2022年溶洞處理專項方案

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樁基概況

廣清高速連接線主線高架橋97X-a樁樁基設計直徑200cm，設計樁長43.7m，嵌巖樁基礎，混凝土標號為c25。

二、

地質情況

根據(jù)地質勘察報告資料，該樁地層由上而下為素填土、耕植土、淤泥、粘土、全風化粉砂質頁巖、全風化炭質頁巖、溶洞、微風化含炭質灰?guī)r、溶洞、微風化含炭質灰?guī)r、溶洞、微風化含炭質灰?guī)r、溶洞、微風化含炭質灰?guī)r。該樁有四層溶洞呈串珠型分布，上面三個溶洞較小，分別為0.8m、1.2m和1.2m，最下一層溶洞高度為9.1m，四層溶洞總高度為12.3m，溶洞內(nèi)均為軟塑狀粘土全充填。

三、

施工方案的確定

針對該樁溶洞較大且呈串珠型分布，施工技術難度較大，該工程又為市重點工程，我公司從嚴把質量關，確保工程進度，確保施工安全考慮，把該樁做列為重中之重并按設計要求作相關施工監(jiān)控。專門組織所有技術人員討論、研究方案并學習有關溶洞處理方面的知識。根據(jù)該樁溶洞情況，溶洞內(nèi)全為流塑狀粘土全充填，溶洞位置較深，最后確定先采用沖擊鉆成孔，投放拋填物的方法處理溶洞，后考慮采用下放鋼護筒的方案。

四、

施工前的準備

1、

人員組織

項目部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處理的措施，并且成立了溶洞處理應急小組。施工現(xiàn)場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班，發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學習溶洞處理的知識，使他們對溶洞處理心中有數(shù)。總之，在人員組織方面，明確分工，各負其責。

2、

材料準備

片石100m3，粘土20m3，水泥10t，編織袋200條，鋼護筒30m。

3、

機械配備

裝載機40型一臺，16t吊車一臺，小斗車10輛。

五、施工過程控制

該樁護筒頂標高為11.005m，設計孔底標高-35.5m，應鉆深度46.505m。采用沖擊鉆成孔，鉆頭直徑2.10m（加大鉆頭直徑，使成孔直徑不小于2.1m，為下放鋼護筒做準備，鋼護筒直徑2.09m），鉆頭質量4000kg，后換為7000kg原裝鉆頭。本樁1月1日開鉆，1月16日穿過最后一層溶洞，鉆孔深度40.1m。

上部松軟地層厚度9.29m，鉆進速度較快。泥漿顏色灰黑色，且有臭味。上面兩個溶洞較小，分別為0.8m和1.2m，中間間隔只有10cm，兩溶洞已基本聯(lián)為一體。鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.6m時，向孔內(nèi)拋投片石高度0.5m，以平衡鉆頭，防止穿破溶洞時出現(xiàn)孔斜。沖程控制在0.8m，平穩(wěn)沖砸。經(jīng)仔細觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無擺動，孔位無偏斜。鉆進溶洞后，無漏漿，鉆頭進尺稍微加大。為保證固壁良好，向孔內(nèi)投放片石1.5m，以0.6m的小沖程鉆進，鉆進1m后，再次投放片石1.5m，其中夾雜投入粘土，鉆進時進尺較小，遂加大沖程至1m，鉆進過程中無異常現(xiàn)象發(fā)生。溶洞內(nèi)鉆進時，泥漿比重為1.6。

第二層溶洞與第三層溶洞之間為5.4m的微風化含炭質灰?guī)r，巖質較硬，進尺慢，鉆頭損壞嚴重。我部及時進行調(diào)整改裝鉆頭（質量4000kg）換為7000kg的原裝鉆頭。第三層溶洞穿破后，未見漏漿現(xiàn)象，由于該層溶洞較小高度只有1.2m，鉆頭穿破溶頂后隨即向孔內(nèi)投放片石1.5m，并用0.6m左右的小沖程反復沖砸以固壁。鉆進過程中無異常。

