岩溶地区桩基施工
浅谈岩溶地区桩基施工
摘要：贵州省喀斯特地貌分布广泛，为桥梁桩基施工带来了不小的困难。文章主要就在岩溶地区修建桥梁桩基的施工措施进行分析探讨，对指导此类工程施工具有积极意义。
关键词：填充、钢护筒、溶洞
作者长期工作于贵州桥梁建设的第一现场，对贵州省喀斯特地貌上的桥梁施工感触颇深。喀斯特地貌表面修桥桥梁，其重难点之一便是桥梁桩基的施工：桩基施工过程中极易出现卡钻、掉钻、偏孔、急骤漏浆、坍孔、埋钻、地陷等事故，甚至危及施工人员的安全。作者结合自己的工作经验，对此进行分析探讨。
一、施工前的准备
1.1 逐桩探明地质情况。桩基施工前，应逐桩探明地质情况，尤其关注溶洞大小及分布状况，根据实际地质情况选择适当的施工方法。
1.2 人员组织。项目部专门组织相关技术人员研究学习有关溶洞处理的知识，并且成立了溶洞处理应急小组，发现问题及时上报处理。开钻前，相关技术人员和操作手都要熟悉该桩位的地质情况及溶洞的位置、规模等情况，对施工中可能出现的问题要掌握采取的措施和操作要领，使他们对溶洞处理心中有数。
总之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。
1.3 主要材料准备。根据溶洞大小，溶洞桩基施工现场准备相
当数量的片石，粘土、水及钢护筒。
1.4 主要机械配备。根据实际情况配置。
二、施工过程
由于是流沙、溶洞桩基，桩基施工过程中极易出现卡钻、掉钻、偏孔、急骤漏浆、坍孔、埋钻、地陷等事故，甚至危及施工人员的安全。因此，在有流沙、溶洞区域的桩基施工方案必须认真考虑，尤其是在水中的桩基施工，必须尽量避免出现因急骤漏浆而造成的坍孔和其导致的孔口周围大面积地陷，危及施工平台的稳定和安全、危及平台上工作人员的安全，既造成经济损失，又严重影响工期。在施工过程中，根据地质条件和现场实际情况，对溶洞、 裂隙、漏浆、斜岩、卡钻埋钻、流砂层和地下暗河等各种不良地质条件下的钻孔桩采用不同的施工方法。
2.1 桩基穿过溶洞的措施
桩基冲击成孔，会差生不同程度的震动，加大了地面荷载；造桩孔和大量抽取地下水等，均改变了原有水文地质构造和应力条件，容易诱发溶洞的不断扩大，造成大面积塌陷、穿孔现象。因此，桩基施工时应尽量减少震动、地面荷载和减少抽取地下水等措施进行预防。
对溶洞桩采用的处理方法主要有：对溶洞采用填充法和钢护筒跟进加固方案。对中、小溶洞主要以填充混凝土或抛填片石加固；对于大型溶洞则采用钢护筒跟进的加固方案。
1）溶洞范围小，溶洞高度小于1 m，没有充填物或洞内注满水
的，采用抛填片石、黏土等，使溶洞范围形成护壁后，再继续施工。
桩基钢筋笼可在溶洞范围上下各1 m 的钢筋上焊接钢板圆筒，保证成桩混凝土的质量。
2）对于溶洞高度 1～3 m，且洞内为填充或半填充状态的溶洞，则采取先填充碎石、砂混合物和注水泥浆，然后用小冲程冲击片石挤压到溶洞边形成水泥浆碎石外护壁，水泥浆将片石空隙初步堵塞后，停止冲击，24 h后，待水泥的强度达到 2.5 mpa 后继续冲击，穿过溶洞。
3）对于溶洞的高度 1～3 m，且溶洞内无填充物或填充物较少，则需要向洞内充填混凝土干料填满溶洞，待固结体达到2.5 mpa 后即可进行冲孔施工。 如溶洞空间容积大，导水性强，可在混凝土干料中添加水玻璃。
4）溶洞高度 3～5 m 的多层溶洞，且多层溶洞的间距较小的，可采用钢护筒穿越处理。先用冲击锤进行冲孔、扩孔，然后采用振锤把钢护筒沉至溶洞底部。
