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【摘 要】 简要介绍桥梁桩基溶洞的处理方法，针对溶岩地区地质的不同特点，选择合适的处理方式，从质量、安全、工期三个方面确保桥梁桩基施工质量。
【关键词】 桥梁；桩基；溶洞处理；方法
1、引言
在我国桥梁桩基结构施工过程中，往往会遇到各种各样的地质情况，溶洞则是溶岩地区地质情况的一种，溶洞的出现对桥梁桩基的施工安全、质量、工期造成了非常大的影响，如果处理不当，有可能引起基础下沉，从而引起桥梁下沉、垮塌等事故，由此可见，对于桥梁桩基溶洞的处理显得非常重要，尤其是我国目前大力发展高速公路、铁路，在桥梁桩基施工中，遇到溶洞怎样处理则更加重要，下面本文将简单介绍下溶洞处理过程当中的一些常用的方法及其应用。
2、溶洞处理的常用方法
（1）注浆处理
注浆处理主要适用于超长、超高、连珠式溶洞，就是在钻孔前先在承台周围及桩身钻孔对无填充或者半填充溶洞预注浆处理，以起到封闭泥浆流失通道及稳定孔壁的作用。注浆液可以选用水玻璃浆液，水玻璃浆可快速凝固，材料的利用率高，对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀泥等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充的溶洞，浆液是通过充填填满溶洞的。通过水玻璃注浆可以有效隔断溶洞，固结桩周土体，形成稳定孔壁，防止钻孔桩施工时泥浆流失及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。以8根桩的承台为例，可在桩身四周孔距按照6-8米布置灌浆孔，如下图示意。注浆孔钻孔直径150mm，多层溶洞时从最上层溶洞开始注浆作业，逐层钻探逐层注浆，注浆重点对超大溶洞及较大串通溶洞压浆。在钻探到溶洞位置后采用注浆泵进行注浆，注浆时注浆管伸入溶洞底部，边注浆边缓慢上提，注浆压力0.1-0.2Mpa，对超大溶洞及串通溶洞采用间隔压浆以减少用浆量。注浆完成1h后用钻机进行扫孔至注浆溶洞底部，再停置1h后继续钻进进行下层溶洞作业。注浆处理优点是能够将连珠形溶洞隔成一个个封闭的溶腔，能封闭泥浆流失通道及稳定孔壁的作用便于后续溶洞处理，但此种方法处理的费用高。
（2）钢护筒跟进
钢护筒跟进适用于桩基覆盖层较厚，当桩基钻孔过程中因泥浆流失造成塌孔对周边环境造成的影响非常大时可采用此方法，护筒跟进可避免因钻孔桩泥浆流失后形成孔壁负压造成局部坍塌，钢护筒应穿透覆盖层后跟进至稳定岩面以下1-2米的稳定层，若此位置有溶洞，可以继续加深护筒跟进位置。以φ1.8m钻孔桩为例：首先利用3米高直径2.4米的护筒开孔，加大钻头直径至2.05米钻至稳定岩面以下1-2米，采用直径2米的护筒跟进至孔底。护筒跟进完成后在护筒底口用片石、黄土（1∶2）回填1m，将钻头改成1.8m把护筒底口冲砸密实，同时内护筒与外护筒间隙用黄土填塞密实后正常钻进至设计标高。护筒跟进的优点是可避免因钻孔桩泥浆流失后形成孔壁负压造成局部坍塌，减少对周围环境的影响，但处理工序较多，处理费用也相对较高。
（3）黄土、片石回填
黄土、片石回填处理是溶洞处理中最常用的方法，也是最基本的方法，即反复冲砸至溶洞擠密孔壁，有效形成稳定孔壁。回填时针对不同地质情况采用不同比例片石、黄土：填充溶洞（一般填充物为流塑性）或极软灰岩地质采用3∶1（片石∶黄土）或全片石回填将孔壁挤密；对漏浆量不大的无填充或半填充溶洞采用1∶1（片石∶黄土）回填；对漏浆量较大的溶洞按先堵后挤的方式处理，初次按1∶3（片石∶黄土）回填，控制漏浆，保持孔内水头，再按1∶1（片石∶黄土）分层回填反复冲砸至不漏浆。当遇到长桩或超长桩黄土无法完全下沉时，可以采用袋装黄土进行回填。
（4）填充混凝土
对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，有时采用填黄土和片石的方法难以成孔，或者担心成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮，这时用灌低标号混凝土的方法处理。施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法，当击穿溶洞顶板时，灌低标号混凝土至溶洞顶2m，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。有些较大的溶洞内，有类似“探头石”等地形，在钻孔时容易发生偏孔卡钻，有这种现象时，采用填充混凝土处理效果较好。
3、岩溶区桥梁桩基溶洞处理一般方法
