李 建 軍

(山西交投高速公路有限公司，山西 忻州 034000)

在居民生活水平不斷提高的同時，生活節(jié)奏逐漸加快，對日常出行有著更高的需求，因此公路建設(shè)也需要滿足需求不斷發(fā)展，在此種趨勢下，建設(shè)過程中，地質(zhì)問題不可避免，由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性，因此對于不同的巖溶地質(zhì)也有著不同的應(yīng)對方式，一旦處理方式不正確，那么便會直接對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成資金損失等問題。

1 溶洞地基處理方式

在處理地質(zhì)問題時，需要與設(shè)計部門一同處理，并進行以下工作步驟：

1)首先對溶洞的形狀、范圍以及深度進行探測，明確溶洞的具體情況，可以合理的選擇施工措施。

2)當溶洞的深度較淺時，可以使用高壓水槍將溶洞中的淤泥以及其他異物進行清除，然后在其中注入混凝土，將溶洞進行填充，當溶洞較深并且寬度較小時，可以采取打入混凝土土樁的方式進行處理。例如，可以往溶洞內(nèi)回填砂子或碎石。溶洞內(nèi)無填充物或填充物較少可向洞內(nèi)填充砂。選擇一個合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。根據(jù)成樁直徑、維護體積的最小直徑及堆積體形成規(guī)律，計算填砂量。用壓風機將干砂壓入，為防止洞內(nèi)高壓阻止灌漿，利用其他孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積，壓力穩(wěn)定時，即可停止。

3)當巖溶處于基礎(chǔ)地面時，可以直接使用混合土蓋板將巖洞覆蓋。

4)當深度較深，而且洞內(nèi)含有軟粘土時，首先需要使用鉆機鉆孔，然后從孔中注入砂石混凝土封閉。

5)當溶洞范圍較大并且很深時，使用一般的開挖以及澆漿方式較為困難，因此可以使用鉆孔或者沉入樁的方式處理溶洞[1]。

2 溶洞處理技術(shù)以及方式

2.1 處理方案

在處理溶洞時，可采用的處理措施較多，在公路路基施工開挖工程中，如果發(fā)現(xiàn)其中存在大量的溶洞，那么勢必會對工程造成

一定的影響，使工期無法按時完成，造成被動的局面，但是為保證工程可以在預(yù)計時間內(nèi)完成，需要尋找到具有合理性、經(jīng)濟適用性的方案。其中最為常用的處理方案有三種，分別是橋梁跨越、鉆孔壓漿處理以及強夯法。橋梁跨越法需要使用大量的鋼筋、水泥以及其他材料，制造費用較高，而且所需要的時間較長，有時施工場地較為狹小，因此此方式的適用性有限。鉆孔壓漿法適用于較小的范圍，不適用于大范圍的溶洞，一旦溶洞較大，在處理時便需要大量的時間，而且所需要的水泥價格較高。強夯法的特點也較為明顯，此方式使用材料較少，并且施工所需周期較短，因此應(yīng)用程度逐步增加。

2.2 鉆孔方式的選擇

在目前的樁基鉆孔中，最常使用的方式為人工鉆孔、旋轉(zhuǎn)鉆機成孔、沖擊鉆進成孔法等，在巖溶地區(qū)進行施工時，沖擊鉆成孔法是應(yīng)用程度最高的一種鉆孔方式，沖擊鉆的主要工作原理為利于鉆頭自身的重量，然后對所需要施工的部位進行沖擊形成孔洞，此方式適用于硬度較小密實度較低的地質(zhì)，例如：粘性土、砂類土等，孔徑一般在1.5 m左右，鉆孔深度不大于500 cm。在巖溶地域，由于巖面傾斜程度較大，并且地質(zhì)呈現(xiàn)軟硬不均的狀態(tài)，因此，使用的鉆孔方式普遍為沖擊鉆成孔(見圖1)。