5）溶洞高度大于 5 m 的多层溶洞，且溶洞间距较大时，采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工，护筒长度
l=h+2 m（h 为多层溶洞高）。内护筒内径比设计桩径大20 cm，外径小于外护筒内径5 cm，如遇第 2 层溶洞，第 2 层溶洞的内护筒外径比上
层内护筒内径小3～5 cm。
6）对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、
碎石夹黏土 ，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过溶洞区。
7）根据地质勘探资料，在接近岩面或进入岩层一定深度内，预先按一定比例投入黄土和片石来封堵裂隙，且每冲进 50～60 cm 投入一次，直至终孔。 孔内发生急骤漏浆时，及时补充优质泥浆。 若采用上述方法仍继续漏浆时，应投入黄土、片石和水泥停下来固结
2～3 d 后，再继续施工。该桥墩处节理裂隙发育且岩溶发育，施工过程中反复漏浆，可采用上述固结办法，解决了漏浆问题，使桩基顺利成孔。
8）桩基周围应准备足够的应急物资，如片石、黏土和袋装水泥等，挖掘机、装载机、吊车、自卸车随时待命，做好应对地面大面积塌陷的准备。
9）成立溶洞桩基施工应急预案小组，做好现场处理突发事故的组织工作。
2.2 桩基穿过流沙层的措施
桩基穿过流沙区域时，容易发生坍孔、涌沙、穿孔现象。因此，在桩基施工时尽量减少震动、地面荷载、减少抽取地下水、增加泥浆密度等措施进行预防。合理布置钻孔顺序，尽可能地避免穿孔现象的发生。流沙桩的处理方法同溶洞基本相同，主要采用黏土、片石、水泥、混凝土回填等，严重时采用钢护筒穿过流沙层，不再赘述。
2.3桩基穿过裂隙发育地区的措施
钻孔过程中遇岩层裂隙比较发育时，会造成漏浆，使正在钻进的钻孔桩无法正常钻进，使成孔的桩无法清孔。遇到这种情况时首先应考虑增加泥浆比重，除选用优质的黏土外应在泥浆中掺入适量的水泥、火碱和锯末，以提高泥浆胶体率和悬浮能力。如果以上方法仍无法控制漏浆，应采用下钢护筒或者水下灌注法灌注混凝土至漏浆部位，通过混凝土中水泥浆的渗透来封闭发育的裂隙，待混凝土达到一定强度后再重新钻孔冲进。
2.4 桩基穿过斜岩的措施
钻孔桩在钻进过程中，斜岩的处理是岩溶发育地区钻孔桩施工的难点，也是影响孔桩施工进度最重要的原因，为此针对不同的斜岩，采用不同的处理方法。在钻进过程中如果偏孔不大，采用及时回填质硬、块大的片石后进行冲进，同时应降低每次提锤高度和钻进频率，提锤高度以小于0.4—0.6 米为宜。待偏孔修正后，再按正常钻进。
2.5 防止串孔和贯通的措施
成孔后，在清孔过程中发现附近两个正在施工的桩存在串孔和贯通现象时，为防止在浇筑过程中发生串孔现象，应先用粘土回填其中一根桩，将另一根桩进行混凝土灌注完毕，达到一定的强度后，再重新钻进用粘土回填的桩。
三、 结语
在溶洞、流沙地区的桥梁施工，桩基施工的顺利与否，往往决定了工程的工期和成本，一旦出工程事故，对工期和成本的影响是
难以估量的。施工过程中，我们采用上述的溶洞、流沙的处理方法，从而实现桩基最少的塌陷，并充分利用工程周围的资源，就地取材，降低了成本，为工程增值。
参考文献：
【1】 母进伟,雷明堂,梁军林,石连富.岩溶路基病害与处置技术国内外研究现状[j]. 中国岩溶. 2005(02)
【2】 光耀华.岩溶地区工程地质研究的若干新进展概述[j].
