浅谈岩溶地区钻孔灌注桩成孔质量

浅谈岩溶地区钻孔灌注桩成孔质量
摘要：本文介绍我施工过的杭州湾边缘地区某高层住宅座落在岩溶地区钻孔灌注桩在施工中遇到的成孔施工难度技术的实践经验，实践中分析了岩溶地区钻孔灌注桩成孔的主要技术数据和经验。

关键词：在岩溶地区；钻孔灌注桩的施工；遇到的难题；成孔技术的实践
一、前言
钻孔灌注桩基础是高层建筑深基础中最常用的一种能抵卸上部结构荷载的形式。

受不同地质层的各种因素的影响，桩基础能否顺利成孔是桩基础施工过程中的最关键环节。

尤其在岩溶地区出现多层溶洞的地层进行钻孔桩施工，由于地质结构复杂、岩面参差不齐，溶洞深浅大小不一，岩层硬度不同，串珠溶洞的多少、大小无规律，溶洞填充物性质不同等构造，在成孔过程中容易出现漏浆、塌孔、偏孔、卡钻、断钻无法钻进等事故，造成无法顺利成孔，给工程进度带来严重影响，成为钻孔桩施工中最关键的技术难题。

本文以杭州湾边缘岩溶发育区某高层住宅钻孔灌注桩为例，对岩溶地区钻孔桩成孔施工中出现的问题、原因以及相应的处理方法进行分析和总结，取得的成果为同类工程施工提供一定的借鉴经验作参考。

二、工程概况及工程地质条件
该工程为办公写字楼，座落在杭州市钱塘江杭州湾边缘，该工程为1幢28层高层写字楼建筑，地质勘探资料显示，该工程处于岩溶发育地带，涉及多个桩孔有溶洞、溶蚀、溶沟不等，本工程施工的钻孔灌注桩共有326根。

工程所在地区为萧绍湖积沼泽平原地区，地表覆盖层主要为残坡积和冲洪积（厚度在21m ～61.5m之间）；下伏基岩主要以石灰岩、花岗岩、白云岩为主，岩溶较极为发育。

岩溶形态以溶洞、溶蚀、溶沟、洼地、地下暗滨、大型的溶蚀沟槽等出现，其中尤以溶洞、溶蚀为主，其范围广、深度不一，并且有部分相互串联，普通溶洞深度在41 ～58m之间，最深个别溶洞出现在63m，且岩面相差悬殊。

溶洞充填形式为水、碎石夹粘土、砾石流砂、流淌淤泥土、在淤泥土中出现孤石及空腔溶洞等。

三、成孔施工组织
1、认真仔细熟悉、分析研究地质勘探报告，逐桩分析孔桩范围内溶洞的空间分布情况，了解溶洞、溶蚀、溶沟的位置、深度、大小、填充物、岩层结构走向及形态状。

2、经分析研究确定采用一桩孔一探的方式了解溶洞、溶蚀、溶沟的位置、深度、大小、填充物、岩层结构走向及形态状。

3、按照结构设计图纸和一桩一探地质钻探资料，结合现场的实际情况，配
置合适的钻孔设备。

桩基施工在无溶洞、溶蚀、溶沟部位应优先选采用GPS10型钻机，遇到溶洞、溶蚀、溶沟部位改用CZ系列冲锤机进行冲击成孔直至进入入岩深度
要求为止。

4、按照“先长桩后短桩，先周边后中间，隔孔间隔施工”的原则确定施工顺序，制订合理的施工顺序和确实可行的方法方案施工。

四、成孔过程异常问题及原因分析
1.漏浆稀浆：
个别溶洞顶板被冲穿，桩孔中的泥浆会沿溶洞间的通道或裂隙流失或变稀，发生漏浆或变稀时，将无法冲孔，且易造成坍孔。

漏浆也是岩溶区较为普遍的现象。

2.弯孔偏孔：
溶岩区域的地质构造是无规则性的，当溶洞正好位于桩位上，但又稍稍偏移一点，此时在冲击过程中，锤头必然沿溶洞壁方向下冲而形成弯孔；其岩层面往往是凹凸不平或者为斜面，或溶洞填充物中有孤牙石。

