樁基礎(chǔ)在公路巖溶中的處理技術(shù)探討

摘 要：在公路施工中可能會出現(xiàn)溶洞等不良地質(zhì)情況，當(dāng)公路穿過可溶性巖層時(shí)，有的溶洞巖質(zhì)破碎，容易發(fā)生坍塌，為此必須對公路穿過的溶洞采取處理，本文將針對樁基礎(chǔ)在的溶洞中的處理而展開探討，為同類工程展開探討。

關(guān)鍵詞：公路施工 溶洞處理 樁基礎(chǔ) 不良地質(zhì)

中圖分類號：U443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）0059-01

當(dāng)公路穿過可溶性巖層時(shí)，有的溶洞巖質(zhì)破碎，容易發(fā)生坍塌。有的洛洞位于公路底部，充填物松軟且深，使公路基底難以處理。有時(shí)遇到填滿飽含水分的充填物溶槽，當(dāng)坑道掘進(jìn)至其邊緣時(shí)，含水充填物不斷涌入坑道，難以遏止，甚至使地表開裂下沉，山體壓力劇增。有時(shí)遇當(dāng)施工達(dá)到溶桐邊緣，各工序應(yīng)緊密銜接，支護(hù)和襯砌趕前。同時(shí)應(yīng)利用探孔或物探作超前預(yù)報(bào)，設(shè)法探明溶洞的形狀、范圍、大小、充填物及地下水等情況，據(jù)以制訂施工處理方案及安全措施。在溶蝕地段的爆破作業(yè)應(yīng)盡量做到多打眼、打沒眼，并控制爆破藥量減少對園巖的擾動。

1 樁基溶洞處理方案考慮

對于公路溶洞處理方案有多種，但總體來說應(yīng)當(dāng)以較安全合理，而且節(jié)約成本為原則。一般情況下對于樁基處于單層或?qū)訑?shù)不多溶洞區(qū)（≤3層），洞高小于3 m，洞內(nèi)有砂或砂土等填充物的，一般采用短沖程、快頻率的沖擊方法逐漸將洞頂擊穿。在沖擊過程中如果發(fā)現(xiàn)有漏漿情況，應(yīng)采取拋填片石和黃泥、加大泥漿比重和水泥混合物的填塞方法消除漏漿現(xiàn)象。

對于樁基處在多層溶洞，而且溶洞出現(xiàn)較大的洞高，同時(shí)溶洞內(nèi)填充物基本為流塑狀態(tài)時(shí)，則從實(shí)踐效果來看，可適宜采用注漿法處理溶洞，也可以采用混凝土置換法處理。對于樁基處在多層溶洞，而且溶洞較大，但是溶洞內(nèi)無填充物，或者即使溶洞內(nèi)有填充物，但各層填充物不同，或呈半填充狀態(tài)，甚至在相鄰樁位間形成串珠狀不規(guī)則溶洞狀態(tài)時(shí)，還可以考慮采用護(hù)筒跟進(jìn)法施工。

2 工程實(shí)例分析

某國家高速公路第16標(biāo)段主線起點(diǎn)K11+800，終點(diǎn)K21+480，全長約9.68 km。本標(biāo)段屬丘陵區(qū)，地層由第四系沖積層亞粘土、砂，礫石層為主，主要溶洞分布在線路K15+880～K17+250段。冷坑水大橋，冷坑互通A匝道，于屋分離，AK0+480格江村車行天橋，K17+225格江村車行天橋，地面多為稻田，旱地，地表為第四系沖洪積河流一級階地，沉積砂礫石，亞粘土，層厚1.60～16.30 m，該區(qū)域是偶見孤立的卡斯特殘山其地表下形成隱伏溶洞，土洞，其大小，規(guī)模不一，形態(tài)各異，分布雜亂，對橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定不利。在本工程的施工中，我們遇到大量溶洞樁基，通過對溶洞樁基方案的合理選擇，樁基得到了比較順利的施工，以下結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)對樁基溶洞的處理方法作簡單的介紹。

在對樁基溶洞進(jìn)行施工前需要做一定的準(zhǔn)備工作，首先是對每根樁必須進(jìn)行地質(zhì)鉆機(jī)鉆探，通過鉆探資料詳細(xì)記錄地質(zhì)狀況、溶洞距地表深度、溶洞內(nèi)高度、填充物類型，并逐樁繪制出樁位地質(zhì)綜合柱狀圖，以便為制定相應(yīng)施工方案提供詳實(shí)依據(jù)。對樁機(jī)操作者和現(xiàn)場管理技術(shù)員都要進(jìn)行明確的交底工作，讓現(xiàn)場人員都明確溶洞的位置、大小和填充情況。根據(jù)對地質(zhì)柱狀圖的準(zhǔn)確分析充分了解每根樁的樁位地質(zhì)狀況。

3 公路溶洞處理施工技術(shù)

