復雜巖溶地區橋梁樁基施工技術

【摘要】結合洛湛鐵路YH2標橋梁樁基施工的中所遇到的溶洞、串珠狀溶洞及斜面巖等復雜地質情況，介紹在復雜巖溶地區沖擊鉆孔成樁施工中所遇到的各種問題及采取的相應措施，為類似工程施工提供經驗借鑒。

【關鍵詞】復雜巖溶；樁基；施工技術

【中圖分類號】U449.5【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)05-0237-01

1工程概況

洛湛鐵路YH2標位于湖南省永州市內，南與廣西毗鄰，屬典型的喀斯特地貌，溶洞及溶槽大部分被第四系地層覆蓋，土層厚0～30m，巖溶大多屬中等～強烈發育。管段內橋梁工程采用沖擊鉆孔樁基礎，大部分地區巖溶比較發育，地質結構復雜，不可預見因素多，特別是DK60+681雙中三線大橋位于沖溝谷地，樁基集中，設計樁長30～64m，樁基穿過多個溶洞串及地下暗河，施工過程中坍孔、卡鉆、漏漿、翻冒清水、偏孔及混凝土流失現象極易發生，給施工帶了很多困難。

2施工中常見問題

雙中三線大橋采用沖擊鉆沖擊成孔。其成孔原理與其他地質條件的鉆孔樁是一致的，但由于巖溶地區的特殊性，成孔過程要困難的多，遇到的問題也特別多，主要體現在以下幾方面。

2.1漏漿塌孔當鉆進過程擊穿溶洞頂板時，孔內泥漿突然下沉流失，這樣孔外壓力大于孔內壓力，造成孔壁坍塌;也可能造成臨近地面塌陷，危及施工安全。

2.2偏孔由于溶洞發育的無規則性，溶洞頂板或穿過溶洞后的底板巖面常為傾斜的，或在溶洞中有巖石探入，造成一空一實、一軟一硬，常發生偏孔現象。處理偏孔的過程需較長時間，嚴重影響樁基施工的質量和進度。

2.3縮徑常見于充填性溶洞，當溶洞內充填物為軟～流塑狀黏土時，容易發生縮孔現象。

2.4卡鉆、掉鉆在施鉆過程中由于施工不當，在穿越頂板厚度時經常發生卡鉆頭，或由于嚴重失漿，孔內失去壓力平衡，引起塌孔埋鉆頭等現象。

3鉆孔中采用的技術措施

根據設計提供的地質勘察資料，并結初期施工時遇到的問題，針對不同的巖溶情況，主要采取了鉆孔前的預注漿處理、回填片石和粘土進行二次鉆孔、護筒跟進、爆破松動斜面巖層等技術措施。

3.1預注漿處理法對于填充或半填充溶洞，為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間，并達到一定的強度（5MPa以上），防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生，可采用注水泥粉煤灰漿的方法進行處理。通過注漿使溶洞中的砂、礫等土體經過滲透作用板結；溶洞中的稀土、亞粘土等土體經過劈裂、擠密作用得到加固，最后經過充填作用填滿溶洞。

3.2回填片石和粘土進行二次鉆孔①粘土片石拋填法適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，優點是方便、快捷，節省費用。②當鉆孔至溶洞層時，一般護筒內泥漿會全部流失或部分，嚴重時會造成塌孔，這時可采用片石加粘土（按1：1體積比）回填，溶洞較大時可加入部分水泥，回填一層、采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實，直至回填至溶洞頂部1～2m。③溶洞回填完成后，向鉆孔內注入稠度較大的泥漿，使其自然浸入片石縫隙內，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內，形成泥石護壁。若溶洞內泥石護壁出現漏漿時，應反復回填、沖擊，直至形成泥石護壁不再漏漿為止。④鋼護筒必須穿透砂礫及卵石等透水層座落在不透水層上，尤其是多層溶洞，以防止溶洞漏水，孔內水頭急劇下降而造成坍孔。

3.3鋼護筒跟進法①在溶洞較大，洞內無填充或有流塑充填物，漏水嚴重或與暗河連通時，采取片石粘土回填、灌注混凝土仍然無法成孔時，可采取鋼護筒跟進法施工。這種方法就是一面沖孔、一面接高護筒，并將其振動下沉至已鉆成的孔內或溶洞內，用以阻斷溶洞內流塑充填物或水的流動，便于鉆孔施工。②當采用泥石筑壁法沖孔已穿過多個溶洞，并且均已造壁成功，在繼續沖孔時，上面已形成的泥石護壁突然坍塌并且漏水，這時已無法再進行泥石護壁，可以將鋼護筒跟進到塌孔處堵漏，漏幾個溶洞，就跟幾個溶洞。③在垂向溶洞較多樁基較長，鋼護筒跟進很困難，鋼護簡不能一層跟進到底時，可先下一層大護筒跟進，這個護筒的直徑應大于樁徑20cm左右。當大護筒不能下沉，下面的溶洞又無法處理時，需再下一層護筒跟進。施工中為保證鋼護筒順利下沉，要求樁孔要豎直，無歪斜無縮頸。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，要用卷板機成型，鋼護簡要有一定的剛度，鋼板厚以8～10cm為宜。

3.4爆破松動斜面巖層法雙中三線大橋11號墩樁基在鉆孔中遇到的傾斜巖層，沖擊錘落下后吊繩明顯偏向孔壁一側，采用小沖程和填片石的方法均未取得較好的效果。后采用水下爆破松動斜面巖層，取出錘頭，將炸藥用塑料袋密封后捆綁在一塊較大的片石下面，放入孔底起爆，再采用小沖程進行沖擊鉆孔，每爆破一次可進尺20～30cm。

4灌注混凝土過程中的問題與處理

溶洞區的孔樁灌注與其他地質條件沒有區別，但對溶洞發育區由于成孔過程中溶洞是否完全充填，超灌混凝土量在施工時難以掌握。在以后遇到該類情況時采用以下兩種方法有效的解決了這個問題:一方面不論溶洞大小，是否有充填，都回填片石;另一方面增加混凝土原材料的儲備量，灌注完成后應靜待一定時間，及時觀測孔內泥漿變化情況，不要急于提升導管，發現異常，要及時補充混凝土，以防造成廢樁。最后的導管埋深應適當深些，以確保發生異常時有補救措施。

參考文獻

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