浅谈溶洞群地区桥梁桩基设计与施工中的若干问题
浅谈溶洞群地区桥梁桩基设计与施工中的若干问题
随着城市建设的进一步发展，越来越多的桥梁建设在设计中无法避免要经过一些溶洞群等不良地质区，贵阳环城高速公路南环线牛郎关互通立交桥梁共10座，总长3567延米，设计桩基础436根，桩径为φ1.8m的端承式嵌岩灌注桩。本文通过该互通立交桩基础施工实践对溶洞群地区桩基设计和施工中的若干问题进行讨论，为以后类似工程设计与施工提供参考意见。
标签：桥梁 桩基础 溶洞群 施工方法
0 引言
牛郎关互通立交设计桩基436根、桩径为φ1.8m的端承式嵌岩灌注桩，设计挖孔桩274根，钻孔桩162根，桩基总长7146.5m，挖孔桩最深27m，最浅9m，钻孔桩最深62m，最浅7m。实际施工中，由于桥位区岩溶极为发育，分布广，走向复杂，溶腔多样，形成了溶洞群，加上地下水极为发育且埋藏浅，造成溶腔填充物复杂。其中设计的66根挖孔桩在施工到一定深度后因黄泥、流砂、水大无法继续下挖而变更为钻孔桩施工。虽然整个互通桥梁桩基每孔都进行了地质钻探勘查，但因由于该地区存在极不规则的溶洞群，导致钻探后仍然存在许多不可预知性，给桩底持力层的确认带来很大难度。本文通过该互通立交桥桩基施工实践对溶洞群区域地基桩基设计与施工中的若干问题进行讨论，为今后类似工程的设计与施工提供参考。
1 桥位区地质情况
牛郎关互通立交地处贵州高原中部山区，位于贵阳市花溪区孟关乡牛郎关，桥区地貌类型属构造溶蚀型低中山地貌，岩层结构基本是露地层为上覆残坡积层（Qel+dl）亚粘土，下伏基岩为三叠系下统安顺组(T1a) 薄～中厚层状白云岩，大冶组(T1d)薄至中厚层状灰岩，层间夹泥线、钙质泥岩。地层产状为280°∠65°，呈单斜产出。该区为白云岩分布区，根据钻探资料，白云岩存在不均匀风化，风化厚度变化差异很大，局部地段岩溶发育，钻孔揭露溶洞较多，且桥区地下水丰富、埋藏浅。
大部分溶洞内有充填物，充填物以黄色黏土为主，偶含角砾、砂质、白云岩和灰岩碎块，且涌水量大现象。溶洞最大高度为16m（牛郎关1号大桥6号墩），最小高度为0.5m左右，综合全区溶洞分布相对高差为37.58m，可见溶洞在深度分布上无明显规律性。
2 关于桩位钻探问题
施工钻探和勘探对设计及施工而言是非常重要的一环。有以下3个问题值得讨论：
2.1 钻孔数量。设计要求施工钻探为一桩一孔，即在桩位中心处钻孔，根据《公路工程地质勘查规范》（JTJ064-98），对桩径φ2.0m可采取一桩一孔。实际施工中，发现溶洞发育区多数桩基中心及桩围1～1.5m的范围补钻1～3孔揭示的溶洞发育程度、高程情况各不相同，体现岩溶地质的复杂性。本人认为当桩位中心钻孔揭示的白云岩或灰岩为新鲜完整的微风化岩时，可以据此作为设计依据，若孔中心钻孔揭示的岩石呈弱风化、裂隙发育、岩石破坏，或虽岩芯完整，但溶孔、溶槽发育时，必须沿桩身外围三角补钻。
2.2 钻孔深度。按照《公路工程地质勘查规范》（JTJ064-98），岩溶地区钻孔深度为设计桩底以下整体岩层不少于5m，本项目由于桩基是边勘查边设计边施工，建设单位及设计单位要求钻孔入岩深度为桩底设计标高以下整体弱风化不小于5m。本人认为，地质钻孔深度应探入连续完整弱风化岩层应不小于8m较为合适（因岩层溶洞发育差别很大），以探明桩底以下8m的完整持力层情况是更安全可靠。
2.3 钻探工期安排。本互通立交在施工队伍进场后，才边钻探、边设计、边施工，往往等不了设计审查这一关，因设计仓促经常给施工进度造成一定影响，设计本身不够完善的地方也难以发现。本人认为，为保证工程质量，能在详细设计阶段完成钻探是非常必要的。
3 关于桩基嵌岩深度及持力层厚度问题
