[摘要]本文對巖溶地區(qū)橋梁基礎(chǔ)施工遇到的常見問題進(jìn)行分析，并就樁基施工的技術(shù)處理方案和保證質(zhì)量的控制措施談一些看法。
　　[關(guān)鍵詞]巖溶地區(qū),橋梁,基礎(chǔ),施工技術(shù)
　　
　　一、前言
　　我國幅員遼闊，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，在西南、中南地區(qū)，巖溶現(xiàn)象普遍存在，給橋梁基礎(chǔ)施工帶來了較大的困難。巖溶根據(jù)其發(fā)育強(qiáng)度，可分為強(qiáng)烈發(fā)育，中等發(fā)育，弱發(fā)育，微弱發(fā)育4種，在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，主要表現(xiàn)為大型暗河，廊道及較大規(guī)模的溶洞。對于這種巖溶地質(zhì)，在地質(zhì)勘探時(shí)容易發(fā)現(xiàn)，并會引起勘探人員及設(shè)計(jì)人員的高度重視，工程中將盡可能避免或采取其它特殊措施處理。其他三種發(fā)育強(qiáng)度的巖溶區(qū)存在更為普遍，多表現(xiàn)為溶蝕、溶溝、溶槽、中小型串球狀洞穴或單個(gè)小型洞穴，裂隙較為發(fā)育等形態(tài)，而對于這種發(fā)育程度的巖溶區(qū)域，由于巖溶表現(xiàn)形式的多樣性及規(guī)律性不強(qiáng)的特點(diǎn)，給橋梁基礎(chǔ)施工帶來很大的不確定因素。
　　二、巖溶地區(qū)橋梁基礎(chǔ)施工問題
　　橋梁基礎(chǔ)施工一般采用樁基成孔，樁基成孔目前常用方法有人工挖孔，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔，沖擊鉆進(jìn)成孔，沖抓鉆進(jìn)成孔。人工挖孔，無需鉆孔設(shè)備，造價(jià)低，靈活方便，但局限性大，只適合于無水或地下水量不大，孔深較淺，巖溶發(fā)育強(qiáng)度較弱的情況下采用；旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔（又可分為正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔和反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔）適用于黏性土，砂類土，含少量砂礫石的土（砂礫石含量少于20%，粒徑小于鉆桿直徑的2/3），孔徑為80-250cm，孔深30-100m；沖擊鉆成孔適用于黏性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石，孔徑80-200cm，孔深小于50m；沖抓鉆適用于淤泥、腐殖土、密實(shí)黏性土、砂類土、砂礫石，孔徑100-200cm，孔深適宜20m以下。
　　巖溶地區(qū)梁樁基礎(chǔ)施工施工時(shí)，由于地質(zhì)情況復(fù)雜，溶洞多，巖石強(qiáng)度較高，一般采用大型沖擊鉆。由于樁位下伏巖溶發(fā)育，基巖形態(tài)復(fù)雜，溶洞眾多且連通性好。因此，樁基礎(chǔ)在施工的過程中有可能遇到上面松散砂層塌崩、巖面的突變及溶洞漏漿、漏水等現(xiàn)象。在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工時(shí)，一般要求逐樁探明溶洞情況，再進(jìn)行鉆孔。鉆孔過程一般都會遇到坍孔問題。這是由于：
　　1、樁位處的溶洞體積較大，部分溶洞甚至貫通，且地下水均發(fā)育，當(dāng)鉆孔至溶洞處，由于孔內(nèi)泥漿急劇跌流入溶洞內(nèi)，出現(xiàn)孔內(nèi)水位驟然下降，導(dǎo)致泥漿護(hù)壁失穩(wěn)，砂層或軟弱土層溜坍，最終造成孔口坍陷。
　　2、鉆孔遇到溶洞，如果能夠在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定水位并使水位上升，就不至于坍孔；如果遇到那些不能在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定水位并使水位上升的溶洞，或遇到溶洞時(shí)采取措施不當(dāng)，使護(hù)筒下軟弱地層或砂層在長時(shí)間內(nèi)無泥漿固壁，而容易造成坍孔。
　　三、巖溶地區(qū)鉆孔處理技術(shù)