對于公路溶洞處理方法來說，目前處理方法有多種，在實(shí)際溶洞處理方案上應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況而采取相應(yīng)的處理技術(shù)。通過結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者提出當(dāng)前在溶洞處理方法上可考慮采取的方法，為同行提供參考。

3.1 穿越溶洞、土洞的處理方法

對于采取穿越溶洞的處理方法，可通過采用片石和水泥漿充填；而對于溶洞直徑大于1 m的情況，或者土洞和多層溶洞則采用鋼套管，采用的鋼套管至少要高出護(hù)筒20 cm，從而有效地防止了由于鋼套管的移位而造成混凝土的流失，而且應(yīng)當(dāng)確保鋼套管之間連接采取連續(xù)焊接，以有效地確保鋼套管之間連接的密實(shí)性。在鉆孔樁施工中，溶洞處套上鋼套管的主要作用是防止混凝土流進(jìn)溶洞，如果混凝土流進(jìn)溶洞，則將會給鉆孔樁造成較多的害處，從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，其危害包括：（1）浪費(fèi)混凝土；（2）若溶洞大，則會造成混凝土填不滿；（3）溶洞有水，會的較易導(dǎo)致混凝土離漸，砂，石，水泥易脫離；（4）較易造成混凝土掉落，使樁產(chǎn)生縮徑。

對于工程中的穿越土洞的處理鉆孔樁穿越土洞的處理方法與穿越溶洞時(shí)的處理方法基本相同，主要均采取鋼套管，由鉆機(jī)吊放至土洞處，把土洞口封閉住，其主要作用有可以有以下幾點(diǎn)：一是避免混凝土流失到土洞里；二是防止土洞頂部坍塌；三是防止跑泥漿進(jìn)樁內(nèi)。對于工程施工中出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，對其采取的造壁處理方法主要為：（1）填泥，孔內(nèi)若還有水，可用鉆機(jī)重新鉆孔造壁，要求泥漿比重較大；（2）填泥（可含片石，磚頭），孔內(nèi)漏干，可用錘沖擊擠壓進(jìn)孔壁而造壁；（3）孔內(nèi)都是巖石或塌石塊，則用錘沖擊；（4）孔內(nèi)塌掉了石塊，應(yīng)用錘沖擊成石粉，然后用泥漿泵清孔，沖擊與清孔應(yīng)多次交替進(jìn)行；（5）孔內(nèi)塌方，孔內(nèi)又還有泥漿時(shí)，則填泥（可含片石），然后鉆孔造壁；（6）漏漿時(shí)出現(xiàn)填泥造漿，則可采取一方面補(bǔ)充漏漿；另一方面可泥漿護(hù)壁補(bǔ)漏。

3.2 混凝土置換法

工程中還可能會出現(xiàn)較大的溶洞，如的溶洞的直接為8～20 m高，同時(shí)溶洞內(nèi)充填軟流塑物質(zhì)，填入塊石因孔壁自穩(wěn)能力差而不能進(jìn)尺，即可立即水下導(dǎo)管灌注混凝土至溶洞頂面以上不小于1 m處，同時(shí)待3～7 d強(qiáng)度后則重新在原樁位進(jìn)行；或斜溶洞半邊巖施工時(shí)，樁位偏移也可以采取這種方法。從工程經(jīng)驗(yàn)來看，為了能有效地達(dá)到節(jié)約工程成本，可考慮采取填入總體積20%左右的塊徑30 cm的新鮮毛石。

3.3 水泥封堵法

對于工程中出現(xiàn)的小型溶洞或漏漿空溶洞，則可考慮采取在沖孔過程中進(jìn)行塊石拋填時(shí)，同時(shí)在施工中為了加強(qiáng)臨時(shí)孔壁自重能力，可通過在錘擊施工同時(shí)，投入成袋水泥包，此時(shí)停止泥漿循環(huán)，低速慢擊，間隔12 h，也可取得較好的封堵效果。另外，當(dāng)采取在挖孔樁施工時(shí)，打入土釘后，溶洞流水流泥，采用干水泥拌小石子速凝劑，可較快固化，保證孔壁安全。

3.4 內(nèi)模法

對于工程中出現(xiàn)的對較小溶洞或土洞及垮塌地層，則挖孔可采取1/2磚模結(jié)合竹排、鋼筋、絮狀物、干式混凝土形成臨時(shí)支撐內(nèi)模，可500 mm深為一模施做，并及時(shí)澆筑混凝土護(hù)臂或鋼護(hù)筒跟進(jìn)作業(yè)。

4 結(jié)語

在公路施工中可能會出現(xiàn)溶洞等不良地質(zhì)情況，文章通過結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出溶洞處理方案，同時(shí)就不同的處理方法而提出其施工技術(shù)，為同行提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 王玉波，高振利.我國公路工程巖溶溶洞處理方法及其效果檢測[J].科技資訊，2009（1）：118-119.

[2]謝遠(yuǎn)耀，鄭冰林.百色至靖西高速公路隴內(nèi)隧道特大溶洞處理技術(shù)淺析[J]. 沿海企業(yè)與科技，2008（2）：31-33.