冲锤冲击过程中造成偏形软硬相间，所以为造成偏孔。

偏孔其处理的过程耗时较长，会严重影响施工进度计划。

3.缩孔变形：如果溶洞中的填充物为软塑～流塑状的淤泥或流砂，且溶洞较高，造成淤泥或流砂部位的护壁不牢固时。

当孔桩穿过此填充物时，就会发生缩孔的现象。

4.坍孔涌水：
击穿溶洞顶板而漏浆或碰到溶洞内大量清水涌现所造成泥浆突然变稀，造成桩基孔壁突然失去平衡而坍塌；另一种原因是其周围形成空洞而坍塌；还有一种原因是锤击时，锤头起落
提速、下锤不均匀，过猛或突然变速，而碰撞孔壁，或因提速过快而造成负压引起坍孔。

五、常见问题的提前防治及处理
1.注浆的作用
注浆的作用是将溶洞中的淤泥、流砂等填充流淌物结成固结。

这种方法须在成孔施工前的防治。

施工前根据一孔一探地质层结构分析研究该桩孔是否需要注
浆。

2. 注浆的技术要求
（1）在一孔一探孔中发现溶洞中有淤泥、流砂等填充流淌物的孔中进行注浆施工，注浆孔可在一孔一探的孔中进行；
（2）注浆孔的深度要穿过溶洞顶板下，底部上即可（如为多层溶洞要穿过最低层溶洞顶板和底部）；
（3）注浆材料采用纯水泥浆及部分1：1水泥砂双液浆。

（4）注浆压力：初压0.2 ～0.5MPa，终压：1 ～ 1.5MPa；注浆结束标准：达到设计终压后稳定10min及检查孔吸水量小于1L/min；注浆后固体积体抗压强度≥0.2.5MPa。

（5）注浆施工：先进行注浆试运转，用1.5 ～2倍与注浆终压对系统进行吸水试验，检查管路系统能否耐压，有无漏水，检查设备机况是否正常。

注浆时孔内装入带尖头的钢花管，注浆方式采用套管护壁法分段后退式注浆；当有地下水时，先注双浆液，然后注单液。

3.注浆效果评价
注浆对于处理中小型溶洞，且相互间并不怎么联通的溶洞有较明显的效果，在一定程度上能防止坍孔、缩孔、漏浆和超灌混凝土现象的发生，加速后续能保证冲孔的速度和成孔质量。

六、常见问题的处理
1.漏浆处理
（1）漏浆不严重时，采取回填粘土与小片石的混合物，并改用小冲程进行冲击挤压实，使混合物进入岩溶裂隙中或通道，进而挤压入、实堵塞其裂隙和通道，能堵塞漏浆的通道保
持不漏浆的目的；
（2）当溶洞之间的通道较大，用回填粘土与小片石的混合物的办法无法处理时，可用回填混凝土的方法堵塞其通道。

混凝土回填按水下混凝土灌注方法进行，水下混凝土灌注7 ～10天后再开钻成孔施工；
2偏孔处理
（1）偏孔不严重，且岩质也较为均匀时，可采取校正钻机，减小冲程，在
偏斜处吊住钻头上下反复扫孔使正直的办法来解决。

（2）偏孔较为严重，岩质不均匀时，可在孔内回填片石（粒径在10 ～30cm 为宜）与少量粘土，回填至偏孔部位以上1 ～2m，并调整冲锤机冲程，然后继续缓慢冲孔。

混合物在锤头低打紧击下，形成较为坚实的的混合传力柱，将锤打之力传于斜面岩上，从而慢慢将斜面岩破碎修平。

如斜面岩严重时，可改用C25以上混凝土（加早强剂）进行回填、灌注密实（回填砼必须等砼强度达80%以上后才能开始冲孔，一般为十五天后方可进行）；
3.缩孔处理
发生淤泥引起的缩孔可回填片石到缩孔部位以上2 ～3m处，然后改用小冲程继续冲击，将片石挤入软塑～流塑状的溶洞填充物中，使其起稳固护壁的作用。

如第一次没有处理好，可再填片石，再冲击，反复几次便可解决；
七、束语
岩溶地区钻孔灌注桩成孔施工，应根据不同的岩溶结构类型地质，只要有针对性的措施，采取不同的施工方法予以提早防治；在施工时应加强对施工过程中的预控，可减少发现问题后再处理的时间及进度差，对提前要出现的问题进行认真分析研究，不同的地质结构采取不同的技术措施和处理方案，可有效的确保成孔质量，加快施工进度、节约施工成本。

参考文献：
[1] 陈成定.确保岩溶地区钻孔灌注桩成孔质量城市建设理论研究第9期2013年3月
[2] 廖显勇、黎明.岩溶地区冲（钻）孔灌注桩成孔施工技术山西建筑第16期2006年6月。