1 引言

在當(dāng)代建筑工程領(lǐng)域中， 巖溶地區(qū)的樁基礎(chǔ)施工是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性，使得樁基礎(chǔ)施工面臨諸多技術(shù)和管理挑戰(zhàn)。 為了確保在巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和安全性， 需要對(duì)該地區(qū)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，并進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。 本文對(duì)巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)方案和解決措施進(jìn)行研究， 為工程實(shí)踐提供指導(dǎo)和借鑒， 從而有效提高在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量和安全性， 希望能對(duì)我國(guó)建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

2 巖溶處理方法的選擇

巖溶樁基應(yīng)根據(jù)巖溶類型選用相應(yīng)的施工方法。 回填沖擊處理法、護(hù)筒跟進(jìn)法、壓漿加固法、壓注混凝土（砂漿）法較為常用。

1）回填沖擊處理法適用于巖溶影響范圍較小，圍巖相對(duì)穩(wěn)定的一般溶槽、溶溝、小裂隙等。 施工時(shí)采用填充塊石、黏土、水泥等材料并在沖擊作用下擠入圍巖，填充孔洞、封堵滲漏相對(duì)較小的裂隙，形成新的圍巖并加強(qiáng)泥漿護(hù)壁穩(wěn)定性。

2）護(hù)筒跟進(jìn)法適用于巖溶影響范圍較大、水流量較大、串通型大溶洞、巖層不穩(wěn)定的樁基施工。 施工時(shí)通過逐步加長(zhǎng)和跟隨護(hù)筒形成穩(wěn)定的鋼質(zhì)擋土墻。 這是對(duì)不穩(wěn)定沉積物進(jìn)行注漿加固后進(jìn)行鉆孔施工的方法，可以保證施工和樁體安全。

3）壓注混凝土（砂漿）法適用于較大半填充或者無填充的溶洞，以及中小型的串通型溶洞。 此方法采用混凝土（砂漿）速凝壓注填充至溶洞內(nèi)進(jìn)行加固、封堵圍巖，從而達(dá)到樁基施工成孔條件[1]。

3 施工中巖溶的識(shí)別

巖溶確定主要分兩個(gè)階段，即設(shè)計(jì)階段和施工階段。 設(shè)計(jì)階段， 通過勘察探測(cè)形成的地質(zhì)資料可以基本確定樁基是否處于巖溶區(qū)域。 但是由于探測(cè)手段的局限性，還不能全面地反映巖溶的形態(tài)，所以，在施工中對(duì)巖溶地質(zhì)的識(shí)別尤為重要，這是保證施工安全、避免經(jīng)濟(jì)損失的有力保障。 施工階段主要是進(jìn)行巖溶區(qū)域樁基的鉆孔施工，主要有以下施工特點(diǎn)：

1）清孔泥漿稠度變小，說明孔底有地下水涌出稀釋泥漿；

2）孔內(nèi)泥漿面出現(xiàn)氣泡，說明孔底有氣體反出，而氣體的產(chǎn)生則有兩種情況，一是下方有存在氣體的封閉空間，受到擠壓后反出；二是下方有遇水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的礦石，這種情況在這里不做探討；

骨腫瘤占全身腫瘤的2%左右，發(fā)生與骨骼或鄰近組織中，在臨床表現(xiàn)上良性骨腫瘤與惡性骨腫瘤較為相似，增加臨床診斷難度，而傳統(tǒng)的X攝片，CT平掃等影像學(xué)局限性較大[7-8]。螺旋CT掃描能夠準(zhǔn)確顯示骨質(zhì)的破壞、增生、硬化，而MRI無電離輻射，對(duì)患者損傷較小，且可準(zhǔn)確顯示腫瘤邊緣，及周圍軟組織[9]。以往研究表明，骨腫瘤病灶邊緣狀態(tài)，可反應(yīng)骨反應(yīng)和骨細(xì)胞生長(zhǎng)速度，良性腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)活性顯著低于惡性腫瘤，所以一般良性腫瘤病灶邊緣較清晰，與周圍組織有明顯界限；而惡性腫瘤病灶邊緣相對(duì)比較模糊[10]。