中国岩溶. 1998(04)
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
岩溶地区桥梁桩基施工常见问题及应对
Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・１３１・
岩溶地区桥梁桩基施工常见问题及应对
Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｉｌｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｋａｒｓｔ Ａｒｅａ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ
邱龙ＱＩＵ Ｌｏｎｇ
（重庆中交三公局四公司，重庆４０１１２０）
（ＣＣＣＣ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｔｈｉｒｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ Ｆｏｕｒｔｈ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１１２０，Ｃｈｉｎａ）
摘要：我国岩溶地区分布广泛，随着社会经济的发展，多数岩溶地区开始进行项目工程的投资建设，从而引起人们对岩溶地区工 程开展中塌陷、渗漏等问题的关注。本文主要研究岩溶地区桥梁桩基施工过程中的常见问题，如坍孔、漏浆、漏混凝土、孤石处理以及 桩基础施工中的地面塌陷等，并提出相应的应对措施。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ，Ｋａｒｓｔ ｌａｎｄｆｏｒｍ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｃｉｅｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ，ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｔ Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｔ Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ，ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｌｌａｐｓｅ，ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｋａｍｔ ａｒｅａ，ｓｕｃｈ ａｓ ｈｏｌｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ，ｌｅａｋａｇｅ，ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｓｔｏｎｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ． 关键词：岩溶地区；桥梁桩基；施工问题；应对措施
岩溶地区冲击钻进桩基施工中常见问题及处理措施
第３８卷 第１期 、０１．３８ ＮＯ．１ 铁道技术监督 ｝｛Ａｌｌ 、、（¨Ａｌ Ｉ ｒ、（：（） Ｔ｝｛（１ｌ 研究与交流 Ｓ ｒ【ｌ１Ｙ、、１）（ （１、｛、１ｌ Ｎｌ（：ＡＴＩＯ Ｓ
岩溶地区冲击钻进桩基施工中常见问题及处理措施
崔艳
（中铁十八局集团隧道公司，天津河西３００２２２）
