岩溶地区桥梁桩基钻孔施工初探

赵文月

（身份证号：1308211980****1832）

一、岩溶地区桥梁桩基钻孔施工技术

钻孔桩常用处理溶洞的方法有：将一块石头抛入洞中，加入粘土、回填混凝土、压浆，然后用钢管进行补强。当钻孔遇到砂层或粉砂层时，应放入适量的粘土，并加小石块加固冲程较小的孔壁。如遇卵石层或砂流现象，应调整或增加泥浆重量，增加孔内压力，加强防护墙，防止渗漏；钻井施工工况的洞穴时，由于岩溶洞穴的结构屋顶和地面起伏、崎岖、桩钻孔洞穴后斜孔的问题，必须根据地质调查数据和施工方案科学钻探，岩溶空腔分层回填钻井粘土岩和做一次又一次形成一个坚实的泥土墙，挡住了原始孔充填通道，防止孔壁坍塌和泥浆损失，为防止冲击岩面卡钻或斜孔事故发生，应及时进行整改。

（一）抛填片石、粘土、水泥的施工

施工前，应根据地质柱图中溶洞的位置和大小，在洞口位置附近准备好石料、粘土和水泥。对于地质柱状图中未标明的溶洞，遇到实际钻孔时，应及时从附近运来片状石、粘土、水泥。在钻孔过程中，若发生溶洞漏浆，充填体高度一般比溶洞顶标高高2~3m。对于深孔，充填体高度可比溶洞表面高约10m，防止泥浆渗漏后孔洞塌陷，然后将粘土和水灌入孔口进行泥浆生产和护壁。为保证其稳定性，可根据漏浆情况加水泥。对于多次漏浆难以形成孔的，应加水泥回填，以提高孔壁固结性能。对于回填片岩、粘土和水泥，需要通过二次冲击打洞。冲击钻头用于冲击岩石和粘土，使片岩、粘土和水泥的一部分挤进溶洞，并对溶洞壁进行加固，形成稳定的防护墙。

（二）回填混凝土的施工

当回填粘土和水泥的效果不明显时，可采用直接灌注水下混凝土的方法封堵重复漏浆孔。提前准备好管道、吊车、料斗等混凝土浇注设备，将混凝土挤入溶洞，当浇注混凝土表面位于溶洞顶板上方约3m-5m时，判断充填完成。当混凝土强度达到50%-70%左右时，对浇注混凝土进行冲击再钻孔。

（三）下钢护筒的施工

下钢管桩适用于解决无摩擦桩基础在岩溶地区遇到类似的“溶洞”地质条件，无水压、无填方的情况下继续施工的问题。采用机械振动锤作用于钢挡圈管顶部，通过机械振动将其压入桩基孔内。该方法可以在较短的时间内组织起来，防止井壁坍塌，为下一步“石洞封堵”提供操作平台。片岩“溶洞”的封堵可分为人工灌浆片岩封堵和冲击钻片岩挤压封堵两种方法，可增强土体的侧向土压力，多次阻断“溶洞”的多层分布。

（四）化学注浆

化学灌浆法是在灌浆渗漏处对裂缝或溶洞进行化学灌浆。灌浆体具有凝结快、早强、流动性差的特点，能迅速凝结成帷幕，堵塞裂缝和类似墙体的溶洞，达到防止渗漏的效果。注浆孔每隔3 ~ 4m沿承台布置成环形，达到帷幕效果。采用注浆输入法处理不能回填混凝土的深大溶洞。在孔口处封闭自顶向下截面的圆形注浆，注浆压力控制为：无注浆压力→注浆压力0.5-1mpa→注浆压力1.5-2.0mpa→注浆压力3.5-4mpa。从孔口流出的水泥浆为准。用水泥或水泥水玻璃双层灌浆处理，直到通道堵塞。

二、溶洞顶部穿越措施

（一）钻机钻孔，根据各桩位的地质钻孔资料，掌握岩溶位置和岩层的分布规律，并根据钻孔过程中岩层的变化采用不同的冲程和频率。并及时排出炉渣，注意观察护管水位的变化，使用泥墙钻孔，钻孔时应检查泥浆指标，防止井壁塌陷、泥浆流失。接近洞顶时，逐渐改为小冲程、低频钻进。

（二）当洞穴顶部被刺穿时，泥面会急剧下降，这是判断洞穴是否被击中的主要判断特征。此时应提前准备好泥浆泵，利用泥浆泵对孔内注浆，防止泥浆表面的下降导致孔壁塌陷。

（三）当冲击钻通过溶洞顶部时，应反复提起锤头，在锤头的厚度范围内轻轻提起并减速，锤头不受明显阻碍，说明顶部已成孔，光滑垂直。在岩溶处理中，如果采用挤石法，应尽量扩大顶面穿孔。回填后，此部位应打洞，以免冲击锤卡死。

（四）分解后的岩溶洞穴，岩溶洞穴的底面的高度应测量通过测量绳子，和空间在岩溶洞穴的高度计算结合的高度上表面的岩溶洞穴，和钻渣应取样做相关记录。这部分工作应该并行进行，尽量减少完成这部分工作的时间。

三、钻进过程中的问题与预控

（一）斜孔、弯孔

下基岩发育有石芽、溶蚀沟、溶蚀槽、溶蚀裂隙、溶洞等岩溶形态，或岩石表面坡度较大。在冲击钻施工中，冲击锤在软土方向上滑动，形成倾斜孔、弯曲孔。

在基岩冲击过程中，应明确地质剖面图，特别注意基岩的发育特征，如石芽、溶蚀沟、溶蚀槽、溶蚀裂隙、溶洞等。减速冲击速度，配合低频低距离冲击。

（二）埋锤、卡锤、掉锤

砂砾石广泛分布于上覆土层中。在冲击振动的影响下，砂砾层容易发生坍塌孔，从而导致埋地锤事故。岩溶洞穴或冲击锤的差距，特别是立式岩溶洞隙，洞差距较大，冲击锤倾销Β岩溶发育地区上冲击振动或异物卡住了冲击锤下降；锤头钢丝绳老化，接头松动，转向环、转向套等焊接接头断裂，致使锤头落入桩孔。

（三）塌孔

在钻孔坍塌施工过程中，桩孔容易报废，给施工带来了更多的困难。

因此，施工应严格按照规范要求进行，经常观察孔内泥浆的高度，并监测泥浆的质量。储存足够的红粘土和石板。在卵石层中嵌入深层保护管，防止上部重复坍塌。施工人员应密切注意孔内情况。一旦泥孔的水位迅速下降，大量的泥浆应立即补充维持孔的水位，防止事故的发生，如塌孔和钻头的埋葬，等等，把石头和泥土慢慢地挤压人工孔壁的小中风锤。进入岩石层后，应继续注意观察，防止人工挖孔壁不牢固，塌陷的补救。

（四）斜坡岩偏孔

采用芯片充填的方法，保证芯片的粒度不过大。根据桩径的大小，选择合适的切屑粒度。采用小冲程冲洗平整芯片，然后采用小冲程修正偏差，进尺慢。筒钻用于冲洗斜面以下的边坡岩石，然后将防水炸药放入小孔中。在斜岩中遇到斜孔时，先将斜孔清理干净，将管道放低，冲洗不小于C30的早强混凝土，待混凝土强度达到70%后再进行冲击纠偏。