巖溶地質中的深孔樁基礎施工技術

劉 鴻

(貴州高速公路集團有限公司，550000)

巖溶地質中的深孔樁基礎施工技術

劉 鴻

(貴州高速公路集團有限公司，550000)

橋梁施工過程中，樁基施工的施工質量、進度、成本控制直接影響到工程質量、成本目標的實現，在巖溶、裂隙發育區，樁基溶洞處理更是至關重要，本文結合橋梁樁基的實際施工情況，針對所遇到的溶洞類型進行分析，提出了具體的溶洞處理措施，包括處理方案對比以及具體施工方法，確保樁基工程的順利進行，對于類似溶洞處理工程具有借鑒意義。

橋梁工程；樁基施工；溶洞處理；挖鉆結合

1. 程概況

廈蓉高速（貴州境）織金至納雍段龍井河特大橋為86m+160m+86m預應力混凝土矮塔斜拉橋,主橋橋梁寬度28米，雙向六車道，其中車行道凈寬22.5m，中央分隔帶4.5m，兩側防撞護欄各寬1m，左右幅整體設計。龍井河特大橋6#墩樁基礎采用群樁設計，按4行3列布置共12根圓型樁，樁徑均為2.0m，樁長67m。根據工程地質勘查報告，樁基依次穿過覆蓋層強風化灰巖和中風化灰巖，覆蓋層粉質粘土，厚度左幅為22～28米，右幅為10～14.7米；強風化灰巖巖體破碎；中風化灰巖較完整，存在潛伏巖溶危害。巖溶強發育，節理、裂隙極度發育。根據地勘圖顯示，所以樁基均有溶洞。

2 施工難點

①溶洞分布較密，平均長度比例為樁長的14%，其中最大比例為30.4%（ZJ11）；

②溶洞層數多，ZJ10、ZJ12各有四層溶洞；

③溶洞深度較深，其中ZJ10最深溶洞位置距設計樁頂有65米；

④溶洞高度較高，根據地質斷面圖顯示和推測，J08、 ZJ10、 ZJ12及ZJ11共同穿過一個大溶洞，最高處為12.4米（ZJ11），為大型開放型溶洞；

⑤溶洞基本為填充型溶洞，但據臨近墩柱的施工情況來看，場區內的溶洞實際上基本屬于無填充型，施工難度加大；

⑥分布在標高1400附近的溶洞可能與龍井河貫通，鉆孔施工中泥漿會不斷流失，造漿頻繁，孔壁易塌。

3 普通施工方案比選

在不同地質條件下，針對溶洞的具體特點，橋梁樁基溶洞處理的主要方案包括以下幾種：

3.1 全挖孔樁施工方案。挖孔樁施工方案適用于樁基土壤沒有較厚的砂石層或砂層，并且溶洞地下水位偏低。

優勢：施工方便、速度較快、不需要大型機械設備，人工護壁能有效的抵抗上部孔樁由塊石土帶來的側壓力；該種施工工藝可以通過提前釬探預測溶洞位置；對于小型溶洞（高度小于2米），可以通過加強護壁的厚度來封堵溶洞，處理小型溶洞效率較高。

劣勢：6號墩樁基深度為67米，深度較深，人工挖孔安全隱患大；根據地質柱狀圖，6號墩樁基溶洞部分屬于大型溶洞，溶洞較深，且部分溶洞段護壁教高，施工難度越大；6號墩樁基下部處于河面以下，地下水涌出量較大，不宜于挖孔施工。

3.2 全鉆孔樁施工方案。鉆孔樁施工方案適用于樁基土壤中存有較多的砂石、中粗砂、碎石等，并且有大量地下水涌出。

優勢：施工方便、施工速度快，安全，鉆進時不受深度的影響；對于溶洞，無論大小，均可以采用填充法或護筒跟進法進行施工；不受地下水涌水量影響。

劣勢：針對6號墩的開放型溶洞，鉆進時泥漿易流失，需多次回填黃泥造漿；且由于孔樁上部二十米左右為塊石土，泥漿流失后，孔壁側壓力過大，容易造成塌孔，并且由于溶洞呈葫蘆狀出現，下層溶洞出現時漏漿容易引起上層溶洞已回填部分坍塌。

4挖鉆結合方式施工

針對本工程的特點，結合以往施工經驗及同類橋梁處理措施，我部提出了挖鉆結合的施工方式。

4.1 施工順序

場地平整→測量定位→安裝垂直運輸架→人工挖孔至溶洞頂→揭開溶洞頂面巖層→處理溶洞→安裝鉆機→鉆進成孔。

4.2 溶洞處理方法

采用上述挖孔方式鉆進成孔，當揭開溶洞頂面巖層后，判斷溶洞的大小及走向，動態調整施工方式，具體處理方式如下：

對于小型溶洞（小于3m）的處理，采用加厚護壁砼，同時在巖體上植筋，加強護壁的承載能力的方式封堵溶洞。參考地質柱狀圖結合現場分析，若估計下方還有溶洞，則繼續挖孔，直到遇到開放型溶洞再改為鉆孔施工，如果挖到25米仍未見開放型溶洞，為了安全起見，必須停止挖孔，改為鉆孔施工。但對于ZJ01～ZJ06號樁，穿過土層后直接改為鉆孔施工。

對于大型溶洞（大于3m），高度較高的溶洞，則采用自密實砼填充法施工。當溶洞處理完后，繼續鉆孔施工，若再次遇到溶洞，則參照之前的施工方式處理溶洞，直至達到設計底標高。

4.3 挖鉆結合施工的優勢與劣勢

挖鉆結合的優勢：充分吸取了挖孔和鉆孔的優勢，避免的塌孔的質量隱患和人工施工的安全隱患，施工過程中的安全、質量、工期、造價均易得到控制。

挖鉆結合的劣勢：存在兩種施工模式，施工轉換需要一定時間。

5施工效果

針對本工程施工特點，采用挖鉆結合的施工方式，取得了良好效果。本工程通過此方式施工，巖溶地段護壁質量得到加強，不易坍塌，后續施工進展順利；采取上述措施后，可減少溶洞處理的時間，減少人員、機械投入，保證成孔質量。并且，可減小5%的擴孔系數，保證護壁的穩固，從而減小混凝土的超澆方量，防止質量事故的發生。

本工程采用挖鉆結合方式施工，縮短了工期，保證巖溶地段樁基的工程質量和經濟效益。

[1]《公路橋涵施工技術規范》JTJ/T F050-2011

[2]《公路橋涵地基與基礎設計規范》JTJ D63-2007

[3]彭鯤，易武.巖溶地區橋梁樁基礎施工方案研究[J].山西建筑，2008，34(36)：318―319.

TU75

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1007-6344（2015）10-0251-01