浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术

浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术

刘剑

(中铁隧道集团三处有限公司，贵州都匀558013)

喃要】岩溶地基的工程危害性极大，在我国有着广泛的区域分布，研究岩溶地基下的施工问题具备重要的现实意义。该文在分析岩溶危

害性．岩溶地基桥梁桩基施工的基础上，提出岩溶地段桥梁桩基施工中应注意的问题。

鹾．锺词]岩溶地基；桥鲁乏J基础；施L技术

岩溶地基是地基中包含有可溶性岩层，如碳酸类岩层、硫酸类岩层和卤素类岩层等，这些岩层受水的化学溶蚀和物理侵蚀作用而形成洞穴、沟槽、空隙以及被切割成各种形态的岩体，岩溶地基对建筑工程危害极大，因此，在岩溶地质特殊的环境下，桥梁基础设计与施工要保证质量，就必须掌握岩溶地段桥梁桩基分类、特点，掌握基础的适用范围，才能使专业人员设计和施工时更好地注意发挥各类基础的特长，才

能更合理选择适宜的基础，建成的桥梁安全、经济、舒适、高效使用。

1岩溶的危害性

岩溶形式有很多种，对工程结构有危害的主要岩体结构形式有如下几种：石芽、狭缝和岩石中筒状裂隙：坚硬岩石和软弱土层互层：由

于岩溶而形成土壤中弯形空洞；岩石中空洞或洞穴；由于溶洞坍塌形成

的穹腔和空洞，锥形洼地中软弱和可压缩的土层；土层、岩层々及土壤

侵蚀而裂开2桥梁捌磕麟漕地基中的施工

渗坑。

21岩溶桩基施工方法

对于岩溶桩基，为了防止泥浆渗漏造成孔口坍塌，全部采用钢护

筒，利用钻锤或震动锤打入，边冲孔边跟进，埋深一般为6—20m，穿过易坍塌的表层粉质黏土、松散砾石层为宜。施工桩序，墩位群桩基础的施工顺序应按以下原则执行，先施工角位桩、边位桩，桩位溶洞较深

的桩先施工。泥浆配制，根据本桥特点在工地实验室进行泥浆配制，经

多次优化确定泥浆配合比配制的泥浆应具有斛氏失水、泥皮薄、护壁稳

定等特点。

22岩溶处理技术

对于—般溶槽、溶沟、小裂隙：在冲击成孔过程中，发现泥浆冒气

泡，泥浆面缓慢下降，可以判断为小溶沟、溶槽或小裂隙。采用投放1：1片石、袋装土反复冲压，以填塞溶沟、溶槽及裂隙，必要时加投袋装水泥，间歇时冲击，同时向孔内补充泥浆，直至孔内情况稳定，然后再缓侵进尺，穿过岩溶区。当溶洞顶覆盖较薄，可采用清爆的方法，

揭露溶洞充填物，以便清除、换填，或使充填物风干，提高地基的强度。若溶洞位于持力层范围内时，清除覆土及原填充的土质，视溶洞宽窄分别打入，J、钢轨，用浆砌片石或混疑土填塞，设置钢筋混凝土盖板或基础内部加钢筋网。对于较大封闭型溶洞。根据地质资料，当进尺接近

溶洞顶部1m时，要采用低冲程(1—1．5m)冲击，防止击穿溶壳时卡钻。溶洞顶土层采用钢护筒跟进至岩面。若孔内无填充物，孔内泥浆面会迅速下降，要迅速往孔内加注泥浆，以保持孔内的水头差，并迅速向

孔内投放片石、袋装粘土加30％的袋装水泥及时回填，一般回填到溶

洞顶上方2～3m，再进行反复；中压，直至孔内情况稳定，恢复正常为

止。对于溶洞埋藏不深，洞中有较厚的碎块石堆积物，可采用压浆的方

法使其固结。对于粘性土、砂类土等以细颗粒为主的堆积物地基，可采

用旋喷桩方法加固。若溶洞位于基底以下一定距离，且符合完整顶板厚度与跨长之比小于2．0，或溶洞跨长大于8m、但厚跨比值大于2．0：顶板岩层完整性较好，溶洞形态大小探测清楚，—般认为地基不需加固。

