巖溶地區樁基施工技術及異常情況的處理

劉光銘 中鐵三局集團廣東建設工程有限公司

1 前言

我國幅員遼闊，一些地區具備巖溶特征，巖溶地區較為特殊，在這種地質條件下進行施工具有較大的難度，尤其是對于樁基施工而言，在樁基施工的過程中，巖溶地區的地形較為復雜，稍有不慎就會對施工質量產生影響。具體的說，巖溶地區的樁基施工存在著地基坍塌的風險，此外，一旦出現滲漏的情況也會影響工程施工質量安全，所以在巖溶地區進行樁基施工時必須要應用科學的、合理的施工技術，根據施工的具體要求提升施工水平，確保樁基質量。

2 巖溶地區樁基施工技術的概述

2.1 護筒埋設

在巖溶地區，樁基施工技術主要包括護筒埋設以及成孔兩個部分，先從護筒埋設的角度來看，首先需要設置樁位護筒的長度，在一般情況下，樁位護筒的長度達到2米左右即可，河溝邊護筒必須要穿過河溝床，對塌孔進行回填之后，應對孔樁進行重新設置，護筒則需要根據實際情況適當加長到3 米左右，最長不能超過6m。在進行埋設的過程中，護筒的外緣應采取黏土對其進行回填，而對于地質條件十分低下的地區，在開孔時必須要加入一些相關的泥塊，進而完成護筒埋設的所有步驟。

2.2 成孔

成孔是巖溶地區樁基施工技術中最關鍵的環節，成孔的質量直接決定著巖溶地區樁基施工能否順利的完成，從我國現有的巖溶地區樁基施工技術來看，必須要應用到鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁主要包括三種成孔方法，分別為正循環鉆與反循環鉆以及潛水鉆成孔灌注方法。在巖溶地區進行橋梁樁基施工的方法是先通過沖擊鉆機進行鉆孔操作，在鉆孔完畢后需要進行灌注，較為常見的方式是應用傳統的沖擊鉆完成鉆進，針對鉆進成孔的具體方式，需要關注不同的重點內容。在使用反循環鉆鉆進成孔之后，不同條件下的泥漿比重也存在著較大的差異，因為層次不同，對泥漿進行灌注的重點也不同，只有注意這些具體的細節才可以保證孔壁的穩定性。

無論是正循環鉆鉆進成孔還是反循環鉆鉆進成孔，二者的施工工藝都存在著相同之處，差異十分有限，對于正循環式鉆而言，在鉆進成孔后會出現排渣的情況，泥漿經過具體的泥漿泵向鉆桿的內腔輸進，之后會從鉆頭處出漿口射出渣滓，由于鉆渣不斷上升到孔口，孔壁與鉆桿之間出現的鉆渣就會不斷的向孔口向沉淀池溢入，除此之外，鉆渣在機器的運作下能夠重新返回泥漿池，所以能夠在完成凈化的基礎上達到循環性利用的目的。

巖溶地區實施樁基施工的基礎在于嵌巖樁的施工，對其采取的具體鉆進方式進行明確十分重要，在多種鉆進方法中最有效的就是沖擊鉆的鉆進成孔法，這種方法之所以具備良好的效果，主要是因為其具有較強的穿透力，在沖擊力方面也足以穿過溶洞的頂板，既能夠對巖石進行破損，在鉆進的過程中也不需要對泥漿進行循環利用，最重要的是其不會受到地下水的影響。但是在應用這一技術的過程中需要注意一點，巖溶地區的地質條件較為復雜，同時基巖面的起伏性較大，規律性差，因此施工可行性不高，需要經過細致的勘察才能施工。

3 巖溶地區樁基施工中可能出現的異常情況及處理方式

3.1 巖溶地區的概念

想要對整體問題進行研究，就必須要在一定程度上對巖溶地區樁基施工中可能出現的異常情況進行明確。對于巖溶地區來說，其主要就是指喀斯特地貌，喀斯特地貌以碳酸鹽為主，是具備可溶特征的巖石地區，巖溶地區在我國西南地區較為常見，由于其特殊的性質，所以巖石在現實情況中很容易受到地下水流的沖擊，導致巖石出現溶蝕的情況，最終形成獨特的地貌。巖溶地區的地形地貌特征決定了其樁基施工條件較為惡劣，因此在施工過程中必須要格外重視細節問題。