（1）对于溶洞较小的，或仅存在岩溶裂隙的区域，可根据地质柱状图待钻机冲孔至溶洞位置时，回填强风化片石、碎石夹粘土、水泥、稻草和木屑等重复冲孔，避免塌孔，使钻孔通过岩溶区。对于较大溶洞可以将回填材料事先装入编织袋，整袋回填。
（2）对于溶洞较为发育，溶洞规模较大的区域，在桩基未开孔前，先对桩基溶洞进行处理。
a.往溶洞内回填砂子或碎石。溶洞内无填充物或填充物较少可向洞内填充砂。选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、维护体积的最小直径及堆积体形成规律，计算填砂量。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌浆，利用其他孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止。对溶洞内填充物较多时，可以灌入碎石。灌入碎石的钻孔直径不小于30cm，放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。
b.对溶洞填完砂（碎石）后，往孔内注浆。首先沿桩基周边钻4孔，并打入8cm的钢套管，使钢套管伸入最下层溶洞，然后从钢套管内伸入5cm的压浆管。用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5MPa-1.0MPa范围，具体压力值由现场试验确定。分阶段对溶洞压注M30水泥砂浆，水泥砂浆采用配合比为水：水泥：砂=1：1：0.8为宜，根据具体情况做适当调整。在开始压注水泥砂浆前先压水清空溶洞的淤泥。在压注过程中，边注浆边缓慢上提压浆管，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，直至桩基底部以上4m位置全部压满水泥砂浆，增强桩基的承载力。压浆完成后，通过桩基周围钻取的地质芯样，判定该墩号桩基底部的溶洞群已被水泥浆充填且与岩层粘结较好。
4、结束语
1）加强工程地质勘察工作，利用地球物理勘探结合钻探等手段尽量查清岩溶地区溶洞发育的埋深及规模，为岩溶区桥梁桩基的设计和施工提供较为准确的工程地质资料。
2）对于已查清的溶洞，可以用文中所述的常规处理方法对溶洞进行处治。
3）对于未查明的溶洞，桥梁桩基施工过程中可以利用钢护壁支护、钢筋笼结合钢护壁等方法处理工程中遇到的坍孔、涌水等工程问题。
参考文献：
[1]JTJ041-2000，公路桥梁施工技术规范[S].
[2]李宏亮.大跨度桥梁施工监控综述[J].山西建筑，2005，31（6）：133-134.
【关键词】 桥梁；桩基；溶洞处理；方法
1、引言
在我国桥梁桩基结构施工过程中，往往会遇到各种各样的地质情况，溶洞则是溶岩地区地质情况的一种，溶洞的出现对桥梁桩基的施工安全、质量、工期造成了非常大的影响，如果处理不当，有可能引起基础下沉，从而引起桥梁下沉、垮塌等事故，由此可见，对于桥梁桩基溶洞的处理显得非常重要，尤其是我国目前大力发展高速公路、铁路，在桥梁桩基施工中，遇到溶洞怎样处理则更加重要，下面本文将简单介绍下溶洞处理过程当中的一些常用的方法及其应用。
2、溶洞处理的常用方法
（1）注浆处理
注浆处理主要适用于超长、超高、连珠式溶洞，就是在钻孔前先在承台周围及桩身钻孔对无填充或者半填充溶洞预注浆处理，以起到封闭泥浆流失通道及稳定孔壁的作用。注浆液可以选用水玻璃浆液，水玻璃浆可快速凝固，材料的利用率高，对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀泥等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充的溶洞，浆液是通过充填填满溶洞的。通过水玻璃注浆可以有效隔断溶洞，固结桩周土体，形成稳定孔壁，防止钻孔桩施工时泥浆流失及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。以8根桩的承台为例，可在桩身四周孔距按照6-8米布置灌浆孔，如下图示意。注浆孔钻孔直径150mm，多层溶洞时从最上层溶洞开始注浆作业，逐层钻探逐层注浆，注浆重点对超大溶洞及较大串通溶洞压浆。在钻探到溶洞位置后采用注浆泵进行注浆，注浆时注浆管伸入溶洞底部，边注浆边缓慢上提，注浆压力0.1-0.2Mpa，对超大溶洞及串通溶洞采用间隔压浆以减少用浆量。注浆完成1h后用钻机进行扫孔至注浆溶洞底部，再停置1h后继续钻进进行下层溶洞作业。注浆处理优点是能够将连珠形溶洞隔成一个个封闭的溶腔，能封闭泥浆流失通道及稳定孔壁的作用便于后续溶洞处理，但此种方法处理的费用高。
（2）钢护筒跟进
