1 引言

在當(dāng)代建筑工程領(lǐng)域中， 巖溶地區(qū)的樁基礎(chǔ)施工是一個極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性，使得樁基礎(chǔ)施工面臨諸多技術(shù)和管理挑戰(zhàn)。 為了確保在巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和安全性， 需要對該地區(qū)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，并進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。 本文對巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)方案和解決措施進(jìn)行研究， 為工程實踐提供指導(dǎo)和借鑒， 從而有效提高在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量和安全性， 希望能對我國建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展起到積極的推動作用。

2 巖溶處理方法的選擇

巖溶樁基應(yīng)根據(jù)巖溶類型選用相應(yīng)的施工方法。 回填沖擊處理法、護(hù)筒跟進(jìn)法、壓漿加固法、壓注混凝土（砂漿）法較為常用。

1）回填沖擊處理法適用于巖溶影響范圍較小，圍巖相對穩(wěn)定的一般溶槽、溶溝、小裂隙等。 施工時采用填充塊石、黏土、水泥等材料并在沖擊作用下擠入圍巖，填充孔洞、封堵滲漏相對較小的裂隙，形成新的圍巖并加強(qiáng)泥漿護(hù)壁穩(wěn)定性。

2）護(hù)筒跟進(jìn)法適用于巖溶影響范圍較大、水流量較大、串通型大溶洞、巖層不穩(wěn)定的樁基施工。 施工時通過逐步加長和跟隨護(hù)筒形成穩(wěn)定的鋼質(zhì)擋土墻。 這是對不穩(wěn)定沉積物進(jìn)行注漿加固后進(jìn)行鉆孔施工的方法，可以保證施工和樁體安全。

3）壓注混凝土（砂漿）法適用于較大半填充或者無填充的溶洞，以及中小型的串通型溶洞。 此方法采用混凝土（砂漿）速凝壓注填充至溶洞內(nèi)進(jìn)行加固、封堵圍巖，從而達(dá)到樁基施工成孔條件[1]。

3 施工中巖溶的識別

巖溶確定主要分兩個階段，即設(shè)計階段和施工階段。 設(shè)計階段， 通過勘察探測形成的地質(zhì)資料可以基本確定樁基是否處于巖溶區(qū)域。 但是由于探測手段的局限性，還不能全面地反映巖溶的形態(tài)，所以，在施工中對巖溶地質(zhì)的識別尤為重要，這是保證施工安全、避免經(jīng)濟(jì)損失的有力保障。 施工階段主要是進(jìn)行巖溶區(qū)域樁基的鉆孔施工，主要有以下施工特點：

1）清孔泥漿稠度變小，說明孔底有地下水涌出稀釋泥漿；

2）孔內(nèi)泥漿面出現(xiàn)氣泡，說明孔底有氣體反出，而氣體的產(chǎn)生則有兩種情況，一是下方有存在氣體的封閉空間，受到擠壓后反出；二是下方有遇水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的礦石，這種情況在這里不做探討；

骨腫瘤占全身腫瘤的2%左右，發(fā)生與骨骼或鄰近組織中，在臨床表現(xiàn)上良性骨腫瘤與惡性骨腫瘤較為相似，增加臨床診斷難度，而傳統(tǒng)的X攝片，CT平掃等影像學(xué)局限性較大[7-8]。螺旋CT掃描能夠準(zhǔn)確顯示骨質(zhì)的破壞、增生、硬化，而MRI無電離輻射，對患者損傷較小，且可準(zhǔn)確顯示腫瘤邊緣，及周圍軟組織[9]。以往研究表明，骨腫瘤病灶邊緣狀態(tài)，可反應(yīng)骨反應(yīng)和骨細(xì)胞生長速度，良性腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)活性顯著低于惡性腫瘤，所以一般良性腫瘤病灶邊緣較清晰，與周圍組織有明顯界限；而惡性腫瘤病灶邊緣相對比較模糊[10]。

3）泥漿面下沉說明下方存在孔洞或裂隙；

4）沖擊鉆落錘時下沉深度突然增加，回旋鉆阻力突然減小，鉆桿振動幅度突然變大，都說明該處出現(xiàn)軟弱層，軟弱層的產(chǎn)生可能是本身地層軟弱，也有可能是存在溶洞沉積物。

4 巖溶施工一般原則及處理方案

4.1 巖溶施工的一般原則

1）同橋臺或臨近的樁基樁底高程最低的優(yōu)先施工，以減小在施工中由于施工擾動引起巖層變化而改變其他樁基的地理環(huán)境。

2）處于巖溶邊角位置的樁基先施工，有利于整個巖溶區(qū)域的改良和穩(wěn)定。

3）接近巖溶區(qū)域時，應(yīng)縮短鉆孔沖程，減小圍巖擾動，緩慢鉆進(jìn)，削弱孔內(nèi)坍塌風(fēng)險。

4）巖溶采用空腔填充、流體加固、液體封堵的原則，即溶洞內(nèi)沒有沉積物或沉積物很少時，采用填充的方式施工；溶洞內(nèi)沉積物為流體狀態(tài)時，需對流體進(jìn)行加固處理，例如，填充物為淤泥時，需要進(jìn)行注漿加固處理；溶洞內(nèi)存在水，需要封堵樁體范圍內(nèi)水的來源和去向，以減弱水流沖刷。