关于桩基嵌入完整基岩的深度，现行规范有以下两种计算模式：一是《建筑地基基础规范》（GBJ7-89）计算模式，只计算基岩端阻力，嵌岩深度按构造要求确定，但不小于0.5m，并要求桩底以下3倍桩径范围内无软弱夹层、断裂带、洞隙分布，在桩端应力扩散范围内无岩体临空面，岩石地基承载力可根据其折减系数换算确定；二是《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）计算模式，该计算模式不仅考虑嵌岩段端阻力和侧阻力，而且还计算桩身周围覆盖土层侧阻力，应该说，这种计算模式是比较符合实际。但是对于岩溶地区而言，由于石柱、石笋、溶沟、溶槽、半边溶洞、窜珠溶洞等形态存在，给计算桩身侧阻力和桩底承载力带来很大麻烦，设计时应慎重，应适当提高安全系数，确保桩基承载力安全可靠。
对于桩底溶洞顶板的持力层安全厚度，专家咨询意见为≥5m，设计及施工中均按该意见执行控制。对于岩溶地区挖孔桩，可在挖孔至设计高程后，采用人工配风钻的方法在孔底周边三角布设3个钎探孔进行探明桩底5m以下是否存在溶洞、溶沟等现象，一旦发现孔底5m范围内持力层厚度存在较大差异，就不能受溶洞顶板5m厚度的限制，应穿透溶洞置于完整基岩上。根据计算数据及施工经验，当岩面较平整，桩的嵌岩深度超过2倍桩径时，桩侧嵌固力约占总荷载的50%以上，随着嵌固深度增加，承载力也随之增大，当超过3倍桩径时，承载力增长已不大，故嵌岩深度不宜过大，为防止岩溶地区存在未探明的溶洞，或桩基底落于溶沟、溶穴、岩笋之上等，桩底承载力不能充分承受时，本人认为应最大限度地利用桩侧嵌固力，桩基嵌岩深度取2.5D～3D（D为桩径）较合理。
4 关于桩基成孔工艺的选择问题
由于岩溶地质的复杂性、不可预知性，结合该互通立交桩基施工实践，本人认为冲孔工艺较回旋钻孔工艺要好；在具备人工挖孔条件下，挖孔工艺较机械钻孔工艺强。
牛郎关互通立交桩基采用了机械冲孔和人工挖孔两种工艺。对于孔深小于20m的桩基，岩层完整，溶洞无填充物、涌水量较小的桩基均采用人工挖孔工艺，该工艺最大优点是可全面开挖，工期快，对施工场地及用电量要求不高，最重要是能够清楚洞察桩底溶洞发育的真实情况，能与施工钻探地勘资料能直接对照，确保终孔桩底基岩完整，桩基安全性有绝对把握。挖孔过程对于一般溶洞可采取浇注钢筋砼护壁、或浆砌砖墙封堵，其处理方法简单易行，若挖孔遇到大黄泥、流砂等流塑状填充物溶洞，挖孔便异常艰难，此时应改为钻孔，降低施工成本，确保施工安全。
冲孔工艺采用卷扬机加冲击锥施工，主要是该工艺对岩溶发育和岩层不均匀性具有较好的适应性。由于溶洞发育极不规则，溶洞、溶槽、溶沟、溶穴、溶笋等形态存在，使得岩层均匀性极差，而不均匀地质对回旋钻机而言是致命的弱点，采用冲击钻可避免回旋钻卡钻、斜孔、进尺困难、溶洞处理难等缺点。当然冲孔桩最大的缺点是孔桩经过反复冲击后，孔径变大，混凝土超灌量增加，因而冲击钻头外径经常采用比设计桩径小5～10cm，具体数据取决于施工经验或岩层强度，岩层强度大扩孔系数便小。
5 关于溶洞处理问题
溶洞处理方法有许多论述，这里结合本互通立交桩基施工实践，总结有以下几点：
①利用地质勘探孔提前给空溶洞补水，以达到防止钻孔过程中溶洞顶板被击穿时孔内泥浆水头突然下降而造成塌孔情况发生。理论上采取增加泥浆储备以防水头突然下降而塌孔的做法是可行的，但实际施工过程中，塌孔发生是瞬间内的事，补充泥浆往往是来不及，加上泥浆有限，故个人认为利用地质钻探孔进行补水仍是预防钻孔过程突然漏浆塌孔的最好办法。
②遇到溶洞后回填片石黏土进行反复冲填，是处理溶洞、斜孔、卡钻等问题最简单适用可行的方法。本互通桩基冲孔施工过程中对溶洞处理基本普遍采用该方法成孔。
③遇到溶洞裂隙发育，孔内漏水、漏浆严重，采用投片石和粘土往往不能解决问题，可采取投入袋装水泥和粘土，然后反复冲击使得水泥黏土拌和均匀，静置5～7d让胶体凝固后再冲击施工，该方法是处理裂隙漏浆最简单适用的有效方法。其原理是水泥与黏土经过充分搅拌后形成一种具有强度的复合体，后经反复冲击而被挤入裂缝中起到封闭作用。
④孔口地表塌陷处理。造成孔口地表塌陷原因主要有以下两点：一是孔口覆
