黃家權(quán) 鐘立強(qiáng) 劉穎 楊鼎 李厚波

摘要：針對樁基施工出現(xiàn)溶洞可能會(huì)造成的掉鉆、卡鉆、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故，分析中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院深圳醫(yī)院改擴(kuò)建（一期）項(xiàng)目擴(kuò)建醫(yī)技樓樁基施工中遇到的溶洞處理問題，提出了相應(yīng)的處理措施以供參考。

關(guān)鍵詞：樁基施工;溶洞;處理措施

1.引言

我國巖溶發(fā)育地區(qū)比較廣泛，地質(zhì)水文情況也極為復(fù)雜，因此建筑樁基施工中常常遇見隱蔽型巖溶型溶洞。它主要隱藏在地層中，由于水流沖刷等因素構(gòu)造出了不同類型的風(fēng)化及殘積土層，這給樁基施工帶來許多困難。而樁基施工中溶洞問題的處理對策，不僅直接影響到施工工期，同時(shí)對工程質(zhì)量和造價(jià)也有相應(yīng)的影響。因此，對于溶洞的處理是樁基施工中應(yīng)慎重考慮的事情。

2.工程概況

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院深圳醫(yī)院改擴(kuò)建（一期）項(xiàng)目位于深圳市龍崗中心城南區(qū)寶荷路113 號。擴(kuò)建醫(yī)技樓建筑總高度 23m，地下三層（局部），地上四層，擴(kuò)建總建筑面積為 29574 ㎡（其中地上面積為 18164 ㎡，地下面積為 11410 ㎡）。本工程灌注混凝土樁徑1.4～2.0m，樁長30～50m，最長達(dá)71m。根據(jù)鉆探揭露，場地內(nèi)分布的地層自上而下有：雜填土層（Qml）、坡殘積層（Q4dl+el），下伏基巖為石炭系地層（C1），泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、石灰?guī)r，地層中溶洞分布及大小不均。場地地下水主要賦存于雜填土①、粉質(zhì)粘土②層中，其含水性、透水性一般，為弱透水層，屬孔隙潛水，具微承壓性;場地地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，徑流方向大體由南東向北西流，地下水位在44.14-44.84m。

3.溶洞分類

樁基現(xiàn)場施工時(shí)，若成樁過長中出現(xiàn)泥漿嚴(yán)重漏漿或澆灌混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，則初步可判定此樁所在部位存在溶洞情況。

1、按溶洞的大小分：a：小溶洞（洞高< 3m）。b：大溶洞（洞高≥3m）。

2、按洞內(nèi)有無填充物分：a：有填充，已填漫，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分。b：半填充，有一半左右填充。c：無填充物，為空洞。

3、按是否漏水分：a：全漏水，與其他溶洞相連。b：半漏水。c：不漏水。

4、按溶洞垂向數(shù)量分：a、單個(gè)溶洞。b：多個(gè)溶洞。

4.處理措施

根據(jù)本工程溶洞分布的具體情況，確定先采用沖擊鉆成孔，然后根據(jù)具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞。

4.1 常規(guī)成孔法（按照無溶洞地質(zhì)考慮）

當(dāng)溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時(shí)不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質(zhì)情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內(nèi)的土質(zhì)和溶洞外的土質(zhì)沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。

4.2 小溶洞處理方法

1、片石粘土筑壁法2：當(dāng)溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不大于3m以內(nèi)，存在嚴(yán)重漏水，護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時(shí)，可采用片石、粘土和水泥（按1m3：3m3：0.75t比例）回填沖擊，用0.5～0.8m小沖程，不循環(huán)泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實(shí)，再加漿提高水頭到正常高度，待水泥初凝具有一定強(qiáng)度，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn)，形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土、水泥，反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為止。粘土片石筑壁法施工時(shí)，鋼護(hù)筒必須預(yù)埋入不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成孔口塌孔，保證鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

2、溶洞層數(shù)較多，為串珠狀，溶洞位置勘測準(zhǔn)確，溶洞大于0.5m小于3m，土層中有較厚的砂層，溶洞漏漿會(huì)引起坍方的情況下，采用預(yù)先壓注水泥漿，待水泥漿壓注工作完成24小時(shí)后開始鉆進(jìn)。壓注時(shí)壓力控制不大于0.4Mpa，并直到穩(wěn)定兩秒后再進(jìn)行下一個(gè)孔的注漿，或相鄰孔冒漿為止。

4.3 大溶洞處理方法

當(dāng)遇到大溶洞時(shí)（洞高≥3m），在采用片石、粘土和水泥回填仍不能產(chǎn)生有效護(hù)壁時(shí)，采用與樁身同等級混凝土進(jìn)行灌注填充，待36小時(shí)并保證能形成有效護(hù)壁后再重新鉆進(jìn)。

