1 引言

在当代建筑工程领域中， 岩溶地区的桩基础施工是一个极具挑战性的任务。 由于岩溶地区地质条件的复杂性和不确定性，使得桩基础施工面临诸多技术和管理挑战。 为了确保在岩溶地区桩基础的施工质量和安全性， 需要对该地区的桩基础施工技术进行深入研究，并进行有效的质量控制。 本文对岩溶地区桩基础施工技术方案和解决措施进行研究， 为工程实践提供指导和借鉴， 从而有效提高在岩溶地区进行桩基础施工的质量和安全性， 希望能对我国建筑工程领域的发展起到积极的推动作用。

2 岩溶处理方法的选择

岩溶桩基应根据岩溶类型选用相应的施工方法。 回填冲击处理法、护筒跟进法、压浆加固法、压注混凝土（砂浆）法较为常用。

1）回填冲击处理法适用于岩溶影响范围较小，围岩相对稳定的一般溶槽、溶沟、小裂隙等。 施工时采用填充块石、黏土、水泥等材料并在冲击作用下挤入围岩，填充孔洞、封堵渗漏相对较小的裂隙，形成新的围岩并加强泥浆护壁稳定性。

2）护筒跟进法适用于岩溶影响范围较大、水流量较大、串通型大溶洞、岩层不稳定的桩基施工。 施工时通过逐步加长和跟随护筒形成稳定的钢质挡土墙。 这是对不稳定沉积物进行注浆加固后进行钻孔施工的方法，可以保证施工和桩体安全。

3）压注混凝土（砂浆）法适用于较大半填充或者无填充的溶洞，以及中小型的串通型溶洞。 此方法采用混凝土（砂浆）速凝压注填充至溶洞内进行加固、封堵围岩，从而达到桩基施工成孔条件[1]。

3 施工中岩溶的识别

岩溶确定主要分两个阶段，即设计阶段和施工阶段。 设计阶段， 通过勘察探测形成的地质资料可以基本确定桩基是否处于岩溶区域。 但是由于探测手段的局限性，还不能全面地反映岩溶的形态，所以，在施工中对岩溶地质的识别尤为重要，这是保证施工安全、避免经济损失的有力保障。 施工阶段主要是进行岩溶区域桩基的钻孔施工，主要有以下施工特点：

1）清孔泥浆稠度变小，说明孔底有地下水涌出稀释泥浆；

2）孔内泥浆面出现气泡，说明孔底有气体反出，而气体的产生则有两种情况，一是下方有存在气体的封闭空间，受到挤压后反出；二是下方有遇水反应产生气体的矿石，这种情况在这里不做探讨；

骨肿瘤占全身肿瘤的2%左右，发生与骨骼或邻近组织中，在临床表现上良性骨肿瘤与恶性骨肿瘤较为相似，增加临床诊断难度，而传统的X摄片，CT平扫等影像学局限性较大[7-8]。螺旋CT扫描能够准确显示骨质的破坏、增生、硬化，而MRI无电离辐射，对患者损伤较小，且可准确显示肿瘤边缘，及周围软组织[9]。以往研究表明，骨肿瘤病灶边缘状态，可反应骨反应和骨细胞生长速度，良性肿瘤细胞的生物学活性显著低于恶性肿瘤，所以一般良性肿瘤病灶边缘较清晰，与周围组织有明显界限；而恶性肿瘤病灶边缘相对比较模糊[10]。

3）泥浆面下沉说明下方存在孔洞或裂隙；

4）冲击钻落锤时下沉深度突然增加，回旋钻阻力突然减小，钻杆振动幅度突然变大，都说明该处出现软弱层，软弱层的产生可能是本身地层软弱，也有可能是存在溶洞沉积物。

4 岩溶施工一般原则及处理方案

4.1 岩溶施工的一般原则

1）同桥台或临近的桩基桩底高程最低的优先施工，以减小在施工中由于施工扰动引起岩层变化而改变其他桩基的地理环境。

2）处于岩溶边角位置的桩基先施工，有利于整个岩溶区域的改良和稳定。

3）接近岩溶区域时，应缩短钻孔冲程，减小围岩扰动，缓慢钻进，削弱孔内坍塌风险。

4）岩溶采用空腔填充、流体加固、液体封堵的原则，即溶洞内没有沉积物或沉积物很少时，采用填充的方式施工；溶洞内沉积物为流体状态时，需对流体进行加固处理，例如，填充物为淤泥时，需要进行注浆加固处理；溶洞内存在水，需要封堵桩体范围内水的来源和去向，以减弱水流冲刷。

