淺談粵西地區糖串型巖溶樁基施工

李 剛

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 況

深茂鐵路五標地處廣東省江門市恩平市至陽江市，標段全長38 km，沿線軟土、松軟土分布廣泛，上部以淤泥、粉土和砂性黃土為主，下伏巖層主要為砂巖、泥巖、花崗巖和石灰巖。線路所在區域地質構造復雜，所處地區屬南亞熱帶季風海洋性氣候，冬短夏長，冬暖夏涼，日照充足，雨量充沛，干濕季明顯，年平均氣溫23 ℃，年平均霜期1.5 d，最長8 d，年平均降雨量為2 348 mm。

2 巖溶的成因

糖串型巖溶。顧名思義，整個巖溶地區由多個大小不一、相互串聯的溶洞構成，極像冰糖葫蘆一樣，故起名為糖串型巖溶。

2.1 巖溶成因分析

恩平地區地處沿海地帶，平均海拔較低，軟土、松軟土分布廣泛，上部以淤泥、粉土和砂性黃土為主，下伏巖層主要為砂巖、泥巖。雨季(4～9月)地下水位上升，地表下5～8 m范圍的土壤、風化巖層浸入水中，枯水期地下水位下降，水流流失的同時將土壤層(或風化巖層)內的細小顆粒帶走，日積月累，經過千萬年的水位變化，形成了今天的這種巖溶地型。

2.2 溶洞大小分析

施工樁基時，經常在不同高程處發現少量的漏漿情況，據此可判斷出各個高程均有溶洞，由漏漿時長可判斷出各個溶洞較小，不存在大的暗河及大溶洞。

3 橋梁樁基施工存在的問題

在該處施工樁基時，采用的是沖擊鉆機沖擊成孔。由于樁基地處溶洞發育地段，一根樁基施工時往往穿透多個溶洞，造成泥漿泄漏、泥漿護壁垮塌，施工極其困難，需要2～3個月才能施工一根樁基，且在泥漿泄漏后需不斷回填片石、充填泥漿等工序，從而造成成本上的浪費。在施工進度及施工成本雙重壓力下，必須改變既有的施工方法，對巖溶進行治理。

4 所采取的巖溶治理措施

通過對該巖溶地段的成因、溶洞分布位置進行仔細分析，結合水利工程上的帷幕灌漿方案，制定了如圖1所示的注漿方案。

圖1 巖溶治理注漿布置圖

4.1 施工方法

先通過地質鉆機核對設計圖中溶洞的深度，確定注漿孔的深度，一般深入巖層1 m即可。由于工期緊張，需要多臺設備同時施工，1序注漿孔相互間隔僅為1 m，為避免相互干擾，應跳孔施工1序孔。注漿液采用1∶1的水泥漿。由于注漿是通過形成一層層圍墻對施工的樁基進行保護，因而對水泥漿的強度要求偏低，為節省成本，可采用P.O32.5水泥。為避免樁基施工和注漿施工相互干擾，在施工1序孔的同時，暫停施工樁基。

1序孔施工完成后，即可開始2序孔的施工。由于1序孔成圍墻狀將樁基圍住，可在施工2序孔的同時開始施工樁基1(或樁基5)和樁基8(或樁基4)，這樣施做一是為了加快施工進度，二是可以驗證注漿效果。

2序孔施工完成后，同時施工的樁基也驗證了1序及2序孔對巖溶的治理情況，若樁基仍然施工緩慢、存在漏漿現象，則可施工3序孔；若樁基未見漏漿，則表明該處巖溶已治理完畢，剩余的就是盡快將樁基施工完成。

4.2 施工時存在的問題及采取的解決方法

(1)存在流動的地下水，注漿時不返漿。

由于巖溶地段處于地下，難免遇上流動的地下水將水泥漿帶走，造成出漿孔注再多的水泥漿也不會出現返漿的情況。

解決方法：可考慮添加水玻璃的方式予以解決。為保證帷幕的連續性，在添加水玻璃時，水∶水泥∶水玻璃的比例應從1∶1∶0.1逐步增加水玻璃的用量，直至出漿孔出漿。

(2)存在流砂層，注漿孔成孔困難。

若地下存在流砂層，鉆機在鉆孔時穿越過流砂層后、提升鉆桿時，流砂層的物質又回流至鉆孔中，反復鉆孔不能成孔。

解決方法：采用高壓旋噴機注漿。高壓旋噴機鉆至預定深度后，邊提升邊噴漿，噴漿時壓力不宜過高，一般為1 MPa即可，反復2～3次注漿后，基本可以達到既定的注漿效果。

4.3 適用范圍

筆者所闡述的施工方法僅適用于溶洞較小、數量較多的橋梁樁梁的巖溶治理。

5 結 語

筆者對粵西地區糖串型巖溶的成因、結構等進行了分析，得出了采用帷幕注漿的方式將橋梁樁基范圍與外部隔絕，人為創造一個相對封閉的地下工作空間，節約了大量的工期。以深茂鐵路五標逕塘大橋平均樁長35 m為例，采用常規的方法施工一根樁基往往需要2～3個月，而通過對該段巖溶進行治理(巖溶治理約需15 d/處)，每根樁僅用8～10 d即可完成。類似方法可供同類工程施工參考。