3.2 巖溶地區工程概況

本研究涉及到的具體工程為龍南特大橋，龍南特大橋樁基穿越了巖溶地段，具備巖溶橋的特征。根據現有的圖紙顯示，目前已經被勘探過的鉆孔樁不到50%。根據指導性施組的具體要求，鋪軌2020 年9 月15 日必須要由大里程方向進入到標段當中，截止時間為10月5日。根據驗標的具體要求，橋梁沉降期為6個月。以1個月為限，在一個月的時間內需要完成無砟軌道施工，橋梁需要在2020 年1 月15 日之前完成具體的土建工程。根據現有勘探情況，在施工過程中計劃配備7臺沖樁機，在后續完成了地質勘探之后再增加沖樁機。

3.3 坍塌的異常情況及處理

在巖溶地區樁基施工中可能存在異常情況，在這些異常情況中坍塌最具代表性，因為巖溶地區樁基施工的穩定性與巖溶地區的地質地貌直接相關，在樁基施工中巖溶地區的巖石很可能會受到地下水流的具體沖擊，導致巖石結構出現松動的情況，如果地基的具體承載力超過了巖溶地區的負荷，就會使溶洞頂板出現坍塌的情況，會嚴重影響建筑的安全性，給人們帶來嚴重的損失。

針對坍塌的異常情況，對于施工企業來說，必要的應對方式是在施工前堅持勘察，保證勘察的精細程度，對基巖的埋深以及起伏情況進行了解，除此之外，無論是巖石的強度還是覆蓋圖層的壓縮性都需要在勘察過程中進行明確。

為了能夠對地基的穩定性進行保證，施工企業就必須要根據巖溶地區的具體溶洞規模確定洞穴距離地面的安全深度，另外溶洞頂板的巖層性質也會影響到安全性，需要對其進行明確，如果經過勘察發現溶洞埋深大于安全厚度，那么就說明地基具備穩定性，否則就會存在不穩定的情況，必須要合理的對其進行處理。

在樁基灌注的過程中，如果泥漿在比重方面出現了一些問題，就可能會出現塌孔，這些問題包括：護壁不具備較強可靠性、鉆頭撞擊力度過大導致護壁破壞等，針對這些情況，除了需要應用黏土對其進行回填之外，還應該對比重進行合理的調整，調稠泥漿，如此就可以利用小沖程對固壁進行沖孔，防止塌孔出現擴大的情況。

3.4 滲漏的異常情況及處理

除了坍塌之外，滲透的異常情況也是不能不提地。在巖溶地區的地基處理過程中，由于巖體內存在著很多的管道與縫隙，所以在樁基施工后如果開挖地區存在著承壓水，就可能會遭遇地下突水的情況，導致樁基坑被水淹沒，如果不能夠合理的預防、處理，就會直接降低樁基施工的安全性，不利于保證施工質量。

針對滲漏的異常情況，在對其進行處理的過程中必須要結合實際情況應用以堵為代表的方法，尤其是對于巖溶突水的情況來說，除了需要對其進行疏導之外，還必須要通過水管引入中心排水溝，進而將水排出，在現實情況中如果水量過大，就必須要通過平行導坑進行排水。如溶洞的規模較大，就應該使用加有速凝劑的水泥砂漿對其進行封堵，在溶洞頂板上方1 米左右，應對混凝土進行灌注，之后就可以利用黏土進行回填的具體操作。

4 結論

綜上所述，在熔巖地區進行樁基施工時必須要對工程的地質特征進行細致的分析，對巖土工程進行合理的勘察，采取具備可行性的方法，對樁基施工過程中可能出現的異常情況進行應對，另外，施工企業必須要保證勘察的精細程度，對基巖的埋深以及起伏情況進行了解，無論是巖石的強度還是覆蓋圖層的壓縮性都需要在勘察過程中進行明確。