岩溶地区冲孔桩施工时有哪些难点？该如何处理？

摘要:岩溶地区施工冲孔灌注桩时，由于岩溶地貌发育产生的溶洞、土洞、岩面倾抖等不良地质情况时冲孔桩的影响较大，是此类地区冲孔桩施工的难点。本丈分析了溶洞、土洞、岩面倾抖等不良地质情况产生的缘由，并根据现场施工经验，总结了处理这类问题的1些措施。

关键词:岩溶地区;冲孔桩施工;溶洞;土洞;岩面倾科;注浆

1 岩溶地区对冲孔桩施工会造成影响的不良地质情况。

有溶洞、土洞、岩面倾斜等。其构成的基本缘由都是灰岩中的主要成份碳酸钙溶解于含有2氧化碳的水中，造成灰岩溶蚀而成.只是构成的进程和环境稍有不同:

1.1溶洞的构成

溶洞构成于纂岩内部，其周围1般是岩层。当流过岩层缝隙的水中含有2氧化碳时，2氧化碳份子和水份子结合成碳酸，灰岩中的碳酸钙虽然不溶于水，但可与水中的碳酸反应，生成可溶于水的碳酸氢钙。经过1系列可逆的电离反应、水解反应、化合和分解反应，岩面的碳酸钙逐步减少，水中的钙离子逐步增多。随着碳酸钙溶解和地下水的流走，缝隙逐步构成溶洞，并进1步扩大。灰岩的强度不大，而且其节理、裂隙也较为发育.所以灰岩地区地下水丰富时，溶洞发育也较为普遍。

1.2土洞的构成

土洞的埋深1般较浅，是由于地下水的潜蚀作用构成。地下水流经土层的节理裂隙时，土中细小颗粒被带走，造成裂隙扩大，构成土洞。

1.3岩面倾斜的构成

当溶有2氧化碳的水流经袒露的岩层表面时，岩质溶蚀构成沟壑，经过地壳运动、冲积、洪积等沉积作用后.岩层深埋地下，就构成了岩溶区施工时遇到的倾斜岩面。

2 岩溶地区不良地质情况对冲孔桩施工的影响

冲孔桩在施工进程中突遇溶洞时，循环泥浆突然漏失，桩孔内平衡被打破，孔壁土层在侧压力作用下坍塌，轻则卡锤埋钻，重则孔口塌陷造成机毁人亡。

土洞由于埋深较浅，其最大的危害不但在冲孔桩施工进程中，而是随时可能出现的地表塌陷。在长时间的潜蚀和真空抽吸作用下，土洞逐步扩大，当周围土层不足以自稳时，土洞顶部土层塌陷，造成地面塌陷，直接危害地表的构筑物。所以在土洞散布较多的地区拟建构筑物前，必须经过处理后方可施工。

岩面倾斜对冲孔桩施工的影啊则主要是进度和质量万面。当冲孔施工遇到岩面倾斜时，由于冲锤冲击面的软硬不均匀，极易造成孔斜，影响施工质量。回填块石处理倾斜岩面时.复冲孔的时间较长.又会直接影响施工进度

3 冲孔桩施工前的预注浆处理

为保证冲孔桩在岩溶地区能安全施工，1般应在施工前对场区地下的溶洞和土洞进行注浆预处理。预处理钻孔可采取详勘钻孔、施工勘察孔或重新钻孔。由于岩溶区的幕岩面埋深起伏较大，加上溶洞的存在，端承桩施工前需要在每一个桩位施工1个或多个超前钻孔，以探明该桩的基岩深度和溶洞情况，进而肯定桩端标高和方便冲孔桩施工。

超前钻探明存在溶洞的桩需要进行注浆处理，为下降本钱，可以在超前钻取芯和物探完成以后，立即埋设注浆管，并随之进行高压注浆。若间隔时间太长，超前钻孔梗塞.或相邻桩孔均发现溶洞，则必须重新钻注浆孔。注浆孔可布设在桩周，根据桩径大小和探明溶洞散布情况，设计注浆孔数量。

