岩溶地区桩基础施工技术

报告显示溶洞内有全充填物，或半充填物且钻孔过程中无漏浆现象可以判断在该桩钻孔过程中不必采取特殊的处理措施， 可按常规桩基础施工。如果地质报告显示该桩基础溶洞内无充填物且钻孔过程中出现严重漏浆现象。则根据地质报告和漏浆位置分别按以下方法处理。在卵石层与砂石层漏浆时，可将优质黏土投入或提高泥浆的比例，以低冲程持续冲击，让卵石层与砂石层与黏土融合，可实现漏浆的良好防止。在钻进岩层漏浆时，将含砂量不高的黏土块投入孔内，通过冲击将黏土挤入基岩裂隙中， 一般可防止浆液漏失； 在溶洞或严重破碎地层漏浆时，可将水泥、片石与黏土混合投入孔内，以冲锤持续积压冲击，构建人工造壁，可稳固与胶结孔壁，对漏浆通道完全堵塞。24小时后待水泥强度达到2.5mpa后再继续冲穿过溶洞。桩基础成孔后在溶洞范围内的钢筋笼在溶洞上下1m范围内定位筋上焊接4mm钢板圆筒，保证混凝土质量。如图如下图（1）

2.钢护筒跟进法

溶洞高在3-5m的多层溶洞，且多层溶洞间距较小，或者地质报告与实际地形不符合的情况毕竟勘察孔只能揭示一小部分， 就是说即使地质图中标明的是小溶洞， 也有可能是大溶洞或与大溶洞相联通，回填法无法止不住漏浆的情况下可采取钢护筒穿越处理，先用冲击锤进行冲孔、扩孔，然后采用振锤把钢护筒振沉到溶洞底部（图2）

3.压力注浆方法

根据地质钻探资料揭示溶洞裂隙较多，压力注浆处理法也在可桩基施工时出现的塌陷、漏浆等严重情况时做预处理。溶洞内有填充物时，对溶洞采取提前注浆处理以固结填充物；压力注浆法通常是将4个钻孔布设在桩基处周围注浆，如果溶洞很大，或者在质地钻探后发现溶洞分布面积很广，那么可扩大注浆预处理面积与增加注浆孔数量。以0.8：1～1：1为浆液水灰比，以0.3～0.5MPa为注浆压力控制范围。砂石在溶洞内完全固结后，便能以冲击钻施钻。这种施工方法的前提条件是溶洞内必须富含砂石等充填物而不能为空洞。。这种方法虽然成本较高， 但操作简单， 处理效果可靠。

常见问题及处理方法

1.卡钻与处理办法

以冲击钻施工，孔壁会因钻头的剧烈抖动而被冲破，导致孔壁不规则，抑或出现梅花孔的情况。另外，若钻头磨损严重，没有有效补焊，钻孔孔径会慢慢缩小，在钻头补焊以后或使用新钻头，则发生重新钻孔情况。在施钻时，因为具有太大的冲程，溶洞顶板可能被突然击穿，出现钻头旋转提钻失败。这些情况都可能引起卡钻。通常有以下预防办法：钻头及时补焊或者更换，将片石重新填入桩孔中。首先使用小冲程钻进，再慢慢的增大，直到冲程正常，实现正常钻孔。小冲程钻孔也可在施钻溶洞顶板时采用，重视钻头旋转，打开溶洞后，应将粘土或片石抛填在溶洞内，慢慢实现钻孔正常。

2.埋钻与处理办法

埋钻问题比较多见且处理起来非常困难，造成原因为孔壁的塌陷。当钻孔位置处于岩溶地层，此处溶洞顶板非常薄且埋深不大。由于太大的冲程，溶洞顶板就会被砸击，引起钻头掩埋、地表下陷、溶洞坍塌等事故。通常处理办法为：若发现漏浆，则要将钻头及时提起，向孔内注浆并补水，稳定水压，并及时将漏浆位置堵住。在穿越溶洞时，尽量选用小冲程钻进作业，避免溶洞顶板垮落。同时，预先备好拖拉装置，为后续的钻机撤离提供条件。

3.混凝土泄漏与处理措施

泥浆密度小于混凝土密度是混凝土在桩基钻孔时出现泄漏的原因。因为，孔壁的测压会在混凝土的水下灌注而增加，对已经产生的片石粘土孔壁封闭环构成压力，进而造成混凝土的泄漏。一般的处理措施为：若溶洞的高度不大，在其内现行构建孔壁封闭环，然后将片石、粘土混合物抛入其中，高度应该比溶洞顶板地面更高，再以钻孔方式提升孔壁强度与厚度。若空溶洞具较高高度且没有填充物，那么要以钢护筒跟进，钢护筒的直径要与设计桩径相当，逐渐送到溶洞底部，在溶洞底部的坚硬围岩为钢护筒实现紧密连接后，再按设计标高机械施工，并以施工工序进行后续混凝土的灌注。

结语

工程质量安全不仅关乎资源的合理利用，也关系到人员的生命财产安全。在桩基施工中，溶岩地质是令人头痛的劣质地质，处理难度大。本文以实际工作经验为参考，说明桩基孔钻时，应注意溶岩类型、大小与发育程度，岩溶水、地下水性质出发，做好技术应对。

（作者单位：中铁五局一公司）

作者简介：李开封，男，（1982.10.10-），学历：本科，职称：工程师，研究方向：公路桥梁工程、路基工程、隧道工程。

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