盖层中角砾层、砂质土等被洗空而形成“空肚皮”，在钻机震动荷载作用下产生坍塌；二是因溶洞顶板比较破碎，原溶洞内充填物起临时支撑作用，因冲孔施工泥浆循环作用把充填物清除出孔外，造成充填物支撑作用逐步消失而引起溶洞顶板坍塌。地表突然下陷是非常危险的安全隐患，唯一的预防措施是根据地质钻探报告资料认真分析溶洞顶板厚度和岩层强度，施工时要放慢钻进速度，或采用较小冲击锥先破穿溶洞顶板，同时多投入片石、黏土反复冲填挤密溶洞。孔口地表可采用回填片石砼静置数天后再冲孔便可处理，必要时还可在孔口段适当加长钢护筒措施。
⑤挖孔桩施工中，经常出现孔壁突然崩塌漏浆，或孔底刚发现甚至未发现溶洞先突然涌起泥浆、流砂，极大危及孔下施工人员的安全。遇到该情况时，不可盲目处理，应立即撤出人员、工具，待其涌浆或涌水稳定后，再安排施工经验丰富人员下孔清理，若清理顺利，不再有泥浆涌起出现，可先对溶洞进行处理后再继续往下挖孔，否则，最好选择重新回填片石、黏土至孔口后采取冲孔。
⑥桩基砼灌注过程中，为防止砼超压力过大挤垮由黏土和片石冲填维护溶洞孔壁，造成砼超灌或出现断桩事故。故要求在灌注砼施工前，应先结合地勘报告资料和投入的片石黏土数量加以判断溶洞孔壁牢固强度，为防止意外断桩，建议灌注砼导管埋深最好选在4～6m，灌注速度要缓慢适当。
6 关于桩底沉渣清除问题
对于嵌岩桩而言，规范允许的孔底沉渣厚度≤5cm，采用冲击成孔工艺对孔底沉渣厚度控制显得非常关键。一般而言，清孔阶段置换泥浆浓度应由浓变稀，一旦清孔完毕验孔合格后应立即下钢筋笼进行砼灌注，避免静置时间过长造成孔底沉渣可能超厚，初灌砼的冲击力会冲起部分沉渣，并随连续灌注过程，孔内泥浆水位上升而将部分沉渣带出孔外。
实际施工中，灌注成桩的桩基不可能每根桩底沉渣厚度都能够取芯检查，经常利用桩基砼内预埋的3根超声波检测器进行质量检查，一旦发现桩底沉渣过厚，可采用钻机取芯成孔（一般施工3孔），再用高压水从钻孔口注入，另外孔口出渣的循环通路，直至将桩底沉渣清除干净，再压注水灰比1:0.5d的水泥浆进行处理。该处理方法投入小，简单可行。另外，对于深孔桩，且桩基上半部有地下暗河穿过时，采用正常清渣的方法往往是无法成功，可采用加大泥浆稠度，并在暗河位置稍下方处再增加一台换浆机和桩底部换浆机同时清渣，不但功效高、效果好，而且还经济适用。
参考文献：
[1]《公路工程地质勘查规范》（JTJ064-98）.
[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）.
[3]《公路工程质量检验评定标准》人民交通出版社2004年第1版.
浅谈岩溶地区桥梁基础设计
浅谈岩溶地区桥梁基础设计
李 漪， 陆 路 （安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００４１） 摘 要：文章通过具体工程实例，结合岩溶地质发育形态，总结岩溶发育地区桥梁基础地质勘探、桥梁基础形式选用、溶洞预板厚 度计算及桩基设计施工等注意的问题，确保桥梁建设及运营的安全可靠。 关键词：岩溶；地质勘探；桥梁基础；溶洞预板厚度计算 中图分类号：ＴＵ４７３．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—５７８１（２００８）０３—０３６９—０３
０ 引 言 岩溶地区由于工程地质条件复杂，地下溶洞发 育，如何确定桥梁基础型式、桩基础持力层标高、如何 在设计、施工过程中确保桩基础的质量，如何确定安 全、合理、经济的基础设计及溶洞处理方案，是桥梁设 计人员普遍关注的问题。 １ 工程概况 安徽省铜陵（朱村）至池州（毛竹园）高速公路与 铜汤高速公路在铜陵县大通镇的上水桥交叉，设置上 水桥互通立交。该互通立交位于水桥湖中，主线及８ 条匝道均为桥梁。该地区工程地质条件复杂，地下发 育有土洞，充填软塑粘性土，并夹少量碎石。下伏地 层为三叠系下统南陵湖组（Ｔ ｎ）、和龙山组（Ｔ ｈ）的 灰岩、白云质灰岩组成。岩溶发育，溶洞层次较多；地 下水丰富。整个互通区有８Ｏ％的桥梁墩位处于岩溶 发育地带。不良地质条件给勘探、设计、施工均造成 了巨大的障碍。 ２岩溶发育地区桥梁地质勘探 岩溶地区的地质勘探，应以查明岩溶发育程度及 地下溶洞的空间分布规律为目的＿１］。针对本工程具 体情况结合设计周期考虑，决定边勘探边设计。