關(guān)于巖溶發(fā)育地區(qū)鉆孔樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)方案應(yīng)用

摘要：在巖溶發(fā)育地區(qū)中，鉆孔樁基礎(chǔ)溶洞處理技術(shù)是路基基礎(chǔ)施工中難點也是重要部分。本文結(jié)合工程實例，對巖溶發(fā)育地區(qū)某橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)溶洞處理方案中采用的超前鉆進施工、注漿施工進行了探討，并提出了工程量確定包含的方面，以確保以確保橋梁鉆孔灌注樁溶洞處理方法的有效實施，保證施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：溶洞處理技術(shù);樁基;超前鉆進;注漿

1.工程概況

某引橋橋墩采用端承型樁基礎(chǔ)，該施工段鉆孔樁直徑均為1.5m， S32～S37#墩共6個橋墩處于巖溶發(fā)育地帶，需實施逐樁鉆探勘察。

場區(qū)基巖以三疊系大冶組（DT）白云質(zhì)灰?guī)r及白堊～第三系東湖群（DNK-E）陸相碎屑巖為主。由于斷裂構(gòu)造影響，巖面高程變化極大。巖溶隨沿層面、節(jié)理裂隙面等構(gòu)造面發(fā)展，并溶蝕裂面巖石，形成各種溶孔、溶隙等，在節(jié)理裂隙的網(wǎng)狀密集切割段，構(gòu)成網(wǎng)狀連通體，進一步形成大的溶洞或溶槽。巖溶的發(fā)育受自然地理、地質(zhì)多種因素影響，隨機性強，無明顯的規(guī)律可循。場區(qū)溶洞多半～全充填，部分未充填，充填物為不同狀態(tài)的黏性土、巖塊。

2.鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)

2.1超前鉆進施工

根據(jù)地勘報告，逐樁鉆進，要求鉆進深度滿足設(shè)計要求。對于S32#地勘報告未發(fā)現(xiàn)溶洞的樁基，先鉆進施工一個直徑110mm的孔，鉆進孔位距離樁中心距離550mm～600mm，若仍未發(fā)現(xiàn)溶洞，則不進行后續(xù)鉆進，該樁基可直接采用旋挖鉆鉆進施工，若發(fā)現(xiàn)溶洞，則與地勘報告上發(fā)現(xiàn)溶洞的樁基一樣，按照要求鉆進3個直徑110mm的孔。而S33～37#樁基均按照有溶洞的樁基要求施工3個孔位 ，3個孔位均勻分布在距樁中心550mm～600mm的位置。

（1）先導孔鉆進施工：鉆孔前，根據(jù)設(shè)計坐標，現(xiàn)場放樣樁中心位置，根據(jù)樁中心位置及方案要求（距樁中心550mm～600mm），由技術(shù)員明確鉆孔位置，并對孔位編號。鉆機就位后，用吊墜、水平尺等工具調(diào)整鉆機角度，使得鉆機呈水平，鉆桿豎直后，方可進行鉆進施工。開孔時，先在孔位垂直鉆進130mm直徑的孔，要求孔位深度超過地表回填土層，然后插打130mm套管護壁，要求套管的垂直度不得大于1%。

（2）鉆進成孔：鉆進時，采用直徑110mm的鉆桿鉆進，至基巖地層，若鉆進困難，可根據(jù)實際情況適當調(diào)整鉆頭直徑為90mm后繼續(xù)鉆進。鉆進采用全套管跟管鉆進，過程一旦發(fā)現(xiàn)孔口水頭迅速下降則說明鉆至漏水的巖溶地層，然后及時跟進套管，加滿清水繼續(xù)鉆進，直至鉆進深度超過樁底高程9m后，且未發(fā)現(xiàn)溶洞為止。超前鉆進施工時，對于每個孔位的地質(zhì)情況要取樣，并上報監(jiān)理、設(shè)計。

（3）清孔：成孔后，用注漿機接水管放入孔中基巖層，用清水加壓，并上下移動水管，將基巖層的護壁泥沖洗干凈，確保注漿效果 。

2.2注漿施工

（1）水泥漿配置選用材料為：PO32.5水泥。漿液配比先按照水灰比1：1進行。若預(yù)大溶洞，水泥漿注漿達不到預(yù)期效果，可適當添加水玻璃，添加水玻璃時水泥：水：水玻璃配比為1：1：0.05。各機組按水-水泥-水玻璃的順序加料，攪拌5～8分鐘，使?jié){料攪拌均勻。然后應(yīng)用比重計和漏斗粘度計分別檢測漿液的比重和粘度，在注漿過程也應(yīng)根據(jù)要求定期檢測，并記錄在施工記錄表中。

