巖溶是由石灰?guī)r等可溶性巖石長(zhǎng)期受水的化學(xué)溶蝕作用而形成。巖溶地層存在溶溝、溶槽、溶洞，尤其是溶洞頂（底）板犬牙交錯(cuò)，高低相差懸殊。巖層存在著軟硬不均或半巖半土、半巖半溶和斜坡巖。在巖溶強(qiáng)發(fā)育復(fù)雜地層進(jìn)行橋梁鉆孔樁施工，復(fù)雜地質(zhì)因素所帶來(lái)的鉆孔施工困難、成樁困難是施工技術(shù)的難點(diǎn)。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹巖溶強(qiáng)發(fā)育復(fù)雜地層鉆孔樁施工技術(shù)，并指出了相應(yīng)的施工處理方法和施工注意事項(xiàng)。

工程概況：

京滬高速鐵路三標(biāo)荊河特大橋位于山東省滕州市境內(nèi)，橋梁全長(zhǎng)11.445km,孔跨布置:20×24雙線(xiàn)簡(jiǎn)支箱梁、328×32雙線(xiàn)簡(jiǎn)支箱梁、2-(32+48+32)雙線(xiàn)連續(xù)箱梁。全橋墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)全部為鉆孔樁基礎(chǔ),直徑1.0m,1422根,樁總長(zhǎng)44272.77m,直徑1.25m,1538根,樁總長(zhǎng)83527.39m,直徑1.50m,108根,樁總長(zhǎng)14325.16m。其中203號(hào)墩直徑1.50m,最大樁長(zhǎng)為85.5m。

工程地質(zhì)特征：

荊河特大橋主要以石灰?guī)r為主，巖層為單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀30°∠12°橋位區(qū)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育。dk580+229～dk582+100段；鉆孔遇溶洞率達(dá)76.9%，巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地段達(dá)90～100%。dk582+100～dk583+100段；鉆孔遇溶洞率60.8%～73.7%，溶洞呈串珠狀分布。其中203號(hào)墩串珠狀溶洞多達(dá)13個(gè)，溶洞高度一般在2～8m之間。其中286號(hào)墩溶洞高度25.5m，dk583+100～dk586+100段；鉆孔遇溶洞率66.1%～71.9%。dk586+100～dk587+100段；鉆孔遇到溶洞，占42.5%，溶洞呈串珠狀發(fā)育。橋位區(qū)土洞，主要是巖溶地層上覆土層被地表水及地下水滲透活動(dòng)發(fā)生潛蝕作用和負(fù)壓吸蝕等相互作用所形成。

鉆孔樁施工技術(shù)：

1鉆機(jī)類(lèi)型選擇

荊河特大橋鉆孔樁穿過(guò)黏土、粉質(zhì)黏土、中粗砂類(lèi)土、泥灰?guī)r、石灰?guī)r。根據(jù)地質(zhì)狀況，選擇桅桿式?jīng)_擊鉆機(jī)，這種沖擊鉆機(jī)可根據(jù)巖層硬度隨時(shí)調(diào)整鉆頭提升高度（沖程），具有沖擊能量大的特點(diǎn)。

2鉆孔順序

在巖溶強(qiáng)發(fā)育復(fù)雜地層進(jìn)行橋梁鉆孔樁施工，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成了鉆孔困難、成樁困難。在鉆孔樁施工前，必須準(zhǔn)確掌握地質(zhì)情況，我們采取鉆探和物探相結(jié)合的原則，在逐墩、逐樁進(jìn)行地質(zhì)鉆探的基礎(chǔ)上，我們又做了全橋詳細(xì)的逐墩的物探，以弄清各墩、各樁的覆蓋層厚度、土洞、溶洞位置、數(shù)量多少及填充狀況。鉆孔施工，根據(jù)鉆探和物探資料的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)選擇樁位鉆孔順序，顯得尤其重要。荊河特大橋鉆孔樁施工選擇樁位鉆孔順序的基本原則是：對(duì)于不等長(zhǎng)樁橋墩，鉆孔施工遵循先長(zhǎng)樁，后短樁的施工順序。同一墩位的鉆孔順序，按溶洞由深到淺、由多（串珠狀）到少，先施工邊位樁、角位樁，這樣施工有利于及時(shí)封閉溶洞，阻斷溶洞通道，以利下一根樁的施工。

