◇交通与路建◇ 科技圈向导 ２０１１年第２７期 桩基施工过程中溶洞处理方法探讨 刘丹张琦张志中 （驻马店市宇通路桥工程有限公司【摘河南驻马店４６３０００） 要】桩基施工过程中，所遇到的溶洞多是近于水平方向发育的岩溶形态，呈不规则状，或犬牙交错或多层叠加后形成多支洞。由于岩 溶地区多发生不良地质现象。因此在施工过程中应先探明其岩土工程地质特征，及时对此采取合理的有效措施处理，保障桩基施工工作的顺利 进行。本文针对桩基施工中所遇到的溶洞问题进行了分析，并提出了相应的改善措施以供参考。 【关键词】桩基施工；溶洞；处理 我国岩溶发育地区分布比较广泛．地质情况及水文地质构造也极 为复杂．因此会影响到桥梁桩基的施工．而桥粱基桩施工多为隐蔽型 岩溶性溶洞 它主要隐藏在地层中，由于水流冲刷等因素构造出了不 同类型的风化及残积土层．这给桩基施工带来许多困难 而桩基施工 中溶洞问题的处理对策．不仅直接影响到施工工期．同时对工程质量 和造价也有相应的影响 因此．对于溶洞的处理是桥梁施工中应慎重 考虑的事情。 １．工程概况 根据地质勘察报告资料，该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤 泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰 岩 该桩由四层溶洞呈串珠型分布，而三个溶洞较小，分别为Ｏ．７ｍ、 １．３ｍ和１．１ｍ，最下一层溶洞高度为９．２ｍ．四层溶洞总高度为１２．４ｍ． 溶洞内为软塑状枯土充填．极少数为空溶洞 １．１工程中对于溶洞的处理原则 （１）每根桩施工前都必须要经过地质钻探．通过钻探后．详细记录 地质状况、溶洞的深度、高度、填充物类型，并画出图列出表更形象的 表显出来．为制定相应相应的施工方案提供详实数据依据 （２）对填充物要进行必要的土工试验，分析其物理力学特性．检测 容重、含水量、孔隙率等参数．为注浆参数计算提供重要的依据 （３）根据地质钻探资料和填充物情况，具体的根据溶洞情况设计 打桩的距离、成孔方法及施工措施。 （４）对所提出的每种处理方案，都要进行仔细的计算及核实．施工 前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔试桩试验．取得经验数据．完善施工 方案。 因为溶洞非常发育．而且范围往往很大，而且有的溶洞根本就是 空溶洞．无论注水泥浆还是注双液浆都是没用的，因为没有填充物固 结．地下水发育的话还可能跟着去下水走了．完全没有效果。而且桩与 桩之间的溶洞是贯通的．曾经有过这边一根桩打砼．结果砼从旁边的 桩冒出来 ３．问题分析 （１）对于桩基溶洞处理，一般处理不行的可采用水玻璃水泥浆．因 为溶洞在桩基下面．不知道其还处于其它位置 （２）对于漏浆很容易出现塌方事情．在钻孔的过程中可适当调大 泥浆稠度．泥浆可以起到封闭地址裂缝作用 （３）对于护筒下方塌方的．那是由于清空和浇注混凝土时间间隔 的太长．及时清空及时浇注就会避免塌方问题 现在重型建筑物的桩 基负荷加大．桩孔加深ｆ超长桩，其孔深度大于７０ｍ，）桩距加密．也因此 加大了钻孔灌注桩质量控制的难度 （４）打桩要先打间隔距离比较远的，如果塌孔确实已经非常厉害． 