巖溶地區(qū)橋梁樁基鉆孔施工初探

趙文月

（身份證號：1308211980****1832）

一、巖溶地區(qū)橋梁樁基鉆孔施工技術(shù)

鉆孔樁常用處理溶洞的方法有：將一塊石頭拋入洞中，加入粘土、回填混凝土、壓漿，然后用鋼管進行補強。當(dāng)鉆孔遇到砂層或粉砂層時，應(yīng)放入適量的粘土，并加小石塊加固沖程較小的孔壁。如遇卵石層或砂流現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整或增加泥漿重量，增加孔內(nèi)壓力，加強防護墻，防止?jié)B漏；鉆井施工工況的洞穴時，由于巖溶洞穴的結(jié)構(gòu)屋頂和地面起伏、崎嶇、樁鉆孔洞穴后斜孔的問題，必須根據(jù)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)和施工方案科學(xué)鉆探，巖溶空腔分層回填鉆井粘土巖和做一次又一次形成一個堅實的泥土墻，擋住了原始孔充填通道，防止孔壁坍塌和泥漿損失，為防止沖擊巖面卡鉆或斜孔事故發(fā)生，應(yīng)及時進行整改。

（一）拋填片石、粘土、水泥的施工

施工前，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)柱圖中溶洞的位置和大小，在洞口位置附近準(zhǔn)備好石料、粘土和水泥。對于地質(zhì)柱狀圖中未標(biāo)明的溶洞，遇到實際鉆孔時，應(yīng)及時從附近運來片狀石、粘土、水泥。在鉆孔過程中，若發(fā)生溶洞漏漿，充填體高度一般比溶洞頂標(biāo)高高2~3m。對于深孔，充填體高度可比溶洞表面高約10m，防止泥漿滲漏后孔洞塌陷，然后將粘土和水灌入孔口進行泥漿生產(chǎn)和護壁。為保證其穩(wěn)定性，可根據(jù)漏漿情況加水泥。對于多次漏漿難以形成孔的，應(yīng)加水泥回填，以提高孔壁固結(jié)性能。對于回填片巖、粘土和水泥，需要通過二次沖擊打洞。沖擊鉆頭用于沖擊巖石和粘土，使片巖、粘土和水泥的一部分?jǐn)D進溶洞，并對溶洞壁進行加固，形成穩(wěn)定的防護墻。

（二）回填混凝土的施工

當(dāng)回填粘土和水泥的效果不明顯時，可采用直接灌注水下混凝土的方法封堵重復(fù)漏漿孔。提前準(zhǔn)備好管道、吊車、料斗等混凝土澆注設(shè)備，將混凝土擠入溶洞，當(dāng)澆注混凝土表面位于溶洞頂板上方約3m-5m時，判斷充填完成。當(dāng)混凝土強度達到50%-70%左右時，對澆注混凝土進行沖擊再鉆孔。

（三）下鋼護筒的施工

下鋼管樁適用于解決無摩擦樁基礎(chǔ)在巖溶地區(qū)遇到類似的“溶洞”地質(zhì)條件，無水壓、無填方的情況下繼續(xù)施工的問題。采用機械振動錘作用于鋼擋圈管頂部，通過機械振動將其壓入樁基孔內(nèi)。該方法可以在較短的時間內(nèi)組織起來，防止井壁坍塌，為下一步“石洞封堵”提供操作平臺。片巖“溶洞”的封堵可分為人工灌漿片巖封堵和沖擊鉆片巖擠壓封堵兩種方法，可增強土體的側(cè)向土壓力，多次阻斷“溶洞”的多層分布。

（四）化學(xué)注漿

化學(xué)灌漿法是在灌漿滲漏處對裂縫或溶洞進行化學(xué)灌漿。灌漿體具有凝結(jié)快、早強、流動性差的特點，能迅速凝結(jié)成帷幕，堵塞裂縫和類似墻體的溶洞，達到防止?jié)B漏的效果。注漿孔每隔3 ~ 4m沿承臺布置成環(huán)形，達到帷幕效果。采用注漿輸入法處理不能回填混凝土的深大溶洞。在孔口處封閉自頂向下截面的圓形注漿，注漿壓力控制為：無注漿壓力→注漿壓力0.5-1mpa→注漿壓力1.5-2.0mpa→注漿壓力3.5-4mpa。從孔口流出的水泥漿為準(zhǔn)。用水泥或水泥水玻璃雙層灌漿處理，直到通道堵塞。