2.3 在施工時遇到的問題

1)漏漿，漏漿現(xiàn)象發(fā)生于當鉆孔遇到內(nèi)部含有填充物的溶洞或者在溶洞或者裂痕中含有地下水時，均容易發(fā)生漏漿現(xiàn)象，使泥漿流入溶洞內(nèi)。

2)塌孔，當溶洞的面積較大，并且溶洞內(nèi)部具有相互連接的通道時，由于爆漿面極劇下降，并且無法在極短時間內(nèi)使?jié){面補充回原先的狀態(tài)，因此會使塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生。

3)地面塌陷，當泥漿流失時，會導(dǎo)致地面下出現(xiàn)嚴重的流沙現(xiàn)象，當塌孔現(xiàn)象發(fā)生時，會引起周圍地面的坍塌，當溶洞深度較淺但是范圍很大時，一旦沖錘突破巖層，便會引起泥漿的流失，使上層孔壁失去穩(wěn)定，導(dǎo)致起樁口附近的地面坍塌。

2.4 施工前的防護措施

1)收集資料，在施工前首先需要對當前巖溶地區(qū)的結(jié)構(gòu)進行調(diào)查，對有無溶洞以及成樁的安全性進行分析。

2)安全保障措施，在采取安全措施時，首先需要將鉆孔設(shè)備的底部放置鋼架網(wǎng)，在發(fā)生塌孔現(xiàn)象時，鉆孔設(shè)備可以停留在鋼網(wǎng)上，減少設(shè)備的損失，并且提前準備泥漿等堵塞材料，例如稻草等。

3)對于已經(jīng)完成上述工作的樁位，需要在施工前進行有效的處理，減少施工時的隱患?？梢栽阢@探孔中嘗試澆灌泥漿，若澆灌所需時間較長，便證明溶洞內(nèi)的規(guī)模較小并且不具有相連的溶洞，若澆灌后，長時間達不到充盈狀態(tài)，那么便證明此溶洞的范圍較大，需要采取澆灌黃泥、砂漿等充填材料進行填補，待填滿后繼續(xù)施工[2]。

2.5 施工技術(shù)

具體到實際施工中，大多施工都是采用的機械鉆孔，根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)不同所使用的施工技術(shù)也有一定的差別，但一般情況下，總體的施工流程大多是一樣的。具體施工流程見圖2。

在“泥漿回收”完成后，必須要等泥漿沉淀后才能樁機移位。

1)鉆進技術(shù)，此技術(shù)首先需要在上層使用回鉆轉(zhuǎn)樁機鉆進，在進入巖層后，使用沖擊鉆機采用沖擊成孔的方式進行施工，并在此過程中配置吊機輔助施工。在施工時，首先需要在鉆進的同時做好護臂工作，防止塌孔等意外狀況產(chǎn)生，當已經(jīng)接近巖溶發(fā)育處時，需要在孔中添加填充物，然后采用沖擊鉆，使用低錘密擊的方式，將填充物盡可能的擠進裂隙中，并且對護壁泥漿的性質(zhì)以及狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦發(fā)生異?，F(xiàn)象，便及時采取相關(guān)的措施進行處理，然后控制補充泥漿，防止由于漿面下降產(chǎn)生的塌孔事故。

2)多級鋼護筒護壁，以實際工程為例，對某大橋的外樁施工時，首先采用的是機械鉆孔，在鉆孔到距離孔口10 m位置處，樁基穿過溶洞，發(fā)生大體積漏漿現(xiàn)象，采用常規(guī)的處理方法，立即回填強風化片石、碎石夾粘土、水泥、稻草和木屑等重復(fù)沖孔，但該樁基豎穿溶洞較多，且密集，機械鉆孔300 cm過程中多次出現(xiàn)塌孔，且每次塌孔的面積都在擴大，造成無法繼續(xù)施工，決定暫停施工，進行補充勘察，待地質(zhì)狀況查清后，做詳細施工安排。

