兰立刚

摘 要：溶洞是一种常见的地质问题，它的存在会影响高速公路桥梁工程的施工质量，降低其安全性。因为溶洞的地质情况比较复杂，所以，桥梁桩基的施工难度比较大，而溶洞桩基的处理和钻孔是其中非常重要的工作之一。简要探讨了高速公路桥梁溶洞地基施工技术的相关内容，以期为同类工程施工提供参考，进而提高高速公路桥梁的建设水平。

关键词：高速公路桥梁；溶洞；桩基；施工技术

中图分类号：U445.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.150

近年来，随着社会经济的迅猛发展，交通运输行业的压力不断增大，进一步加快了高速公路桥梁建设的速度。由于云南省的地质环境复杂，在高速公路桥梁施工的过程中会遇到各种各样的地质问题，比如地下暗河、流沙层和溶洞等。这些都给施工带来了一定的挑战，进而影响桩基的施工质量。本文以溶洞桩基为例，简要探讨了其施工技术要点。

1 施工中遇到的问题

在溶洞桩基的施工过程中，经常会遇到一些因为溶洞地质原因引发的问题，从而增加施工难度，影响施工进度，甚至还会发生施工安全事故。溶洞桩基施工中存在的问题主要有以下几点。

1.1 漏浆问题

发生漏浆问题的原因有3点：①溶洞内有填充物，当钻孔破碎填充物表层时，这些物质会渗入到钻孔中，导致浆液被挤出，从而产生漏浆问题；②各溶洞之间相互连通，当一个溶洞被破坏后，浆液会顺着溶洞流动，进而产生漏浆问题；③溶洞的岩层裂隙比较多，当钻孔达到一定的溶洞深度后，泥浆会从裂隙中漏失。

1.2 塌孔问题

塌孔是溶洞桩基施工中常见的问题。这是因为溶洞体积比较大或者存在彼此贯通的溶洞，所以，发生漏浆问题后，浆面会在短时间内持续下降，难以通过补浆的方式使浆面恢复到之前的高度，从而出现塌孔的情况。另外，当钻孔经过溶洞出现大量涌水时，孔内的泥浆会出现压力失衡的情况，最终引起塌孔的问题。

1.3 沉陷问题

沉陷问题主要是指在溶洞钻孔过程中，由于停电或停水等问题导致泥浆快速流失，使地质中厚砂层出现流沙、塌孔的问题，进而导致周边地面沉陷。此外，对于埋深较浅、体积较大的溶洞，钻孔经过时也会出现急剧漏浆的情况，导致上部孔壁失稳，形成塌孔，继而桩孔周边的地面就会沉陷。

2 施工技术要点

2.1 做好溶洞地基的处理

为了保证溶洞地基桩基施工能够顺利进行，首先要处理好溶洞地基。在具体施工过程中，要做好地质勘察工作，根据工程的实际情况选择合适的勘察方法，让相关工作人员能够全面、深入地掌握溶洞的尺寸、形态和深度等。然后，根据勘察结果分析溶洞处理中容易遇到的问题，并制订相应的处理方案。

对于不同类型的溶洞，要采取不同的处理方法，具体包括以下几种：①对于埋深较浅的溶洞，可以采用高压射水的处理方式——去除溶洞中的淤泥后，灌注混凝土来填充溶洞，以保证地基的稳定性；②对于埋深较深、狭窄的溶洞，由于洞内土壤清理困难，所以，可以使用混凝土桩，利用预制混凝土桩填充溶洞；③对于埋深较深、狭窄且位于基础底面的溶洞，可以用钢筋混凝土覆盖溶洞；④对于埋深较深、内部有软性黏土的溶洞，可以采取灌注砂石混合料水泥浆的方式堵住溶洞，避免溶洞对桩基施工造成不良的影响；⑤对于埋深较深、体积较大的溶洞，可以采取沉入桩基或钻孔桩基础穿越的方式来解决。

2.2 加强溶洞桩基施工前的预防

总结溶洞桩基施工过程中容易发生的问题，在工程开展之前，采取一定的预防措施，避免地质问题对桩基施工造成不良的影响，具体措施包括以下2点。

2.2.1 收集与溶洞有关的地质资料

在溶洞桩基施工前，要全面收集与其有关的地质资料，采取一桩一钻的方式完成所有桩基的地质钻探检测，并分析成桩的安全情况，从而明确桩基中是否有溶洞出现，为后续施工奠定良好的基础。

