岩溶地区钻孔灌注桩施工要点分析

阐述岩溶洞穴地区钻孔桩施工工艺和施工要点1.工程地质概况马场大桥位于贵州省安顺市境内，属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，总体地势东低西高，地形起伏较大。

马场大桥，全桥布置1*24+8*32+1*24m简支箱梁，全长347.668m，桥梁下部均为钻孔桩桩基础，共计12个墩台；桩基直径为125cm，钻孔桩最大桩长40m，最小桩长8m。

该桥位处于岩溶洞穴不良地质条件下，桥址处于露碳酸盐灰岩地层，地表主要为溶沟溶槽及溶蚀小孔；地下主要为岩溶洞穴。

在各墩台钻孔中均发现有地下溶洞，一般呈串珠状发育，内为空洞或为软塑状黏土夹角砾充填，洞径多为0.5-6米。

桥址岩溶发育深度在高程1216-1257m垂直带，局部并伴有溶蚀破碎带发育。

通过地质钻探发现其中7#-3桩基处岩溶最大洞径约17m，为软土填充。

2.岩溶洞穴地区钻孔灌注桩施工工艺2.1钻具及钻进方式的选择针对马场大桥尤其是桩基7#-3的岩溶地质，岩溶溶洞较大，且呈串珠状分布（其中最大溶洞洞径为17m），施工技术难度大。

为保证施工质量，确保施工进度及施工安全，采用钢丝绳冲击钻成孔并配合钢护筒跟进，主要是考虑小溶洞回填片石、粘土，大溶洞钢护筒跟进，冲击钻能够适应不同条件的钻进，在施工中方便提锤安装护筒、也可通过回填片石和黏土有效的处理斜岩、溶洞等问题，并能通过砸实挤密解决漏浆问题，从而有效地防止塌孔。

2.2施工工艺2.2.1场地准备首先检查场地是否平整，清除场地范围内的杂物、换除软土、整平夯实；开挖泥浆、沉淀池设置泥浆循环净化系统。

2.2.2测量放样以测量控制导线点为基础，将桩位位置用全站仪进行精确放样，并设置护桩；冲击钻就位，测量误差控制在5mm以内。

2.2.3埋设护筒孔口护筒直径比设计孔径大20cm，护筒长度为3m-4m；埋设护筒时用十字桩校正，护筒周围换填粘土并分层夯实加固，避免护筒下沉；护筒高出地面50cm，护筒倾斜偏差不得大于1%。

2.2.4钻机就位护筒埋置准备无误后，冲击钻就位对准按零误差控制；机就位必须稳固。

岩溶地区深水基础钻孔灌注桩施工技术大窑湾港疏港高速公路主线特大桥工程，施工工艺相对复杂，技术标准高。

必须制订一套科学合理的施工工艺，以解决如裂隙、溶洞地质条件下深水基础钻孔灌注桩施工等诸多技术问题，本文重点阐述了岩溶地区溶洞钻孔桩施工采取的技术措施。

标签：岩溶;深水基础;钻孔灌注桩1.工程概况大窑湾港疏港高速公路主线特大桥工程下部结构桩基础，设计采用了1.5米、2.4米两种桩径。

本工程桩基地质情况复杂，在勘察范围内岩溶较发育，溶洞较多，同时地下水位主要受海水潮汐影响大，给桩基施工带来了困难。

2.岩溶地区溶洞钻孔桩施工技术措施2.1溶洞分类结合本工程情况，对岩溶进行分类，以便钻孔施工中采取不同的处理方法，主要分以下几类：（1）充土溶洞：洞内有填充物。

（2）静态水低高度溶洞：洞内水不流动，洞高在2米以内。

（3）静态水超高度溶洞：洞高在2米以上，洞内充满静态水。

（4）动太水溶洞：洞内水流动。

2.2钻孔施工根据地质勘探的结果，根据不同的溶洞类型，采用不同的施工方法及技术措施。

（1）充土溶洞对于充土溶洞，根据施工勘探结果，判定充土性质，如为洞内填满粘性土、碎石类及砂类土，钻孔施工中采用冲击钻成孔，进入溶洞后，在砂类土及碎石类土钻进时多抛填粘土，并经常注意孔内水位变化，观测孔内泥浆标高，防止泥浆突然流失，塌孔埋钻。

（2）空洞及静水低高度溶洞对于空洞及静水低高度洞，采用冲击钻成孔，为防止钻孔施工中泥浆突然流失，造成坍孔埋钻，当冲击钻机钻进至洞顶部1.0米时，利用钻探孔注水，将溶洞内注满水，并保持探孔内水位高度为h=Hγ泥/γ水，当溶洞钻通时，泥浆不致于突然流失，钻通后，抛填片石，加大泥浆比重，小冲程钻孔，并连续抛填片石，稳定钻进速度，钻进过程中，始终保持溶洞内水压与孔内平衡，防止孔内泥浆突然流失。

在钻进及灌注砼过程中，始终保持注水，保证溶洞内水压，防止塌孔。

（3）静水超高度溶洞当充水溶洞高度大于2米时，单孔内抛填片石效果较差，采取三台冲击钻机相近孔位同时钻孔，钻通溶洞时同时抛填片石及粘土，使其易于堆磊，一同钻进，由于钻机相距较近，钻进过程中易相互振动干扰引起塌孔，将钢护筒深打到不易坍孔的土质内，钢护筒采用DZJ—1101KS型振动沉拔桩锤施打，三台钻机尽可能保证相近时间内成孔，进行砼浇筑，避免由于钻孔振动影响相近桩基砼质量。