5）每桩施工前必须进行物理钻探，并详细记录地质条件、地理位置和填充物状态等数据资料，并完成地质素描，以为施工方案的制定提供详细的依据。

6）对填料进行岩土试验，分析其物理和机械性能，以为施工计划的制定提供依据。

7）根据地质物理钻井资料和填充物的试验数据，制订各桩基的溶洞处理方案、成孔方法和施工措施。

9）遇到大溶洞和复杂地质问题时，有必要申请设计单位核实和组织专家审查施工方案，经过批准后再进行施工。

4.2 岩溶施工处理方案

4.2.1 岩溶施工处理方案

岩溶施工处理可通过加固岩体、 增强成孔护壁、 填充空腔、封堵渗漏等方式来解决。 高压旋喷技术可对松散围岩进行加固，对围岩裂隙进行封堵，增强成孔护壁可通过延长钢护筒穿越岩溶区域，大型溶洞可采用压浆、压注混凝土（砂浆）等压入胶凝材料方式填充加固， 小型溶洞可直接在钻孔过程中回填土石冲击夯实溶洞进行施工。 在开洞时，需要使用小型冲击钻孔，以确保钻孔的稳定性和准确性。 间歇冲击和根据实际情况顺利启动作业有助于减少清除作业的难度。 添加厚度小于15 cm 的砾石，根据实际情况重复撞击至4 次，以确保套管周围的土层尽可能紧密。 同时，应密切监测平台的运行情况，观察套管水位是否发生变化， 以及施工区周围表面是否存在沉降问题。 一旦发现异常情况，立即找出问题原因，并采取有效措施予以纠正。 施工区接近洞穴时，需要加强控制和观察，仔细探测撞击岩层时的声音， 以及施工人员抓住主绳时产生的手感，判断提取的岩溶样品，并确定各个区之间的距离。 随着施工区与岩溶区的距离减小， 主绳的松散绳量也需要根据实际情况进行控制。 一般来说，最好是1～2 cm，以有效避免撞击岩石地壳时的钻孔问题。 在岩溶岩层钻探过程中，如果有渗漏现象，应首先重新校准，并在其上放置片剂和黏土块，以确保孔内水位最大程度稳定。

4.2.2 岩溶桩基成孔施工技术

岩溶桩基通常通过冲击钻孔的方式施工。

1）需要制备泥浆，泥浆中可掺入0.2%的纯碱粉，以提升泥浆形成护壁后的稳定性；

2）埋设套管，采用的钢套管内径比桩基的直径大0～30 cm，其中每个部分的高度设定为米， 保护的顶面应至少比地面高0.3 m；

3）再架设钻机，钻机的支点位置需远离孔口，以确保足够的安全距离。 在靠近岩溶地点钻井时，通常采用小行程钻进，以50～75 cm 的行程钻孔并且增加泥浆稠度。 在进入岩溶层钻进时，可以采用回填冲击法进行施工，以保证回填块石、砂袋、黏土、水泥等填充物有效填充孔洞和封堵裂隙，同时加大冲程冲击钻进，一般以100～150 cm 行程冲击钻进。 另外，需采用护筒跟进法、压浆加固法、压注混凝土（砂浆）法加固岩体、增强成孔护壁、注浆封堵，进入岩溶层钻进时，应保持小冲程钻进，以减少扰动确保加固措施的完整。