钢护筒跟进适用于桩基覆盖层较厚，当桩基钻孔过程中因泥浆流失造成塌孔对周边环境造成的影响非常大时可采用此方法，护筒跟进可避免因钻孔桩泥浆流失后形成孔壁负压造成局部坍塌，钢护筒应穿透覆盖层后跟进至稳定岩面以下1-2米的稳定层，若此位置有溶洞，可以继续加深护筒跟进位置。以φ1.8m钻孔桩为例：首先利用3米高直径2.4米的护筒开孔，加大钻头直径至2.05米钻至稳定岩面以下1-2米，采用直径2米的护筒跟进至孔底。护筒跟进完成后在护筒底口用片石、黄土（1∶2）回填1m，将钻头改成1.8m把护筒底口冲砸密实，同时内护筒与外护筒间隙用黄土填塞密实后正常钻进至设计标高。护筒跟进的优点是可避免因钻孔桩泥浆流失后形成孔壁负压造成局部坍塌，减少对周围环境的影响，但处理工序较多，处理费用也相对较高。
（3）黄土、片石回填
黄土、片石回填处理是溶洞处理中最常用的方法，也是最基本的方法，即反复冲砸至溶洞擠密孔壁，有效形成稳定孔壁。回填时针对不同地质情况采用不同比例片石、黄土：填充溶洞（一般填充物为流塑性）或极软灰岩地质采用3∶1（片石∶黄土）或全片石回填将孔壁挤密；对漏浆量不大的无填充或半填充溶洞采用1∶1（片石∶黄土）回填；对漏浆量较大的溶洞按先堵后挤的方式处理，初次按1∶3（片石∶黄土）回填，控制漏浆，保持孔内水头，再按1∶1（片石∶黄土）分层回填反复冲砸至不漏浆。当遇到长桩或超长桩黄土无法完全下沉时，可以采用袋装黄土进行回填。
（4）填充混凝土
对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，有时采用填黄土和片石的方法难以成孔，或者担心成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮，这时用灌低标号混凝土的方法处理。施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法，当击穿溶洞顶板时，灌低标号混凝土至溶洞顶2m，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。有些较大的溶洞内，有类似“探头石”等地形，在钻孔时容易发生偏孔卡钻，有这种现象时，采用填充混凝土处理效果较好。
3、岩溶区桥梁桩基溶洞处理一般方法
（1）对于溶洞较小的，或仅存在岩溶裂隙的区域，可根据地质柱状图待钻机冲孔至溶洞位置时，回填强风化片石、碎石夹粘土、水泥、稻草和木屑等重复冲孔，避免塌孔，使钻孔通过岩溶区。对于较大溶洞可以将回填材料事先装入编织袋，整袋回填。
（2）对于溶洞较为发育，溶洞规模较大的区域，在桩基未开孔前，先对桩基溶洞进行处理。
a.往溶洞内回填砂子或碎石。溶洞内无填充物或填充物较少可向洞内填充砂。选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、维护体积的最小直径及堆积体形成规律，计算填砂量。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌浆，利用其他孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止。对溶洞内填充物较多时，可以灌入碎石。灌入碎石的钻孔直径不小于30cm，放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。
b.对溶洞填完砂（碎石）后，往孔内注浆。首先沿桩基周边钻4孔，并打入8cm的钢套管，使钢套管伸入最下层溶洞，然后从钢套管内伸入5cm的压浆管。用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5MPa-1.0MPa范围，具体压力值由现场试验确定。分阶段对溶洞压注M30水泥砂浆，水泥砂浆采用配合比为水：水泥：砂=1：1：0.8为宜，根据具体情况做适当调整。在开始压注水泥砂浆前先压水清空溶洞的淤泥。在压注过程中，边注浆边缓慢上提压浆管，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，直至桩基底部以上4m位置全部压满水泥砂浆，增强桩基的承载力。压浆完成后，通过桩基周围钻取的地质芯样，判定该墩号桩基底部的溶洞群已被水泥浆充填且与岩层粘结较好。
4、结束语
1）加强工程地质勘察工作，利用地球物理勘探结合钻探等手段尽量查清岩溶地区溶洞发育的埋深及规模，为岩溶区桥梁桩基的设计和施工提供较为准确的工程地质资料。
2）对于已查清的溶洞，可以用文中所述的常规处理方法对溶洞进行处治。
3）对于未查明的溶洞，桥梁桩基施工过程中可以利用钢护壁支护、钢筋笼结合钢护壁等方法处理工程中遇到的坍孔、涌水等工程问题。
参考文献：
[1]JTJ041-2000，公路桥梁施工技术规范[S].
[2]李宏亮.大跨度桥梁施工监控综述[J].山西建筑，2005，31（6）：133-134.