5）每樁施工前必須進(jìn)行物理鉆探，并詳細(xì)記錄地質(zhì)條件、地理位置和填充物狀態(tài)等數(shù)據(jù)資料，并完成地質(zhì)素描，以為施工方案的制定提供詳細(xì)的依據(jù)。

6）對填料進(jìn)行巖土試驗，分析其物理和機(jī)械性能，以為施工計劃的制定提供依據(jù)。

7）根據(jù)地質(zhì)物理鉆井資料和填充物的試驗數(shù)據(jù)，制訂各樁基的溶洞處理方案、成孔方法和施工措施。

9）遇到大溶洞和復(fù)雜地質(zhì)問題時，有必要申請設(shè)計單位核實和組織專家審查施工方案，經(jīng)過批準(zhǔn)后再進(jìn)行施工。

4.2 巖溶施工處理方案

4.2.1 巖溶施工處理方案

巖溶施工處理可通過加固巖體、 增強(qiáng)成孔護(hù)壁、 填充空腔、封堵滲漏等方式來解決。 高壓旋噴技術(shù)可對松散圍巖進(jìn)行加固，對圍巖裂隙進(jìn)行封堵，增強(qiáng)成孔護(hù)壁可通過延長鋼護(hù)筒穿越巖溶區(qū)域，大型溶洞可采用壓漿、壓注混凝土（砂漿）等壓入膠凝材料方式填充加固， 小型溶洞可直接在鉆孔過程中回填土石沖擊夯實溶洞進(jìn)行施工。 在開洞時，需要使用小型沖擊鉆孔，以確保鉆孔的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 間歇沖擊和根據(jù)實際情況順利啟動作業(yè)有助于減少清除作業(yè)的難度。 添加厚度小于15 cm 的礫石，根據(jù)實際情況重復(fù)撞擊至4 次，以確保套管周圍的土層盡可能緊密。 同時，應(yīng)密切監(jiān)測平臺的運(yùn)行情況，觀察套管水位是否發(fā)生變化， 以及施工區(qū)周圍表面是否存在沉降問題。 一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即找出問題原因，并采取有效措施予以糾正。 施工區(qū)接近洞穴時，需要加強(qiáng)控制和觀察，仔細(xì)探測撞擊巖層時的聲音， 以及施工人員抓住主繩時產(chǎn)生的手感，判斷提取的巖溶樣品，并確定各個區(qū)之間的距離。 隨著施工區(qū)與巖溶區(qū)的距離減小， 主繩的松散繩量也需要根據(jù)實際情況進(jìn)行控制。 一般來說，最好是1～2 cm，以有效避免撞擊巖石地殼時的鉆孔問題。 在巖溶巖層鉆探過程中，如果有滲漏現(xiàn)象，應(yīng)首先重新校準(zhǔn)，并在其上放置片劑和黏土塊，以確保孔內(nèi)水位最大程度穩(wěn)定。

4.2.2 巖溶樁基成孔施工技術(shù)

巖溶樁基通常通過沖擊鉆孔的方式施工。

1）需要制備泥漿，泥漿中可摻入0.2%的純堿粉，以提升泥漿形成護(hù)壁后的穩(wěn)定性；

2）埋設(shè)套管，采用的鋼套管內(nèi)徑比樁基的直徑大0～30 cm，其中每個部分的高度設(shè)定為米， 保護(hù)的頂面應(yīng)至少比地面高0.3 m；

3）再架設(shè)鉆機(jī)，鉆機(jī)的支點位置需遠(yuǎn)離孔口，以確保足夠的安全距離。 在靠近巖溶地點鉆井時，通常采用小行程鉆進(jìn)，以50～75 cm 的行程鉆孔并且增加泥漿稠度。 在進(jìn)入巖溶層鉆進(jìn)時，可以采用回填沖擊法進(jìn)行施工，以保證回填塊石、砂袋、黏土、水泥等填充物有效填充孔洞和封堵裂隙，同時加大沖程沖擊鉆進(jìn)，一般以100～150 cm 行程沖擊鉆進(jìn)。 另外，需采用護(hù)筒跟進(jìn)法、壓漿加固法、壓注混凝土（砂漿）法加固巖體、增強(qiáng)成孔護(hù)壁、注漿封堵，進(jìn)入巖溶層鉆進(jìn)時，應(yīng)保持小沖程鉆進(jìn)，以減少擾動確保加固措施的完整。

