桩基施工遇到溶洞？

桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土（岩）层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。今天的内容除了桩基之外，还附带为大家讲解一下溶洞的处理方法。

一、桩的分类

1）桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种。

①端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制嵌岩深度为主，对沉渣厚度的要求严格。

——桥梁工程中的端承桩多数要求嵌岩。

②摩擦桩完全设置在软弱土层中，依靠桩端阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受荷载，施工时以控制桩端设计标高（长度）为主。

——对于桩端为硬土层者，又有摩擦端承桩，端承摩擦桩。

——桥梁工程中的摩擦桩，通常不计挤密作用。

2）桩按施工方法分为预制桩和灌注桩

①预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；

灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻（冲）孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。 

二、混疑土灌注桩施工

1.灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 

2.与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。 

3.灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。 

2.1 干作业钻孔灌注桩 

1、干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。

2、钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。

3、钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。 

4、钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50～60cm。

2.2 泥浆护壁成孔灌注桩 

1、泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。

2、成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。

3、泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。 

2.2.1  埋设护筒和制备泥浆 

① 钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。

护筒顶高出施工水位1.5m，并高出地面0.3m， 

② 保证护筒内泥浆顶标高始终高于外部水位至少1m。 

在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.4的泥浆。一般1.2～1.3；易坍地层可提高到1.4左右。

③ 泥浆的作用：

稳定水压：

使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；

护壁：

泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；

浮（携）渣：

通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。 

2.2.2  成孔 

 1）回旋（潜水）钻机成孔    

回旋钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。

回旋钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环（泵举）排渣两种方式。 

① 正循环排渣法

在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。

② 反循环排渣法

砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。 

2）冲击钻成孔 

①冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。 

②冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头。 

③冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。 

冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。

施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。 

3）冲抓锥成孔

① 冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。

② 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。 

③ 适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。 

2.3  验孔 

1、验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。

2、泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。 

3、对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15～1.25。含砂率<=4%(大直径桩2%)