　　巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵程序在做好相應(yīng)厚砂層的鉆孔處理和大溶洞的處理。為此，施工鉆孔之前必須實(shí)施一樁一孔的地質(zhì)超前鉆探，注意最小超鉆深度應(yīng)不少于6米，必要時(shí)增加鉆位，以查明樁底以上的巖溶發(fā)育情況和樁底以下的地質(zhì)情況，確定合理安全的樁底標(biāo)高。一般采用鋼護(hù)筒支護(hù)法、片石粘土拋填護(hù)壁法、套內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)法等技術(shù)措施來處理砂層和溶洞的鉆孔施工。
　　1、巖溶地區(qū)鉆孔處理方案的原則
　　（1）每根樁必須用地質(zhì)鉆機(jī)鉆探，詳細(xì)記錄地質(zhì)狀況、溶洞深度、高度、填充物類型，畫圖列表，為制定相應(yīng)施工方案提供詳實(shí)依據(jù)。
　�。�2）對填充物進(jìn)行土工試驗(yàn)，分析其物理力學(xué)特性，檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數(shù)計(jì)算提供依據(jù)。
　�。�3）根據(jù)地質(zhì)鉆探資料和填充物情況，對每根樁設(shè)計(jì)出相應(yīng)的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。
　�。�4）對每種處理方案，都要進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算，施工前在橋位外進(jìn)行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗(yàn)，取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善施工方案，指導(dǎo)施工。
　�。�5）遇到大溶洞時(shí)，必須請監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位核查，明確處理方案，并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施。
　　2、巖溶地區(qū)鉆孔處理技術(shù)方案
　�。�1）砂層的鉆孔處理
　　對砂層或軟弱地層，采用鋼護(hù)筒支護(hù)法進(jìn)行施工處理。鋼護(hù)筒應(yīng)比鉆孔樁設(shè)計(jì)樁徑大20～40cm，壁厚8-10mm，隨鉆孔漸次下至砂層，并穿過砂層至少1.5米以上，有溶洞的樁位，鋼護(hù)筒沉至風(fēng)化巖層頂面上。通過鋼護(hù)筒的支護(hù)作用，從而避免因溶洞漏漿、孔內(nèi)水位驟跌造成砂層溜坍。鋼護(hù)筒的沉入施工可利用鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使鋼護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉。
　�。�2）無地下水流溶洞的鉆孔處理
　　在鉆孔進(jìn)入溶洞區(qū)時(shí)，可從孔內(nèi)泥漿的變化來判斷溶洞是否存在地下水流。如孔內(nèi)泥漿突然下沉，反復(fù)加漿能保持孔內(nèi)泥漿和水位穩(wěn)定，說明此處溶洞沒有地下水流。如孔內(nèi)泥漿無法灌滿，且泥漿稠度不斷變化，說明此處溶洞有地下水流。對無地下水流的溶洞，采用拋填片石法進(jìn)行施工處理。當(dāng)鉆至離溶洞頂部附近時(shí)，沖擊鉆由高沖程施工轉(zhuǎn)向低沖程施工，逐漸將洞頂擊穿。一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降，應(yīng)迅速補(bǔ)水，然后根據(jù)溶洞的大小按1：1的比例回填粘土和片石，仍采用小沖程輕砸，讓粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁。這樣反復(fù)拋填片石沖擠，使片石往樁孔四周的溶洞區(qū)內(nèi)排擠，直至樁孔外溶洞區(qū)內(nèi)擠滿片石。遇到較大的溶洞，拋填片石時(shí)可適當(dāng)摻入適量的碎石土，以增強(qiáng)溶洞區(qū)內(nèi)樁孔四周擠填片石的密實(shí)度，同時(shí)控制好泥漿的比重，使拋填片石孔壁四周形成泥漿護(hù)壁膜，利于水下混凝土的灌注施工。
　�。�3）有地下水流溶洞的施工處理
　　有地下水流的溶洞施工處理，如出現(xiàn)的溶洞體積較小，地下水流較緩，孔內(nèi)水位比較穩(wěn)定，則仍可采用拋填片石進(jìn)行施工，且拋填時(shí)可摻入適量的碎石土及絮狀物，仍至整袋水泥，以增強(qiáng)溶洞區(qū)內(nèi)樁孔四周擠填片石的密實(shí)度和強(qiáng)度，減小地下水流速度，阻隔地下水流。
