鉆孔灌注樁溶洞處理方法研究

文/陳志達

1 前言

為了有序推進我國公路路橋建設管理工作，發(fā)揮路橋管理工作優(yōu)勢，全面觀察鉆孔灌注樁溶洞處理工作存在的實際問題，施工單位應當在現有的工作基礎上，加快落實鉆孔灌注樁溶洞系統(tǒng)管理工作，充分結合當前施工建設管理現狀，進一步分析現階段鉆孔灌注樁溶洞處理工作中的創(chuàng)新方式，以求加快內部管理技術優(yōu)化，創(chuàng)新工作方式，提升技術手段，加快公路路橋施工建設管理水平的全面提升[1]。

2 溶洞產生的地質環(huán)境分析

為了更好地研究鉆孔灌注樁溶洞處理的實際情況，分析區(qū)域范圍內溶洞處理工作推進存在的具體問題，需要針對不同的地質環(huán)境結構進行分析論述。本文研究分析了不同山斷層、山裂層所產生的地質結構，判斷不同的巖石結構基礎上溶洞產生的實際背景，并研究了大理巖以及石灰?guī)r這種地貌下溶巖發(fā)育的實際狀態(tài)所呈現出來的溶洞環(huán)境特征。

橋址基巖本身所存在的地質巖層是以單斜構造形成的，其中在不同年代的地表層中所呈現的巖石狀態(tài)都有較為直接的區(qū)分，并且各個地層的角度都呈現不平整的情況。通過接觸觀察，我國部分的路橋建設環(huán)境所接觸到的巖石有一些侏羅系砂巖、粉砂巖以及頁巖等巖層，這種巖石結構本身就很容易出現破損現象，同時地質結構環(huán)境較為混亂，加之受到風化現象的影響，本身巖石層結構的強度相對較低。

通過勘察分析可知，巖石本身的強度并不能適應現階段的施工建設環(huán)境要求，同時巖溶環(huán)境的形態(tài)主要是以多種不同大小形態(tài)的溶洞以及不同串珠形態(tài)的溶洞等。

由于這個橋段本身處于溶洞多發(fā)位置，鉆孔的過程中往往會出現漏漿或是塌孔等現象。在正常的環(huán)境狀態(tài)下，常見的溶洞包含小溶洞、一般溶洞、大溶洞、串珠溶洞、地質流沙層，不同的溶洞結構所產生的影響也是不同的[2]。

3 溶洞施工材料準備和處理方案確定

為了更好地提升溶洞處理質量，施工單位應當根據當前溶洞的實際情況，分析溶洞的種類，然后針對性地對溶洞進行觀察，確定溶洞處理過程中所需要的多種材料內容，包含片石、碎石、黏土等多種材料。為了保證最終的鉆孔機有序工作，確保不會受到塌孔、擴孔、地面沉陷等多種因素的影響而產生偏移，鉆機本身的各種方向的支撐應當按要求進行加長處理。另外，結合當前我國溶洞處理過程中的實際現狀，針對不同溶洞的具體情況，可以采用三種不同的方式對溶洞進行綜合處理。

3.1 回填造壁法

這種方式主要是在溶洞出現的過程中通過回填黏土，然后打實造壁，在必要的環(huán)節(jié)還應當回填混凝土或是部分水泥，以保證最終的回填效果滿足具體的溶洞處理要求。

3.2 巖溶注漿預處理

當鉆孔施工開始前，應當對整個溶洞的內部進行混凝土澆筑，同時當出現較大空隙的溶洞環(huán)境時，應當利用混凝土完成灌注。等到混凝土出現凝固后再進行鉆進工作，以保證溶洞主體的穩(wěn)固性。

3.3 套筒法

套筒法的使用一般是在流沙層處于地表的一定位置之后，首先利用大型的設備進行鉆孔，然后利用護筒進行突進，當整個環(huán)境滿足既定的建設要求后，再通過匹配的方式將一些小型直徑的護筒裝置放置其中，對溶洞的底部位置進行全面防護。

4 溶洞的處理方法分析

4.1 注漿預處理

結合設計的實際要求，在進行注漿預處理的過程中，樁底板位置的三倍位置深度范圍內要充分完成壓漿作業(yè)，然后將溶洞完全實現填充作業(yè)，讓其沖出整個樁基內部，在經過一周的加固后進行樁基的再次施工。

在實施這種處理方式時，可以利用的就是鉆孔工藝。首先，嚴格控制設備管理，在設備設定在固定位置后，應當在現有的環(huán)境之中對注漿的空隙位置進行確定，然后將相關設備移動到固定的鉆孔位置，再用一些衡量角度的設備對角度進行調整，完成安裝定位；其次，在鉆機鉆進的過程中，鉆桿應當嚴格按照標準位置進行鉆孔，確保最終開孔的直徑位置不能小于110mm。開孔過程中一定要按照輕加壓、慢工作的方式，防止出現鉆孔開斜的情況；再次，完成下套管作業(yè)，當鉆孔到達一定的基巖位置之后，應當按照要求放下套管，同時嵌入基巖內部。套管露出的部分應當用水泥砂漿進行二次加固，同時將孔口的套管位置進行封閉處理，以防止?jié){液從套管的其他位置流動，導致注漿效果產生影響；最后，結合具體的鉆孔要求，按照既定的深度要求，當鉆孔到達一定位置后，應當及時地擰閉孔口蓋，繼而完成注漿作業(yè)。