摘要：岩溶区特殊的地质构造给桩基础施工带来较大困难。论述岩溶区不同地质条件下冲击钻进桩基 施工技术，结合冲击钻进中常见的问题，如钻孔偏斜、泥浆漏失、塌孔、锤头被卡、脱落、锤翼崩落等进行 分析，提出钻进事故防治措施。 关键词：＿Ｔ＝程地质条件；岩溶；桩基础；冲击钻进
中图分类号：ＴＵ４７３．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６－９１７８（２０１０）０１－００３５－０３
碳酸盐岩地区因受地层岩性、地质构造、水文
地质条件的影响，溶沟、溶槽、石芽、鹰咀、溶
洞、土洞等岩溶现象十分发育，基岩面起伏大。这
些特点给桩基础施Ｔ带来很大困难。 型：①赋存于冲洪积及残积层的孔隙水，渗透性
强；②赋存于下伏溶洞、溶蚀裂隙及暗河中的岩
溶裂隙水，连通性好，水量丰富；③赋存于构造
断裂带中的裂隙水，连通性强。
１工程地质特征 ２冲击钻进技术
１．１地层分布
灰岩地区地层大致分布有４层：①人工填土
层；②冲洪积层，分布有粉质粘土、粉土、砂、砾 等，呈软塑至可塑状态，孔隙潜水量大，渗透性能
好；③残积层，由灰岩风化残积而成，一般为湿～
饱和、流塑至可塑状态，与基岩的接触带部分由于
潜水影响呈流塑状态；④岩层，为灰岩、断层、裂
隙、岩溶发育，基岩面溶沟、溶槽等溶蚀现象严
重。
１．２岩溶发育特征 （１）自上而下，南强变弱；基岩面上分布着溶
沟、溶槽，浅部基岩岩溶发育较强，有的甚至呈串
珠状自上而下分布，深部为古老溶洞，分布较少，
暗河为古老溶洞连通而成。
（２）浅部溶洞充填物多．深部充填物少。充填
物呈全充填～半充填～无充填，一般呈流塑～软塑状
岩溶地区桩基施工技术探讨
岩溶地区桩基施工技术探讨
谢永德 （清远市卓越工程建设监理有限公司 广东清远 ５ １１ ５００） 工程技术
摘要：岩溶地区普遍存在地质情况复杂，地下水丰富，土洞、溶洞发育，桩基施工备件复杂，稍有不慎就会遣成卡钻，漏浆．钻孔偏斜． 塌孔等质量安全事故，因此岩溶地区的桩基施工必须采取充分可靠的施工技术措施和安全可行的应急预防措施。 关键词：岩溶 桩基 钻孔偏斜 中图分类号：ＴＵ７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２—３７９１（２０１ ２）０６（ｂ）一００６４—０２
岩溶地区普遍存在地质情况复杂，地下 水丰富，基岩上部覆盖土层因地下水冲刷易
形成土洞，基岩表面溶沟溶槽发育，起伏变
化大，基岩内部岩溶发育，溶洞大小不一，深
浅不一，溶洞见洞率较高，有的现多层串珠
状溶洞，局部岩溶顶板较薄、破碎或开口，基
岩裂隙水发育，地下水与周边水系的连通一 般较发达，因此岩溶地区桩基施工条件非常
复杂，施工中经常会造成卡钻、漏浆、钻孔偏
斜、塌孔等重大事故，严重时还可能形成钻
机倾覆、钻孔报废等恶性事故。
鉴于岩溶地区地质条件的复杂性和施
工中的桩基不可察觉的因素过多，在前期 勘测中要准确掌握溶洞等地质情况，根据
不同的溶洞发育情况，选择不同的钻机和
施工方案，对可能发生的问题进行合理预
测和有效控制可以将损失降到最小，安排
富有经验、熟练的操作人员以及进行严密 的施工组织与管理也是施工成败的关键。
１岩溶地区地质情况分析
溶洞、荣操、漏斗、暗河、裂隙以及钟乳
石等等都是岩溶的主要形态，是通过化学和 物理的作用产生的结果。同时具有可溶性岩
层、流量足够的水、具溶蚀的能力以及地下
水流动和下身的途径称之为岩溶发育的基
本条件。一般来说，就现在发展速度较快的 是硫酸盐岩层和卤素类岩层，而发展速度较
慢的是碳酸盐类岩层。质量好且岩层厚实的
岩层的岩溶发育的强烈，其形态发育齐全良
好，规模很大；但是含有泥质物质的还有其
他杂志的岩溶发育较慢。颗粒结晶较大的岩 石，其岩溶较为发育齐全，而颗粒结晶小的
岩溶地区桩基施工技术
龙源期刊网
岩溶地区桩基施工技术