4）如果在鉆進(jìn)過程中溶洞出現(xiàn)嚴(yán)重的泥漿泄漏問題，可使用水下混凝土灌注的方式確保持續(xù)鉆進(jìn)。 具體包括以下步驟：（1）根據(jù)水下混凝土的施工技術(shù)要求，采用管道進(jìn)行水下灌注；（2）溶洞的水下混凝土填充完成后，混凝土表面不再下落或水下灌注超過溶洞頂部100 cm 作為灌注標(biāo)準(zhǔn)；（3）灌注混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%后， 可再次開始鉆進(jìn)。 此外，溶洞中可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿情況，針對該情況，可借助巖溶區(qū)的連續(xù)干護(hù)筒或帷幕防滲技術(shù)進(jìn)行有效處理， 坍塌和泄漏問題可以得到有效解決，可使溶洞部分的鉆進(jìn)正常進(jìn)行。假如，填充體難以自己穩(wěn)定，則可以用混凝土干燥材料填充。一旦溶洞空間面積超出合理范圍，例如，其導(dǎo)水性很強(qiáng)和直徑達(dá)到5 m，便需要將一定量的水玻璃加入制備的混凝土干燥材料中，這樣能夠使其穩(wěn)定性切實提升[2]。

5 巖溶樁基施工問題的解決措施

在巖溶迂曲，樁基施工中容易出現(xiàn)的問題是卡鉆、坍孔、埋鉆和局部偏孔等。

1）卡鉆。 在樁基施工過程中，嚴(yán)禁在發(fā)生卡鉆時強(qiáng)行拔出鉆頭，以免造成坍塌、掉鉆和埋鉆事故。 若發(fā)生卡鉆，可以用鉆頭撞擊卡鉆的巖體，使其松動破碎，也可以使用其他小鉆頭來幫助清除卡住的巖體，從而平穩(wěn)地取出鉆頭。 另外，通過巖溶地點時，采用小沖程鉆進(jìn)也是減少卡鉆發(fā)生的有效方法。

2）坍孔的處理。 在對巖溶樁基進(jìn)行施工時，需要按照標(biāo)準(zhǔn)施工程序由外向內(nèi)施工。 出現(xiàn)坍孔問題的原因在于巖溶樁及巖面之上的土層存在危險，在開孔過程中，為了使孔壁保持穩(wěn)定，所選用的鉆頭往往超過設(shè)計樁徑，經(jīng)過沖擊，在基巖表面上形成孔，然后再下入鋼套筒。 砂漿需要根據(jù)高強(qiáng)度的級別進(jìn)行合理配置，填實工作需要在套筒外側(cè)開展，通常會使用黃土進(jìn)行填實和填注，這樣能夠有效避免泥漿在孔中的流失，從而有效降低塌孔的發(fā)生概率。 使用防滲方法時，由于滲漏通道出現(xiàn)自樁孔外以及自裂隙孔中滲水，必須將通道及時堵塞。 如果需要經(jīng)過鈣質(zhì)礫巖裂隙區(qū)域時，必須采用拋擲黏土球，反復(fù)進(jìn)行，再低錘慢擊作業(yè)，解決漿液泄漏問題，以使正式的施工不會再受到影響。

3）埋鉆。 鉆孔埋鉆具體的原因之一是，巖溶地區(qū)土壤黏性較強(qiáng)，巖溶溶壁薄，易發(fā)生塌陷和下沉，另一個原因是鉆孔沖程力太大，擾亂了下面的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致坍塌，如果埋鉆處理不當(dāng)，將導(dǎo)致嚴(yán)重事故，甚至造成人身危害。 處理時，鉆孔埋鉆要根據(jù)不同原因采取不同的處理措施，在巖溶地區(qū)，選擇小型鉆孔機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)你@孔。 另外，大型鉆孔機(jī)雖然施工效率高，鉆孔加速快，但由于對底層的干擾大，很容易造成坍塌，不適合在巖溶地區(qū)使用。

4）鉆孔偏離。 鉆孔偏離的主要原因是鉆進(jìn)時基巖起伏不平，受到裂隙、溶溝等影響，孔洞里的巖石軟硬情況分布不均勻，一半巖石一半溶洞、一半巖石一半泥土或斜坡巖等，這些情況極易導(dǎo)致鉆頭錘落到底部時產(chǎn)生水平推力， 鉆錘偏向軟弱一側(cè)，致使鉆孔發(fā)生傾斜。 為了有效控制鉆孔偏離，并減小鉆孔危害，可以分次回填石片，每次回填后采用鉆頭小行程夯實，確保鉆頭始終保持水平，鋼絲繩始終處于豎直狀態(tài)，并且填入的片石強(qiáng)度超過巖石強(qiáng)度， 在回填至斜面的頂部之后用鉆機(jī)重新鉆孔，反復(fù)進(jìn)行該操作，直至糾偏完成。 也可以在斜面與溶洞交界地方的孔內(nèi)注入混凝土，填滿溶洞，當(dāng)強(qiáng)度超過周邊巖石強(qiáng)度后，再進(jìn)行鉆孔；還可以利用直徑比較大的鋼護(hù)筒跟進(jìn)，使用直徑較大的鉆錘鉆孔，穿越偏孔病害區(qū)后，再使用原有尺寸的鉆錘鉆孔。

6 結(jié)語