无法打到标高．就用砼全部回填下去．原地再钻孔．这样的时间是最快 的．而且砼将塌孔处溶洞填充了，周围的桩在继续施工的时候就会好 打的多．一般的经验是一个承台的桩越打越快．越到后面的桩由于溶 洞已经得到了处理．塌孔现象就比较少了 当然这样的话成本也是比 较高的 ４．针对常见问题所提出的相应对策 ４．１常见问题的处理 （１）当溶沟不太深时．可先清除内部的松软泥土．再用接近基岩强 度的混凝土进行充填．待混凝冷凝．达到一定强度后，然后再冲击成 （５）为避免施工失误．遇到较大溶洞时，必须请监理总监和设计单 孔。 位等核查，明确处理方案．并报监理批准后方可实施 （２）当出现溶洞洞穴时，应先清除洞穴内全部泥土杂物．然后用片 １．２施工方案的确定 石回填或用混凝土全部填满．保障溶洞的稳定性和固结性 针对施工中桩基溶洞较大且多呈串珠型分布．施工技术难度较 （３）在溶洞处置过程中，无论是冲击成孔还是人工挖孔，都必须确 大，该工程是项目施工中的重点控制的工程．因此应严把质量关．确保 保桩位、孑Ｌ深和截面尺寸的正确。保持垂直状态 工程进度．专门组织技术人员进行讨论、研究并学习有关溶洞处理方 ４．２钻孔浇灌的问题的解决方案 案的知识。根据桩基施工中溶洞的情况，进行分析和制定方案 ２．溶洞处理中出现问题 ２．１出现多次漏浆现象 施工中按正常回填方案回填，使片石、粘土、水泥，按比例投入，但 是还是不能补住．第二次打到原位后还会漏浆．有的时候甚至三次漏 浆。这样的地段打桩是非常困难的．有的一根桩要打３～４个月，在这样 一的条件下塌孑Ｌ是非常正常的．泥浆护壁护不住也是正常的．经常出现 根桩快打到标高了打了６８ｍ．打了一个星期变成６０ｍ了．反而变短 理 了．越打越高．不停的回填片石。 （２）溶洞处理时．速度稍微放慢一些或稍停一段时间．可促使片石 ２．２补浆坍塌现象严重 和粘土的固结利于固壁 针对这种岩溶地质在加大泥浆比重．回填片石的前提下．比较有 效的方法就是果断跟进钢护筒，不要抱侥幸心理，否则可能越搞越大． 甚至溶洞塌孔塌到地表沉陷下去．这样的事情都见到过 不跟进钢护 简，有些地方好像是泥浆护壁护住了，但是一灌混凝土．压力太大．孔 壁就会塌掉．所以跟进钢护筒是非常重要的 （１）钻头钻至溶顶时．为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而 出现斜孑Ｌ．除采用抛填片石平衡钻头外．也可采用质量较大的钻头处 填片石及粘土进行同壁．冲程反复冲砸．使抛填片石充分挤入孔壁．粘 着去下水走了．完全没有效果 土充分填塞片石空隙．避免混凝土超灌量过大．保证成桩质量 ２．３护筒下沉的现象 ５．结语 坍孑Ｌ后．尤其是护筒以下部分坍孔．造成了护筒的下沉，使机器的 岩溶地区的桩基施工中所面临的问题较多．情况较为复杂．因此． 操作人员完工的工期方面受到影响．这也因此导致施工程暂时性间断 若处理不好．将直接影响工程的质量及工期的进度。若处理不当．还将 在溶洞处理过程中．将１００方的浆注入孔中．如果速度很慢的话 （３）充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的．但为了避免 就会坍塌 漏浆后会二次造成坍孔．