作者：张居旺
来源：《价值工程》2014年第07期
摘要： 本文介绍了溶洞桩基施工方法，并根据某大桥施工的实际情况，根据桩基溶洞的发育概况，通过对溶洞发育类型及施工技术的研究，针对性的对溶洞地区桥梁桩基遇到溶洞的具体情况采取投放抛填物、下放钢护筒或注浆等施工技术进行处理。
关键词： 岩溶地质；桩基；施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）07-0130-02
0 引言
在流水的长期化学作用和机械作用下，石灰岩等可溶性的岩层所产生的特殊水文地质现象和地貌形态等统称为岩溶，也称为喀斯特地貌。岩溶地区地下溶洞发育，工程地质条件复杂，对建筑工程桩基施工具有较大的负面影响。因此，加强对岩溶地区桩基施工处理方法的研究对促进建筑业的发展具有重要意义。
1 溶洞桩基施工方法
在建筑工程桩基施工过程中，根据溶洞具体情况的不同通常采取不同的方法。下面主要针对钢护筒跟进法、片石粘土筑壁法、注浆法等进行了分析。
1.1 钢护筒跟进法 在施工过程中，如果出现溶洞较大，并且伴有严重的漏水，洞内没有充填物或者流塑填充物时，通过采用片石加粘土的方法进行反复打密无法构成泥石护壁。钢护筒跟进法在这种情况下可以发挥作用。所谓钢护筒跟进法就是为隔断溶洞内流塑充填物或水的活动，一面冲孔，一面接护筒，并将其震动下沉至已钻成的孔内。冲击钻成孔钢护筒跟进法，利用桩孔穿过多个溶洞，并且都已完成造壁，在下面进行冲孔时，上面无法解决泥石护壁坍塌漏水，可以借助钢护筒跟进的方法，对该溶洞进行堵漏处理。在穿孔过程中，漏几个溶洞就通过钢护筒跟到几个溶洞。
如果施工时地下水非常多，并且不易抽干桩孔内的水，而且人工挖孔难以实现时，通常采用冲击钻进行成孔，然后利用钢护筒跟进法进行施工作业。在施工过程中，要保证钢护筒顺利下沉，充分利用冲击钻的扩孔性能。钻头外径与钢护筒内径的空隙，一般来说应该控制在3-5cm。如果护筒跟进难以实现，通常情况下，先下大护筒然后下小护筒，然后将大护筒下缘以上的内护筒割掉，进而确保桩砼与外护筒之间的连接。
基于岩溶地区桩基施工的探讨
基于岩溶地区桩基施工的探讨
摘要:本文主要对某电厂岩溶地区桩基施工的特点、难点以及常见问题的预防和处理措施进行了分析,可供同行借鉴参考。
关键词:岩溶 桩基施工
1工程概述
某电厂在原有预留扩建场地上扩建,根据场地《岩土工程勘察报告》及厂区总平面布置图,主厂房场地范围内桩基涉及岩性主要为扁豆状灰岩,该岩层岩性特征表现为硬度较大。由于基岩埋深变化较大,故厂区范围内主要建(构)筑物地基均采用钻孔灌注嵌岩桩和天然地基相结合的方案。钻(冲)孔灌注嵌岩桩直径均为800mm,持力层为扁豆状灰岩或中风化泥岩,入岩深度为2D~3D;单桩承载力设计值为360t和450t。
2地质条件
根据场地《岩土工程勘察报告》及厂区总平面布置图,主厂房地段地层主要有第四系人工堆积层(Qs)(①)、冲积层(Qal) (②、③、④)、坡残积层(Qsl+el ) (⑤1、⑤、⑥);石炭系下统岩关阶(C1y)(⑦、⑧、⑨);泥盆系上统榴江组(D3l)(⑩)。具体分布如下:
①人工素填土:黄褐、黄红色粉质粘土,混较多页岩、泥岩及粉砂岩碎石,经人工压密后呈可塑~硬塑状,据勘探揭露和资料分析,厚度为0.66~11.70m。分布于厂区内原地形的冲沟低洼地段,为一期工程平整场地填土,填筑时间约5年。
②粘土:黄色、灰黄色,湿,可塑状,土质不均匀,揭露厚度0.2~1.0m。主要见于场地南侧。
③粉质粘土:主要分布于相思江两岸的一级阶地;呈黄色、黄褐色,稍湿-湿,可塑-硬塑,土质不均,局部夹粘土,厂区内揭露的厚度0.40~5.80m。