结合 文献［２］的相关规定，先采用物探探明地下岩溶发育 情况，再在桥梁基础范围内逐桩钻探。事实证明：采 用此种钻探方法效果良好，既缩短了设计周期，又确 保了地质资料的准确。但由于桩基直径远大于钻孔 直径，个别桩位并不能完全揭示岩溶发育及分布规 律。因此，对于部分直径１．５ １ＴＩ以上的桩基，采用了 一桩多孔查明岩溶情况。在桩基施工过程中，基岩面 露出后，在其四周布孔，准确查明基础范围内一定深 度的岩溶发育情况。同时，根据地质资料的反馈，变 更桩基设计［３］。 ３岩溶发育地区桥梁基础方案选择 根据地质钻探结果，本项目桥梁基础方案选择遵 循以下原则： （１）溶洞位于地表６ ｍ以下且溶洞以上地质承 载力较好（地基承载力≥３００ ｋＰａ），尽量采用明挖基 础以避开溶洞对桥梁下部的影响，如部分匝道桥桥 台处。 （２）溶洞距地面较深，溶洞以上地质情况不理 想，下部应采用桩基础。若桩基进入溶洞深度较小， 宜采用扩大桩基直径或是增加桩基根数的方法减少 桩长，尽量避免桩基伸人溶洞，如本互通内Ｄ匝道桥 １２ ～２１ 桥墩。 （３）溶洞分布较广泛但又不联系在一起，彼此间 存在一定的间隙，则下部宜采用群桩基础，尽量减少 桩基穿过溶洞的长度，避免溶洞内过长的桩基增加施 工难度，如本互通Ｃ匝道桥２２ ～２９ 桥墩。 （４）岩溶特别发育且互相关联形成巨大溶洞，桥 梁下部或采用超长桩基穿过溶洞，或增大桥梁跨径跨 越溶洞，或采用高填路基方案。通过综合分析比较， 最后选择施工难度小，可操作性强，工程造价相对较 低的方案。 收稿日期：２００８—０２—０１ 作者简介：李 漪（１９８Ｏ ），男，安徽芜湖人，安徽省交通规划设计研究院工程师． 《工程与建设》２００８年第２２卷第３期
浅谈岩溶地区桩基的溶洞处治
２００７年第２期
浅谈岩溶地区桩基的溶洞处治
胡建林 陈奕浪 （衢州市交通设计有限公司衢州３２４０００） 童庆峰 朱慧芳 （浙江省黄衢南高速公路建设指挥部衢州３２４０００）
【摘要］简要介绍了岩溶发育地区桥梁桩基设计及施工中对溶洞的处治措施，并分为两种不同的情况提出了针对 性的措施，为省内此类工程的设计施工积累了经验。 【关键词］桥梁；钻孑Ｌ灌注桩；溶洞；处治
Ｉ工程概况 青阳殿桥跨径为２孔１３ｍ，桥宽１７ｍ，上部结 构为预应力混凝土空心板，下部结构为柱式墩台， 钻孔灌注桩基础，桩径为１．２ｍ，桩基间距５．７５ｍ， 最大桩长３８ｍ。 根据地质勘察资料，分为３个工程地质层， 分别为素填土层，圆砾层、中风化石灰岩。由于 第一次勘察资料只钻了２个孔，未发现有溶洞等 不良地质现象，设计时就按普通嵌岩桩基础进行 了设计。施工单位在２—１ 桩施工时，突然发现钻 孔内的泥浆迅速消失，时间持续约为１分钟，接 着就发生了塌孔，塌孔时桩的深度为２１ｍ（此时 已浇筑完成六根桩）。后经地质补勘，除３根桩未 发现有溶洞外，其余桩位均处于岩溶区，详见补 勘点岩溶区平面布置示意图１。
图ｌ青阳殿桥补勘点平面布置示意图 根据补勘结果，工程地质不良现象主要是本 场地中风化灰岩中岩溶极发育，特别是在该桥址 下游方向０ 一１、０ —２、１ 一１、２ 一１、２＃—＿２桩 一带，顶部岩石层面突变，出现“石笋”现象， 中下部除存在较大溶洞或溶洞群外，在相对较完 整的岩层中还存在厚度较小的溶洞夹层，岩溶发 育程度，上游弱下游强，溶洞大小呈上游厚度小， 下游厚度大趋势。 ２基本处治方法 Ｉ）对于完成的桩基中，有３根处于岩溶区， 且桩底离溶洞顶仅０．３～Ｉ．８ｍ，不符合设计要求， 设计采用以下方法处理： （Ｉ）Ｉ 墩加桩，然后用承台将其刚性连接， 承台上再设墩柱。 （２）０ 一Ｉ、０ 一２桩基废弃，在０ 台桩轴线 位置重新钻孔，另设两根桩基，台帽尺寸及配筋 根据桩间距不同而作相应改变。 ２）对于其它处于岩溶区未施工的桩基及正在 施工并塌孔的桩基，除采用岩溶地区桩基施工常 用的处理方法，如钢护筒跟进、灌注水下混凝土 封堵等，再根据实际情况灵活处理。 （Ｉ）原塌孔桩基处，埋钢护筒继续施打，护 筒直径增大为１．８ｍ，埋深为河道再往下Ｉｍ左右， 然后护筒外侧用红粘土填实，护筒内用红粘土及 片石填充，在施打过程中应用小冲程打桩，并适 当加大泥浆的稠度，尽量保持较高的水位。并派 专人负责，在处理过程中要重视安全工作，在塌 孔处设立警示牌，做好防护措施。 （下转第１９页）