4）如果在钻进过程中溶洞出现严重的泥浆泄漏问题，可使用水下混凝土灌注的方式确保持续钻进。 具体包括以下步骤：（1）根据水下混凝土的施工技术要求，采用管道进行水下灌注；（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过溶洞顶部100 cm 作为灌注标准；（3）灌注混凝土的强度达到设计强度的50%后， 可再次开始钻进。 此外，溶洞中可能会出现严重的漏浆情况，针对该情况，可借助岩溶区的连续干护筒或帷幕防渗技术进行有效处理， 坍塌和泄漏问题可以得到有效解决，可使溶洞部分的钻进正常进行。假如，填充体难以自己稳定，则可以用混凝土干燥材料填充。一旦溶洞空间面积超出合理范围，例如，其导水性很强和直径达到5 m，便需要将一定量的水玻璃加入制备的混凝土干燥材料中，这样能够使其稳定性切实提升[2]。

5 岩溶桩基施工问题的解决措施

在岩溶迂曲，桩基施工中容易出现的问题是卡钻、坍孔、埋钻和局部偏孔等。

1）卡钻。 在桩基施工过程中，严禁在发生卡钻时强行拔出钻头，以免造成坍塌、掉钻和埋钻事故。 若发生卡钻，可以用钻头撞击卡钻的岩体，使其松动破碎，也可以使用其他小钻头来帮助清除卡住的岩体，从而平稳地取出钻头。 另外，通过岩溶地点时，采用小冲程钻进也是减少卡钻发生的有效方法。

2）坍孔的处理。 在对岩溶桩基进行施工时，需要按照标准施工程序由外向内施工。 出现坍孔问题的原因在于岩溶桩及岩面之上的土层存在危险，在开孔过程中，为了使孔壁保持稳定，所选用的钻头往往超过设计桩径，经过冲击，在基岩表面上形成孔，然后再下入钢套筒。 砂浆需要根据高强度的级别进行合理配置，填实工作需要在套筒外侧开展，通常会使用黄土进行填实和填注，这样能够有效避免泥浆在孔中的流失，从而有效降低塌孔的发生概率。 使用防渗方法时，由于渗漏通道出现自桩孔外以及自裂隙孔中渗水，必须将通道及时堵塞。 如果需要经过钙质砾岩裂隙区域时，必须采用抛掷黏土球，反复进行，再低锤慢击作业，解决浆液泄漏问题，以使正式的施工不会再受到影响。

3）埋钻。 钻孔埋钻具体的原因之一是，岩溶地区土壤黏性较强，岩溶溶壁薄，易发生塌陷和下沉，另一个原因是钻孔冲程力太大，扰乱了下面的结构导致坍塌，如果埋钻处理不当，将导致严重事故，甚至造成人身危害。 处理时，钻孔埋钻要根据不同原因采取不同的处理措施，在岩溶地区，选择小型钻孔机进行适当的钻孔。 另外，大型钻孔机虽然施工效率高，钻孔加速快，但由于对底层的干扰大，很容易造成坍塌，不适合在岩溶地区使用。

4）钻孔偏离。 钻孔偏离的主要原因是钻进时基岩起伏不平，受到裂隙、溶沟等影响，孔洞里的岩石软硬情况分布不均匀，一半岩石一半溶洞、一半岩石一半泥土或斜坡岩等，这些情况极易导致钻头锤落到底部时产生水平推力， 钻锤偏向软弱一侧，致使钻孔发生倾斜。 为了有效控制钻孔偏离，并减小钻孔危害，可以分次回填石片，每次回填后采用钻头小行程夯实，确保钻头始终保持水平，钢丝绳始终处于竖直状态，并且填入的片石强度超过岩石强度， 在回填至斜面的顶部之后用钻机重新钻孔，反复进行该操作，直至纠偏完成。 也可以在斜面与溶洞交界地方的孔内注入混凝土，填满溶洞，当强度超过周边岩石强度后，再进行钻孔；还可以利用直径比较大的钢护筒跟进，使用直径较大的钻锤钻孔，穿越偏孔病害区后，再使用原有尺寸的钻锤钻孔。

6 结语