岩溶地区钻孔灌注桩施工常见问题及采取的工程措施

岩溶地区钻孔灌注桩施工常见问题及采取的工程措施

该文结合本人多年工作经验，就山东省临沂市岩溶地区钻孔灌注桩施工常见问题及采取的工程措施进行归纳总结，为该地区以及类似工程地质条件下的钻孔灌注桩施工提供一定帮助。

标签：岩溶；钻孔灌注桩；工程措施

前言

岩溶地区由于工程地质条件复杂，基岩埋深起伏变化大，岩溶裂隙及溶洞深浅、大小不规律，岩溶裂隙及溶洞的充填情况不同，使得在钻孔灌注桩施工过程中容易出现漏浆、塌孔、偏孔、卡钻、断桩等问题，造成无法正常顺利施工，成为钻孔灌注桩施工中最关键的技术难题。本文就临沂市岩溶地区钻孔灌注桩施工常见问题及采取的工程措施进行归纳总结，为更好的应对类似地层的灌注桩施工提供一定的参考。

1、施工过程常见的问题及原因分析

1.1漏浆

钻孔灌注桩在施工中，遇无充填物或少量充填物的溶洞和岩溶裂隙时，一旦顶板岩层被冲破，钻孔中的泥浆就会沿溶洞间的通道或岩溶裂隙流走。当泥浆渗流量较小或能够很快充满渗流通道，不再继续渗流时，通过补充泥浆就可继续施工；若泥浆渗流严重，此时补充泥浆难以维持正常施工需要，无法进行继续施工。

1.2塌孔

当钻孔泥浆渗流严重时，孔内水头急剧下降，孔壁失去孔内压力，外部地下水水头高而产生水压力，向孔内渗流，引起孔壁坍塌；另一种原因是溶洞或岩溶裂隙中的流塑状充填物流入钻孔，在其周围形成空洞而坍塌；还有一种原因是冲击钻进时，起落锤头不均匀、不稳定，而碰撞孔壁或因提速过快而造成负压力导致孔壁坍塌。

1.3偏孔

受岩溶影响，基岩面及溶蚀面往往是凹凸不平或者为斜面，在冲击钻进过程中，造成高低不平、软硬不一，此时锤头必然向较软的地基土方向偏移，从而造成偏孔。

1.4卡钻

施工时，锤头穿过与其直径相差不大的溶洞或岩溶裂隙时，由于侧壁不规则，

几吨重的锤头在重力作用下很容易进入溶洞或岩溶裂隙，此时锤头极易被侧壁的岩石卡住，造成卡钻；另外，探头石、孔壁掉块、落石等都可能造成锤头与侧壁岩石挤在一起，无法提起，从而卡钻。

1.5断桩

岩溶地区钻孔灌注桩灌注时，受溶洞及岩溶裂隙的影响，难以计算出准确的混凝土数量，水下混凝土流失严重，极易造成混凝土灌注不连续，造成断桩；还有一个原因是，溶洞或岩溶裂隙中的软弱充填物流进桩体，造成混凝土灌注不连续，导致断桩。

2、采取的工程措施

2.1漏浆

遇到漏浆时应立即提出锤头，向孔内补浆或补水，保持孔内泥浆面高度。若浆面仍不断下降，应及时回填粘土与小片石的混合物，视漏浆程度反复抛填，并改用小冲程进行冲击，使混合物进入岩溶裂隙或渗流通道中，进而堵塞裂隙和通道，直到不漏浆为止。当漏浆太快，回填粘土与小片石混合物难以达到目的时，应将袋装粘土、袋装水泥、片石等集中在短时间内大量填入或采用回填混凝土的方法堵塞其通道。对于岩溶强发育区，若回填措施无效时，可采用全护筒跟进方法，并使其长度跟进至稳定岩层。

2.2塌孔

针对造成塌孔的原因采取相应措施。当漏浆不严重，塌孔不严重时，及时补浆，保持孔内泥浆面的高度，同时加粘土、片石混合料，采用小冲程冲孔进行加固孔壁，防止塌孔扩大；当塌孔扩大，导致地表塌陷但护筒无位移时，应及时回填粘土并用袋装粘土或袋装水泥加固护筒后再开钻；当地表塌陷严重，护筒发生较大位移甚至倾斜时，应拔出护筒，全孔回填，待回填土较稳定后，重新压入护筒开钻或采用护筒跟进的办法处理。

2.3偏孔

成孔过程中，在入岩部位、溶洞处或岩溶裂隙发育部位要时刻观察钢丝绳在冲击过程中的摆动情况，及时校正钢丝绳与桩孔中心的偏差，确保不发生大幅度的偏孔。若遇到探头石影响锤头的垂直钻进时，可对探头石进行打眼爆破。也可以回填块石、碎石，用冲击锤打掉探头石或斩断探头石。当发生偏孔时，应立即进行修孔，对于偏孔段较小且偏离幅度不大时，可用小冲程修孔，在倾斜的岩面上冲击出一个台阶，再采用较大冲程冲击；对于偏孔段较大且偏离幅度大时，应采用反复回填块石修孔法进行纠孔。若偏孔极为严重，岩面倾角较大，用以上方法都不能解决时，可采用孔底安放炸药进行爆破的方法。

2.4卡钻

遇到卡钻时，应结合勘察资料及周边施工钻孔情况仔细分析原因，不可妄动，以免造成越卡越紧或掉钻事故，当锤头可活动时，可上下提动锤头，反复尝试，有可能提出，或用吊车配合钻机提锤。另外，还可以用小锤头或钻机在桩孔一侧冲击或钻孔，并配合高压空气或高压水冲射，使卡住的锤头松动后提出。必要时可使用爆破发，震松锤，吊车配合提出锤头或直接找专业人员进入钻孔破除卡住锤头的岩石，提出锤头。

2.5断桩

针对造成断桩的原因，可采取以下措施预防断桩：①确保选用的混凝土质量合格，塌落度与和易性均满足要求；②尽量安排多颗桩集中灌注，这样容易保证混凝土的数量，避免灌注不连续造成断桩；③每次灌注时应准备砂石料及水泥，还应有相应的备用机械，确保每颗桩都能连续灌注完成；④灌注过程严密监测混凝土面的上升速度，要保证足够的埋管深度，减少对下部混凝土的扰动。

结束语：

由于岩溶地区地质条件的复杂性和施工中不可预见的因素太多，使得岩溶地区的钻孔灌注桩施工难点较多。我们应该在正式施工前，仔细研读前期勘察资料，准确掌握场区岩溶情况，同时配备拥有丰富经验、熟练操作机械的人员并进行严密的施工组织与管理以确保施工的顺利进行。

参考文献：

[1]工程地质手册（第四版）.

[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）.

[3]山东正元建设工程有限责任公司多个钻孔灌注桩项目的施工方案设计.

[4]张伟.房屋建筑工程中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].中国房地产业.2015.8