桥梁施工桩基溶洞处理

摘要： 在桥梁桩基施工中，溶洞施工难度很大，质量要求较高，因此施工过程中各道工序的施工工艺需要不断完善。如果处理不当，将会使基础工程施工更加复杂化，对工程质量造成非常严重的影响。本文结合桥梁桩基施工质量控制实际情况，对施工的事先控制和过程控制要点进行了分析。

关键词：桥梁 桩基溶洞处理方法

中图分类号： K928 文献标识码： A

1、桥梁桩基施工中的溶洞处理的原则

在处理过程中应综合分析设计资料和实际钻进情况，加强地质勘探，避免桩基底部悬空；合理确定桩基终孔高程，满足桩基作用荷载要求；确保覆盖层部

2、溶洞处理施工方法

通常溶洞出现的地质构造中都存在覆盖层，其在一定程度上会反映出溶洞内填充物的性质（ 以地质勘探资料为准）；结合地下水的情况，成孔桩位应优先选择溶洞低的较深处以及暗流的上水向区域，并以此向下水向进行；在成桩过程中密切注意水头变化、保持水头平稳，结合地质情况选择最佳的钻进方式进行施工。在本桩基工程中主要采用以下桩基础施工方式来进行溶洞处理。

2.1 挖孔桩

（3） 当挖孔距离地面1m以上，应注意孔内通风，并对孔内气体进行测试；作业人员必须系安全带，若发现有渗水出现，作业人员立即撤出现场，经确认安全条件时方可进行下一步挖掘。

2.2 钻孔桩

（1）根据地质条件对可能造成塌陷的范围进行估算，钻机远离桩位，严禁直接支撑在孔口，钻机不得产生位移，应保持平稳。

（2）当钻至溶洞顶0.5 m 左右时，必须准备足够的片石和粘土，保证周围有充足水源，钻机要变换冲击、防止卡钻。

（3）对于钻机进尺情况，需安排专人进行观察记录泥浆面的变化，一旦下降，应迅速补充。

（4）对于特大型溶洞及溶洞上方有大量砂砾层存在的或半填充溶洞，为防止泥浆突然流失引起孔内静水压发生变化造成坍塌，应采用护筒跟进法进行施工。

（5）当遭遇多层溶洞时，为防止溶洞在压力变化的作用下相互贯通形成葫芦状，必要时可采用低标号混凝土进行填充，但必须注意的是必须等待混凝土具有一定强度下方可再钻进，一般至少需要3天。

3、溶洞地质桩基施工中常见的问题及处理方法

3.

1、卡钻原因和处理方法：

（1）冲击钻刃脚磨钝、孔径变小，造成卡钻。应经常对冲击钻进行补刃。

（2）孔不圆，形成梅花孔。最好用6刃和4刃钻头打圆孔，不用一字钻。

（3）钻头在冲击填充的片石时，进起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住，钻头不能上下。可放小炮震活钻头，也可用小冲击钻冲动，或用冲吸的方法将卡在钻头的石碴松动再提出。

（4）钻头冲破溶洞顶板，掉入溶洞，钻头倾斜，提不出来，应放小炮炸顶板岩。一般用药量为300 ～ 500g即可，一次不行可反复几次。

（5）卡钻时不宜强提，免得拉坏机械，拉断钢丝绳，掉钻头。

3.

2、斜孔的原因和处理方法：

（1）是斜面开孔，通过溶洞时未按正确的施工方法，如抛填粘土不及时，溶洞的位置测量不准确，以至钻头沿着软的部位下滑，造成斜孔。

（2）出现没有预见的溶洞。

（3）是由于出现探头石。

处理的方法是回填片石、粘土重钻，也可以灌注一定高度水下砼，待强度合格后用小冲程打紧绳反复冲击，直至调正过来为止。过大的冲程会成孔不圆，造成斜孔，一般应采用1 ～ 4m为宜。

3.3 坍孔的原因和处理方法：

当冲击到溶洞后，突然漏浆造成水头高度急剧下降，砂砾和卵石层失去稳定，形成漏斗状的坍孔。

3.

4、漏浆的原因和处理方法：

在冲击成孔中，由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通，泥浆迅速流走，水头高度急剧下降，造成漏浆。在溶洞桩基施工中，要在孔边备足一定数量的片石和粘土，一旦出现漏浆，要及时回填片石粘土冲击造壁，并且马上补水，防止水头高度继续下降。

4、强夯可行性试验研究

4.1 强夯有效加固深度的确定

在确定施工参数之前，必须确定有效加固深度，因为在工程实践中，针对不同的土性条件、工程目的、设计要求和施工工艺，有效加固深度应采用不同的检测方法和标准。如在软勃土地基上建造大型储罐主要是提高地基承载力，减少沉降量和沉降差：对饱和砂土和勃质粉土主要是消除在某一震级下的液化性：对湿陷性黄土和新近堆积黄土既要消除湿陷性，又要提高强度；对山区非均匀块石回填地基和抛石填海地基主要提高承载力和均匀性，降低压缩性。因此，有效加固深度是指：从最初起夯面（夯前地面整平标高）算起，不完全满足工程设计要求的地基土，经强夯加固后，以某种方法测试土的强度、变形等指标，达到工程设计要求的深度。而强夯法处理溶洞的有效加固深度是指通过一定的夯击能，击穿需要处理溶洞顶板的厚度。

4.2 溶洞强夯处理需要达到的目的

根据公路工程路基施工的要求及本工程的地质地条件，结合本工程的特征，在强夯加固后地基必须达到如下之要求：

①利用动力固结原理，对浅层溶洞采取击穿、回填、压实，改变灰岩以上土层的力学性能，加速基底下卧软土层的排水固结，提高地基土的强度，降低土的压缩性，减少路基的沉降量：

②提高土层的均匀性、密实性，尽量减少路基的沉降差异；

③加固后，亚粘土形成一个良好的隔水层，阻碍地下水进入灰岩内，控制溶洞进一步发育；

④加固后的灰岩与其上土层开成一个具有良好的、整体性的硬壳基底，以满足公路工程的荷载要求。

4.3 试验性施工参数的确定

强夯设计施工参数取决于设计指标和需要加固土层的厚度以及地基土的性质确定。根据公路工程路基施工技术规范的要求，以及本工程需要处理溶洞顶板厚度与溶洞跨越之比小于0.8的溶洞。参照一定的夯击能以及土的性质等，强夯可能影响到的有效深度，试选夯击能、夯击次数、夯点间距、夯击遍数、间歇时间等试夯参数，在不影响工程质量的情况下，以合理处理经费达到期望的技术指标。

结语

桥梁桩基础施工中，遇到溶洞的情况并不少见，作为地下隐蔽工程，给施工带来很大困难。本文结合工程实例，通过对桥梁孔桩开挖过程遇到的溶洞为例，分析溶洞的处理方法，希望可以为类似工程的施工提供参考。