[摘要]本文對巖溶地區橋梁基礎施工遇到的常見問題進行分析，并就樁基施工的技術處理方案和保證質量的控制措施談一些看法。
　　[關鍵詞]巖溶地區,橋梁,基礎,施工技術
　　
　　一、前言
　　我國幅員遼闊，地質情況復雜多變，在西南、中南地區，巖溶現象普遍存在，給橋梁基礎施工帶來了較大的困難。巖溶根據其發育強度，可分為強烈發育，中等發育，弱發育，微弱發育4種，在巖溶強烈發育區，主要表現為大型暗河，廊道及較大規模的溶洞。對于這種巖溶地質，在地質勘探時容易發現，并會引起勘探人員及設計人員的高度重視，工程中將盡可能避免或采取其它特殊措施處理。其他三種發育強度的巖溶區存在更為普遍，多表現為溶蝕、溶溝、溶槽、中小型串球狀洞穴或單個小型洞穴，裂隙較為發育等形態，而對于這種發育程度的巖溶區域，由于巖溶表現形式的多樣性及規律性不強的特點，給橋梁基礎施工帶來很大的不確定因素。
　　二、巖溶地區橋梁基礎施工問題
　　橋梁基礎施工一般采用樁基成孔，樁基成孔目前常用方法有人工挖孔，旋轉鉆機成孔，沖擊鉆進成孔，沖抓鉆進成孔。人工挖孔，無需鉆孔設備，造價低，靈活方便，但局限性大，只適合于無水或地下水量不大，孔深較淺，巖溶發育強度較弱的情況下采用；旋轉鉆機成孔（又可分為正循環旋轉鉆機成孔和反循環旋轉鉆機成孔）適用于黏性土，砂類土，含少量砂礫石的土（砂礫石含量少于20%，粒徑小于鉆桿直徑的2/3），孔徑為80-250cm，孔深30-100m；沖擊鉆成孔適用于黏性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石，孔徑80-200cm，孔深小于50m；沖抓鉆適用于淤泥、腐殖土、密實黏性土、砂類土、砂礫石，孔徑100-200cm，孔深適宜20m以下。
　　巖溶地區梁樁基礎施工施工時，由于地質情況復雜，溶洞多，巖石強度較高，一般采用大型沖擊鉆。由于樁位下伏巖溶發育，基巖形態復雜，溶洞眾多且連通性好。因此，樁基礎在施工的過程中有可能遇到上面松散砂層塌崩、巖面的突變及溶洞漏漿、漏水等現象。在巖溶地區進行樁基施工時，一般要求逐樁探明溶洞情況，再進行鉆孔。鉆孔過程一般都會遇到坍孔問題。這是由于：
　　1、樁位處的溶洞體積較大，部分溶洞甚至貫通，且地下水均發育，當鉆孔至溶洞處，由于孔內泥漿急劇跌流入溶洞內，出現孔內水位驟然下降，導致泥漿護壁失穩，砂層或軟弱土層溜坍，最終造成孔口坍陷。
　　2、鉆孔遇到溶洞，如果能夠在短時間內穩定水位并使水位上升，就不至于坍孔；如果遇到那些不能在短時間內穩定水位并使水位上升的溶洞，或遇到溶洞時采取措施不當，使護筒下軟弱地層或砂層在長時間內無泥漿固壁，而容易造成坍孔。
　　三、巖溶地區鉆孔處理技術
　　巖溶地區鉆孔灌注樁施工的關鍵程序在做好相應厚砂層的鉆孔處理和大溶洞的處理。為此，施工鉆孔之前必須實施一樁一孔的地質超前鉆探，注意最小超鉆深度應不少于6米，必要時增加鉆位，以查明樁底以上的巖溶發育情況和樁底以下的地質情況，確定合理安全的樁底標高。一般采用鋼護筒支護法、片石粘土拋填護壁法、套內護筒跟進法等技術措施來處理砂層和溶洞的鉆孔施工。
　　1、巖溶地區鉆孔處理方案的原則
　　（1）每根樁必須用地質鉆機鉆探，詳細記錄地質狀況、溶洞深度、高度、填充物類型，畫圖列表，為制定相應施工方案提供詳實依據。
　　（2）對填充物進行土工試驗，分析其物理力學特性，檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數計算提供依據。
　　（3）根據地質鉆探資料和填充物情況，對每根樁設計出相應的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。
　　（4）對每種處理方案，都要進行仔細的計算，施工前在橋位外進行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗，取得經驗數據，完善施工方案，指導施工。
　　（5）遇到大溶洞時，必須請監理工程師和設計單位核查，明確處理方案，并報監理批準后實施。
　　2、巖溶地區鉆孔處理技術方案
　　（1）砂層的鉆孔處理