另一種使用的工藝技術為注漿工藝。注漿工藝主要是通過三個部分的施工完成注漿作業(yè)。首先，在注漿作業(yè)前要做好協(xié)同處理工作，制備好基礎材料，完成漿液的配比工作；其次，選擇適合注漿作業(yè)的注漿設備，通過不斷地調節(jié)，按照施工作業(yè)的實際要求逐步修改漿液的配比，將最終的配比合理控制在0.8∶1～1∶1之間；最后，完成注漿作業(yè)。當單孔位置的注漿作業(yè)完成之后，應當按照相關規(guī)范之中的設計管理要求，以外部環(huán)境為參考依據，關注不同環(huán)境范圍內的壓力變化狀態(tài)，在要求的注漿壓力范圍之內進行注漿作業(yè)。當壓力承載不會超過限制，則可以適當進行加壓處理；當壓力達到一個恒定值之后，就不能再次調節(jié)壓力值。另外，還要明確地質條件控制標準要求、注漿范圍控制標準要以及特殊條件控制標準要求，以滿足最終的注漿基礎要求。

4.2 回填造壁法

在實施鉆孔灌注樁溶洞處理方式進行溶洞處理時，還有一種具體的處理方式就是回填造壁法，這種方式一般是用于溶槽、溶溝、裂隙和一些溶蝕現象相對較為明顯的區(qū)域內。在這種溶洞施工過程中，當沖擊力沖突到一定的頂板位置后，鉆孔的內部區(qū)域就會因為環(huán)境的影響出現漏漿情況，在完成補漿后施工人員應當及時提起沖錘進行操作實踐。若是出現一定的風化巖石，則應根據泥漿情況進行綜合分析，繼而有效穩(wěn)固內部的環(huán)境，同時盡可能地將沖擊效果降低到最低，保證后期的各項作業(yè)有序推進。

在使用這種方式時，首先應當關注的是填料的選擇方面，填料的選擇對于后期造壁孔位置的穩(wěn)定性有著直接影響，因此在選擇填料的過程中施工人員要進行多種選項之間的對比分析，觀察不同的材料在完成回填作業(yè)時產生的直接影響，充分結合巖溶發(fā)育的實際狀態(tài)和現場的施工現狀選擇合適的填料進行施工作業(yè)。同時，還要積極對回填方式進行正確的選擇，當溶洞擊穿出現漏漿的現象后，應當立即進行回填處理，同時完成補漿作業(yè)。在實施回填操作的過程中觀察可知，其內部的回填實際高度與溶洞內部的環(huán)境大小之間聯(lián)系密切，因此為了保證最終的回填質量，施工人員應當結合當前設備的大小對鉆頭進行調節(jié)。如出現漏漿的現象，則可以通過回填處理的方式，使溶洞能夠更好地完成填充。

4.3 灌注混凝土法

當混凝土初步完成凝結后，再進行持續(xù)鉆孔。灌注混凝土若是直接使用導管法進行灌注水下砼，導管上方位置就需要設置漏洞，同時在漏斗的下端應當設置隔水栓。在實施灌注的過程中，漏斗內部應當制備足夠分量的砼拌和物，這種拌和物一般會按照當前實際的狀態(tài)進行調節(jié)，快速完成灌注，以防止出現凝固現象。砼拌和物本身通過導管進行灌注，并始終確保導管置于砼中，使灌注好的砼頂托上方的水泥逐漸上升。為了更好地保證灌注工作的實施，施工人員應當盡可能地減少灌注的時間，使灌注混凝土在較短的時間內完成初凝。

4.4 鋼護筒跟進法

對于加大的單層無填充的溶洞，孔口的鋼護筒打入常規(guī)的石灰?guī)r，首先在工作的過程中應當對溶洞的內部大小進行觀察，確保最終的基礎設備進入石灰?guī)r之后不會出現坍塌。因為石灰?guī)r內部質量的單薄，很容易受到鉆孔內部漏漿環(huán)境的影響而產生坍塌現象，同時也很容易導致坍塌砂層出現破損。因此，鋼護筒要穿過易塌地層，工作人員在實施鉆孔的過程中就應當進行特別的關注，結合地質的不同形態(tài)對當前的鉆孔的實際位置和高度進行專項分析研究。鉆孔內部的實際位置超過頂端時，應適當調整變化的位置，然后緩慢地對頂板位置進行集中處理，以防止出現擊穿或是卡鉆的情況；當出現擊穿，應當迅速地對漏洞位置進行補漿，只有確定不會出現二次漏漿的狀態(tài)后，才能按照既定的工作要求推進工作落實。同時，還要嚴格控制鉆頭的沖擊狀態(tài)，以避免鉆頭的突然出現導致鋼絲位置斷裂。另外，鉆頭的實際位置超過了溶洞時，應注意不同的基礎設備，判斷其最終鉆孔位置是否出現偏移，若出現彎孔現象，則應當重新完成鉆進作業(yè)。

5 結語

在實施鉆孔灌注樁溶洞處理的過程中，雖然溶洞環(huán)境較為復雜，但是通過不斷的優(yōu)化溶洞處理方案，加大對于施工基礎資金的投入，提升施工進度管理質量，增進施工現場人員之間的協(xié)調配合，內部管理工作有序實施，一方面為我國的橋梁施工建設管理奠定了堅實的基礎，另一方面也為后期的溶洞處理技術創(chuàng)新提供了新的思路。