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摘要：溶洞地质环境增加了桩基的施工难度，本文结合工程施工对溶洞地质下冲孔灌注桩的成孔与浇筑进行分析。
关键词：溶洞地质；冲孔灌注木桩
1工程简介
本工程地区地貌属浔江一级阶地地貌单元。码头施工区位于浔江的西岸，地形起伏较大，上部覆盖层为第四系冲积第6层，覆盖层以下为中风化白云质灰岩、强风化白云质灰岩层厚约6m-25m，港区浅层岩溶较发育，其形态主要以溶洞（槽）、溶蚀裂隙为主。
2施工工艺
2.1施工准备
冲孔桩施工区地质复杂，溶洞发育毫无规律，每个桩位的地质情况都有所不同，有的桩位实际地质情况跟勘探情况相差很大，冲桩过程中容易造成漏浆、塌孔甚至卡锤。
依据超前钻资料，确定每根桩的桩身长度，入岩深度，以书面交底的方式将地质柱状图发放到现场管理人员，并组织相关人员进行学习。在每根桩冲孔之前由现场技术人员再次现场交底，使现场施工人员了解溶洞所在位置、范围大小、充填情况。依据超前钻资料推断桩身溶洞大小，桩与桩之间可能存在溶洞贯通情况，施工前编制桩基冲孔计划，避免同一溶洞上同时冲击两根桩，避免成孔、灌注时的相互干扰。
3施工过程
3.1护筒埋设校正
护筒埋设采用震动下沉法施工，在施振前，选择并固定好导向架，施振过程中，严格控制钢护筒的平面位置及垂直度。按照现行2012版《港口工程桩基规范》有关规定，其位置偏差：陆上桩≤50mm，近岸无掩护水域桩≤150mm，倾斜率≦1%。所以，钢护筒的下沉振动速度不宜太快，应采用“小振幅，多振次”方式施振。应将护筒底埋至岩面，护筒无法下沉为止。
埋设护筒时，遇地下障碍物应查明地下障碍物的性质，若与勘探地质报告不符，应及时向设计和甲方监理提出，协商处理。
3.2泥浆控制
泥浆作为冲孔过程的稳定液，主要作用为保护孔壁和悬浮钻渣。泥浆可在孔壁上形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透，溶洞地质下冲孔桩施工极易出现孔壁坍塌现象，泥浆对孔壁硬化、保护作用至关重要。钻渣通过反循环、沉淀，清出孔内。制备泥浆采用纳制膨润土，泥浆比重控制在1.05。初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软。在成孔过程中，确保泥浆高于地下水位2m，以有利于孔壁的稳定。
3.3溶洞地质下冲击成孔
本工程冲孔灌注桩均为嵌岩桩，所以采用冲孔机冲孔，冲孔时将冲锥式钻头提升到一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，采用泥浆反循环清渣，对于岩溶地区复杂的地质条件，冲击钻进方法是嵌岩桩最有效的成孔方法。
3.4特殊部位及突发问题的处理
在本项目施工中出现过溶洞顶坍塌、护筒内泥浆面迅速下降等突发情况，下面针对两种典型情况结合具体施工措施进行分析。
（1）溶洞破顶措施
某桩桩径为1.8m，桩长23.1m，超前钻钻明溶洞位置在1.5-4.4m处，溶洞高2.9m。在施工冲孔至标高4.8m处时，针对该地质状况，采用了少提轻击，慢慢击穿溶洞顶，防止溶洞顶破裂、突然塌陷，在冲孔至标高4.5m时，出现护筒内泥浆面迅速下降，并伴随掉锤现象。针对这种问题，现场立即加大泥浆供应量，确保不发生塌孔的情况下进行回填，填入直径为20-30cm片石和粘土，初次回填至孔深2/3处，重新开始冲孔，采用低锤快击的办法将片石冲入溶洞内。当片石充满溶洞后，观察钢丝绳无明显偏移、无漏浆、偏锤等现象后，进行正常冲孔，直至成孔，若仍有漏浆等现象，则需要重复回填片石、粘土，重复冲孔。
（2） 护筒内泥浆流失
某桩桩径为1.6m，桩长9.8m，超前钻显示该区域岩面较不规则，存在凸起斜岩，岩面下存在溶洞。在施工中该桩在冲孔穿过溶洞后出现护筒内泥浆持续缓慢下降，泥浆损失量约为2m？/h的现象。
针对这种现象，初步推测为溶洞内仍存在空隙，导致泥浆流失。后采取了回填粘土、增加泥浆供应量和调大泥浆比重的措施。在持续冲进1m后，护筒内泥浆仍然持续下降，泥浆损失量约为4m？/h，若采取原措施持续回填粘土、增加泥浆供应量继续冲孔，既不经济，又对后续混凝土灌注存在影响。结合地质资料，该区域岩面较不规则，存在凸起斜岩的情况。针对这一情况考虑护筒底和岩面接触处由于斜岩导致存在较大空隙，由于护筒内泥浆面高于外侧水位线，导致由于护筒内外压差，引起的泥浆渗漏。在不影响桩径的情况下遂对护筒进行接长3m，再次打入已完成冲孔的岩面内。后再进行冲孔施工时，护筒内泥浆面未出现下降，后顺利成孔。