　　對砂層或軟弱地層，采用鋼護筒支護法進行施工處理。鋼護筒應比鉆孔樁設計樁徑大20～40cm，壁厚8-10mm，隨鉆孔漸次下至砂層，并穿過砂層至少1.5米以上，有溶洞的樁位，鋼護筒沉至風化巖層頂面上。通過鋼護筒的支護作用，從而避免因溶洞漏漿、孔內水位驟跌造成砂層溜坍。鋼護筒的沉入施工可利用鉆機進行，在鉆機的鉆桿上附加壓架，利用鉆機的鉆進壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使鋼護筒隨鉆頭的鉆進而下沉。
　　（2）無地下水流溶洞的鉆孔處理
　　在鉆孔進入溶洞區時，可從孔內泥漿的變化來判斷溶洞是否存在地下水流。如孔內泥漿突然下沉，反復加漿能保持孔內泥漿和水位穩定，說明此處溶洞沒有地下水流。如孔內泥漿無法灌滿，且泥漿稠度不斷變化，說明此處溶洞有地下水流。對無地下水流的溶洞，采用拋填片石法進行施工處理。當鉆至離溶洞頂部附近時，沖擊鉆由高沖程施工轉向低沖程施工，逐漸將洞頂擊穿。一旦發現泥漿面下降，應迅速補水，然后根據溶洞的大小按1：1的比例回填粘土和片石，仍采用小沖程輕砸，讓粘土和片石充分擠入溶洞內壁。這樣反復拋填片石沖擠，使片石往樁孔四周的溶洞區內排擠，直至樁孔外溶洞區內擠滿片石。遇到較大的溶洞，拋填片石時可適當摻入適量的碎石土，以增強溶洞區內樁孔四周擠填片石的密實度，同時控制好泥漿的比重，使拋填片石孔壁四周形成泥漿護壁膜，利于水下混凝土的灌注施工。
　　（3）有地下水流溶洞的施工處理
　　有地下水流的溶洞施工處理，如出現的溶洞體積較小，地下水流較緩，孔內水位比較穩定，則仍可采用拋填片石進行施工，且拋填時可摻入適量的碎石土及絮狀物，仍至整袋水泥，以增強溶洞區內樁孔四周擠填片石的密實度和強度，減小地下水流速度，阻隔地下水流。
　　遇到體積較大、有地下水流的溶洞，如地下水流較急，孔內水位不穩定，則采用在溶洞區內下沉內層鋼護筒的方法進行施工。當沖擊穿過溶洞頂部后，用鋼絲繩活扣綁住內護筒，用吊機(或沖機自吊)把內護筒放入外護筒內至孔底。注意在沉入內護筒前，應采用檢孔器檢查鉆孔的大小及傾斜度，保證內護筒能順利沉入溶洞區內。內護筒長度一般宜比超前鉆所確定的溶洞高度值長3米。在內護筒底部100cm范圍內導管灌填小碎石素水泥混凝土，待固結后即可重新沖孔至終孔標高。
　　終孔后，經成孔檢查和清孔驗收合格，吊裝鋼筋籠，采用導管法灌注水下混凝土。
　　四、其它施工技術問題的處理
　　在巖溶地區進行樁基施工可能會遇到的其它一些技術問題包括：
　　1、穿透巖溶頂板比較困難；
　　2、溶溝、溶槽內施工時易卡鉆，溶洞施工易掉鉆，同時沖孔易沿溶溝、溶槽的基巖面傾斜；
　　3、巖溶內護壁困難，易造成混凝土流失，導致斷樁或短樁。
　　對此，可采取以下相應的處理措施：
　　1、巖溶上的地層可采用鉆孔鉆，但鉆至巖面時，改用沖孔法成孔。
　　2、在溶洞、溶槽、溶溝中鉆孔施工時，采用邊拋片石、碎石夾粘土，邊沖擊，保證沖擊作業基面強度均勻，以防孔斜和卡鉆。在接近溶洞地段，宜采取小沖程沖擊，以防掉鉆。卡鉆后不宜強提，可用小錐沖擊或用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提起。
　　3、對水下混凝土灌注流失及成樁質量問題，措施一是加大混凝土生產和運輸能力，采用混凝土集中拌和站，確保灌注過程的連續；二是要加大首盤混凝土初存量，防止首盤混凝土數量不夠造成導管埋深不足而斷樁；三是要在灌注過程中適當加大導管埋深，灌注時要勤于測量混凝土面高程，對灌注過程中出現的緩慢下降要有準確的判斷，防止混凝土面突然下降造成導管懸空而斷樁；四是在灌注時應適當加大混凝土灌注高度，一般考慮要超過設計高程1.5～2.0米，避免在灌注完成后混凝土面下降造成短樁。
　　五、成樁質量檢測
　　成品樁的常規質量檢測方法包括小應變動測法、預埋聲測管超聲波檢測法和抽芯檢測法等，通常同一根樁只采用動測法或聲檢法進行檢測，抽芯檢測只作為樁基隨機抽檢或對有質量缺陷懷疑樁作抽芯復驗。鑒于巖溶地質的復雜性，對嵌巖樁，不管樁基是否已采用聲測法檢測，仍建議炭溶地區的嵌巖樁應全部進行小應變檢測，理由是動測法不僅可以檢測樁身的質量和完整性，同時也可在一定程度上反映出樁底持力層的完整情況，更好地保證樁基質量的可靠性。
　　六、結語
　　綜上所述，在巖溶地區進行樁基施工必須充分了解各種復雜地質條件對施工的影響，根據地質的不同情況和溶洞的不同類型，合理地選擇鋼護筒支護法、拋填片石法、套內護筒法等施工處理方法，能基本上順利地解決巖溶地區樁基的施工技術難題。
　　
　　參考文獻：
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