第四層溶洞最大，溶洞高度為9.1m，溶洞位置在孔深31m至40.1m之間。鉆頭進入溶洞后進尺加大。泥漿有輕微漏漿現(xiàn)象，隨即提出鉆頭，向孔內(nèi)投入片石及粘土，厚度1.5m，然后以0.6m的沖程沖砸。進尺1m后泥漿由灰黑色漸變?yōu)辄S褐色。根據(jù)地質勘察報告溶洞內(nèi)全為黃褐色粘土充填，實際地層與設計相符。由于該層溶洞大，拋投的片石大部分取用大直徑片石，尺寸25～40cm。溶洞內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象，粘土未裝袋拋投，只是夾雜于片石內(nèi)投入。該溶洞處理時，均采用每鉆進1m投放片石及粘土1.5m重復鉆進的方法。溶洞內(nèi)泥漿比重始終控制在1.6以上。施工過程中由于鉆頭質量較大，鉆機主機出現(xiàn)一點故障，中間間隔了一段時間。

9.1m溶洞處理歷時5天。

四層溶洞處理時，泥漿比重均在1.6以上，泥漿未加水稀釋，只保持循環(huán)，濃度較大。

六、處理效果

該樁從開鉆到穿過最后一層溶洞，歷時16天，鉆孔深度40.1m。其中溶洞處理共耗時7天，溶洞總高度12.3m。溶洞處理拋投片石共計75m3，粘土18m3。我部采用拋填片石及粘土的方法，成孔質量良好。鉆進過程中無塌孔、吸鉆、埋鉆及卡鉆現(xiàn)象。鉆頭上下自如，無孔斜、縮孔現(xiàn)象。

七、混凝土灌注

混凝土采用垂直導管法進行灌注，采用商品混凝土并派實驗人員前往混凝土廠家進行質量控制，根據(jù)灌注情況隨時調(diào)節(jié)混凝土性能，較好的滿足了施工需要?，F(xiàn)場由專業(yè)工程師控制灌注進度并根據(jù)地質情況控制埋管深度，保證成樁質量。當灌注到溶洞位置時保持較大的埋管深度，防止混凝土由于擠破護壁后突然下沉，造成斷樁。施工過程中保持埋管深度不小于5m，沒發(fā)現(xiàn)混凝土面下降現(xiàn)象。但當灌注到溶洞位置時，混凝土面上升緩慢，尤其是孔深35m～33m位置時，平均每上升1m需要混凝土8m3左右，混凝土浪費嚴重。但翻漿正常，下料順利。灌注完畢后，混凝土方量比設計多出60m3。

八、體會和心得

1、鉆頭鉆至溶頂時，為防止由于溶洞頂板巖層厚度、硬度不均而出現(xiàn)斜孔，除采用拋填片石平衡鉆頭外，也可采用質量較大的鉆頭處理。

2、溶洞處理時，速度稍微放慢一些或稍停一段時間，可促使片石和粘土的固結利于固壁。

3、充填物的溶洞采用拋填物的方法處理是可行的，但為了避免發(fā)生縮孔，可采用大塊片石。

4、溶洞內(nèi)泥漿濃度要大，比重不小于1.6。

5、如孔內(nèi)泥漿不是大量流失，粘土可不裝袋投入。

6、因溶洞內(nèi)為流塑狀粘土，即使孔內(nèi)不漏漿，為加大泥漿濃度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土3：1的比例加入。

7、當處理住漏漿時或到達溶洞位置但不漏漿，要向孔內(nèi)拋填片石及粘土進行固壁，小沖程反復沖砸，使拋填片石充分擠入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量過大，保證成樁質量。

橋梁樁基施工中溶洞處理方法2009-06-0119。58橋梁樁基礎施工中，遇到溶洞的情況并不少見，作為地下隱蔽工程，給施工帶來很大困難，如處理方法不當，往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生，甚至威脅橋梁運營安全。因而充分了解橋區(qū)樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內(nèi)充填物形狀等，采取穩(wěn)妥的措施，保證施工的順利進行，十分重要。京珠高速公路粵境南段大鎮(zhèn)至廣州太和段全長122.34km，路基寬3315m，許多橋梁均通過巖溶區(qū)。其中第19標段處于南嶺中南段，地質構造上屬于華南褶皺帶的一部分，區(qū)域地質構造輪廓主要有ne向及ew向構造帶。3座立交橋樁基設計為嵌巖樁，均處于石灰?guī)r地區(qū)。設計地質資料顯示有少量小溶洞，但在施工中發(fā)現(xiàn)地質資料不準確。通過地質補鉆揭示溶洞發(fā)育，洞內(nèi)漏水，分布復雜，最大洞高約5m，溶洞層數(shù)多達5層。鉆孔施工過程中發(fā)生過漏漿、地面塌陷等事故，增加難度且影響進度。工程勘察對溶洞區(qū)樁基施工前一般采用物探或其它如電磁波層析ct探測等方法探明溶洞的具體情況。因此，在施工首根樁時發(fā)現(xiàn)地質情況與設計資料出入較大后，選擇逐樁超前鉆探，并按設計樁尖標高在完整基巖內(nèi)加深5m，確保橋梁的安全可靠性。