④含泥质卵砾石:主要见于场区内河流南岸的一级阶地底部,在场区内河流河床亦有分布,分布不均,在阶地上仅K258、K267、K210+1孔有揭露;呈灰黄色、褐黄色,局部为灰黑色,中密状,含卵石约30%,粒径20~100mm,浑圆状;砾石的含量20%~40%,粒径2~10mm,磨圆度较差,以灰岩、石英砂岩等为主;含泥质约20%,可塑状;厚度0.8~2.2m。
基于岩溶区桥梁桩基施工
基于岩溶区桥梁桩基施工
摘要:我国幅员辽阔,地质情况复杂多变,在西南、中南地区,岩溶现象普遍存在,给桥梁基础施工带来了较大的困难。岩溶根据其发育强度,可分为强烈发育,中等发育,弱发育,微弱发育4种,在岩溶强烈发育区,主要表现为大型暗河,廊道及较大规模的溶洞。因此在岩溶地区桥梁施工技术中,需要对这些高度重视。本文针对岩溶地区桩基施工技术及注意问题进行分析。
关键词:桥梁桩基、岩溶地区、施工技术、注意问题
中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号：
一、岩溶地区桩基研究现状
岩溶地区桩基的设计理论与施工方法研究是现阶段桩基技术的一个特殊问题,也是当前桩基技术研究的热点之一。但从已有文献来看,岩溶地区桩基的设计理论、施工方法、检测方法研究还未形成一个较完整独立的体系,多数文献也只是涉及到部分内容。一些学者,在设计理论和计算方法方面进行了探讨,但他们的结论相差甚远,且在实际设计中,过于保守和过于冒进的两种倾向同时存在。
二、桥梁桩基施工技术注意问题
（1）对整个场地岩溶的发育规律、埋藏条件和岩溶的分布、形状、大小、延伸方向,基岩的完整性,风化程度、岩溶水和岩溶填充物等情况都要通过详细勘测彻底查明,设计时才能心中有数。其中,要特别注意场地内是否有大型溶洞,另外,应特别注意岩溶的主要延伸方向和路线,如果该路线上的溶洞、裂隙石芽分布最多,使岩体
的承载力偏低。设计时,要加大这条路线上各桩的底面积,以提高桩的承载力。成孔后做基岩检查时也要特别注意桩底岩溶发育情况。
(2)岩溶地区的桩基一般宜用钻孔桩或人工挖孔灌注桩。当单桩荷载较大且岩层埋深较浅时,宜采用嵌岩桩口。
(3)岩溶区桥梁桩基孔底施工检查时,应加布钻孔,桩径1.0m以下布置两个,1.0m以上应布置3个,呈正三角形分布。勘探孔深根据第三章研究结论,至少需在桩底以下3倍桩径且不少于3.0m,以保证在此范围内无软弱层、断裂带、溶洞分布,保证基岩的承载力和稳定性。
岩溶地层钻孔桩钢护筒跟进成孔施工技术
岩溶地层钻孔桩钢护筒跟进成孔施工技术
岩溶地区桩基施工面临成孔难、易漏浆、常塌孔等技术难题，结合某特大桥岩溶区钻孔桩基的施工，介绍了采用多层钢护筒跟进，抛投片石、黏土、水泥封堵小洞和混凝土封堵大洞等方法，成功解决各项技术难题，保证了桩基的成孔质量，为类似地区桩基施工提供了可借鉴经验。
标签： 岩溶地层;钻孔桩护筒跟进成孔;施工技术
前言：
护筒跟进的作业工艺，较适合珠串状溶洞且溶腔大于3m的复杂岩溶地质条件施工。但桩长超过一定深度后，护筒跟进作业容易造成偏位而难于成孔。溶腔充填物受外界环境影响较小，充填物比较软弱，特别是半充填及无充填的情况下，施工中采用回填挤密的方案，在冲击成孔过程中形成梯形孔壁，有利于冲击钻进成孔。
1、工程概况
某特大桥中心里程为K95+310.15，全长2088.3m，上部結构为20m、25m、30m和40m预应力简支箱梁，下部结构为圆形柱式实体墩，肋板式桥台和柱式桥台，基础为钻孔灌注桩，其中Φ180cm桩基170根、Φ150cm桩基249根、Φ120cm桩基16根，共计435根。设计最大桩长58m，实际孔深近60m。
桥区地质勘察揭露岩溶等不良地质。特殊岩土层为谷地中软土和煤层，影响拟建桥台、墩的稳定性，须采取相应的处理措施。岩溶影响拟建桥台、墩的稳定性，桥梁基础应嵌入完整连续的灰岩内，且应保证桩端持力层及其应力扩散范围内不能存在有溶洞、溶槽或其它临空面。