3.5下笼装管
冲孔桩冲孔至设计标高后，进行第一次清孔，清孔控制标准是循环清孔至出浆口处无岩碴为止。再进行钢筋笼的安装，安装过程中必须控制钢筋笼垂直下降，防止出现因钢筋笼剐蹭孔壁导致塌孔的现象。钢筋笼下入孔内受阻，应查明原因并处理后方可下入，必要时应起拔扫孔后再下笼，确保下放钢筋笼和钻孔的同心度。钢筋笼下放至设计标高后，应进行钢筋笼的中心定位，中心偏差<2cm，然后沿周边布置4道定位筋至护筒壁，以防止砼灌注时导管碰撞钢筋笼造成钢筋笼偏位。
导管应按孔深拼装，其底口离孔底0.3m-0.5m，安装前检查导管密封性，橡胶密封圈是否有遗漏，并检查丝扣是否完好及导管圆整度，确保导管的严密性及其紧固性，防止灌注混凝土时出现漏浆堵管等状况。
3.6灌注水下混凝土
溶洞地质下灌注水下混凝土时易出现混凝土面不上升、迅速降低等现象，为保证成桩质量，必须严格控制灌注过程。针对地质因素，存在溶洞的桩灌注时需每5分钟测一次混凝土面高程，且提前准备好充足的混凝土供应，针对突发情况迅速做出修正措施。
某桩桩径为1.8m，桩长19.2m，超前钻钻明溶洞位置在标高8.1-10.6m、11-12.5m处，冲孔过程中已采取措施顺利成孔。灌注过程中当灌注至标高13.8m处，正在拆除导管时发现混凝土面在2分钟内下降至8.5m处，此时导管底标高为9.4m，若继续浇筑很容易出现断桩的风险。初步分析原因为溶洞未被填满、存在空隙，当受到混凝土压力时，原洞壁破裂，混凝土流入溶洞中空洞处。
4結语
溶岩地区冲孔桩施工过程中，可能遇见各种突发情况，这就要求现场管理人员在施工前准备充分，做好应急预案；施工中密切监测，针对各种情况，迅速做出反应，第一时间采取措施。
参考文献：
[1]溶岩地区冲孔灌注桩成桩技术分析[J].卢仕明.居舍.2018.
[2]冲孔灌注桩施工方法探讨[J].黄健宁.科技信息.2012.
（作者单位：安徽省滁州港航投资有限公司）
关键词：溶洞地质；冲孔灌注木桩
1工程简介
本工程地区地貌属浔江一级阶地地貌单元。码头施工区位于浔江的西岸，地形起伏较大，上部覆盖层为第四系冲积第6层，覆盖层以下为中风化白云质灰岩、强风化白云质灰岩层厚约6m-25m，港区浅层岩溶较发育，其形态主要以溶洞（槽）、溶蚀裂隙为主。
2施工工艺
2.1施工准备
冲孔桩施工区地质复杂，溶洞发育毫无规律，每个桩位的地质情况都有所不同，有的桩位实际地质情况跟勘探情况相差很大，冲桩过程中容易造成漏浆、塌孔甚至卡锤。
依据超前钻资料，确定每根桩的桩身长度，入岩深度，以书面交底的方式将地质柱状图发放到现场管理人员，并组织相关人员进行学习。在每根桩冲孔之前由现场技术人员再次现场交底，使现场施工人员了解溶洞所在位置、范围大小、充填情况。依据超前钻资料推断桩身溶洞大小，桩与桩之间可能存在溶洞贯通情况，施工前编制桩基冲孔计划，避免同一溶洞上同时冲击两根桩，避免成孔、灌注时的相互干扰。
3施工过程
3.1护筒埋设校正
护筒埋设采用震动下沉法施工，在施振前，选择并固定好导向架，施振过程中，严格控制钢护筒的平面位置及垂直度。按照现行2012版《港口工程桩基规范》有关规定，其位置偏差：陆上桩≤50mm，近岸无掩护水域桩≤150mm，倾斜率≦1%。所以，钢护筒的下沉振动速度不宜太快，应采用“小振幅，多振次”方式施振。应将护筒底埋至岩面，护筒无法下沉为止。
埋设护筒时，遇地下障碍物应查明地下障碍物的性质，若与勘探地质报告不符，应及时向设计和甲方监理提出，协商处理。
3.2泥浆控制
泥浆作为冲孔过程的稳定液，主要作用为保护孔壁和悬浮钻渣。泥浆可在孔壁上形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透，溶洞地质下冲孔桩施工极易出现孔壁坍塌现象，泥浆对孔壁硬化、保护作用至关重要。钻渣通过反循环、沉淀，清出孔内。制备泥浆采用纳制膨润土，泥浆比重控制在1.05。初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软。在成孔过程中，确保泥浆高于地下水位2m，以有利于孔壁的稳定。
