浅析桩基遇溶洞施工时的解决办法

沈风久

【摘 要】喀斯特地区施工桥梁桩基，最常见的问题便是遇见溶洞；而桥梁桩基作为桥梁工程中一个非常关键的工程部位，其施工质量对桥梁安全起着至关重要的作用。基于广西贵隆C02标项目部桥梁桩基施工，就冲击钻施工时遇见溶洞进行分析，并对相应问题提出了处理措施。

【关键词】桥梁桩基；溶洞；片石及黏土；加长钢护筒

一、工程概括

广西贵隆C02标合同起点位于宾阳县古辣镇广村组，沿线依次经过中华镇、终点武陵镇四料村。合同段内属于喀斯特地貌区，岩溶强发育。根据地质超前钻报告显示，桩基呈现不同的见洞率，最大溶洞深约8m，部分溶洞程串珠状。根据地质超前钻报告，典型溶洞类型如图：

桥位覆盖区主要为粉质黏土、黏土；钻孔揭露厚度9.9-20m，下伏基岩为中风化灰岩，属坚硬岩石。对全部桩基采用冲击钻施工。

二、溶洞对桩基施工的危害

溶洞属于隐蔽工程，给施工带来了很大的困难。施工过程遇到溶洞会造成漏浆、塌孔、卡钻、平台塌陷等，甚至会威胁桥梁工程安全。所以针对不同类型的溶洞进行妥善处理，保证施工顺利进行，十分重要。

溶洞危害性特征

1.孔内泥浆缓慢下降，最后稳定，说明地下溶洞不发育、有间断、溶洞体积较小。

2.孔内泥浆迅速下降消失，这时地面可能出现两种情况：A洞口无异动，说明溶洞顶以上覆盖层结实，足以支撑地面重物，但为安全起见，应立即移走机械；B洞口开始出现塌崩，此时应迅速移走机械。

3.孔内泥浆突然消失，地面机械随着洞口附近地面塌陷，这种情况多为溶洞位置较浅，体积大，溶洞顶地质较弱，无力支撑地面重物，这类危害突发性强，来不及做出反应，对人、机危害较大。

三、桩基溶洞处理的几种方法

1.串联溶洞处理措施

根据地质超前钻报告，若发现地质情况为多个溶洞且间距较近时，采用回填黏土和块石的方式进行处理。在施工现场准备足够的黏土和块石，片石和黏土的体积按1：1配备，同时制备大量的泥浆。根据超前钻探得的串联溶洞顶标高反算出地面至第一个溶洞顶的深度，根据此溶洞与钻进深度相比较可知是否到达溶洞顶部，装载机和小推车就位，密切注意泥浆面变化，一旦穿通溶洞后，提起冲击钻，向孔内回灌泥浆，向孔内回填片石和粘土，回填至距孔口2m的位置，待其沉淀2小时后在进行桩基施工。過第二个溶洞按过第一个溶洞的方法过进行。

2.大体积溶洞处理措施

当溶洞高度大于6m时，现场采用下钢护筒的方式对溶洞进行处理。提前加工好钢护筒：孔深在15m钢护筒采用12mm厚钢板加工；孔深在15-30m采用14mm厚钢板加工采，每节度3m左右，护筒内直径比设计桩径+10cm。钢护筒总长度要求L≥（h+H）米，h为超前勘探溶洞高度，H为溶洞顶至地面以上1.50cm。钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还在接缝处焊5cm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求；并要求振动锤位居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。

3.无填充物溶洞处理措施

当溶洞高度在3-6m范围时，现场采用回填黏土、片石及C15混凝土的的方式进行处理。在钻穿溶洞后，底部先加入片石、黏土（片石、粘土按体积比1：1投放）和适量水泥进行填充再加C15混凝土回填捣实，溶洞以上部分采用黏土回填到距离孔口2m的位置，经过2小时左右的自重沉积，再进行冲孔施工，以保证溶洞部分桩基础施工时孔壁的稳定性。当溶洞高度小于3m时，采用回填黄粘土的方式进行处理。在钻孔前在桩机旁准备不少于10m3的黄粘土，发现泥浆面下降时，迅速采用大型挖掘机（1m3）将施工前准备好的粘土向钻孔中投入，回填高度大于2m以上，然后采用低提慢进的方法重新冲孔，通过冲孔堵住溶洞并重新造浆。

4.有填充物溶洞处理措施

对于有充填物的岩溶发育段的桩基础，可根据充填情况采取不同的方法施工，第一种是半充填型或充填松散地层时，第二种是充填物较密实。当为半充填或充填松散地层时，可按无填充物溶洞处理措施进行处理；当为全充填型时，可按正常钻孔方法施工，但泥浆池体积要比一般情况大一倍以上，且泥浆比重取施工规范的上限（泥浆比重取1.4），同时在即将钻穿溶洞时候应密切注意孔内水头变化，及时加入黏土和适量水泥回填。

四、溶洞桩基钻进过程注意事项

1.冲击钻头操作要平稳，尽可能少碰撞孔壁。

2.选用圆形钻头钻进，冲程宜小不宜大。

3.遇裂隙漏失时，可投入粘土，冲击数次后，再边投粘土边冲击，直至穿过裂隙。

4.遇溶洞时，应减小冲程和悬距，慢慢穿过，当冲孔到溶洞位置时，一旦发现孔内泥浆液面下降，立即用大片石和泥包回填桩孔并从储浆池向孔内补浆，直到孔内泥浆面稳定后再继续冲孔，溶洞位置要反复回填，反复冲孔，以使黄泥、片石能封堵溶洞，防止漏浆及浇注混凝土时混凝土流失。

五、结束语

桩基工程为隐蔽工程，遇到的情况较多，尤其在喀斯特地貌区，所以桩基工程应做为重点工程加以管控。如遇溶洞，其成孔时间一般长于飞溶洞桩，所以施工过程中每步都需精细化，切不可浪费时间，否则桩基施工时间拖得比较长，必将影响主体结构的施工，进而拖延整个工程的工期。因此，溶洞强发育区桩基施工前应先详细查明地质状况，根据不同的岩溶发育情况，采用相应的处理措施。

【参考文献】

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