桥址岩层以页岩、砂岩与灰岩为主，岩溶强发育。单层溶洞最高达25m，整个桩基范围内最多分布溶洞有13层。溶洞大小不一，呈两种典型分布形态：一种为小型串珠溶洞群，单个的溶洞相对较小，洞室高度一般不大于3m，形状相对规则，沿深度呈串珠分布;一种为大型溶洞，洞室高度超过3m，跨度较大，沿深度呈断续分布，且填充物复杂。
2、桩基成孔
根据地质勘探钻孔结果，经过多方论证，最终确定成桩方案：采用冲击钻冲孔，钢护筒跟进成孔方法。单层钢护筒跟进至土石分界线下1m，隔离上部松软土层，保证桩孔在钻进过程遇溶洞孔内不漏浆，上部土层保持稳定不塌孔，溶洞采用抛投片石、黏土、水泥封堵小洞和混凝土封堵大洞的方法处理。跟进第2层钢护筒，隔离溶洞人工填充物，穿过溶洞区，保证该层溶洞不再引起漏浆或塌孔现象，防止混凝土灌注过程因混凝土挤破孔壁而引起的混凝土流失。以右幅
复杂岩溶地区桩基施工技术
成果
复杂岩溶地区桩基施工技术
冯雅妮
（中铁十二局集团第一工程有限公司，山西临汾０４１０００）
摘要：通灌铁路大雅河３号特大桥桩基施工区域地质条件相当复杂，地层上部为冲洪积粗（细）圆砾土充填
细砂及粘土，下部岩石节理裂隙强烈发育，溶洞和溶蚀较多且较大。在桩基施工过程中经常出现卡钻、掉钻、
串孑Ｌ、护壁泥浆流失，造成护壁坍塌或孔口塌陷等现象。针对出现的不同情况采用提前注浆处理、回填材料填
充、护筒跟进和水下灌注混凝土等不同的施工方法，使得成桩速度加快，混凝土灌注数量及质量得到有效控制。
关键词：溶洞；桩基；注浆；灌注混凝土；钢护筒
中图分类号：ＴＵ４７３ 文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—３９５３（２０１１）０６—００７０—０３
１ 工程概况
大雅河３号特大桥全长１ １１２ ｍ，为以桥代路及
跨越大雅河和建设２０１国道、望天洞旅游线而设。
基础采用明挖、挖孑Ｌ桩及钻孑Ｌ桩基础，钻孑Ｌ桩基础均
为嵌岩桩，设计桩直径分别为 ｌ＿２５ ｍ、Ｑ１．５ ｍ，共
１０６根，最短桩长ｌｌ ｍ，最长桩长２４ ｍ。
１．１ 地质水文条件
本桥桩基础所在位置地质复杂，地层上部距原
地面ｌ～５ ｍ位置为冲洪积粗（细）圆砾土夹卵石
土，局部为漂石土，密实度一般为中密状，其间隙充
填细砂及粘土；底部基岩岩性变化大，呈互层状，岩
性有石灰岩、泥质灰岩、页岩和砂岩等，强度不一，力
学性质变化大，基岩面局部坡度大，高低起伏大。
溶洞较发育，成串珠状，大小不一，最大高度约
５ ｍ，各墩台一般分布有２～５个侵蚀面，间距１～４
ｍ。溶洞主要分布在距原地面８～２２ ｍ，无明显规
律性，溶蚀裂隙、溶漕也较为发育。根据设计院提供
的《工程地质纵断面图》，在岩溶发育的各个墩的勘
察钻孔中，基本都存在一个标高、规模相近的溶洞，分
析其连通性较好，岩溶水较丰富。洞内充填物一般为
粉质粘土、角砾，部分为空洞，充填物力学强度低。
１．２ 工程特点和难点
岩溶地区桥梁桩基施工常见问题及应对 2
岩溶地区桥梁桩基施工常见问题及应对
摘要： 我国岩溶地区分布广泛，随着社会经济的发展，多数岩溶地区开始进行项目工程的投资建设，从而引起人们对岩溶地区工程开展中塌陷、渗漏等问题的关注。本文主要研究岩溶地区桥梁桩基施工过程中的常见问题，如坍孔、漏浆、漏混凝土、孤石处理以及桩基础施工中的地面塌陷等，并提出相应的应对措施。
关键词： 岩溶地区；桥梁桩基；施工问题；应对措施
中图分类号：u445.55+1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）15-0131-02
1 施工常见问题及应对措施