下面簡要介紹和總結下國內(nèi)其它大型橋梁樁基施工中溶洞的處理方法：

（一）廣和大橋主橋基礎溶洞處理

廣和大橋位于XX市XX縣區(qū)石井鎮(zhèn)鴉崗村的白坭河水道上，大橋全長791m，橋寬36m，最大跨徑120m。其基礎采用鉆孔灌注樁，其中：φ150cm64根，φ200cm44根，共108根。施工總工期22個月。本橋位地質屬于第四紀沉積層覆蓋之下，基巖主要為石灰統(tǒng)壺天灰?guī)r。這些石灰紀地層沉積成巖以后，經(jīng)歷了漫長的地質年代和多次構造運動，形成北東向褶皺，并有大致平行于褶皺軸向的縱斷層和大致與之垂直的橫斷面層。后來經(jīng)歷了侵蝕和剝蝕作用，并在地下水的化學和機械作用下形成一系列巖溶地貌，最后在第四紀全新世珠江三角洲最后一次海侵中，形成以沖積相為主的第四紀松軟沉積層。從地質資料分析，溶洞分布較廣。主橋位溶洞分布廣而多。在橋位方案論證中，第一方案，28個鉆孔，有12個發(fā)現(xiàn)了溶洞；第二方案，28個鉆孔，有17個發(fā)現(xiàn)溶洞；第三方案，28個鉆孔，有11個發(fā)現(xiàn)溶洞，最大的溶洞約16m。溶洞按其填充狀態(tài)可分為空的、半填充的和完全填充的三類：按其填充物的性質可分為粘性土、砂礫和稀土三類；按其漏水情況可分為漏水和不漏水兩類。溶洞的走向與河流的流向相同。根據(jù)上述地質條件，從技術、經(jīng)濟等方面經(jīng)過比較，選擇了靜壓化學灌漿法、套內(nèi)護筒法等施工技術配合使用處理溶洞，取得預期的效果，推介如下。

1主橋樁基對溶洞的處理。主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺上用地質鉆于樁中心進行超前鉆，必要時增加鉆位。根據(jù)超前鉆的結果，確定護筒的打入深度。有溶洞的樁位，護筒沉至風化巖層，置于強風化巖面上，這樣可穿過土洞。護筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護筒沉放要穿過淤泥質亞粘土、砂礫層，置于砂礫質亞粘土層至少2m深。根據(jù)溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。圖1布孔平面及剖面示意方案a當溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在3m以內(nèi)的，在鉆孔樁施工前先進行預處理，采用靜壓化學灌漿法固填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結體達到一定強度以后再鉆孔施工。方案b當溶洞為空洞，且深度在3m以上的，擬用套內(nèi)護筒法施工，即用內(nèi)護筒穿過溶洞的施工方案。

2方案：a方案，b施工方法

2.1方案a（靜壓化學灌漿法）施工方法2.1.1技術要求

溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度（20mpa以上），防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工，在鉆孔樁施工之前進行，相當于在樁基礎施工過程中，于鉆孔樁施工工序之前加入一道預處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。圖2用鉆機鉆頭鉆桿壓沉內(nèi)護筒示意單位：cm2.1.2施工方案

（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經(jīng)濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，采用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。

（2）靜壓化學灌漿的加固特點漿材可在幾秒或在幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟。漿材的結石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴散方向是往小主應力面方向，漿液固化后，小主應力面得到加固，而原次小主應力面變成小主應力面。這樣，通過對小主應力面反復不斷的加固，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔。靜壓化學灌漿的關鍵在于漿材的配方和工藝。

圖3內(nèi)護筒底部及頂部灌漿封縫示意單位：cm（3）工藝設計布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔（見圖1）。鉆孔：孔徑80mm，孔深要求達到最深溶洞的底部。

材料：普硅425＃水泥（新標準為普硅32.5mpa水泥）與化學漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進行全孔灌漿，要求少量多次、反復灌漿。

2.1.3主要施工機械設備

主要機械設備有。bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鉆機，泥漿攪拌機和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。