桩基工程施工中遇到溶洞的处理措施
桩基⼯程施⼯中遇到溶洞的处理措施
⼀、关于桩基溶洞
溶洞主要隐藏在地层中,⼀般接近⽔平⽅向发育的不规则状态，这给桩基施⼯带来许多困难。在
桩基⼯程中，溶洞的出现会给桩基施⼯的钻孔和混凝⼟浇筑都带来严重的影响。
⼆、桩基施⼯溶洞处理的步骤
1、了解地质情况和桩基类型
桩基施⼯中的溶洞处理是详细了解⼯程所在地的地质情况，并确认该⼯程设计的桩基类型，根
据桩基桩位地质、桩基类型、⽔⽂资料，掌握溶洞出现的位置，并⼤致推断其范围、充填情况
和性质，制定合适的施⼯⽅案和施⼯技术保障措施。这项⼯作需要专业⼈员进⾏勘测和把关，
需要将每个孔位的地质柱状图发给专业技术⼈员，确保溶洞的位置、⼤⼩、充填情况的真实性，并让设计⼈员和管理⼈员根据具体的地质情况采取相应的施⼯⽅案。
2、选择溶洞处理⽅案
在选择溶洞处理⽅案时，需要参考已经完⼯的相关⼯程的建设效果和经济分析，综合评价每⼀
个⽅案的质量安全、施⼯难度、施⼯进度和施⼯成本等多项因素，在各个⽅案中选择⼀个最有
的施⼯⽅案。对于有些溶洞分布⼴泛⽽复杂的地区，施⼯难度会加⼤，⽽溶洞处理⽅案的选择
范围也⽐较窄，这是因为复杂的地区对溶洞处理的要求更⾼，必须进⾏有效的分析后选择最有
安全保障的处理⽅案。
3、制定质量检测标准
质量标准的制定主要包括对溶洞处理效果的综合评价，⼀是要保证护壁的牢固可靠，⽽是要防
治孔壁的渗⽔和塌孔。在进⾏质量标准的制定时，最需要考虑的溶洞处理后可能出现的漏洞和
处理的薄弱点，因为薄弱环节是溶洞处理后最可能造成质量问题的地⽅，所以相关的质量管理
部门需要参考溶洞测定技术⼈员的测量结果和建议。
4、确定环境保护措施
环境保护措施主要包括⽔⼟、植被的保护措施、⽔环境的保护措施和⼤⽓环境的保护措施，同
时还要注意施⼯过程中⽣产⽣活垃圾的管理，在施⼯完成后也要对施⼯垃圾进⾏正确合理的处
理。
三、溶洞处理的原则
桩基施⼯中溶洞处理的原则主要包括下列五个⽅⾯：
(1) 要确保每根桩的详细勘测,为选择相应施⼯⽅案提供依据；
设计、勘察、检测规范在岩溶区桩基方面的矛盾与解决方法
第 1 页 共 7 页 设计、勘察、检测规范在岩溶区桩基方面的矛盾与解决方法
李学文 饶其荣
（广东省地质物探工程勘察院，广州 510800）
摘 要：本文通过实例说明了设计、勘察、检测现行国家及行业标准《建筑地基基础设计规范》、《岩土工程勘察规范》、《建筑基桩检测技术规范》在岩溶区桩基方面出现的矛盾，介绍了岩溶区桩基勘察取得的成功经验，提出了相应的解决方法。
关键词：设计、勘察、检测、规范、岩溶区、桩基、矛盾、解决方法
0、引言
据不完全统计，我国岩溶区总面积达363万平方千米，占国土面积的1/3以上[1]。而在广东省内，岩溶区，占我省面积的1/6。随着国民经济的发展、施工技术的进步，越来越多的建设项目在岩溶区兴建。岩溶区建设项目通常使用大口径崁岩桩基础类型，岩溶成为困扰建设方、设计方、勘察方和施工方的主要问题之一。
现行国家标准《建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）》对规定嵌岩桩持力层做了明确规定[2]。
现行国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）对岩溶地区桩位岩溶勘察作了较为详细的规定[3]。
现行国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 1006-2003）中对桩底持力层的检测也做了明确规定[4]。
但在岩溶区，许多工程实例均表明三个规范存在矛盾之处。
