岩溶地区桩基施工中应注意的问题探究

岩溶地区桩基施工中应注意的问题探究
[摘要] 岩溶地区由于存在崩塌、冲蚀等地质特征，在桩基施工过程中需要注意施工安全。

岩溶地貌分布广泛，包括石芽、溶洞等，岩溶地区桩基施工一般采用的技术包括了冲孔灌桩、人工灌桩和钻孔灌桩等。

在桩基施工过程中容易出现漏浆、掉钻等故障，需要有针对性的进行排除。

本文就岩溶地区桩基施工中常见故障进行了简要分析。

[关键字] 岩溶桩基施工对策分析
1 岩溶地质特征分析
1.1 岩溶产生的地质背景。

岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称，岩溶地貌又称喀斯特地貌。

在我国，岩溶地貌分布面积约达130万平方公里。

主要分布在广西、贵州、云南等省区。

岩溶地貌的产生时多种因素作用的结果，其中，可溶性岩石是岩溶地貌形成的根本条件。

以我国西南为例，我国西南地区之所以岩溶地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。

大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的岩溶景观。

岩石透水性是岩溶地貌形成的另一原因。

岩石具有一定的孔隙和裂隙，是流动水下渗的主要渠道，岩石裂隙越大，岩石透水性越强，岩溶作用越显著。

岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，岩溶地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。

流水的溶蚀和流动作用加剧岩溶地貌的形成。

水的溶蚀能力来源于CO2与水结合形成的碳酸，CO2是岩溶地貌形成的功臣，水中的CO2主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。

1.2 岩溶地貌的类型。

岩溶地貌千姿百态，这些不同的地貌组成对于桩基施工带来了不同的技术和设备要求，分析岩溶地貌的基本单元，有助于施工的顺利进行。

溶洞。

溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。

由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。

溶沟和石芽。

溶沟指石灰岩表面上的一些沟槽状凹地。

它是由地表水流，主要是片流和暂时性沟状水流顺着坡地，沿节理溶蚀和冲蚀的结果。

溶沟间突起的石脊称石芽。

石芽有裸露的，是由地表水活动的结果，也有埋藏的，是地下水活
动参与的结果。

石芽的高度一般不超过几米。

溶沟与石芽可形成于岩溶地貌发展的各个阶段。

一般分布在岩溶地形的边坡上。

暗河。

也叫”伏流”，指地面以下的河流，是地下岩溶地貌的一种，由地下水汇集，或地表水沿地下岩石裂隙渗入地下，经岩石溶蚀、坍塌以及水的搬运而形成的地下河道。

主要是在岩溶（岩溶）发育中期形成的。

它往往有出口无入口。

高温多雨的热带及亚热带气候最有利于暗河的形成。

暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。

在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河[1]。

天坑。

是指具有巨大容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特质，发育在厚度特别巨大、地下水位特别深的可溶性岩层中，从地下通往地面，平均宽度与深度均大于100米，底部与地下河相连接的一种特大型岩溶负地形。

此外，典型的岩溶地貌还包括天生桥、溶隙、漏斗与洼地以及石林等等。

2 岩溶地区桩基施工技术分析
2.1 冲孔灌注桩。

冲孔灌注桩是灌注桩的一种。

灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成。

冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔，为泥浆护壁成孔。

优点是：对邻近建筑物及周围环境的有害影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大等。

缺点是：灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。

一般来说，冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工，桩孔直径通常为600～2500mm，最大直径可达2500mm，冲孔深度最大可达300m左右。

2.2 钻孔灌注桩。

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。

钻孔灌注桩是广泛使用的一种桩基施工技术，主要有两种施工办法。

其一是泥浆护壁施工法。

所谓泥浆护壁施工法就是在充满水、膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液的情况下，对于地下连续墙成槽、钻浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。

除此之外，泥浆还具有携渣和冷却、润滑机具作用，具有一定粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。

其二是全套管施工法。

全套管施工法的施工顺序一般是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。

全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。

压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5～6m深时的垂直度。

因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度[2]。

3 岩溶地区桩基施工常见问题对策分析
岩溶地区地质特征决定了在这一地区的桩基施工存在一些困难。

常见的施工故障有塌孔、掉钻、漏浆、偏斜等。

这里就一些常见故障进行分析。

塌孔，是指当孔内泥浆涌现大量气泡且水面下降时，即发生了塌孔情况。

一般于沙层较厚地层容易发生。

塌孔的处理办法一种是提高泥浆护筒内高度与浓度增加孔内静压，但难以控制。

另一种是用套护筒办法下至易坍塌沙层底部。

塌孔除了在硬质岩层磨锤后未及时焊补外还会发生于流塑性地层，第一种情况应经常查看锤的大小，后者可以用比重较大的泥浆和提高泥浆护筒内高度，如果依旧无法解决时，可用8mm厚钢护筒下到缩孔位置。