一岩溶的形成及危害

 

　　岩溶是岩层由于长时间受到水的物理及化学化用，从而造成的。岩溶有洞穴，沟槽以及空隙等形态，会使地基不稳，发生坍塌下陷等问题。岩溶对建筑工程施工造成危害的几种岩体形式有：石芽或者是岩石之间的缝隙；溶洞坍塌造成的土层下陷；岩层与土层的交替；岩石中的空穴；洼地里的软弱或者是能够压缩的土层。

 

　　二岩溶地区的桥梁桩基进行施工的方法

 

　　（一）施工方法

 

　　在岩溶地区进行桩基施工，需要全部使用钢护筒，这是为了保证孔口不会由于泥浆渗漏出来而造成坍塌，在施工的过程中，施工人员使用钻锤或者是振动锤把钢护筒打入，一边冲孔一边跟进，埋到地下大约六米到二十米之间，直至到达地下的粘土以及砾石层，并且穿过这些土层与石层。桩的施工顺序：首先是角位桩，以及边位桩，其次是其他的桩位，溶洞比较深的桩位需要最先施工。灌注泥浆的配制方法：根据施工桥梁本身的特质在实验室配制泥浆，并进行实验，优化泥浆的成分，最后经过多次实验并准备实际应用的泥浆需要具备一些特点：降低失水量，水泥皮很薄，护壁能够稳定等。把实验室配制好的泥浆用于建筑施工，并且跟踪观察，如果不能够满足施工的要求，需要从新配制，调整水泥的成分。

 

　　（二）溶洞施工的处理原则

 

　　1.对于那些比较封闭的且规模很小的溶洞，可以采用灌注泥浆的方法，提供能够钻成孔洞的条件，并且穿过溶洞。如果溶洞之中没有可以填充的东西或者是填充的东西不足时，可以先人工往溶洞内填充碎石或者是干砂，然后再往溶洞内灌进泥浆。如果溶洞内有足够的填充物，但是填充物的质地不硬，而是松软，可以直接的灌入泥浆使其变得坚固。如果填充物已经有很强的坚固程度，可以直接进行冲孔，但是需要使用泥浆来加强护壁的稳定。

 

　　2.对于许多的溶洞槽，沟以及一些比较小的裂缝，在进行冲孔施工的时候，可以加入片石，碎石，或者是加入一整袋的水泥来堵塞这些缝隙，使护壁能够稳定，使泥浆不流到不需要的地方，保证钻孔施工的顺利进行。

 

　　3.如果要求加入碎石的时候，必须用钻机钻出一个比较大的孔洞，并且放入钢管的同时使其固定，在钢管的上面放置一些碎石，碎石的直径要小于2厘米，在一边投料的同时，一边晃动钢管，以保证不会堵塞。

 

　　4.溶洞内没有可以填充的东西，或者是填充的东西比较少，需要加入砂石的，需要根据实际情况，挑选出一个合适位置来进行冲孔，把钢管放入并且固定好，和注砂管连接在一起，在灌入泥浆之前，把砂石注入。注入砂石的量需要经过仔细的计算，从成桩的直径，护壁的最小直径等方面入手来计算。使用压风机把干砂压入，这是为了防止孔洞中的高压会给注砂带来阻碍，利用其它的孔洞作为降低压力的孔洞。等到填充的数量将要到达的时候，压力会慢慢稳定，就可以停止使用风压机。

 

　　5.对于封闭且规模比较大的溶洞来说，根据查找的相关地质资料，在进尺距离溶洞的顶端还有一米的时候，需要使用低冲程来进行冲击，以保证钻机不会卡钻。溶洞顶端的需要使用钢护筒跟进直到岩石的表面。如果孔洞里面没有填充的物质，那么孔洞内注入的泥浆表面就会很快的下降，所以要加快注入泥浆的速度，保证水头差的稳定，同时也要加快往孔内投入石块，以及袋装粘土的速度，并且及时回填，在通常的情况下，回填的程度到溶洞上方的2米到3米之间就可以，然后反复冲压，一直到孔洞内的情况比较稳定，且恢复到正常状态停止。

