岩溶地区钻孔桩基础施工疑难处理措施研究

岩溶地区钻孔桩基础施工疑难处理措施研究

程西红

浙江省地矿建设有限公司浙江杭州310000

摘要：此次研究主要是围绕岩溶地区钻孔桩基础施工进行分析，详细研究了施工期间的难点问题，分析基础施工中的不足问题，并且论述了岩溶地层钻孔施工处理方法，希望能够对相关施工人员起到参考性价值。

关键词：岩溶地区；钻孔桩；基础施工；施工工艺

在选择桥梁基础类型设计期间需要确保钻孔桩施工的适宜性，施工工艺简单可行，缩短成孔时间，加强质量。在铁路和公路交通基础设施建设中已经广泛应用钻孔桩施工工艺。对于岩溶地区钻孔桩施工来说，特殊地形会破坏地质条件连续性。相比于其他地貌施工来说，岩溶地区的钻孔桩施工技术工艺难度比较大，并且会出现较多病害类型，包括混凝土漏浆，卡钻，埋钻等。

1、岩溶地区钻孔桩基础施工常见问题

1.1漏浆问题

在岩溶地区钻孔桩施工期间最常见到的就是漏浆问题，导致该种现象的原因主要是岩溶裂隙透水，溶洞与桩孔贯通等造成。为了避免施工期间出现漏浆情况，可以从以下几个方面进行处理：第一，溶洞穿透时需要密切注意护筒内泥浆面的变化情况，若泥浆面下降期间出现漏浆情况，则需要及时将钻头提出，并且将泥浆或者水注入到孔内，确保孔内水头压力，并且置入片石和黏土。第二，如果岩溶裂隙比较大，由于较强透水性会导致漏浆情况发生，此时需要加大泥浆比重，控制钻进速度或者改善泥浆稠度等可以减少漏浆情况。第三，如果钻头击穿顶板渗透到溶洞中，首先需要确保桩孔内压力，之后将混合料填入到桩孔内，利用小冲程多次冲砸之后可以形成新的造孔壁。第四，如果钢护筒底部出现漏浆情况，则持续下沉钢护筒，并且使用黏土将护筒周边的缝隙进行封闭处理，避免地表水持续渗透。处理完成之后可以将碎石或者黏土块进行充填，确保填筑高度高出钢护筒底部1m左右。之后使用小冲程进行多次冲砸，可以有效加固钢护筒底部孔壁。

1.2卡钻

在应用冲击钻钻孔时，由于钻头抖动会冲破孔壁，导致孔壁不圆滑。其次，由于钻头磨损之后没有及时进行处理干预，逐渐缩小钻孔直径，在补焊后钻头直径比较大，再加上在钻孔期间冲程比较大，会导致溶洞顶板击穿时无法及时提钻。为了处理卡钻情况，首先需要使用新的钻头，之后将片石回填打开桩孔中，在钻进面使用小冲程钻进逐渐转化为正常冲程。其次，在溶洞顶板施钻期间需要使用小冲程开孔，在此期间需要旋转钻头，待至溶洞开口之后需要使用黏土块和片石进行填筑，进入正常钻孔施工中。

2、岩溶地层钻孔方案

岩溶地层钻孔桩施工的施工难点在于溶洞层成孔时不会发生卡钻和掉钻等情况。为了实现以上施工效果，技术人员在施工前需要详细调查分析地质资料，注意钻孔期间发生的异常情况，并且对钻孔情况进行准确判断。其次，工程人员还需要按照工程实际情况制定详细的施工方案，钻孔桩基础施工穿越岩溶地层的施工措施包括以下几种：

2.1泥浆造壁法

该种施工主要是按照溶洞内充填物的种类和流速性确保在实际施工期间可以应用优质泥浆护壁施工技术，并且按照最佳比例添加烧碱，草带，碎石和水泥等物质，通过钻头的捣固冲击作用可以将填充材料和泥浆一起置入岩溶裂隙和溶洞，这样能够确保钻孔路径强度连续性，并且在钻孔期间能够形成孔壁封闭环，起到泥浆护壁效果。泥浆造壁施工技术主要应用在桩径较小的溶洞中，并且根据溶洞位置，充填物性质和围岩种类进行计算，下表为不同条件下泥浆配制数据。

