岩溶地区钻孔桩施工遇溶洞处理措施探讨

岩溶地区钻孔桩施工遇溶洞处理措施 探讨

贺彦龙

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西省 西安市 710000

摘要：我国西南等地区存在不同规模的岩溶地基,特别是西南地区岩溶非常发育。岩溶为可溶性岩层的特有现象,其表现形式有溶洞、溶槽、溶芽、溶沟等。它们是由地下水对可溶性岩石进行溶蚀和机械侵蚀作用而形成的地下空洞,其形态多样,大部分洞身曲折,常见有不同高度重分布的大型复杂溶洞。在这些地方施工桩基础时,溶洞的处理效果如何将决定桩基础能否顺利施工。下面就重庆山与城1.2期项目桩基础施工中溶洞的处理方法作一简要介绍。

关键词：旋挖 钻孔桩 溶洞处理 钢护筒

1、工程概况

山与城1.2期项目位于重庆市南岸区黄桷垭组团C标准分区，建设用地面积81232.4㎡，总建筑面积约112609㎡。拟建商住楼采用桩基基础，最大单柱荷载3000kN。所有基础设计为钢筋混凝土桩基础,共计2419根桩，桩径主要为为0.8m和1. 0m。根据地勘报告，场地内地下4.60～31.20m范围内岩溶较发育，多有红粘土充填，钻孔揭露溶洞垂直高度1.10～8.90m。桩基施工是本工程的重点和难点之一，也是影响本工程施工工期的关键。施工过程中，将根据溶洞深度、层次和填充物的类型采取不同的溶洞处理方法，进行针对性处理，保证桩基础施工的质量及桩基础施工的安全。

2、溶洞桩处理措施方案

2.1、采用扩孔+循环利用钢护筒施工措施

超前钻数据显示覆土层厚度小于15米，且钻进过程中明显土质较差、难以成孔的，按设计桩径+200开孔钻进，穿透覆盖层后，立即安装桩径+100钢护筒，随即按设计桩径钻进岩石层并成孔安装钢筋笼浇筑混凝土成桩，拔出钢护筒。当钻进过程中遇到塌孔、缩径时，采取边钻进边振动强力按压方式安装钢护筒，以保证成孔，桩身混凝土浇筑完毕后拔出钢护筒。

根据现场实际施工情况判断，需下钢护筒的基桩将大量分布于23#、24#、30#、31#、32#、41#、42#、43#楼及13#楼局部。

采用此方案，能有效保证成孔，对工期及成孔质量有利，钢护筒重复利用能有效控制成本。缺点在于钢护筒拔出过程中已浇筑混凝土失去钢护筒约束外扩进而下沉，混凝土浇筑超量的同时，不能有效控制桩顶标高，且钢护筒拔出工艺对现场实施过程把控要求极高。（现场实施过程中还发生钢护筒提取后混凝土下沉挤压导致桩侧壁与临近未揭露溶洞间土层穿透导致混凝土突然下沉，如下沉超过钢护筒底部则对成桩质量将有重大影响，故钢护筒提拔过程需比正常工艺慢，存在钢护筒无法提出达到循环利用的风险。）

2.2、采用超灌混凝土施工措施
在前述方案一的基础上，超前钻显示该桩存在小型溶洞（按前述专家组建议溶洞高度3m以内判定为小型溶洞，以及超前钻揭露存在破碎岩芯带的，均视为小型溶洞）时，或在施工过程中发现的未探明溶洞，采用超灌混凝土的方式成桩。另外，当超前钻显示溶洞普遍存在于某一集中区域时，考虑上部主体建筑结构安全，该区域范围内的基桩无论其溶洞大小均应优先选择本方案，即该建筑基础下方满填充混凝土，保证该建筑下部无空洞，进而防止建筑物沉降，进而保证主体结构安全。

本方案不影响成桩质量，混凝土超灌量在可预期范围内，以单桩20m计算，砼平均超灌量若低于65m3*480元/m³=3.12万元时，相比20m桩身安装一次性钢护筒20m*1560元/m=3.12万元增加的成本更少。

2.3、：采用扩孔+一次性钢护筒施工措施
当超前钻显示存在大型溶洞（按前述专家组建议溶洞高度大于3m，或超前钻显示岩层间杂轮流出现溶洞以及软弱夹层）的基桩，以及覆盖层厚度大于15m的基桩，按设计桩径+200mm成孔后，安装设计桩径+100mm钢护筒（成孔模式及钢护筒安装模式同方案一），浇筑砼成桩，钢护筒不拔出。

本方案一次性全钢护筒使用成本高，但对工期有利，混凝土浇灌量可控，成桩质量有保障。

方案选择注明：前述三种方案均在专家组建议基础上进行优化调整，另外，在实施过程中，将出现一桩两方案的情况，例该桩覆盖层15m内，难以成孔，同时该桩存在探明小型溶洞或未探明溶洞，该桩则需采用方案一+二的组合，当该桩覆盖层超15m，难以成桩，又处于集中溶洞区，该桩则需采用方案三+二的组合。

3、结束语

岩溶地区溶洞都较发育，工程地质条件十分复杂,变化万千在基础施工中一定要摸清情况，并根据实际情况采取不同的处理方案,且所釆取的处理方案需经过专家论证。上述为溶洞发育的构造剥蚀低山斜坡地貌地区施工嵌岩桩基础碰到的各类溶洞的一些施工处理措施及体会，对岩溶地区施工桩基础有很好的指导作用。

参考文献

[1] 钟运志.岩溶地质条件下的桩基钢护筒跟进法施工技术[J].交通世界,2021

[2] 袁全.旋挖桩溶洞处理施工方法[J].智能城市,2020

[3] 谭志文.复杂岩溶地质下的钢护筒跟进法桩基施工技术[J].交通世界,2017

[4] 张勇.岩溶区冲孔灌注桩施工及其溶洞处理措施[J].工程建设与设计,2018