注漿泵投入使用前，需通水加壓檢測泥漿泵的性能（清孔時，即可驗證注漿泵性能），當泵管內(nèi)壓力滿足注漿壓力并持續(xù)兩三分鐘不出故障，即可投入正常的注漿施工。

注意事項：①制漿材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)小于5%。?②各類漿材必須攪拌均勻。?③漿液在使用前應(yīng)過篩，自制備至用完的時間不宜大于4h。?④注漿泵的性能應(yīng)與漿液類型、濃度相適應(yīng)，容許工作壓力應(yīng)大于最大注漿壓力的1.5倍，并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。?⑤制漿機的能力應(yīng)與注漿泵的排量相匹配，以保證注漿連續(xù)和避免注漿中斷而造成堵管事故。

（2）注漿管道安裝：鉆孔完畢確定孔內(nèi)沒有坍塌的情況后，方可安裝注漿管，注漿管采用直徑25mm的管路，成控驗收合格后，先將底部刺有花眼的注漿管通入孔底部30cm位置（注漿管外露長度不得小于30cm，以便安裝閥門），并于孔口位置安裝出漿管，管深度為孔口下方2～3m位置（應(yīng)超過松散的回填地層），然后將孔口及孔口四周堵塞封閉，堵塞采用與孔口尺寸一樣的圓形木片封堵，并在木片上抹10cm砂漿混凝土。以確保洞口封閉嚴實，滿足注漿施工條件。

（3）注漿管路檢查：注漿施工前，應(yīng)采用注漿機注水進行壓水施工，壓水施工的作用是檢查管道回路是否暢通，孔口封閉是否滿足要求，注漿設(shè)備性能是否正常。

（4）注漿施工：待上述工作完成后，開始注漿施工，注漿速度控制在50～100L/min，壓力控制在1.5～2.5MPa。

由于加了水玻璃后水泥漿凝固太快，施工時，水泥漿凝固造成無法注漿，此時，壓力表的讀數(shù)不能準確反映孔內(nèi)壓力，即不能判斷注漿處理結(jié)果是否滿足要求，所以注漿結(jié)束后，需再次于孔位附近（距樁中心550～600mm，位于相鄰孔位之間）鉆孔，判斷是否還存在間隙或者溶洞。直至用普通水泥漿注漿滿足要求后，方可施工下一個樁基。

注漿效果判定：初步判定：孔口壓力穩(wěn)定或冒漿點已超出孔位5m。直接判定：對于溶洞發(fā)育地段，抽樣取芯，檢查樁基位置溶洞是否已經(jīng)充填密實（暫定取芯5根樁基，S33～S37#各選擇一個溶洞較大的樁基取芯檢測，并壓水檢驗，最終取樣數(shù)量根據(jù)實際地勘報告，由設(shè)計確定是否增加取芯數(shù)量）。若未密實，繼續(xù)注漿施工。

3.工程量確認

溶洞處理的人、機、材用量以監(jiān)理工程師確認的溶洞處理量為主。

根據(jù)上述溶洞處理方案，其發(fā)生工程量主要包括如下方面：

（1）溶洞處理中回填重新鉆孔;填充材料如片石、黏土、水泥、混凝土等?；靥钇?、黏土及混凝土并重新鉆孔以回填溶洞深度按方量計算;回填水泥按t計。

（2）鋼護筒加工與埋設(shè)、打入等，按t計;

（3）拋投混合物后復沖費用，按m計;

（4）樁基溶洞造成坍孔、卡鉆、埋錘等處理打撈工程量，根據(jù)不同項目按實計。

（5）其它增加的工程量等項目。

4.結(jié)論

首先介紹了鉆孔樁基礎(chǔ)所處的巖溶地質(zhì)情況，其次對本工程鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)進行闡述，并提出工程量確定所包含的項目。

參考文獻

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[3]朱明準.橋梁樁基施工溶洞的處理方法[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（15）.

作者簡介：魏娟，女，漢族，籍貫：甘肅榆中 生于：1989-2-16，職稱：助教，碩士學歷，研究方向：巖土工程。