二、溶洞頂部穿越措施

（一）鉆機鉆孔，根據(jù)各樁位的地質(zhì)鉆孔資料，掌握巖溶位置和巖層的分布規(guī)律，并根據(jù)鉆孔過程中巖層的變化采用不同的沖程和頻率。并及時排出爐渣，注意觀察護管水位的變化，使用泥墻鉆孔，鉆孔時應(yīng)檢查泥漿指標(biāo)，防止井壁塌陷、泥漿流失。接近洞頂時，逐漸改為小沖程、低頻鉆進。

（二）當(dāng)洞穴頂部被刺穿時，泥面會急劇下降，這是判斷洞穴是否被擊中的主要判斷特征。此時應(yīng)提前準(zhǔn)備好泥漿泵，利用泥漿泵對孔內(nèi)注漿，防止泥漿表面的下降導(dǎo)致孔壁塌陷。

（三）當(dāng)沖擊鉆通過溶洞頂部時，應(yīng)反復(fù)提起錘頭，在錘頭的厚度范圍內(nèi)輕輕提起并減速，錘頭不受明顯阻礙，說明頂部已成孔，光滑垂直。在巖溶處理中，如果采用擠石法，應(yīng)盡量擴大頂面穿孔。回填后，此部位應(yīng)打洞，以免沖擊錘卡死。

（四）分解后的巖溶洞穴，巖溶洞穴的底面的高度應(yīng)測量通過測量繩子，和空間在巖溶洞穴的高度計算結(jié)合的高度上表面的巖溶洞穴，和鉆渣應(yīng)取樣做相關(guān)記錄。這部分工作應(yīng)該并行進行，盡量減少完成這部分工作的時間。

三、鉆進過程中的問題與預(yù)控

（一）斜孔、彎孔

下基巖發(fā)育有石芽、溶蝕溝、溶蝕槽、溶蝕裂隙、溶洞等巖溶形態(tài)，或巖石表面坡度較大。在沖擊鉆施工中，沖擊錘在軟土方向上滑動，形成傾斜孔、彎曲孔。

在基巖沖擊過程中，應(yīng)明確地質(zhì)剖面圖，特別注意基巖的發(fā)育特征，如石芽、溶蝕溝、溶蝕槽、溶蝕裂隙、溶洞等。減速沖擊速度，配合低頻低距離沖擊。

（二）埋錘、卡錘、掉錘

砂礫石廣泛分布于上覆土層中。在沖擊振動的影響下，砂礫層容易發(fā)生坍塌孔，從而導(dǎo)致埋地錘事故。巖溶洞穴或沖擊錘的差距，特別是立式巖溶洞隙，洞差距較大，沖擊錘傾銷Β巖溶發(fā)育地區(qū)上沖擊振動或異物卡住了沖擊錘下降；錘頭鋼絲繩老化，接頭松動，轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接接頭斷裂，致使錘頭落入樁孔。

（三）塌孔

在鉆孔坍塌施工過程中，樁孔容易報廢，給施工帶來了更多的困難。

因此，施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行，經(jīng)常觀察孔內(nèi)泥漿的高度，并監(jiān)測泥漿的質(zhì)量。儲存足夠的紅粘土和石板。在卵石層中嵌入深層保護管，防止上部重復(fù)坍塌。施工人員應(yīng)密切注意孔內(nèi)情況。一旦泥孔的水位迅速下降，大量的泥漿應(yīng)立即補充維持孔的水位，防止事故的發(fā)生，如塌孔和鉆頭的埋葬，等等，把石頭和泥土慢慢地擠壓人工孔壁的小中風(fēng)錘。進入巖石層后，應(yīng)繼續(xù)注意觀察，防止人工挖孔壁不牢固，塌陷的補救。

（四）斜坡巖偏孔

采用芯片充填的方法，保證芯片的粒度不過大。根據(jù)樁徑的大小，選擇合適的切屑粒度。采用小沖程沖洗平整芯片，然后采用小沖程修正偏差，進尺慢。筒鉆用于沖洗斜面以下的邊坡巖石，然后將防水炸藥放入小孔中。在斜巖中遇到斜孔時，先將斜孔清理干凈，將管道放低，沖洗不小于C30的早強混凝土，待混凝土強度達到70%后再進行沖擊糾偏。