2.2方案b（套內(nèi)護筒）施工方法2.2.1內(nèi)護筒長度的確定護筒長度l＝h＋3（m）（h為地質超前鉆確定的溶洞高度）

2.2.2內(nèi)護筒內(nèi)徑的確定內(nèi)護筒內(nèi)徑應大于φ220cm，同時外徑應小于外護筒內(nèi)徑5cm左右，如果只下一次內(nèi)護筒（一層溶洞），內(nèi)護筒內(nèi)徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護筒內(nèi)徑為240cm）。當遇到第二層溶洞時，第二層溶洞的內(nèi)護筒（即第三次護筒）選用220cm內(nèi)徑。

2.2.3溶洞頂部沖孔

根據(jù)超前鉆的資料，當鉆孔施工接近溶洞頂部時，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機（gps－30），采用沖擊鉆機ykc－30沖孔，沖孔鉆頭外徑235cm。用沖擊鉆沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測試檢查，其它施工工藝及注意事項與常規(guī)相同。

2.2.4內(nèi)護筒的沉放方法

（1）當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護管，用吊機（或沖機自吊）把內(nèi)護筒放入外護筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時，gps－30鉆機重新就位。

（2）護筒沉設利用gps－30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，使內(nèi)護筒隨鉆頭的鉆進而下沉，直到溶洞的底部（如圖2）。

2.2.5內(nèi)、外護筒間空隙及內(nèi)護筒與溶洞底部間空隙的處理（1）在內(nèi)護筒底部及頂部100cm范圍內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂（見圖3）。（2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進行灌漿處理。灌漿后，內(nèi)護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結，固結強度要求達到30mpa，其抗?jié)B系數(shù)可達10－7m／s。灌漿處理后，即可重新沖孔。

（3）在內(nèi)護筒頂部及底部100cm范圍內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土，內(nèi)護筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。

（4）對于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結空隙進行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強度，并且增加內(nèi)、外護筒間的膠合力。

（5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當符合設計及規(guī)范要求時，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同，并不贅述。3結語

3.1根據(jù)溶洞的不同類型，用方案a、方案b進行分類處理，處理方法可靠，各項技術指標均能滿足設計要求。

3.2化學灌漿法對溶洞的預處理達到預期目的，有效防止了鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔現(xiàn)象，可保證成孔及水下水泥混凝土澆注等工序順利完成。套內(nèi)護筒法要求對施工過程的每個環(huán)節(jié)（從確定內(nèi)護筒長度、內(nèi)徑到沉放方法乃至內(nèi)外護筒間空隙、內(nèi)護筒與溶洞底部間空隙的處理）都必須落實到位，便可順利成孔。

3.3只要對其施工過程嚴格把好技術關，可有效縮短工期，保證了工程質量與經(jīng)濟效益的雙贏。

（二）廣州花都新雅橋

廣州花都新雅橋位于新華鎮(zhèn)建設南路與雅瑤鎮(zhèn)交界處，是連接XX縣區(qū)重要交通紐帶。由于地質情況復雜，地下溶洞有3種情況：①覆蓋層中的土洞內(nèi)一般有充填物，但不密實，空洞范圍一般不大；②基巖中的小溶洞，洞內(nèi)無充填物，或有充填物，但不密實，即小空洞；③基巖中的大溶洞，洞內(nèi)無充填物，或有充填物，但不密實即大空洞。溶洞樁基施工方案：

1、對①、②兩種情況，要求施工采用常規(guī)的溶洞處理方法，即洞頂打穿后拋填粘土、碎石、整包水泥后沖擠壓密實，凝固后復沖。

2、對③種情況，則要求施工先進行溶洞內(nèi)的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰漿填滿，7天后再進行成孔。對少量上面覆蓋層地質較差的、砂礫層很厚的、一旦漏漿會塌孔情況，則采用加打鋼護筒護壁措施。溶洞樁基處理方案：

1、對于封閉的比較小的溶洞，采取注漿措施，提供成孔條件穿過溶洞。若洞內(nèi)無填充物，則采取先填充碎石或干砂，然后注漿；若充填物呈軟塑狀態(tài)時，直接注漿固結。

2、溶洞內(nèi)無填充物需向洞內(nèi)填充砂子的，選擇一個合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。用壓風機將干砂壓入，為防止洞內(nèi)高壓阻止灌砂，利用其它孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積，壓力穩(wěn)定，即可停止。