1.1 漏浆问题及处理方法 作为岩溶地区桩基施工常见问题，漏浆的出现主要是由于溶洞和桩孔的贯通、岩溶透水裂隙或者钢护筒漏浆等所引起的。漏浆问题的应对措施有以下几个方面：①认真观察对溶洞进行穿透过程中钢护筒内泥浆的变化情况。如果发现浆面有急剧下降的情况应当及时提出钻头，并向孔径内注水或补浆，投入片石混合物、粘土等，并确保孔内的水头压力。②为了控制岩溶裂隙过大而发生漏浆，必须增大泥浆比重调节泥浆的稠度，同时要控制钻头的前进速度。③如果发现护筒底部有漏浆的现象可以继续下沉护筒，应用粘土封闭护筒周围的缝隙以阻止渗入地表水，并向孔内填充碎石或粘土块，填充高度应高出护筒底部1m。接着采用小冲程连续冲砸，加固护筒底部达到堵漏的目的。④如果空内水压在钻头穿透顶板时能够保持水压，可以向桩孔内填入堵漏的混合料经反复冲压后形成型的造孔壁。如果空内水压下降则证明溶洞较大或者与其他溶洞存在贯通的现象。可先暂停钻孔作业，大量抛填混合物，并依照护筒底部漏浆的处理方法进行处理。
1.2 坍孔问题及处理方法 坍孔问题的出现主要由于护筒较短，无法穿透卵石层达到不透水层上，若冲击溶洞后，漏浆会严重影响水头的高度，使砂砾、卵石层失稳，从而引起坍孔的出现。其预防、处理方法主要有以下几个方面：①使用冲击钻施工过程中，应确保钢护筒处于不透水层上，然后进行冲击成孔。②发现漏浆后，及时进行注水或抛填粘土、片石预防坍孔的出现。③若成孔深度较小，可采用片石和粘土进行全孔回填，暂停一段时间再将护筒深埋至不透水层，重新钻孔。若成孔深度较大，先将护筒座落在坍孔下缘不透水层上，回填干粘土于钢护筒四周并挤实，重新钻孔。
岩溶区桩基处理措施
岩溶区桩基处理措施
1.1 溶洞处理目的
溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工，在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序，与桩基施工的各工序一起形成流水作业。
1.2溶洞桩基地质灾害分析
1.2.1岩溶区桩基施工的主要病因：一是覆盖层主要为易垮塌的流塑状淤泥和流砂；二是灰岩本身存在未充填的裂隙、溶洞。当桩基施工至溶洞、裂隙处时，孔内泥浆迅速渗漏，如补浆不及时，上部覆盖层由于护壁失稳而极易垮孔，严重者造成大规模地面沉陷。
1.2.2由于溶洞及溶蚀发育，导致岩面起伏不平，有时甚至在桩径范围内亦出现有半边岩，冲桩过程中经常出现斜孔、卡锤、掉锤或冲锤开裂破坏等现象。 1.2.3桩基一旦停止施工或者在清孔停止时，溶洞内已形成的稳定护壁往往由于负压释放，护壁失稳，导致灌注过程中出现沉渣过厚或者出现团块状夹石现象。桩基在首批水下混凝土灌注前溶洞内的充填物回流至孔内，导致桩底沉渣厚超标，桩中出现夹泥现象。
1.3准备工作
1.3.1施工技术和物资准备
在施工过程中，若钻孔灌注桩钻进时遇到溶洞、裂隙地带，就会出现孔内泥浆急剧下降，如不及时补充水头和抛填粘土、片石等回填物堵塞溶洞、裂隙带的漏浆空洞，抬高水头以增加孔壁侧压力，孔壁土层就不能承受地下水和周围土层的侧压力，就会造成护筒底部地层坍塌和埋钻的现象，护简周围地面大面积整体下陷，地面也可能出现裂缝。一旦出现这种异常情况，若处理不及时或处理不当将会影响到工程质量和人员、设备的安全，造成经济上的重大损失，施工周期也将延长。
在施工前，现场负责人必须根据逐桩钻探资料认真研究各墩台溶洞分布的平面位置、高程、范围、连通性和有无充填物等情况，大概计算出溶洞的体积，并根据设计要求在现场备足水、粘土、片石、碎石、和水泥等必备材料，同时设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，应急电源和施工机械也应作充分准备，确保意外情况出现时，能按照应急预案中的施工方案及时进行处理。