注浆孔采取普通地质钻机施工，直径75mm - 150mm。对单层空洞，注浆孔和注浆竹到达空洞顶部便可;多层空洞的注浆管需埋至最下1个空洞顶。注浆管采取φ48mm钢管，壁厚3mm。对有充填物的溶洞，注浆钢骨需埋设到溶洞底部，并在通过溶洞区段的钢管壁上钻多个出浆孔，高压注浆时浆液可以通太小孔尽量充填满溶洞。

注浆压力可控制在0.811.2MPa，至浆液滋出孔口为注浆完成。浆液1般可采取水泥浆，依照水灰比1:0.5配置。注浆进程中若浆液漏失严重，可在水泥浆中添加水玻璃或其他化学浆液，加快浆液固化以堵漏。当空洞较大时，为减少水泥用量，下降本钱，可以采取150mm直径注浆孔吹填细砂，填充1定体积后再注水泥浆。

4 冲孔桩施工进程中的处理措施

冲孔桩施工时，若全充填的溶洞没有产生泥浆漏失，则溶洞对冲孔桩基本没有影响，正常冲孔、下笼、灌注混凝土便可。

冲孔进程遇空洞和泥浆漏失时，首先要及时补充泥浆，保持孔内平衡，然后回填块石和枯土，将溶洞充满，然后调浓泥浆复冲成孔。同填枯土和块石的标准是泥浆不再漏失，可以顺利成孔便可。要保证泥浆回灌、枯土块石回填及时，就要根据超前钻资料准确判断济洞的深度.提早准备材料(块石和枯土)和装备(泥浆泵和发掘机)。

岩面倾斜的判断和处理稍显被动，由于超前钻和管波物探不能精确探明岩面倾斜的深度、倾斜角度和范围，只能在冲孔桩施工进程中判断。当冲孔至超前钻的岩面深度附近时，若出现钢丝绳垂直度超越规范要求，便可判断锤底遇到r倾斜岩面。此时首先采取的措施是回填体积较大的块石，并且要求块石的硬度不得低于岩层的硬度，同填高度必须高于初次产生偏孔深度。回填块石后低锤复冲，穿过岩面倾斜段后，若垂直度在规范允许内，则说明顺利穿过，若再次产生偏孔，则再次回填块石复冲，直至满足要求。若多

次回填块石，仍然产生偏孔，可以清孔后采取导管灌注混凝土，混凝土灌注高度超过最初产生偏孔的深度，再回填黏土至地面.待混凝土到达岩层的强度值时再冲孔施工。若灌注混凝土仍不能解决斜岩面偏孔问题，可以采取孔底爆破方法将斜岩段炸开.只是这类方法本钱较高，而且1般牵涉安全审批手续，影响进度。

另外，冲孔桩浇筑进程中混凝土超灌也是1个比较突出的问题。处理溶洞和斜岩面时较多地使用了同填块石，冲孔施工时冲锤易将块石冲碎挤人周围软弱土层或济洞土洞中。泥浆循环可以将孔壁处碎屑冲洗掉，构成扩孔。而且基岩面以上常常会存在疏松砂层，经泥浆冲洗后，也是扩孔超灌的重要缘由。解决混凝土超灌问题，可以采取下放钢筋笼前，将钢筋笼外包铁丝网、彩条布或钢护筒等方法。但施工进程中要综合斟酌采取这些方式的本钱和工期影响，若超灌本钱和处理费用相差不大，则不建议采取处理措施而是直接浇筑混凝土。除非超大溶洞或侧壁大溶洞较近，灌注进程中有可能引发混凝土突然漏失造成断桩的，必须采取钢护筒等措施以保证灌注桩质量。

5 结论和建议

全球碳酸盐岩占大陆壳11%，中国仅袒露型岩溶地区即约90万千米以上，为岩溶布最广、类型最全的国家。灰岩岩溶地区施工是冲孔桩常常