3.3溶洞地质下冲击成孔
本工程冲孔灌注桩均为嵌岩桩，所以采用冲孔机冲孔，冲孔时将冲锥式钻头提升到一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，采用泥浆反循环清渣，对于岩溶地区复杂的地质条件，冲击钻进方法是嵌岩桩最有效的成孔方法。
3.4特殊部位及突发问题的处理
在本项目施工中出现过溶洞顶坍塌、护筒内泥浆面迅速下降等突发情况，下面针对两种典型情况结合具体施工措施进行分析。
（1）溶洞破顶措施
某桩桩径为1.8m，桩长23.1m，超前钻钻明溶洞位置在1.5-4.4m处，溶洞高2.9m。在施工冲孔至标高4.8m处时，针对该地质状况，采用了少提轻击，慢慢击穿溶洞顶，防止溶洞顶破裂、突然塌陷，在冲孔至标高4.5m时，出现护筒内泥浆面迅速下降，并伴随掉锤现象。针对这种问题，现场立即加大泥浆供应量，确保不发生塌孔的情况下进行回填，填入直径为20-30cm片石和粘土，初次回填至孔深2/3处，重新开始冲孔，采用低锤快击的办法将片石冲入溶洞内。当片石充满溶洞后，观察钢丝绳无明显偏移、无漏浆、偏锤等现象后，进行正常冲孔，直至成孔，若仍有漏浆等现象，则需要重复回填片石、粘土，重复冲孔。
（2） 护筒内泥浆流失
某桩桩径为1.6m，桩长9.8m，超前钻显示该区域岩面较不规则，存在凸起斜岩，岩面下存在溶洞。在施工中该桩在冲孔穿过溶洞后出现护筒内泥浆持续缓慢下降，泥浆损失量约为2m？/h的现象。
针对这种现象，初步推测为溶洞内仍存在空隙，导致泥浆流失。后采取了回填粘土、增加泥浆供应量和调大泥浆比重的措施。在持续冲进1m后，护筒内泥浆仍然持续下降，泥浆损失量约为4m？/h，若采取原措施持续回填粘土、增加泥浆供应量继续冲孔，既不经济，又对后续混凝土灌注存在影响。结合地质资料，该区域岩面较不规则，存在凸起斜岩的情况。针对这一情况考虑护筒底和岩面接触处由于斜岩导致存在较大空隙，由于护筒内泥浆面高于外侧水位线，导致由于护筒内外压差，引起的泥浆渗漏。在不影响桩径的情况下遂对护筒进行接长3m，再次打入已完成冲孔的岩面内。后再进行冲孔施工时，护筒内泥浆面未出现下降，后顺利成孔。
3.5下笼装管
冲孔桩冲孔至设计标高后，进行第一次清孔，清孔控制标准是循环清孔至出浆口处无岩碴为止。再进行钢筋笼的安装，安装过程中必须控制钢筋笼垂直下降，防止出现因钢筋笼剐蹭孔壁导致塌孔的现象。钢筋笼下入孔内受阻，应查明原因并处理后方可下入，必要时应起拔扫孔后再下笼，确保下放钢筋笼和钻孔的同心度。钢筋笼下放至设计标高后，应进行钢筋笼的中心定位，中心偏差<2cm，然后沿周边布置4道定位筋至护筒壁，以防止砼灌注时导管碰撞钢筋笼造成钢筋笼偏位。
导管应按孔深拼装，其底口离孔底0.3m-0.5m，安装前检查导管密封性，橡胶密封圈是否有遗漏，并检查丝扣是否完好及导管圆整度，确保导管的严密性及其紧固性，防止灌注混凝土时出现漏浆堵管等状况。
3.6灌注水下混凝土
溶洞地质下灌注水下混凝土时易出现混凝土面不上升、迅速降低等现象，为保证成桩质量，必须严格控制灌注过程。针对地质因素，存在溶洞的桩灌注时需每5分钟测一次混凝土面高程，且提前准备好充足的混凝土供应，针对突发情况迅速做出修正措施。
某桩桩径为1.8m，桩长19.2m，超前钻钻明溶洞位置在标高8.1-10.6m、11-12.5m处，冲孔过程中已采取措施顺利成孔。灌注过程中当灌注至标高13.8m处，正在拆除导管时发现混凝土面在2分钟内下降至8.5m处，此时导管底标高为9.4m，若继续浇筑很容易出现断桩的风险。初步分析原因为溶洞未被填满、存在空隙，当受到混凝土压力时，原洞壁破裂，混凝土流入溶洞中空洞处。
4結语
溶岩地区冲孔桩施工过程中，可能遇见各种突发情况，这就要求现场管理人员在施工前准备充分，做好应急预案；施工中密切监测，针对各种情况，迅速做出反应，第一时间采取措施。
参考文献：
[1]溶岩地区冲孔灌注桩成桩技术分析[J].卢仕明.居舍.2018.
[2]冲孔灌注桩施工方法探讨[J].黄健宁.科技信息.2012.
（作者单位：安徽省滁州港航投资有限公司）