桩基工程施工中遇到溶洞的处理措施

 一、关于桩基溶洞

溶洞主要隐藏在地层中,一般接近水平方向发育的不规则状态，这给桩基施工带来许多困难。在桩基工程中，溶洞的出现会给桩基施工的钻孔和混凝土浇筑都带来严重的影响。

二、桩基施工溶洞处理的步骤

1、了解地质情况和桩基类型

桩基施工中的溶洞处理是详细了解工程所在地的地质情况，并确认该工程设计的桩基类型，根据桩基桩位地质、桩基类型、水文资料，掌握溶洞出现的位置，并大致推断其范围、充填情况和性质，制定合适的施工方案和施工技术保障措施。这项工作需要专业人员进行勘测和把关，需要将每个孔位的地质柱状图发给专业技术人员，确保溶洞的位置、大小、充填情况的真实性，并让设计人员和管理人员根据具体的地质情况采取相应的施工方案。

2、选择溶洞处理方案

在选择溶洞处理方案时，需要参考已经完工的相关工程的建设效果和经济分析，综合评价每一个方案的质量安全、施工难度、施工进度和施工成本等多项因素，在各个方案中选择一个最有的施工方案。对于有些溶洞分布广泛而复杂的地区，施工难度会加大，而溶洞处理方案的选择范围也比较窄，这是因为复杂的地区对溶洞处理的要求更高，必须进行有效的分析后选择最有安全保障的处理方案。

3、制定质量检测标准

质量标准的制定主要包括对溶洞处理效果的综合评价，一是要保证护壁的牢固可靠，而是要防治孔壁的渗水和塌孔。在进行质量标准的制定时，最需要考虑的溶洞处理后可能出现的漏洞和处理的薄弱点，因为薄弱环节是溶洞处理后最可能造成质量问题的地方，所以相关的质量管理部门需要参考溶洞测定技术人员的测量结果和建议。

4、确定环境保护措施

环境保护措施主要包括水土、植被的保护措施、水环境的保护措施和大气环境的保护措施，同时还要注意施工过程中生产生活垃圾的管理，在施工完成后也要对施工垃圾进行正确合理的处理。

三、溶洞处理的原则

桩基施工中溶洞处理的原则主要包括下列五个方面：

(1) 要确保每根桩的详细勘测,为选择相应施工方案提供依据；

(2) 对处理溶洞的填充物进行土工试验,检测容重、孔隙率、含水量等物理参数；

(3) 对每根桩都要设计出相应的溶洞处理方案和成孔方法；

(4) 对每种处理方案,都要进行仔细的计算,完善施工方案,指导施工；

(5) 遇到大溶洞时, 必须请监理工程师和设计单位核查,并报监理批准后实施。

四、桩基施工溶洞处理的主要措施

1、灌注水泥混合物的处理措施

桩基施工溶洞处理的一种常见措施是灌注水泥混合物，将溶洞地区的承载能力进行有效加强，在采用这种处理方法是要注意如果钻孔穿越溶洞、漏浆太快而无法达到加固目的时，需要采用集中抛填的措施，集中抛填是指将黏土、片石和袋装水泥或混凝土集中填入，该方法的前提条件是填入时间短而集中。对于溶洞的高度在2—5m，且洞内为无填充物的溶洞，冲孔至溶洞顶板岩层时，泥浆突然下降，补给泥浆不能回升，则采取先填充碎石、砂混合物和袋装水泥，使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。

2、注入水泥砂浆的处理措施

桩基施工溶洞处理的注入水泥砂浆措施使用在较复杂的岩溶地区，一般溶洞层数较多，且保证溶洞位置勘察准确，土层中有较厚的淤泥层、砂层、圆砾土层，注浆利用水泥形成的浆液，首先是填充岩溶裂隙，其次是回填溶洞空腔。钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，溶洞内充填物呈松散或软塑状态，可直接注入水泥浆，空隙较大的部位可注入水泥砂浆。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。为防止洞内高压阻止灌砂，利用其他孔作为减压孔，压力稳定时即可停止。

3、片石黏土筑壁的处理措施

桩基施工溶洞处理的片石黏土筑壁处理措施，具体来说是指钻至距离溶洞顶部1m左右时，准备足够的片石和黏土，当穿过溶洞顶板后提出钻头，向孔内投入黏土、片石，片石、黏土采取分层按比例抛填入孔，将黏土和片石挤入孔壁，实现人工造壁。冲击过程中要注意孔内水位变化情况，如果孔内泥浆下降较快，应及时向孔内补充泥浆，测量并控制冲孔深度至溶洞顶距离小于50cm时提出冲锤，向孔内继续抛填片石、黏土，然后再进行冲孔，如此往复直至穿过溶洞后逐渐加大冲程至正常冲孔速度。

五、钻孔与关注的处理措施

1、钻孔遇到溶洞

（1）首先分析一下孔壁是否稳定，会不会出现卡钻、埋钻情况。如果肯定不会，就进一步看看冲洗液漏失情况。如果冲洗液漏失不严重，可以采用降压钻进方法，在溶洞的底部慢慢磨出一个小孔，当小孔的深度达到0.5m左右时，就可以恢复正常钻进。

（2）如果孔壁稳定、冲洗液漏失严重，可采用投粘土或粘土球的方法堵水。当孔深大于15m时，粘土或粘土球是不容易到底的，可以用钻具往下压送。 　　

（3）如果孔壁虽不稳定，但溶洞高度不大、不会出现严重坍塌时，也可用投粘土或粘土球方法进行护壁。

（4）如果孔壁很不稳定、溶洞高度大，可能出现严重坍塌和甚至报废时，先研究一下溶洞的深度位置。如果深度不大，例如在孔深15m处，就可采用套管护壁，变径钻进的方法。原来是110孔径，可下108套管，再改用89钻具钻进。在这里补充一句：有经验的管理人员在复杂地区施工时，为了预防孔内事故，往往在确定开孔口径就留了一级、甚至两级的余地。

（5）如果孔壁不稳定且溶洞深度较大，如用套管护壁，变径钻进方法。可能会因无法回收套管造成成本过高时，可以采用水泥浆固结后，重新钻进的方法。为了节约时间，固孔水泥浆可以添加速凝剂，一时没有速凝剂时，可以用食盐。

2、灌注遇到溶洞

（1）砼充填法

在成孔后，安装导管灌注C20砼，至溶洞顶2米处终止灌注，6小时后再进行二次成孔，使溶洞中形成新的有一定强度稳定性的孔壁，确保桩身砼的灌注成功。

（2）钢护筒跟进的处理措施

桩基施工溶洞处理的另一常见措施是钢护筒的跟进，其中钢护筒一般直接在工厂订做，护筒壁厚12～15mm，护筒直径根据桩径、溶洞层数选取。多层护筒跟进时，冲锤直径要根据护筒直径进行调整。由于钢护筒长度较长，护筒的制作、加工及拼接的精度、准确性要求较高，尤其是施工现场的拼接质量控制。为此在护筒拼接前必须逐段对各护筒进行筒径、长度的检查，做好标识，并设置导向钢板，以保证其顺直度，逐段拼接，施放护筒，直至其不能自行下落，然后采用振动锤施打至预定深度。