 

　　6.对于规模很大而且是串通型的溶洞，桩和桩彼此串通，同一个墩位，不同的墩位之间，都会有桩的串通。在溶洞之中，水到处流动，使得溶洞的大体走向，溶洞的容积都不容易判断。钢护筒一直跟进钻孔，保证桩成功。对于那些中型与小型的溶洞，在钻孔到达溶洞内之后，灌注混凝土，并且适当的添加加速凝聚的试剂，直至洞的顶端2米的位置，等到完全凝固之后再用钻机钻孔。

 

　　（三）在施工的过程中遇到的问题及其解决对策

 

　　1.断桩问题。断桩问题在施工的过程中是偶尔会发生的。施工人员需要做好预防断桩的措施。在灌注水下混凝土的时候，经常会断桩，除了比较常规的方案预防断桩之外，还需要预防混凝土穿过孔壁进入到溶洞之中，以致导管端口和混凝土发生偏离的现象，从而导致断桩的后果。一般的预防措施有：对于容积比较大的溶洞，在钻孔的同时，要使用钢护筒进行跟进；当混凝土到达溶洞或者是岩石以及土层中的裂缝时，需要适宜的增加导管，在保证安全之后，再把导管提升。

 

　　2.钻机翻倒。桩位处附近的地面没有很高的强度，如果孔洞的局部有坍塌的情况，就会造成地面的坍塌，以至于钻机翻倒。工作人员需要采取的预防措施有：桩位下面有溶洞的话，就在安放钻机的地方垫放工字钢，同时在滚筒之下铺上枕木，增加钻机和地面的接触，降低孔口受到的压力。

 

　　3.偏孔现象。在钻孔的时候，孔位中心偏距不在标准的范围之内，就会造成偏孔。其原因是：孔洞里的岩石软硬情况分布的不均匀，或者是一半岩石一半泥土，一半岩石一半溶洞，斜坡岩，这样就会导致钻锤落到底部时没有水平的着力点，从而使得钻锤偏向比较软的土质一侧。纠正偏孔的办法是：首先回填，填入一些石片，钻头始终保持水平的方向，钢丝绳始终处于竖直状态，缓慢进行施工，确保孔洞的质量，加入的片石要有很高的强度，最起码要超过岩石的强度，等回填直至斜面的顶部之后，在用钻机重新钻孔，然后再回填，如此往复数次；在斜面与溶洞交界的地方，为了防止偏孔，首先向钻出的孔洞内注入强度比较大的混凝土，填满溶洞，当强度达到施工的要求之后，再进行钻孔，也可以利用直径比较大的钢护筒进行跟进，同时使用直径比较大的钻锤钻孔，到达一定深度之后，再使用原有尺寸的钻锤钻孔；离地面比较近的斜岩，首先人工挖出孔洞，然后再爆破，把倾斜的岩面变成平整的，如果岩面倾斜的状态比较严重，而且位置很深的话，在开始倾斜的岩石处用钻机钻孔，进行水下爆破，炸药的数量要控制在恰当的范围内，然后用片石进行回填，回填到开始倾斜的位置以上，大概1米左右，然后再重新钻孔。

 

　　4.掉钻现象。掉钻主要是施工人员的操作不规范引起的，在遇到卡钻或者是埋钻的时候，不要惊慌失措，强行拉出或是强行提出，否则就会使钢丝绳受到超出本身所能够承受的压力，从而断裂。在发生掉钻的情况之后，首先要做的是及时探查情况，如果钻锤被坍塌的土石埋起来，就要清孔，利用打捞钻锤的工具就可以接触到钻锤。在确定钻锤的位置之后，用测锤摸清楚钻锤现在的状况，然后再把钻锤捞出来。当钻锤的顶部是朝下的时候，只能把钻锤的爪用钢丝绳捆绑起来，再拉出来。掉钻之后再捞钻是浪费时间浪费精力的，会减慢工程的进度，所以掉钻主要是预防，在平时经常检查并维修设备，损坏的部件也要及时更换新的，除去施工的隐患，就会减少掉钻的情况，加快施工的进程。