岩溶区钻孔灌注桩施工难点及措施【摘要】随着我国城市化进程的推进，城市建筑逐渐向高层、超高层发展，而很多高层、超高层建筑都坐落在岩溶地基上，一般的基础形式很难满足建筑物对地基承载力和变形的要求。

钻孔灌注桩作为最常用的基础工程，对各种地质条件的适应性广，施工简单，操作简单，设备投入不大等优点。

本文主要对岩溶区钻孔灌注桩施工处理难点及措施探讨。

【关键词】钻孔灌注桩；施工难度；措施1 工程概况本项目是由8栋组成的住宅建筑，桩基施工采用钻（冲）孔灌注桩，混凝土强度是C35，桩径在800~1100mm之间，以⑤层灰岩作为桩端持力层。

2 岩溶发育情况2.1 探溶报告显示岩溶发育情况根据地质勘察报告，场区基底岩层分别为泥质灰岩、灰岩中风化，其中灰岩为可溶性岩。

发育有溶洞、溶沟、溶槽及溶蚀裂隙，岩溶隐伏于地下，是一种形态奇特、分布复杂的自然现象，宏观上虽然有发育规律，但在某一具体场地其分布是不均匀的，形态也是不规则的，针对此不良地质作用，钻孔桩施工前已进行施工超前孔勘察。

超前孔勘察559孔中发现溶洞91个，溶洞率16.28%，详细情况详见表1。

2.2 实际的岩溶发育情况根据实际施工情况，发现整个场地溶洞发育数量远远大于探溶报告显示溶洞数量及溶洞高度。

在已经施工的探溶报告显示的无溶洞桩孔117根中，施工过程中发现大小溶洞24个（其中16个溶洞是在施工中发现）。

因基岩面起伏较大，地质钻探中钻机直径为90~110 mm，无法反映较大桩径范围内的地质情况，施工中发现较多实际的岩溶情况与地质钻探显露的溶洞发育及岩面高度情况不一致。

3 岩溶特点分析、施工难度及可能存在的问题岩溶地区地质形态异常复杂，现有地勘手段无法完全摸清。

从实际已完工程项目的施工经验来看，岩溶地区成孔主要有五大难题。

3.1 成孔过程中漏水漏浆由于溶洞的大小、分布、走向等地质资料不明确。

在钻进过程中，因漏浆导致孔内水头迅速下降，发生塌孔、垮孔甚至埋钻。

3.2 岩面高度与起伏较大甚至多层溶洞发育孔内有石笋、溶沟或溶槽、大块孤石、半边洞等，岩面呈斜面、陡异形等复杂情况。

岩溶地区钻孔桩施工方法及工艺本标段联络线禾水特大桥、正线白圻村特大桥、横江山特大桥存在溶洞发育，岩溶地区钻孔桩施工风险较高，工期风险大。

1.1岩溶桥梁基础施工的主要方法（1）冲击钻孔桩在岩溶地区采用冲击成孔灌注桩基础，不但可以有效克服不良地质现象，提高地基基础承载力，而且解决了覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境影响的问题。

在岩溶地区成桩宜选用冲击钻机，控制的冲能在2.5t～5.0t.m为宜。

冲能过小对孔壁岩隙和孔壁周边的溶洞槽挤压能力小，孔壁不够密实易于渗漏。

同时冲能小破碎能力小，钻孔速度进尺慢。

但冲能过大通过顶板速度快，易于卡钻，同时所成孔径较设计大得多。

冲孔施工时，因溶洞、土洞的存在，最需要解决的关键技术问题就是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生坍孔，保护桩孔，保障施工人员及冲机的安全，保证桩孔顺利成孔。

冲孔施工时有效的方法是做好预防工作，防止坍塌事故的发生。

在成孔过程中，采取了下列处理溶洞、土洞的技术措施：1）.由于岩溶地区地质情况异常复杂，虽逐桩钻探，亦难以保证全面摸清地质情况，因此每个桩位钻机就位前，铺设2对共4根(必要时3对6根)各14 m长的工字钢，对钻机底座进行支垫加固，以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜。

2）.埋设适当深度的护筒，并与上述的钢板桩进行焊接联结。

3）.溶洞处理以做好准备工作为主，钻孔前在场地内准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥，设置2个大容量（不小于100方）泥浆池，同时配备不少于4台D220型泥浆泵作为备用，保证一旦桩孔出现漏浆，可以马上进行补浆。

4）.进行超前钻。

对于地质资料显示存在溶洞的桩位以及经分析可能存在溶洞的桩孔，特别是半填充或无填充物的溶洞，采用小钻头进行正循环超前钻，钻穿溶洞、土洞顶板直至终孔标高，补充优质泥浆以及用锯末和粘塑土加水拌成软塑状的混合物，使其填满溶洞，观察24 h后，如情况正常，再正式开始钻孔或冲孔。

5）.冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，选用小冲程进尺，逐渐将顶板击穿，防止卡钻。