若补浆不及时也会造成坍塌现象 发生缩孑Ｌ，可采用大块片石。溶洞内泥浆浓度要大，比重要不小于１．６ 的再次发生。也有一种说法注浆的话基本没有什么作用．因为溶洞非 （４）由于有些溶洞内为流塑状粘土，即使孔内不漏浆，为加大泥浆 常发育，而且范围往往很大．注的浆液注下去跑到哪里去，都不知道， 浓度，增加同壁的牢同性．也要按片石粘土３：１的比例加入。 而且有的溶洞根本就是空溶洞．没有填充物的．无论注水泥浆还是注 （５）当处理漏浆时或浆液到达溶洞位置但不漏浆时．要向孔内抛 双液浆都是没用的．因为没有填充物固结．地下水发育的话还可能跟 进行再次修整 ２．４溶洞相贯通．打桩灌注效果不大 造成机械操作的报废和人员的不必要的伤亡和损失。（下转第３７４页） ３４３ ２０１１年第２７期 科技圈向导 ◇交通与路建◇ ②停止。 总时差等于工序最迟结束时日与最早结束时目的时间间距 若无工期 规定，则ＴＦＩ＝０即为充分必要条件 ４．动态单代号最小时距搭接网络的时参计算 ４．１工序开始和结束时目的计算 ５．网络时参计算程序 为简化工序的划分，选用动态单代号最小时距搭接网络模型．并 动态单代号最小时距搭接网络时参计算程序由６部分组成．即５ 只考虑ＦＴＳ、ＳＴＳ的搭接关系。 个子程序ｆＺ１Ｐ６０８、Ｚ２Ｐ６０８、Ｚ３Ｐ６０８、Ｚ４Ｐ６０８、Ｚ５Ｐ６０８）和１个主程序 ＝ＪＩ（ｄ ｆＪＥＸＰ６０８１ 各子程序的功能如下： （Ｉ）Ｚ１Ｐ６０８：￣知ＸＫＮ、ｘＮ、ＸＹ、ＸＲ，求 。 ＥＳ１＋ Ｊ ＋（ｉ＝１，２，…，ｍ） （２）Ｚ２Ｐ６０８：￣知Ｔｇ、￣ＫＮ，求ＸＮ、ＸＹ、ＸＲ ＥＳＪ＝ｍｏ￣ＥＦｊ＋ ¨，ＥＳｊ＋ＳＴＳ￣｝ｑ＝２，３，…，州 （３）Ｚ３Ｐ６０８：￣知ＥＳ，， （），Ｄ。，求ｔ ＋， ｒ 一ｆ矾（无规定工期） （４）Ｚ４Ｐ６０８：知ＬＦ 、， ），Ｄ ，求ｔ 卜。 ＿ｌ了＇（有规定工期） （５）Ｚ５Ｐ６０８：已知工序编号ｉ，求ＬＬ，（１。 ＬｓＭ＝ＬＦ —ｔｍＬＦ￣＝…ｍＬＳｌ＝ｍｉａＩＬＳｉ—ＦＴＳｉ—ｔｉｒ ｓｆＰ ｉｐＬｓ￣－ｓｒｓｏ１ ：ｎｌ一１，ｍ－２，…，１１ 输入开工时日和规定完工时日 ＝ＬＳ ＋￡ Ｌｓｊ＋（ｉ＝ｍ一１，ｍ一２，…，１） 把日历表示法转证为时 表示ｊ圭 式中：Ｋｄ——起始工序的开工时日； ｔ 一工序ｉ在其开工时日为Ｘ时的实际持续时间； ｔ 一工序ｉ在其结束时１３为ｘ时的实际持续时间： ｔ 和 可由式（６）和式（７）确定： 计算开始工序最早开始和结束时日 计算中同各工序最早开始和结束时日 计算最后工序最迟结束和开始时日 ｌ、 （ｔ）ｄｔ＝Ｄｉ （６） ， 计算其余工序最迟开始和结束时日 计算各工序的坎最早和次最迟开始时日 计算各工序的各种时差 ｌ （ｔ）ｄｔ＝Ｄ （７） 持续时间通常以天计， （ ）在一天中为定值，故可根据式（６）、式 （７）分别编写求解ｔ ＋和ｔ 的子程序。 ４．２工序时差计算 在单代号搭接网络中．为了计算时差方便和利用时差进行网络优化， 结束 这里引入两个新概念．即次最早开始时Ｅｔ ＣＥＳ和次最迟开始时日ＣＬＳｉ 而主程序ＪＥｘＰ６０８框图如下： 工序ｉ的次最早开始时日ＣＥＳｉ：在不影响工序ｉ紧前工序的最迟 ６．结束语 开始、最迟结束情况下，工序ｉ的最早开始时日。 