3、對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。樁基套管鋼護筒要求

φ1200mm樁的套管鋼護筒的內(nèi)徑為1350mm，采用10～12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護筒長度為24～32m，分節(jié)運到現(xiàn)場。有大溶洞需要打鋼護筒的樁基，先用φ1350mm的樁機錘成孔至溶洞頂，采用60kw以上的振動錘和25t以上的吊機配合打設鋼護筒。鋼護筒采用分節(jié)吊裝焊接，分節(jié)高度為8.0～10.0m，孔口對焊，振打入樁孔內(nèi)，一般每節(jié)振打只需5～20分鐘。實施情況：

施工過程中，曾發(fā)生過以下幾方面的情況，按相應要求采取了巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術處理，取得很好的施工效果：

1、原設計樁底巖層不好。多次遇到?jīng)_孔快到終孔標高時，但巖樣不是微風化巖，不能終孔，需超前鉆取樣重新確定樁底標高。

2、意外跑漿。地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

3、遇到巖面是斜面，發(fā)生了偏孔，應低錘輕沖擊、慢沖擊，要多次拋塊石糾斜，因為打斜巖應低錘輕沖擊、慢沖擊。

4、遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌錘現(xiàn)象。

5、遇到混凝土卡管及混凝土不合計量的現(xiàn)象，測試分析混凝土由于坍落度為12cm及施工人員未用水沖洗濕潤管，混凝土和易流動性差是造成塞管的原因，混凝土坍落度以18～22cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注與計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應增加，備料應不少于十立方米。施工驗樁結果：

整座橋樁基的質量是符合設計要求的，達到優(yōu)良級標準（超聲波檢測結果一類樁占98％以上，其余也均為合格樁）。盡管巖溶地區(qū)地下情況千變?nèi)f化，但通過我們的認真分析，采取有效的巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術對策、措施來處理施工，做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，巖溶地區(qū)樁基沖樁施工質量安全也是容易控制的。

通過本工程的實踐，我們認為。巖溶地區(qū)樁基沖樁施工的施工技術措施，應做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，一定能達到我們施工的期望。

（三）京珠高速公路靠椅山至大鎮(zhèn)段

京珠高速國道主干線粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段54座橋梁中，有17座處于溶洞地區(qū)。其中練屋中橋、壩子中橋和橫石水大橋巖溶極為發(fā)育，樁的垂向溶洞個數(shù)為1~13個，其中最大的達22.1m。溶洞內(nèi)有的有充填物，多為亞粘土或亞砂土；有的為半充填或無充填（空洞）；有的溶洞不漏水，有的為半漏水。在這橋梁施工中，遇到許多問題，經(jīng)采用相應措施，比較圓滿地完成了樁基的施工任務。

2溶洞地質樁基的施工方法

2.1常規(guī)成孔法（按照無溶洞地質考慮）當溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不官溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工?？梢圆捎萌斯ね诳谆驔_擊鉆成孔。練屋中橋大多數(shù)溶洞內(nèi)充填物為亞粘土，物理力學性質較好，濕密度1.88g/cm3，天然孔隙比為0.899，塑性指數(shù)為12.3%，容許承載力為190kpa，洞內(nèi)的土質和溶洞外的土質沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。練屋中橋和橫石水大橋在樁的上部采用人工挖孔，自地表挖至11~17m時，已經(jīng)穿透了透水層和一些溶洞，施工沒有受到溶洞的影響。再往下改為沖擊鉆成孔，也不骨出現(xiàn)漏漿和坍孔現(xiàn)象，按照正常的地質情況施工。

2.2片石粘土筑壁法

溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內(nèi)，但存在嚴重漏水，護筒內(nèi)水頭高度不能保持時，可采有片石加粘土（按1：1體積比）回填沖擊，使其形成泥石護壁。反復多次回填片石粘土，反復沖擊直至形成泥石護壁不再漏漿為止。練層中橋和橫石水大橋大部分樁基是采取這種方法成孔的，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護簡必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。在地下水容易控制的地質情況下，也可以采取人工挖孔砼護壁的方法施工，并且要穿透透水層，座落在亞粘土層上。練屋中橋、橫石水大橋均采取這種方法施工。有些樁在施工中幾次嚴重漏水，護筒內(nèi)水頭高度急劇下降，均未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。練屋中橋第一次進場的施工隊，就是因為鋼護筒很短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導致鉆頭被埋在孔內(nèi)。打油林小橋4X樁、壩子中橋14X樁也都由于這個原因造成坍孔。壩子中橋9X樁坍孔時還將鉆頭埋在孔中。

