关于岩溶发育区旋挖桩的适用性研究

蒙尚亩 韦鸿语 韩祖康 陆琪莹

桂林理工大学博文管理学院 广西 桂林 541004

0 前言

刘红明[1]等人研究得出岩溶地区钻孔灌注桩施工控制复杂，突发情况较多，在岩溶地区施工必须要有详细的地勘资料，针对每根桩制定专门的施工方案和应对措施，预案要有针对性，过程处置要灵活，同时应加强施工过程监控，出现问题及时分析处理，达到保证成孔质量降低施工成本的目的。陈杨[2]经过优化采用转动摇深护筒旋挖桩搓管施工方法，完成每台旋挖机成孔一根桩的目标，大节约施工工期。桩基质量达到了规范和设计要求，施工灌注桩通过检测全部合格，为整体工程的后续施工打下了良好的基础。赵金祥[3]研究得出软土中孔内容易产生负压。旋挖桩机钻筒与土体接触面比较大， 在软土中如果钻进进尺大， 钻斗提升过程容易产生负压，在增大旋挖桩机体上拔负重的同时对孔壁稳定性有不利影响，容易形成孔壁缩径。杨文奇[4]研究得出由于溶洞的复杂性及不可预见性，而地质勘探也只能定性地确定溶洞的存在及大概位置，无法准确测出溶洞的大小和形状，因而在岩溶地区施工时，应在施工前做好安全防范措施，准备充足的处理材料，各种机械准备待命以防溶洞漏浆，即使地质资料显示的是小溶洞或是无溶洞，都不能掉以轻心。

1 岩溶发育区的特点

在岩溶发育区进行工作是一项很艰难的任务，因为溶岩发育区地下肯定会存在大量的流动水和可溶性岩石，而且因为水流的原因，也会形成大量的水流空隙，所以对于施工也会存在很多的困难，因为有水流和空隙就会很容易导致塌方，最后会影响挖桩成孔的效率。

2 旋挖桩机施工的特点

旋挖桩前期投入比较大。目前市场上国产旋挖桩机的售价在400万元左右，如果自购设备，一次性投入比较大。软土中孔内容易产生负压。旋挖桩机钻筒与土体接触面比较大，在软土中如果钻进进尺大，钻斗提升过程容易产生负压，在增大旋挖桩机体上拔负重的同时对孔壁稳定性有不利影响，容易形成孔壁缩径。施工过程短期投入增加由。于旋挖桩机施工速度快，短期需要投入的材料费用比较大，施工单位要结合项目资金运作情况，项目工期和合同约定的相关奖惩情况进行综合考虑和选用。漏浆是岩溶桩基最易出现的问题，一旦击穿溶腔顶盖，泥浆会流失。

但是旋挖桩施工速度快。由于旋挖桩机施工靠底部带有活门的筒式钻头回转破碎岩土 ，并直接将其装入钻斗内提升运至地面，无需将岩土搅碎靠泥浆返出孔外 ，平均每分钟进尺可达50c m 左右。施工精度比较高。施工过程对桩深度、垂直度 、钻压、钻筒内装土容量等均可以通过机身电脑控制。其次噪声小，旋挖桩机施工的噪声主要来自机身发动机的声音，其余部件几乎没有摩擦声，特别适合在市 区或居民区使用。有利于环保，旋挖桩机施工泥浆用量比较少，施工过程中泥浆的主要作用在于增加孔壁的稳定性，甚至在土层稳定性比较好的区域可以使用清水代替泥浆钻孔施工，大大减少了泥浆的排放，对周围环境的影响比较小，同时节省了泥浆外运的成本。同条件下，单桩承载力比钻孔灌注桩高。由于旋挖桩机靠筒底角刃切土成孔，成孔后孔壁比较粗糙，同钻孔桩比较孔壁几乎没有泥浆的“涂抹”作用，成桩后桩体与土体的结合程度比较高，相对而言单桩承载力要高。适用地层广泛。如果在旋挖桩机施工过程进行相应的技术控制，由于旋挖桩机配置钻头的多样性，旋挖桩机可以适用各种地层，在同一个桩施工过程可以全部由旋挖桩机完成，不需要选用其他机械配合成孔。

3 岩溶发育区旋挖桩的施工控制要点

(1)为防止漏浆过快或造成坍孔，根据地勘资料提前确认顶盖高程，在击穿顶盖前，在顶盖上方1 m 左右进行片石回填，回填高度 1～2 m，后改用小冲程，漏浆较小时现场及时进行补浆，并回填粘土，提高泥浆比重。溶洞有联通、漏浆严重时 可采用素混凝土填塞，多层溶洞可采用单层或多层钢护筒跟进的方法进行处理。

(2)塌孔后采用回填片石，回填材料采用5c m-25c m 形状不规则片石回填塌孔处，待到片石高于淤泥层面2 m 左右稍加稳固后，开始正常工艺施工。

(3)水泥回填防塌孔，加固孔壁。

(4)使用长护筒，在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

4 结论

目前，桂林市场(岩溶发育区)经过几年市场沉淀和旋挖桩技术发展，大部分已经使用旋挖桩，该桩型具有成孔速度快，垂直度有保证，占地面积小等优点，而且符合房地产开发企业高周转战略目标，但是对于一些岩溶发育强烈，地质复杂条件的地区旋挖桩仍然存在一定的技术缺陷，虽然采取了一系列防塌孔措施，例如长护筒，回填片石等措施，但是仍然塌孔严重，如果采取旋挖桩加冲孔桩相结合的方式，那么效果会好很多。