3泥漿護(hù)壁

泥漿護(hù)壁是鉆孔樁施工中最基本的技術(shù)措施，為了加強(qiáng)泥漿護(hù)壁，要使用黏性好的黏土制備泥漿，在沖擊鉆孔時(shí)將黏土直接投入孔內(nèi)，利用鉆頭沖孔時(shí)制造泥漿。荊河特大橋鉆孔樁施工中，對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜頻繁漏漿、塌孔的重難點(diǎn)樁，為提高泥漿的護(hù)壁效果，還采用了地質(zhì)鉆探專(zhuān)用膨潤(rùn)土進(jìn)行造漿護(hù)壁效果顯著。當(dāng)溶洞內(nèi)填充物為細(xì)砂或流塑物質(zhì)時(shí)，在泥漿中摻加適量的水泥，可以起到提高泥漿的抗?jié)B透能力，增加護(hù)壁效果，可以有效防止塌孔漏漿的功效，水泥用量一般占粘土用量10%～20%。

4人造孔壁

人造孔壁就是根據(jù)溶洞內(nèi)有無(wú)充填物及充填物的不同種類(lèi)和流塑性，在使用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁施工的同時(shí)，在鉆孔遇到溶洞時(shí)，往孔內(nèi)投入黏土塊（編織袋裝黏土加稻麥草）、片（碎）石和混合料，增加溶洞孔壁骨架穩(wěn)定作用，一般選用粒徑15～25cm片石和＜8～9cm的碎石，稻麥草應(yīng)用鍘草機(jī)切斷，長(zhǎng)度30～50cm。借助于鉆頭的沖擊搗固作用，將填充混合材料和稠密的泥漿一起擠入溶洞巖溶裂隙中，形成強(qiáng)度連續(xù)的鉆孔路徑，在持續(xù)的鉆孔過(guò)程中形成孔壁封閉環(huán)，達(dá)到人造孔壁的效果。荊河特大橋鉆孔樁遇到溶洞，最基本的處理方法就是采用粘土片（碎）石人造孔壁法進(jìn)行處理，在穿過(guò)溶洞時(shí)采取填片石加粘土以填充溶洞，通過(guò)回填片石加粘土反復(fù)沖砸、擠壓形成人造孔壁穿過(guò)溶洞。人造孔壁質(zhì)量的優(yōu)劣是決定成孔的關(guān)鍵，粘土片（碎）石人造孔壁的比例為；粘土0.4:片（碎）石0.6,必要時(shí)可加入時(shí)稻草（草類(lèi)）物質(zhì)，在沖擊回填反復(fù)沖砸、將溶洞填滿(mǎn)并且擠壓密實(shí)，在溶洞內(nèi)形成堅(jiān)實(shí)并具有一定強(qiáng)度、且承受一定壓力的人造孔壁。質(zhì)量不好的人造孔壁在灌注水下混凝土?xí)r，當(dāng)混凝土頂面上升到一定高度時(shí)，人造孔壁將不能承受混凝土的巨大壓力，混凝土將溶洞人造孔壁擠穿，混凝土大量流進(jìn)溶洞，不能有效地埋置導(dǎo)管，將會(huì)造成斷樁事故。灌注時(shí)要勤測(cè)量混凝土面高程，對(duì)灌注過(guò)程中出現(xiàn)的緩慢下降要有準(zhǔn)確的判斷，防止混凝土面突然下降造成導(dǎo)管懸空而斷樁；在灌注時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大混凝土灌注高度，一般考慮要超過(guò)設(shè)計(jì)高程1.5～2.0米，待水下混凝土灌注面穩(wěn)定0.5～1.0小時(shí)后再拔出導(dǎo)管,避免在灌注完成后混凝土面下降造成短樁。

5溶洞串孔漏漿

荊河特大橋巖溶強(qiáng)發(fā)育地層,溶洞呈串珠狀分布。其中203號(hào)墩串珠狀溶洞多達(dá)13個(gè)，溶洞高度一般在2～8m之間。其中286號(hào)墩溶洞高度25.5m，鉆孔遇溶洞率66.1%～71.9%，巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地段達(dá)90～100%，半充填和無(wú)充填型空溶洞連通性較好。為了加快施工進(jìn)度、確保工期，同一墩位上2～3臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行鉆孔施工，往往會(huì)出現(xiàn)溶洞串孔頻繁漏漿，采用片石粘土回填處理溶洞串孔漏漿其效果較差。溶洞串孔漏漿處理方法可采取灌注水下混凝土封閉溶洞，阻斷溶洞通道；將鉆頭提升出孔外往鉆孔內(nèi)灌注水下混凝土，灌注面應(yīng)高于溶洞頂面2～3m，待水下混凝土灌注面穩(wěn)定0.5～1.0小時(shí)后再拔出導(dǎo)管，以確保水下混凝土充分地封閉了溶洞，待水下混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（1～2天）再開(kāi)鉆。荊河特大橋289#、290#等橋墩溶洞串孔頻繁漏漿，采取灌注水下混凝土封閉溶洞，阻斷溶洞通道后成孔順利，效果顯著。

（文章來(lái)源：巖土工程市場(chǎng)）