 

　　5.卡钻现象。出现梅花孔，可能是钻锤损坏后没有及时的修理或更换，钻锤钻出的孔洞的直径会慢慢地变小，也可能是焊补之后的钻锤的钻头比较大，同时又使用比较高的冲程进行猛烈冲击才发生的。在出现卡钻的时候，为了防止孔洞坍塌，掉钻，不能够强行提起钻锤，可以从上到下进行顶撞，轻轻的敲打卡钻处的石头，在必要的时候，可以使用较小的钻去破坏岩石，使其破裂，从而将钻头提出。当卡钻现象很严重的时候，使用钻机来提升钻头，会使得钻机的尾部出现翘起，导致一些事故的发生。使用钢丝绳以及千斤顶传递给钻头一个强大的外力，然后再通过钻机破坏岩石，或者是使用炸药爆破。预防卡钻的办法有：施工人员严格遵守施工规则，控制冲程，在施工时耐心细致的观察，不同的地质条件使用不同的冲程。如果是在基岩内钻孔，需要比较合适的冲程在3米到5米之间，当钻头快要到达溶洞顶部的时候，改用小冲程比较合适，一般选在1米到1.5米之间。在平时要定期检查钻机的工作是否正常，及时发现并解决隐患。

 

　　三施工时需要注意的事项

 

　　由于岩溶地区的土质特性，决定了在这样的地区进行建筑施工会有很多的麻烦，同时工程施工不稳定，进程缓慢，甚至发生灾害。所以在场地的选择时，需要加大对地质情况的研究，并且预测很有可能发生的地质灾害，做出正确的判断。对于距离地面比较近的岩洞，数量多以致连成片的岩洞，直径比较大的岩洞，都是地质不稳定的区域，埋藏在地下的漏斗状空隙，槽谷，含有软弱土层的地段，溶洞内的水流不能够很好地排泄，很有可能会淹没施工工地，对于以上的这些地区，要舍弃或者是绕过去。否则会加大工程量，在施工过程中始终存在着安全隐患，不能够确保施工的质量，也不能使施工人员安心的工作。还有，在岩溶地区，不应该大量的转移地下水，否则会使地面坍塌，建筑物失去稳定基础。

 

　　在施工之前的勘察工作中，需要详尽的划出施工的范围，以及描述在施工范围之内的溶洞以及土洞情况，包括位置，深度，填充物，地下水的状况，以便于能够有足够的把握处理地基问题，并作出合理科学的设计。为了减小并且预防岩溶对施工的危害，在勘察时需要注意以下资料的取得：地下水的水位是多少，有哪些变化规律，运动的状况；施工地区岩石层与土壤层的厚度分别是多少；岩石之间的缝隙，地下岩洞的方位，以及岩洞对其上面的土层有哪些影响。

 

　　前面所说的都是施工前的准备，最后是施工过程中的注意事项。在岩溶地区进行桩基施工，预制桩不可以直接把基岩表面当做支撑，在负荷比较大的时候，要注意钻机的使用，选取恰当的冲程，如果地下水不充足，填充物匮乏，需要人工钻孔制桩，增加桩基稳定性，静压桩在岩溶地区比较适合，对于地质情况非常复杂施工地区，要提高灌注的混凝土的强度，增加钢筋的使用量，预制桩要减小负荷的压力，如果桩的直径比较大的话，施工之前，需要采取适当的措施去探测基岩的状况，这包括岩层的强度，溶洞的有无，溶洞的大小，溶洞顶板的厚度以及破碎的状况。

 

　　在岩溶地区进行桥梁施工具有很大的风险，岩溶地区复杂的地质特点，给施工人员带来很大的困扰。在我国的很多地方，都有这样的岩溶区域，不能因为在这样的地区施工很棘手就放弃克服它，只有加强对岩溶地区的科学研究，在施工之前做好预防的措施，在施工的过程中小心谨慎，才能克服这一难题。

 

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