为了叙述的方便，本文后续将《建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）》简称为设计规范、将《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）简称为勘察规范、将《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 1006-2003）简称为检测规范。
1、现状与实例
设计规范规定：“嵌岩灌注桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。”
勘察规范对岩溶地区桩位岩溶勘察作了较为详细的规定。规范以强制条文的形式规定，拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时，应进行岩溶勘察（5.1.1条，P52）。当采用大直径嵌岩桩时，尚应进行专门的桩基勘察（5.1.2第 2 页 共 7 页 条，P52）。岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方式进行。勘察点应逐桩布置，勘探深度应不小于（桩）底面以下桩径的3倍并不小于5米，当相邻桩底的基岩起伏较大时应适当加深（5.1.6条，P52）。但是，执行过程中 “勘察点应逐桩布置”往往被片面理解成“一桩一孔”，并认为一桩一孔包治百病。从而出现了许多问题，或留下了许多隐患。
岩溶发育地区桩基施工的几点建议
岩溶发育地区桩基施工的几点建议
通过沪昆高铁怀化南站特大桥的桩基施工，对所遇困难进行分析处理，总结关于岩溶发育地区桩基施工的几点建议，以便在今后类似的施工中能有所帮助与借鉴。
标签：桩基；岩溶发育；几点建议
1.工程概况
沪昆高铁怀化南站特大桥，地处湖南省西部怀化市，桥址区地层上覆第四系全新统人工堆积及第四系上更新统坡冲洪积层，下伏石炭系上中统壶天群灰岩，底部为白色、肉红色结晶白云质灰岩，岩层较硬一般强度在1000kPa以上。该桥岩层溶蚀现象严重，岩溶较为发育存在大量的溶洞、溶沟及岩溶裂隙，且溶洞呈串珠状，同时土石分界处多为石笋状孤石斜岩。此段最大溶洞揭示高度为35m，最多串珠层数为12层，最长桩为94m，最大线溶率为75%，遇溶率为88%。除少量的溶洞内伴有部分流塑性黏土，稳定性差，其余的溶洞均为空洞。本段地下水埋深浅，活动强烈，大量抽取地下水易引起地面塌陷，场地属可能产生岩溶塌陷的危险区。
怀化南站特大桥设计为3站7线桥，该桥由并行五座桥组成，其中双线箱梁2道，单线箱梁3道，全长547.5m，孔跨按17-32.7m简支箱梁布置，共17个墩，2个台，桩径设计为φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m，共计728根。设计桩尖嵌入完整岩面内不小于3.0m。
2.施工准备
2.1钻机选型
结合本地区其他单位桩基施工的经验及本桥的实际地质情况来看，钻孔护壁的好坏是成孔的关键，冲击钻机比旋转钻机效果更好。且因为地质情况复杂，突发性情况较多，人工操作冲孔钻机比固定冲程自动冲孔钻机在成孔效率上有很大的提高。分析以上情况，选择8t型冲击钻，配备相应直径的原装锤头。
2.2材料准备
对于桩基施工中出现的溶洞，通常采用填充处理的办法。为确保处理及时不造成更大的损失，现场因提前预备足够数量的：片石、黏土、稻草、袋装水泥、粘性较好的塘泥、大型泥浆泵、填充机械等，如溶洞过大且护壁破损严重，也可采用混凝土填充或下钢护筒。
2.3配制泥浆
某工程CFG桩遇溶洞施工过程及基础质量问题的处理
某工程CFG桩遇溶洞施工过程及基础质量问题的处理
摘要：本文介绍了某CFG桩基工程遇溶洞施工过程及质量问题处理办法。
关键词：CFG桩复合地基；溶洞；桩基质量；处理办法
Abstract: this paper introduces a CFG pile foundation engineering karst cave in
construction process and quality problem to deal with.