表1泥浆配制密度表

在使用该种方法处理溶洞时能够有效加强泥浆配制质量，所以在配制泥浆时需要注重选择配料。在配制黏土期间最常应用的原料就是黏土，其具有较强的造浆能力，含砂率比较低。如果溶洞内填充物为流塑性物质或者细砂时，将水泥添加到泥浆中能够加强泥浆抗渗透能力，避免出现塌孔漏浆情况。在使用水泥时需要将使用量控制在黏土使用量的16%左右。烧碱可以增加泥浆粘稠度，可以有效处理孔壁漏浆情况。

2.2钢护筒跟进法

钢护筒主要是应用常规处理办法深水钻孔基础施工中的辅助措施，护筒的作用在于施钻导向，桩基定位，保护孔口和维持孔内水头压力等。岩溶地区钻孔桩施工会受到复杂地质情况以及溶洞等影响，若没有合理处理将会发生泥浆迅速流失情况，出现卡钻和塌孔事故。若此种事故出现在灌注水下混凝土期间会导致混凝土流失，无法对导管进行有效埋设，容易出现断桩事件。所以，钢护筒跟进施工期间岩溶地层钻孔桩基础施工能够为成桩起到保护作用。一般来说，钢护筒跟进施工是在桩孔位置准确下放钢护筒，之后使用振动打桩锤下沉到保护孔壁的岩石和地层，之后使用回旋钻机将钢护筒下沉，在与溶洞距离较近时可以使用絮状物进行填筑，并且使用钻机将抛填物向四周挤压，填满溶洞之后可以为后续施工提供依据，确保钢护筒垂直。在施工期间将钢护筒下沉到设计位置，能够对成桩起到保护作用。

2.3密闭压浆法

该种施工方法主要是应用土体化学加固原理，利用灌浆导管将化学浆液均匀压入到地层，确保岩石裂隙充满浆液，凝固成较高强度和抗渗水性能的新结构，可以确保周围岩体的胶结稳定性，能够有效避免地下是流动，将泥沙固结成人工石，这样能够优化桩基钻孔条件，确保整个施工过程中的顺利。按照不同的密闭压浆施工时间可以将其分为施钻前和施钻后密闭情况。

对于施钻前密闭压浆来说主要是应用小型钻孔机械钻孔到溶洞位置，之后应用高压注浆泵使化学浆液能够注入到砂石层中，并且在较短时间内填充溶洞，阻断地下水，这样能够有效改善地质类型。在完成溶洞内砂石固结之后就可以应用冲击钻进行钻孔施工，此种施工方法的前提为溶洞内砂石含量充足。如果溶洞内地下水流比较小，此时使用化学浆液处理能够确保固结效果。

2.4传递能量法

该种方法主要是对岩质软硬不均，岩面倾斜以及岩溶地层等实施的操作方法，会导致钻头受力偏移，进一步造成斜孔，偏孔等不良事件发生。为了确保传递能量法的施工效果，首先需要判断岩面倾斜程度，可以按照设计方案中所提及的地质钻探柱状剖面图进行明确，还可以在施钻期间观察钻绳的摆动情况，联合冲击钻的施工声音进行判断，这样能够明确传递能量法的施工效果。传递能量法主要是在冲击钻接近溶洞顶板进入斜面，将黏土块和片石填充在桩孔内，将高度控制在150cm左右。钻机施工期间需要将冲程设置在60cm。混合填料在经过多次冲砸之后能够形成混合柱体，其能够对冲击能进行传递，确保施工效果。

3、结束语

综上所述，此次研究主要是分析岩溶地区钻孔桩基础施工难点问题，在此基础之上提出了岩溶地层钻孔方案，包括泥浆造壁法、钢护筒跟进法、密闭压浆法以及传递能量法，通过以上施工方法能够从根本上确保岩溶地区钻孔桩基础施工效果。

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