3）泥漿面下沉說明下方存在孔洞或裂隙；

4）沖擊鉆落錘時(shí)下沉深度突然增加，回旋鉆阻力突然減小，鉆桿振動(dòng)幅度突然變大，都說明該處出現(xiàn)軟弱層，軟弱層的產(chǎn)生可能是本身地層軟弱，也有可能是存在溶洞沉積物。

4 巖溶施工一般原則及處理方案

4.1 巖溶施工的一般原則

1）同橋臺(tái)或臨近的樁基樁底高程最低的優(yōu)先施工，以減小在施工中由于施工擾動(dòng)引起巖層變化而改變其他樁基的地理環(huán)境。

2）處于巖溶邊角位置的樁基先施工，有利于整個(gè)巖溶區(qū)域的改良和穩(wěn)定。

3）接近巖溶區(qū)域時(shí)，應(yīng)縮短鉆孔沖程，減小圍巖擾動(dòng)，緩慢鉆進(jìn)，削弱孔內(nèi)坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

4）巖溶采用空腔填充、流體加固、液體封堵的原則，即溶洞內(nèi)沒有沉積物或沉積物很少時(shí)，采用填充的方式施工；溶洞內(nèi)沉積物為流體狀態(tài)時(shí)，需對(duì)流體進(jìn)行加固處理，例如，填充物為淤泥時(shí)，需要進(jìn)行注漿加固處理；溶洞內(nèi)存在水，需要封堵樁體范圍內(nèi)水的來源和去向，以減弱水流沖刷。

5）每樁施工前必須進(jìn)行物理鉆探，并詳細(xì)記錄地質(zhì)條件、地理位置和填充物狀態(tài)等數(shù)據(jù)資料，并完成地質(zhì)素描，以為施工方案的制定提供詳細(xì)的依據(jù)。

6）對(duì)填料進(jìn)行巖土試驗(yàn)，分析其物理和機(jī)械性能，以為施工計(jì)劃的制定提供依據(jù)。

7）根據(jù)地質(zhì)物理鉆井資料和填充物的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，制訂各樁基的溶洞處理方案、成孔方法和施工措施。

9）遇到大溶洞和復(fù)雜地質(zhì)問題時(shí)，有必要申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位核實(shí)和組織專家審查施工方案，經(jīng)過批準(zhǔn)后再進(jìn)行施工。

4.2 巖溶施工處理方案

4.2.1 巖溶施工處理方案

巖溶施工處理可通過加固巖體、 增強(qiáng)成孔護(hù)壁、 填充空腔、封堵滲漏等方式來解決。 高壓旋噴技術(shù)可對(duì)松散圍巖進(jìn)行加固，對(duì)圍巖裂隙進(jìn)行封堵，增強(qiáng)成孔護(hù)壁可通過延長(zhǎng)鋼護(hù)筒穿越巖溶區(qū)域，大型溶洞可采用壓漿、壓注混凝土（砂漿）等壓入膠凝材料方式填充加固， 小型溶洞可直接在鉆孔過程中回填土石沖擊夯實(shí)溶洞進(jìn)行施工。 在開洞時(shí)，需要使用小型沖擊鉆孔，以確保鉆孔的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 間歇沖擊和根據(jù)實(shí)際情況順利啟動(dòng)作業(yè)有助于減少清除作業(yè)的難度。 添加厚度小于15 cm 的礫石，根據(jù)實(shí)際情況重復(fù)撞擊至4 次，以確保套管周圍的土層盡可能緊密。 同時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)平臺(tái)的運(yùn)行情況，觀察套管水位是否發(fā)生變化， 以及施工區(qū)周圍表面是否存在沉降問題。 一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即找出問題原因，并采取有效措施予以糾正。 施工區(qū)接近洞穴時(shí)，需要加強(qiáng)控制和觀察，仔細(xì)探測(cè)撞擊巖層時(shí)的聲音， 以及施工人員抓住主繩時(shí)產(chǎn)生的手感，判斷提取的巖溶樣品，并確定各個(gè)區(qū)之間的距離。 隨著施工區(qū)與巖溶區(qū)的距離減小， 主繩的松散繩量也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。 一般來說，最好是1～2 cm，以有效避免撞擊巖石地殼時(shí)的鉆孔問題。 在巖溶巖層鉆探過程中，如果有滲漏現(xiàn)象，應(yīng)首先重新校準(zhǔn)，并在其上放置片劑和黏土塊，以確保孔內(nèi)水位最大程度穩(wěn)定。