提出工序划分的五原则．建立动态单代号搭接网络的计算公式并 工序ｉ的次最迟开始时日ＣＬＳｉ：在不影响工序ｉ的紧后工序最早 编制计算程序，输入数据和计算结果均以日期表示．方便、直观。根据 开始的情况下．工序ｉ的最迟开始时日。 计算结果可以轻易地找出关键线路和关键工作．绘出内涵网络横道图 设工序ｉ的总时差为，ｒＦ１．第一类局部时差为ＦＦ１．自由时差为 ＤＦ１。贝Ⅱ有： ＣＥＳ１＝ｍａｘ｛ＬＳｋ＋ＳＴＳｋＩ，ＬＦｋ＋ＦＴｓｋ１１ ＣＬｇｉ＝ｒａｉｎ｛Ｅｓｊ—ＳＴＳｃｊ，ＥＳｊ— ｉｊ－ｔｉ（Ｅｓｉ－ １）－｝ ＴＦＩ＝【 —Ｅｇｔ 转舂工序各种时日的时距表示法转ｆ 日历袁示法 计划，直接用于公路旌工进度控制还可进行施工进度计划优化。口 【参考文献ｌ ｆｌ１李传，彭庆跃．优化网络技术存公路施工组织中的应用．长沙交通学院学 报，［９９４，（４ｊ． ＦＦ１＝ＣＬＳ １－ＥＳ ｉ Ｏｆｆ＝ｍａｘ（０，ＣＬＳ—ＣＥＳｉ｝ ４３关键线路确定 ｆ２］栗印武．王诺网络计划技术在实际应用中的几个．系统工程理论与实践， １９９４，（４）． 工序ｉ成为关键工序的充分必要条件是：Ｔ ＝ＬＦ￣－ＥＦ 。即工序ｉ的 ｆ３］峨水春，网络计划技术应用研究．１９８８，（１）． ｆ４］陈绍周编著．建筑工程项目管理与施丁网络计划安徽科学技术出版社，１９９３．３． （上接第３４３页）因此，在施工中先做好地质勘探工作并做好详细的记 【参考文献】 录，方便施工中数字的对照和方案的实施，最终降低不必要的损失，促 ［１］高清汇ｌ桩基施工溶洞处理浅谈［Ｊｌｌ上海铁道科扰２００８，㈣ 使施工工作的顺利进行，使舡的安全和施工 质量得到保障。 臻嚣蓑 ，触２ｏｏ８，（（１５ １）．・ （上接第３４４页）⑥成桩２８天后，在桩体的不同部位钻芯取芯，进 行无侧限抗压强度试验．同时进行小应变测试。 （９）为保证粉喷桩垂直度，应检查钻机平面调平情况，以使钻杆垂 直于地面，使其垂直度偏差小于１．５％ （１Ｏ）施工时应严格控制喷粉时间和停粉时间．每根桩开钻后应连 续作业．不得中断喷粉．以确保连续性 （１ １）严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。当钻头提升到 地面下不足５０ｅｍ时，喷粉器停止喷粉．并采用人工回填水泥压实 （１２）施工中发现喷粉量不足，应要求整桩复搅复喷。如反复发生， 应停工整改。 （１３）随施工进展应随时复核桩位．以防由于人为和机械振动等因 素造成桩位发生偏移 （１４）钻杆钻进下沉时．不应冲水下沉．当遇到较硬土层下沉困难 时，经研究确认后方可适量冲水．几经冲水下沉的桩体，应考虑冲水成 桩对桩身强度的影响 （１５）软土路基进行粉喷桩加固处理时．粉喷桩机必须有计量装置． 否则不得进场。要确保粉喷桩的长度和喷粉量 所有粉喷桩均要按规定 进行抽检（静力触探和１５％ｄ￣应变测试） 总之．在软土路基的施工监控中．相关人员必须有较强的责任心． 严格控制每一道工序，保证施工质量。 【参考文献】 ［１］中华人民共和国交通韶公路软土地基路堤设计与施工技术规范，（．ＩＴＪ０１７－－９６） ［２］中华人民共和国交通部公路路基施工技术规范．（ＪＴＧ ＦＩＯ一２ｏｏ６）． ３７４