对于串通型大溶洞。这类溶洞在同一墩位桩与桩之间串通，甚至串

通到其他墩位，有的溶洞内充填水具有流动性。溶洞走向、容积难以判断。为保证成桩可靠度，多采用多层钢护筒跟进的

法施工。钻孔桩在

穿过溶洞进入完整基岩中深度不得，J、于5倍桩径，若实际值小于此项要求时，应结合地质资料进行加深或验算。对于桩尖下伏溶洞，是采取穿过溶洞还是桩尖立于溶洞顶，须根检算和经验设计。—般情况若完整

基岩顶板厚大于1Om且顶板厚与溶洞孔径之比大于2时，基底以下溶洞可以不处理，否则应该采用桩基穿过溶洞。对于中小型的串通型溶洞。当钻孔进^溶洞后，采用灌注水下混疑土到溶洞顶2m处，待砼终

凝后再钻进的方法施工。设计时应重视桩基负摩擦力的影响。一般地基土石在扰动之后都会在自重的作用下固结下沉，特别是由于大量开采地

下水而导致地基软弱层相对桩基固结下沉，因而产生一个向下的摩擦

力，即负摩擦力，从而增加了桩基所承受的轴向荷载，甚至可能导致桩

基破坻

3桥梁桩基施工注意的f；l题孔稳定雎问题

岩溶地区桩基施工，必须根据不同的地质条件遵循相应的处理原

则。对于岩溶，首先应对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，

检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参黼十算提供依据。然后根据地

质钻探资料私嗔充物情况，对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。对每种处理方案，都要进行仔细的计算。同时要加深研究，预测危害，做出正确选择。对于浅层溶洞或溶洞群，洞径大，且不稳定地段：埋藏的漏斗、槽谷等，并覆盖有软弱土体地段；土洞或塌

陷成群发育地段；岩溶水排泄不畅，可能暂时淹没地段，建议绕避或舍

弃，否则，会增大处理工程量，在经济上是不合理的。

32工程勘察问题’

在岩z￡_q2程勘察中，应详细查明拟建工程范围及有影D向地段的各种

岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深、岩溶堆填物和地下水特征，以便

有针对性啦挂行地基处理和采取相应的设计措施。为控制及院台岩溶危

害，岩土工程勘察中需提供下述必要的工程地质资料：岩层、土层的厚度7L_q2程性质；地下水位、水位变化及地下水运动：岩石中狭缝或溶洞

的位置和对上面土层的影响。对于上覆土层较厚、地下水较丰富的摩擦桩，采用钻孔法为宜。当钻进到达溶洞顶板时，冲击钻头操作要平稳，

尽可能少碰撞孔壁，并减少冲程悬距(不大于O|．80m)，慢慢穿过并及

时采取防护措施，按一定比例投^黄土和片石来封堵，防止漏浆。

33桩基施工技术问题

岩溶地区的桩基不宜采用直接支承于基岩面上的预制桩，荷载较大

时采用钻(冲)孔桩应慎重；当地下水贫乏、补给源不丰富时，可考虑

采用人工挖孔桩；当只能采用预制桩时，宜采用静压桩：对于石笋、石

芽密布，溶沟、溶槽发育地殷，灌注桩宜适当提高桩身混凝土强度等级及配筋率，预制桩宜适当降低桩设计承载力。桩基穿过多层溶洞或暗河，抛填粘土袋及片石用冲锤挤填桩外溶洞空间，采用2层、3层钢护筒防塌孔是较好的选择。在桥施工时，因该地区岩溶裂隙发育，当钻孔

进^岩层后发生漏浆时，及时加强护壁。

4结语

虽然岩溶地基的工程危害性极大，在我国有着广泛的区域分布，但

只要我们对岩溶地研认识，分析对工程有危害性的岩溶类别，正确应用

岩溶地基桥梁桩基的施工方法，解决施工中存在的问题。认真考察场地

条件，做好预防措施，严格施工监督管理，采取严密的技术措施，多方

合作，就一定能实现高质量的岩溶地段桥梁桩基施工，确保建成的桥梁安全、经济、舒适、高效使用。