4.4 砼澆筑過程問題處理方法

在工程樁混凝土澆筑過程中，如出現(xiàn)一般混凝土流失問題，則繼續(xù)澆筑混凝土，直至工程樁澆筑完成，過程中應(yīng)通知監(jiān)理到場見證確實(shí)。如出現(xiàn)嚴(yán)重混凝土流失問題，則停止施工，及時(shí)通知監(jiān)理、地勘及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場勘查，并給出處理方案。

5.施工中常見問題及處理

1、坍孔

1）坍孔的預(yù)防：坍孔的預(yù)防在于“?？?，常補(bǔ)“常看就是要求各地層地質(zhì)情況做到心數(shù)有數(shù)，隨時(shí)注意鉆進(jìn)情況，隨時(shí)觀察水位情況?！俺Ｑa(bǔ)”就是當(dāng)鉆進(jìn)松散粉砂土或者流砂中時(shí)，要及時(shí)補(bǔ)充較大的比重，粘度的泥漿，甚至可補(bǔ)充投入?yún)⒂衅蚵咽恼惩?，此外，要有專人?fù)責(zé)補(bǔ)水，以保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度

2）坍孔后的處理

處理方法同第5.2 節(jié)“小溶洞處理方法”

2、斜孔

1）擴(kuò)孔糾編法：此方法適合于潛孔階段中（一般不超過10m）鉆孔已偏斜嚴(yán)重的情況下，采取加長粗徑鉆具，并使用比原鉆具直徑至少大一級的鉆具，從孔口或者從孔口管底部位置擴(kuò)下去，可以擴(kuò)大處理符合要求的鉆機(jī)，矯正鉆機(jī)的方向，防止繼續(xù)鉆進(jìn)中該孔偏斜嚴(yán)重發(fā)生的情況出現(xiàn)。

2）短鉆具法：在松軟巖層或者厚度大的覆蓋層中鉆進(jìn)時(shí)，當(dāng)鉆孔產(chǎn)生一定偏斜后，可利用較短的粗徑鉆具進(jìn)行矯正，因?yàn)樵谏鲜龅刭|(zhì)條件下鉆孔，孔徑一般比較大，而短鉆具在較大孔徑內(nèi)較易改變方向。主要通過用輕壓力滿轉(zhuǎn)速的操作方法，鉆具會(huì)因自重垂向鉆進(jìn)。

3）換徑法：主要用比原正常鉆具小一級或者兩級直徑長度短于1.5m的鉆具鉆進(jìn)。因?yàn)槎碳?xì)的鉆具可在較大的孔徑內(nèi)接近垂直狀態(tài)。

4）掃孔法：在某一灌漿段鉆孔結(jié)束時(shí)進(jìn)行孔斜測量，發(fā)現(xiàn)偏斜超過允許值情況下，先補(bǔ)進(jìn)行糾偏處理，按正常程序繼續(xù)灌漿，當(dāng)快要結(jié)束時(shí)，用比例為0.5（或者0.6）：1的濃漿置換出孔內(nèi)稀漿，并待凝24—28小時(shí)后掃孔（用鉆具掃除孔壁和孔底的障礙物）。

5）補(bǔ)孔法：在灌漿施工中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)孔偏斜嚴(yán)重時(shí)，為防止嚴(yán)重的孔斜對灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響，可在該孔附近補(bǔ)貼新的漿孔，一般與原灌漿孔的距離不大于50cm此方法用于淺孔階段中較嚴(yán)重的偏斜情況下。

3、漏漿

1）在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相同，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿，施工時(shí)要在孔邊備足一定數(shù)量的片石和粘土，一旦出現(xiàn)漏漿，要及時(shí)回填片石、粘土沖擊造壁，并馬上補(bǔ)水，防止水頭高度繼續(xù)下降。

2）意外跑漿：地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計(jì)是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用后再重新鉆孔。

6.結(jié)語

由于溶洞具有不可預(yù)見性、復(fù)雜性、危險(xiǎn)性等特點(diǎn)，因此在溶洞處理過程中應(yīng)結(jié)合工程及現(xiàn)場實(shí)例并選用經(jīng)濟(jì)、合理、有效的處理措施，以保證工程質(zhì)量和施工安全，保證工期，降低造價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]橋梁樁基溶洞處理，《建筑發(fā)展導(dǎo)向》劉文杰、馬斌斌

[2]樁基施工過程中溶洞處理方法探討，《交通與路建》劉丹、張琦、張志中

[3]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，GB50202-2018