2.3鋼護筒跟進法

溶洞較大，洞內(nèi)無充填物或流塑充填物，漏水很嚴重，采取片石加粘土反復打密，仍然無法形成泥石護壁的，可采取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，并且將其震動下沉至已鉆成的孔內(nèi)，有以隔斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的活動。

鋼護筒跟進有兩種施工方法。一是沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法。還有一種情況就是樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏，漏幾個溶洞鋼護筒跟到幾個溶洞。

當?shù)叵滤苄〔⑶胰菀卓刂茣r，應優(yōu)先采用人工挖孔、砼護壁的方法施工。這種方法的優(yōu)點是速度快、質量好、成本低。

人工挖孔樁所有樁孔可以同時開工，進展快。砼護壁的中心、垂直度及孔徑大小易于控制，使鋼護筒和井壁有較小的間隙，利于鋼護筒下沉，給一層護筒到底創(chuàng)造了條件。人工挖樁設備簡單、成本低。但人工開挖法受一定深度限制，并要注意工人的安全。

在地下水非常豐富、樁孔內(nèi)的水不易抽干、人工無法挖孔作業(yè)時，可采用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工。施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。一般鉆頭外徑和鋼護筒內(nèi)徑空隙控制在3~5cm，保證沖擊店在護筒內(nèi)順利提升或下沖為度。在護筒跟進很困難時，可以先下在大護筒后下小護筒，然后割掉在大護筒下緣以上的內(nèi)護筒，以保證樁砼與外護筒的連接。如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數(shù)較小，不能使鋼護筒下沉時，可采用小藥量電雷管焊破，保證鋼護筒順利下沉，可在井口上部估一個簡易導向裝置進行控制。

在井口用20槽鋼焊一個井字架，兩槽鋼間的距離大于鋼護筒外徑10mm左右。在距孔口4~5m的位置設一個導向用的環(huán)形鋼筋，內(nèi)徑也是大于鋼護筒外徑10mm左右，錨固在砼護壁上，鋼護筒沿這兩個定向裝置下滑。上下鋼護筒拼接時，用2臺經(jīng)緯儀（或2人持垂球）在兩個垂直方向看護筒邊緣均在豎直線上，護筒是豎直的。拼好的鋼護筒沿導向裝置下滑。

為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為8~10mm為宜。由于鋼護筒外緣與人工挖樁砼護壁或沖擊鉆的孔壁還有一定的問隙，樁頂在水平力作用下可能產(chǎn)生一定的水平位移，在施工中可采取一些措施予以解決。（1）將鋼護筒上端4~5m左右高度割掉（在人工挖樁有砼護壁的情況下可以這樣做，否則易坍孔），澆注樁身砼并與砼護壁連在一起，5m以下的部分也可滲入一些砂漿，使鋼板和孔壁也能連接在一起。這樣做既保證了樁的質量，還可節(jié)約一部份的鋼板。

（2）在孔口澆注厚30cm的砼封蓋。在封蓋上鋼護筒和井壁間預留2個孔，一個孔用作注漿，一個孔留作排氣。用灰漿泵將水泥漿壓入護筒與護壁間的孔隙中，將灌注樁與井壁連在一起。3坍孔

鋼護筒只有1~2m高，座落在砂礫和卵石層上。當沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，砂礫和卵石層失去穩(wěn)定，形成漏斗狀的坍孔。壩子中橋9X孔、打油林小橋4X孔均由于鋼護筒埋得太淺，沒有座落在亞粘土不透水層上，造成坍孔。

3.1.1預防坍孔的方法

（1）在地下水可以控制的情況下，可優(yōu)先考慮人工挖樁砼護壁，穿過透水層座落在不透水的土層上，這種方法預防坍孔比較有效。練屋中橋和橫石水大橋都采用了人工挖孔砼護壁，并且都座落在亞粘土層，即使溶洞漏水很厲害，在回填片石粘土反復沖擊反復漏水的情況下，仍未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。

（2）采用沖擊鉆沖孔施工時，可將鋼護筒座落在亞粘土層上，再繼續(xù)沖擊成孔，也可避免坍孔。

（3）發(fā)現(xiàn)漏漿及時補水。

3.1.2坍孔的處理方法

（1）當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，并暫停一段時間后，再深埋鋼護筒不透水層方可重新鉆孔。

（2）當成孔深度較大時，可將鋼護筒一直座落在坍孔的嗽叭口