　　遇到體積較大、有地下水流的溶洞，如地下水流較急，孔內(nèi)水位不穩(wěn)定，則采用在溶洞區(qū)內(nèi)下沉內(nèi)層鋼護(hù)筒的方法進(jìn)行施工。當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部后，用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)筒，用吊機(jī)(或沖機(jī)自吊)把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。注意在沉入內(nèi)護(hù)筒前，應(yīng)采用檢孔器檢查鉆孔的大小及傾斜度，保證內(nèi)護(hù)筒能順利沉入溶洞區(qū)內(nèi)。內(nèi)護(hù)筒長度一般宜比超前鉆所確定的溶洞高度值長3米。在內(nèi)護(hù)筒底部100cm范圍內(nèi)導(dǎo)管灌填小碎石素水泥混凝土，待固結(jié)后即可重新沖孔至終孔標(biāo)高。
　　終孔后，經(jīng)成孔檢查和清孔驗(yàn)收合格，吊裝鋼筋籠，采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土。
　　四、其它施工技術(shù)問題的處理
　　在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工可能會遇到的其它一些技術(shù)問題包括：
　　1、穿透巖溶頂板比較困難；
　　2、溶溝、溶槽內(nèi)施工時(shí)易卡鉆，溶洞施工易掉鉆，同時(shí)沖孔易沿溶溝、溶槽的基巖面傾斜；
　　3、巖溶內(nèi)護(hù)壁困難，易造成混凝土流失，導(dǎo)致斷樁或短樁。
　　對此，可采取以下相應(yīng)的處理措施：
　　1、巖溶上的地層可采用鉆孔鉆，但鉆至巖面時(shí)，改用沖孔法成孔。
　　2、在溶洞、溶槽、溶溝中鉆孔施工時(shí)，采用邊拋片石、碎石夾粘土，邊沖擊，保證沖擊作業(yè)基面強(qiáng)度均勻，以防孔斜和卡鉆。在接近溶洞地段，宜采取小沖程沖擊，以防掉鉆。卡鉆后不宜強(qiáng)提，可用小錐沖擊或用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提起。
　　3、對水下混凝土灌注流失及成樁質(zhì)量問題，措施一是加大混凝土生產(chǎn)和運(yùn)輸能力，采用混凝土集中拌和站，確保灌注過程的連續(xù)；二是要加大首盤混凝土初存量，防止首盤混凝土數(shù)量不夠造成導(dǎo)管埋深不足而斷樁；三是要在灌注過程中適當(dāng)加大導(dǎo)管埋深，灌注時(shí)要勤于測量混凝土面高程，對灌注過程中出現(xiàn)的緩慢下降要有準(zhǔn)確的判斷，防止混凝土面突然下降造成導(dǎo)管懸空而斷樁；四是在灌注時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大混凝土灌注高度，一般考慮要超過設(shè)計(jì)高程1.5～2.0米，避免在灌注完成后混凝土面下降造成短樁。
　　五、成樁質(zhì)量檢測
　　成品樁的常規(guī)質(zhì)量檢測方法包括小應(yīng)變動測法、預(yù)埋聲測管超聲波檢測法和抽芯檢測法等，通常同一根樁只采用動測法或聲檢法進(jìn)行檢測，抽芯檢測只作為樁基隨機(jī)抽檢或?qū)τ匈|(zhì)量缺陷懷疑樁作抽芯復(fù)驗(yàn)。鑒于巖溶地質(zhì)的復(fù)雜性，對嵌巖樁，不管樁基是否已采用聲測法檢測，仍建議炭溶地區(qū)的嵌巖樁應(yīng)全部進(jìn)行小應(yīng)變檢測，理由是動測法不僅可以檢測樁身的質(zhì)量和完整性，同時(shí)也可在一定程度上反映出樁底持力層的完整情況，更好地保證樁基質(zhì)量的可靠性。
　　六、結(jié)語
　　綜上所述，在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工必須充分了解各種復(fù)雜地質(zhì)條件對施工的影響，根據(jù)地質(zhì)的不同情況和溶洞的不同類型，合理地選擇鋼護(hù)筒支護(hù)法、拋填片石法、套內(nèi)護(hù)筒法等施工處理方法，能基本上順利地解決巖溶地區(qū)樁基的施工技術(shù)難題。
　　
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