2.2.2 制订相应的安全预防措施

了解了与溶洞有关的地质资料后，为了预防桩基施工过程出现塌孔等问题，需采取一系列的安全预防措施，具体包括以下2点：①利用钢架网保护钻孔设备，将钻孔设备放在地面上，保证其安全，减小损失；②做好相关物资材料的准备工作，包括泥浆、黏土和稻草等堵塞料，以便在发生漏浆、塌孔等问题时能够采取堵塞或补浆等解决措施。

2.3 在施工前解决存在的安全隐患

在确定桩基穿过溶洞后，要在施工前采取一系列的措施消除其中存在的安全隐患。具体的做法是：从钻探孔向溶洞内灌入大密度泥浆，如果短时间可以完成灌注工作，则表明溶洞体积较小，不与其他溶洞连接，无需采取其他的解决方法；如果灌注时间较长，且呈现出未灌满的情况，则说明溶洞体积较大、与其他溶洞连接，需要用黄泥或砂浆灌注的方式填充溶洞，有效预防安全问题的发生，保证桩基的施工质量。

2.4 做好溶洞桩基施工过程控制

除了文中提到的预防措施外，为了避免溶洞桩基施工过程中出现问题，还需要做好对施工过程的控制工作，具体控制要点包括以下几点。

2.4.1 钻进施工工艺的控制

在溶洞桩基的钻孔过程中，不同深度的土层要采取不同的钻进施工工艺。其中，对于中上部土层，钻孔时可以使用CPF-1500型回旋桩机。当钻孔深入岩石层后，应当采用冲击成孔或者气举反循环清孔等施工方法，并由吊机协助，保证钻进过程的安全性、可靠性和良好的成孔效果。此外，在上层粉土土层的钻进过程中，所用泥浆的密度应当控制在1.36～1.50 g/cm?的范围内，无需使用黏土材料，可以在钻进过程采用造泥浆的方法做好护壁，有效预防塌孔、埋钻等问题的发生。当钻头将要进入溶洞区域时，要先向钻孔中加入黏土、泥块等，通过冲击钻低锤密击的方式将添加的材料填充进溶洞和裂缝中，有效预防泥浆漏失问题，保证钻进工作能够顺利进行。

2.4.2 多级钢护筒护壁的控制

在溶洞桩基的施工过程中，如果遇到漏浆且堵塞失败的情况，可以使用多级钢护筒护壁。具体的护壁步骤为：①计算黏土层的厚度、埋深深度，在完成桩孔回填工作后重新钻孔。②当钻头进入黏土层1 m后，要将其提起并下放钢护筒。钢护筒节长2～3 m为宜，其整体长度要大于黏土层厚度，采取满焊的连接方式。③钢护筒安装完成后，用冲击钻钻进，直至其相关设计达到标准为止。

2.4.3 压密注浆的控制

压密注浆主要针对的是比较大的溶洞，具体的应用方法是：①在漏浆部位布设注浆孔，3个注浆孔呈等边三角形。同时，注浆孔孔深要深于溶洞和裂缝，当钻井与溶洞底部相距20 cm左右时，可以停止操作实行注浆。②采用注浆机实行注浆操作，浆液以水泥浆和水玻璃混合浆为宜。③注浆工作完成后，应隔1 d再钻孔，留下足够的浆液凝固时间，起到良好的堵塞作用。

2.4.4 清孔与混凝土灌注的控制

在溶洞桩基施工钻孔的过程中，钻进深度要比溶洞底部深0.5 m，以确保桩基底端能够深入岩石中，起到良好的稳固效果。当钻进深度达到设计深度后，要立即提钻并下笼，利用导管清孔，省略非必要的中间环节，快速灌注混凝土。

在灌注混凝土的过程中，如果遇到多个溶洞，就要做好标高位置的控制，反复移动导管来提高混凝土灌注的密实度。此外，在拆除导管时，需要先测量和校核混凝土的突出高度，确保其达标后再拆除，预防断桩的情况发生。

3 结束语

综上所述，高速公路桥梁是我国重要的基础设施之一，在保证人们出行安全和社会经济发展方面起着非常重要的作用。在高速公路桥梁建设的过程中，溶洞桩基施工难度较大，经常会发生塌孔、漏浆等问题威胁其安全。因此，要不断探讨高速桥梁溶洞桩基施工技术的相关内容，掌握其控制要点，这对高速公路工程建设有非常重要的意义。

参考文献

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〔编辑：白洁〕