4.2.2 巖溶樁基成孔施工技術(shù)

巖溶樁基通常通過沖擊鉆孔的方式施工。

1）需要制備泥漿，泥漿中可摻入0.2%的純堿粉，以提升泥漿形成護(hù)壁后的穩(wěn)定性；

2）埋設(shè)套管，采用的鋼套管內(nèi)徑比樁基的直徑大0～30 cm，其中每個(gè)部分的高度設(shè)定為米， 保護(hù)的頂面應(yīng)至少比地面高0.3 m；

3）再架設(shè)鉆機(jī)，鉆機(jī)的支點(diǎn)位置需遠(yuǎn)離孔口，以確保足夠的安全距離。 在靠近巖溶地點(diǎn)鉆井時(shí)，通常采用小行程鉆進(jìn)，以50～75 cm 的行程鉆孔并且增加泥漿稠度。 在進(jìn)入巖溶層鉆進(jìn)時(shí)，可以采用回填沖擊法進(jìn)行施工，以保證回填塊石、砂袋、黏土、水泥等填充物有效填充孔洞和封堵裂隙，同時(shí)加大沖程沖擊鉆進(jìn)，一般以100～150 cm 行程沖擊鉆進(jìn)。 另外，需采用護(hù)筒跟進(jìn)法、壓漿加固法、壓注混凝土（砂漿）法加固巖體、增強(qiáng)成孔護(hù)壁、注漿封堵，進(jìn)入巖溶層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)保持小沖程鉆進(jìn)，以減少擾動(dòng)確保加固措施的完整。

4）如果在鉆進(jìn)過程中溶洞出現(xiàn)嚴(yán)重的泥漿泄漏問題，可使用水下混凝土灌注的方式確保持續(xù)鉆進(jìn)。 具體包括以下步驟：（1）根據(jù)水下混凝土的施工技術(shù)要求，采用管道進(jìn)行水下灌注；（2）溶洞的水下混凝土填充完成后，混凝土表面不再下落或水下灌注超過溶洞頂部100 cm 作為灌注標(biāo)準(zhǔn)；（3）灌注混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后， 可再次開始鉆進(jìn)。 此外，溶洞中可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿情況，針對(duì)該情況，可借助巖溶區(qū)的連續(xù)干護(hù)筒或帷幕防滲技術(shù)進(jìn)行有效處理， 坍塌和泄漏問題可以得到有效解決，可使溶洞部分的鉆進(jìn)正常進(jìn)行。假如，填充體難以自己穩(wěn)定，則可以用混凝土干燥材料填充。一旦溶洞空間面積超出合理范圍，例如，其導(dǎo)水性很強(qiáng)和直徑達(dá)到5 m，便需要將一定量的水玻璃加入制備的混凝土干燥材料中，這樣能夠使其穩(wěn)定性切實(shí)提升[2]。