在施工過程中，在采取上述措施后，仍存在一定的塌孔發(fā)生幾率，因此，為減少塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生的影響，需要采用鋼護筒護壁的方式進行處理，首先需要計算巖層上面的粘土厚度，使用直徑在94 cm的鉆頭，穿過粘土層100 cm左右，然后放置鋼護筒，護筒的直徑需要在90 cm左右，筒壁的厚度需要保證在8 mm，每節(jié)高度為2.5 m左右，在裝置時，井口焊接需要使用滿焊，護筒需要放置在與鉆井深度相同的位置，最后在安裝結(jié)束后，便可使用沖擊鉆達到預(yù)計位置。

溶洞高大于5.0 m處理示意圖見圖3。

3 實例概況

在高速公路的某段中，需要建立一座特大橋，橋的全長為1 354.286 m，以200 cm的預(yù)應(yīng)力空心板梁為主，整座大橋的寬度為2 600 cm，高速公路為四車雙向通道，以鉆孔澆灌樁作為基礎(chǔ)，將摩擦樁作為主要設(shè)計，編號為4132的墩柱基為端承柱，其具體數(shù)據(jù)為：長度在3 500 cm，最長為7 000 cm。寬度分兩種型號，分別為1.48 m和2.15 m。

特大橋位于沖洪積平原上，江面雖然各項數(shù)據(jù)正常，但是由于受洪水的作用，導(dǎo)致土層以亞砂土等為主，深度在1 000 cm左右，各層的類型有很多，并且其中洞穴、溶洞等較為普遍，在洞內(nèi)存留的沉積物主要由碎石粘土等組成，溶洞內(nèi)的存留物為粘性土混合碎石以及粘土等[3]。

根據(jù)區(qū)域的實際情況，選擇沖擊鉆成孔的方式，選擇此方式的原因為沖擊鉆成孔法可以有效的將側(cè)壁的縫隙填滿，形成的孔壁具有穩(wěn)定性強的特點，雖然當前的地質(zhì)也較為適合使用挖孔成樁的工藝，但是由于此工藝對于溶洞的深度有著較大的限制，而且溶洞的大小不同，深淺也不一樣，因此使用挖孔成樁較為困難。

4 特大橋溶洞成孔的研究

在工程中，地質(zhì)情況不良主要體現(xiàn)在溶洞的深淺不一、數(shù)量較多以及溶洞之間相互連通等，在相融的樁基處，常會遇見多層溶洞的重疊現(xiàn)象，而且在進行鉆孔工作的過程中，很容易出現(xiàn)由于泥漿的大量流失產(chǎn)生的孔壁坍塌現(xiàn)象。上述問題也是在施工過程中需要面對的重點問題。

當洞穴的深度較深并且空間較為狹小時，需要使用低標號混凝土回填，首先需要將洞穴封閉，然后將砂漿以及石塊按照1∶1的比例進行回填，此方式雖然在實際應(yīng)用的過程中應(yīng)用性較為明顯,但是需要明確洞穴內(nèi)部的施工情況。當洞穴處于距離地表較近的位置時，可以直接使用鋼護筒進行處理，但是此方式施工時較為困難，如果洞穴傾角較大，會提高施工的難度[4]。

5 結(jié)語

在巖溶地區(qū)，使用沖擊反循環(huán)方式進行鉆進工作時，由于其本身具有效率高、成孔快等特點，因此可以被廣泛的運用，在一些地質(zhì)情況較為復(fù)雜的區(qū)域，也可以采用注漿法以及鋼護筒護壁法，對施工提供安全保證，有效減少由塌孔現(xiàn)象造成的影響，確保正常的施工。

[1] 陳 蔚.鐵路橋梁樁基施工中的喀斯特溶洞處理[J].鐵道建筑,2012(2):38-39.

[2] 張貝貝,何于淦,劉向磊,等.淺議橋梁樁基施工中的溶洞處理[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報,2016,16(6):14-15,24.

[3] 張智程.橋梁樁基施工中溶洞處理方法[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014(36):6351.

[4] 李國強.橋梁樁基礎(chǔ)溶洞施工技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(14):463.