关注钻进速度、泥浆指标、孔内水位的等问题，对之进行及时的调整，以防止影响钻进质量，还应及时检测、观察孔位以及成孔状况，在处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外，防止坍孔埋钻的事故发生。必须说明的是当钻孔与成孔作业完成后，钻孔清理也需尽快完成，使用掏渣、抽浆以及换浆等方法多次彻底的清洗，当孔内没有污物方可停止清洗。

三、岩溶发育地质机械成孔桩基施工的主要方法

1.护筒跟进法

在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物，漏水严重或与暗河连通时，采取低强度等级混凝土回填，孔桩仍然无法成孔时，可采取钢护筒跟迸法施工。这种方法就是一面冲孔、一面接高护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内，用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。

2.低强度等级混凝土回填法

回填法适用于高度硫脒以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理，优点是方便、快捷、节省费用。当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部或部分流失，严重时会造成塌孔，这时可采用低强度等级混凝土回填，保证回填密实，回填至溶洞顶部1到2米处，并反复提升混凝土导管，从而将填充料挤压入土（溶）洞，形成桩孔护壁。待混凝土强度达到初凝后，具备形成环形护壁的条件后，及时开钻，进行二次成孔，同时认真观察出渣情况，确保回填区域完全封闭溶洞，否则需进行二次回灌填堵，保证成孔质量。

四、结语

合理使用旋挖灌注桩技术大大提升岩溶发育地质桩基工程的质量，也提升了施工的效率，从而工程的整体进度得以顺利完成。因此，也需要技术人员在应用旋挖灌注桩技术的过程中，保障施工质量与安全的同时不断进行技术创新。

【参考文献】

[1]宋玉波.浅析桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].科技创新与应用，2016，（9）：234-235.

[2]梁举.公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术分析[J].技术与市场，2013（1）.