Keywords: CFG pile composite foundation; Cave; Pile foundation quality;
Treatment method
一、前言
某工程位于广州芳村大道珠江大桥边，建筑物包括8栋住宅楼，塔楼部分拟建地上33层，地下2层，裙楼部分地下2层，地上无建筑，为带局部转换的剪力墙结构。其中C6-C7栋采用A400CFG桩复合地基，桩身砼强度等级为C20，设计总桩数2703根。该工程的桩基础存在严重的质量问题，如桩身有明显缺陷、单桩承载力不符合设计要求等。经过多次的复检、补桩、设计复核等，从初次检测至建设各方责任主体及审图机构基本认同基桩质量满足正常使用的要求。
二、地质条件
本工程场地属珠江冲积阶地，地面平坦。第四系覆盖层主要为人工填土、冲积而成的淤泥质土、砂层、粉质粘土以及残积土，下伏白垩系和三叠系沉积岩。地下水丰富，地下水位埋深1.90~2.30m，主要为第四系孔隙潜水及深部基岩裂隙、岩溶水，粉细砂和中粗砾砂层为强透水层。地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。场地岩溶类型可分为两种，第一种为第四系土层覆盖的浅覆盖岩溶区，岩溶强烈发育，有两个条带，近似南北走向。西条带的分布范围为：东界沿23轴附近，西界在19轴斜延至15轴西侧；东条带的东界在30轴与31轴线之间，西界沿26轴线附近，其中C5~C8栋建筑跨越了东条带。第二种为灰岩上覆泥岩和第四系盖层的埋藏型岩溶区，岩溶发育相对较弱。
桥梁桩基施工中常见质量问题及处理措施
桥梁桩基施工中常见质量问题及处理措施
摘要：桩基础是公路桥梁的主要基础形式之一，桩能将桥梁上部结构的荷载传递到深层稳定的土层中。桩基础按照成桩方法可分为预制桩和灌注桩，桥梁桩基主要采用钻孔灌注桩形式，近年来在条件允许的情况下，造价低工期短的人工挖孔灌注桩开始被普遍采用。随着施工工艺的改进和检测手段的提高，目前的桥桩质量取得了很好的进步，但尚需要管理和质检部门尽快制订技术措施，提高桥梁桩基的质量。
关键词：桥梁桩基 工程质量施工技术 处理措施
Abstract: the pile foundation is one of the main forms of highway bridge
foundation, pile can be the bridge upper structure load transfer to deep stable soil. Pile
foundation according to the pile forming method can be divided into precast pile and
bored pile of bridge pile foundation, mainly using bored piles form, in recent years in
the conditions allow, low cost and short period of the manual hole digging pile began
to be commonly used. With the improvement of construction technology and
detection means to improve the quality of bridge piles, made very good progress, but
still need management and quality inspection departments to formulate technical
岩溶地区桥梁桩基钻孔施工技术
岩溶地区桥梁桩基钻孔施工方案
一、 工程概况
二、 岩溶桩基钻孔施工重要问题：
1、由于岩溶裂隙发育，溶腔层数较多，腔体大，连通性好，且上伏微膨胀黏土，当钻孔进尺至岩溶裂隙或溶腔处时，孔内泥浆立即顺岩溶裂隙或连通性好旳溶腔流走，导致上部黏土层孔壁坍塌，严重者导致埋钻。
2、弱风化石灰岩岩质坚硬且出露面凹凸不平，不仅进尺缓慢，同步极易导致卡钻、钻头打裂等现象。
3、由于岩溶发育程度不一样，形成灰岩岩面呈斜坡状、钻孔进尺至斜坡面时极易导致偏孔。
三、 岩溶区桩基钻孔施工措施：
通过设计地质展示图及现场施工状况确定岩溶发育程度，从而采用不一样旳处理措施。
a、对于岩溶裂隙极小旳溶洞，一般采用回填黏土、片石旳措施；
b、对于2～6m一般溶洞，一般采用填片石、回填混凝土旳措施；
c、对于不小于6m旳大溶洞，一般采用填片石，回填混凝土，钢护筒跟进旳措施。
1、漏浆处理措施：
①回填片石、粘土 片石旳粒径以10～30mm为宜，回填厚度以1m～2m一层，采用小冲程将片石夹粘土冲进、冲实溶腔或裂隙，如此反复直至通过漏浆段。同步在钻进时保持适中旳孔内泥浆比重，采用掏渣筒掏渣钻进，保证孔底一定量旳钻渣，以堵塞岩溶裂隙，必要时将袋装水泥整袋投入孔底，与钻渣混合起到堵漏旳效果。
②采用目前国内较为先进旳化学注浆法堵漏