5 巖溶樁基施工問題的解決措施

在巖溶迂曲，樁基施工中容易出現(xiàn)的問題是卡鉆、坍孔、埋鉆和局部偏孔等。

1）卡鉆。 在樁基施工過程中，嚴(yán)禁在發(fā)生卡鉆時(shí)強(qiáng)行拔出鉆頭，以免造成坍塌、掉鉆和埋鉆事故。 若發(fā)生卡鉆，可以用鉆頭撞擊卡鉆的巖體，使其松動(dòng)破碎，也可以使用其他小鉆頭來幫助清除卡住的巖體，從而平穩(wěn)地取出鉆頭。 另外，通過巖溶地點(diǎn)時(shí)，采用小沖程鉆進(jìn)也是減少卡鉆發(fā)生的有效方法。

2）坍孔的處理。 在對(duì)巖溶樁基進(jìn)行施工時(shí)，需要按照標(biāo)準(zhǔn)施工程序由外向內(nèi)施工。 出現(xiàn)坍孔問題的原因在于巖溶樁及巖面之上的土層存在危險(xiǎn)，在開孔過程中，為了使孔壁保持穩(wěn)定，所選用的鉆頭往往超過設(shè)計(jì)樁徑，經(jīng)過沖擊，在基巖表面上形成孔，然后再下入鋼套筒。 砂漿需要根據(jù)高強(qiáng)度的級(jí)別進(jìn)行合理配置，填實(shí)工作需要在套筒外側(cè)開展，通常會(huì)使用黃土進(jìn)行填實(shí)和填注，這樣能夠有效避免泥漿在孔中的流失，從而有效降低塌孔的發(fā)生概率。 使用防滲方法時(shí)，由于滲漏通道出現(xiàn)自樁孔外以及自裂隙孔中滲水，必須將通道及時(shí)堵塞。 如果需要經(jīng)過鈣質(zhì)礫巖裂隙區(qū)域時(shí)，必須采用拋擲黏土球，反復(fù)進(jìn)行，再低錘慢擊作業(yè)，解決漿液泄漏問題，以使正式的施工不會(huì)再受到影響。

3）埋鉆。 鉆孔埋鉆具體的原因之一是，巖溶地區(qū)土壤黏性較強(qiáng)，巖溶溶壁薄，易發(fā)生塌陷和下沉，另一個(gè)原因是鉆孔沖程力太大，擾亂了下面的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致坍塌，如果埋鉆處理不當(dāng)，將導(dǎo)致嚴(yán)重事故，甚至造成人身危害。 處理時(shí)，鉆孔埋鉆要根據(jù)不同原因采取不同的處理措施，在巖溶地區(qū)，選擇小型鉆孔機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)你@孔。 另外，大型鉆孔機(jī)雖然施工效率高，鉆孔加速快，但由于對(duì)底層的干擾大，很容易造成坍塌，不適合在巖溶地區(qū)使用。

4）鉆孔偏離。 鉆孔偏離的主要原因是鉆進(jìn)時(shí)基巖起伏不平，受到裂隙、溶溝等影響，孔洞里的巖石軟硬情況分布不均勻，一半巖石一半溶洞、一半巖石一半泥土或斜坡巖等，這些情況極易導(dǎo)致鉆頭錘落到底部時(shí)產(chǎn)生水平推力， 鉆錘偏向軟弱一側(cè)，致使鉆孔發(fā)生傾斜。 為了有效控制鉆孔偏離，并減小鉆孔危害，可以分次回填石片，每次回填后采用鉆頭小行程夯實(shí)，確保鉆頭始終保持水平，鋼絲繩始終處于豎直狀態(tài)，并且填入的片石強(qiáng)度超過巖石強(qiáng)度， 在回填至斜面的頂部之后用鉆機(jī)重新鉆孔，反復(fù)進(jìn)行該操作，直至糾偏完成。 也可以在斜面與溶洞交界地方的孔內(nèi)注入混凝土，填滿溶洞，當(dāng)強(qiáng)度超過周邊巖石強(qiáng)度后，再進(jìn)行鉆孔；還可以利用直徑比較大的鋼護(hù)筒跟進(jìn)，使用直徑較大的鉆錘鉆孔，穿越偏孔病害區(qū)后，再使用原有尺寸的鉆錘鉆孔。

6 結(jié)語