此法是通过对漏浆处旳裂隙或溶洞进行化学注浆，注浆浆体具有速凝、早强、流动性差旳特性，可以很快旳凝结成帷幕，像墙体同样堵住裂隙和溶洞，从而到达止漏旳效果。注浆钻孔可沿承台每隔3～4m成环布置，以使注浆到达帷幕效果。详细施工工艺如下：
施工工艺：
①采用φ100地质钻孔机在承台周围钻孔，间距3～4m，深度与最长桩基长度相似；
②周围钻孔进行化学注浆；
③在承台桩位处钻孔，钻孔直径100mm，长度同桩长，在孔内注水泥浆，必要时加砂。
2、溶洞内卡钻处理措施：
①慢提法
钻头卡在溶洞内任何部位时应将钻机主绳按：徐放--收紧，反复进行使钻头旋转从原位提出。
岩溶地区冲孔灌注桩混凝土超灌问题防治措施
岩溶地区冲孔灌注桩混凝土超灌问题防治措施
桂林山水甲天下，属典型的喀斯特地貌（又称岩溶地貌）。这种岩溶地貌地下富含大量溶洞、溶沟、溶槽，地基基础处理复杂。由于冲孔灌注桩具有穿透能力强、单桩承载力高的特点，因此，桂林地区高层建筑大多采用冲孔灌注桩基础处理形式。在岩溶地区，由于其进行冲孔灌注桩施工时，对单桩承载力以及完整性有着较高的要求，因此，具有更大的施工难度，在施工过程中往往会出现一系列问题，其中较为突出的便是冲孔灌注桩超灌问题。本文就针对岩溶地区冲孔灌注桩混凝土超灌问题防治措施进行研究与分析。
标签：岩溶地区；冲孔灌注桩；超灌；防治措施
1. 冲孔灌注桩的特点
冲孔灌注桩是灌注桩的一种，采用冲击钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）到一定高度，然后上下反复冲击，依靠冲击钻头自由下落产生的强大冲击力将土层或岩石层破碎而成桩孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，利用泥浆循环原理将泥渣排出孔内，最后在孔内安装钢筋笼并采取水下灌注方式浇注混凝土。其优点主要为桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端可进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、施工采用水下作业以及能穿透任何复杂的岩层等。因此岩溶地区建高层建筑特别适合采用冲孔灌注桩基础处理形式。然而，它也存在着一定程度上的弊端，主要有：灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，造价较高，工期长及易对环境造成污染等，其次其所产生的泥浆还需寻找特别的填埋场。其中造价高最主要的原因就是冲孔桩混凝土的超灌问题。
2. 冲孔灌注桩混凝土超灌问题原因分析
一般情况下，造成冲孔灌注桩混凝土超灌问题的原因主要有如下三个方面：
①冲孔桩施工过程中未控制好桩径，造成实际成孔桩径远大于设计桩径，因此自然会产生超灌现象。主要原因一是桩机操作手打锤不够熟练，垂直度控制不好。二是施工过程中遇半边岩钻锤不水平锤击，未及时加片石回填予以纠正钻锤，造成成孔桩径过大。三是桩机就位不水平，在冲孔时水平摆动。四是桩机老化变形，桩塔及吊锤均不能调平。桂林地区在此种情况下充盈系数一般不超过2。
岩溶地区桩基设计
岩溶地区桩基设计
通常情况下，岩溶地区的桩基设计考虑两种情况：①岩溶现象只在埋深较浅的局部出现，桩基可以穿过溶洞嵌入完整的持力层内，桩尖以下没有溶洞，与一般的嵌岩桩差别不大。②溶洞埋深较深或者多层溶洞出现，桩基贯穿所有溶洞困难，桩底持力层除了要有嵌岩深度外，还要考虑桩底岩层的抗冲切力，保证桩尖至溶洞顶有一定安全厚度，这一安全厚度设计中甚至要达到5倍桩径。
上述设计处理方案能够满足一般岩溶发育情况，但当岩溶特别发育，例如多层溶洞出现，钻孔深度30多米尚无厚度8m以上的完整岩层时，就无法在满足嵌岩深度1～ 2d的同时保证5倍桩径的溶洞顶板厚度。
1 桩基设计的一般原则
由于岩溶及隐伏岩溶发育，如何确定桩基持力层标高、确定施工方案，是本项目桥梁设计的重点，必须充分重视。设计应根据逐桩钻孔的地质资料，合理确定桩基型式和桩长，以及处治措施。
一般，桩基设计遵循以下原则：
（1）对于溶蚀、裂隙严重的溶洞顶板，按摩擦桩计算，对于无溶蚀、裂隙现象的持力层，溶洞顶板按嵌岩桩计算，考虑安全系数后，以3～4m 微风化完整顶板，作为桩基最终最小控制溶洞顶板厚度。 （2）对于独立的、非串通的溶洞，一般采用充填片石、压浆填充的方式进行处理，但必须确保空洞充填密实，此时可考虑溶洞段的桩周摩阻力，否则，不能考虑桩周摩阻力。
（3）对于大型的、串通且无充填或充填为流塑状物质的溶洞，则应考虑采用钢护筒跟进的处理措施。
（4）对于串珠桩溶洞，一般采用充填片石、压浆填充的方式进行处理。若无明显完整基岩持力层，则按摩擦桩进行考虑。
（5）桩长计算时，给予合理的安全储备。
（6）如果溶洞顶板很薄，而溶洞内的底面很深，且洞内填充土密实稳定，具有足够强度，则桩底可穿过溶洞的顶板置于溶洞内的填充土层内而不置于溶洞的底板上，桩基可按摩擦桩设计。
2 嵌岩桩的单桩容许承载力计算公式
根据行业标准《建筑桩基技术规范》 JGJ94- 2008 第5.3.9条及对应条文说明，其嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值计算公式为：