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[摘要] 岩溶地区由于存在崩塌、冲蚀等地质特征，在桩基施工过程中需要注意施工安全。岩溶地貌分布广泛，包括石芽、溶洞等，岩溶地区桩基施工一般采用的技术包括了冲孔灌桩、人工灌桩和钻孔灌桩等。在桩基施工过程中容易出现漏浆、掉钻等故障，需要有针对性的进行排除。本文就岩溶地区桩基施工中常见故障进行了简要分析。
[关键字] 岩溶 桩基施工 对策分析
[中图分类号] TU74 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2013）-1-212-2
1 岩溶地质特征分析
1.1 岩溶产生的地质背景。岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称，岩溶地貌又称喀斯特地貌。在我国，岩溶地貌分布面积约达130万平方公里。主要分布在广西、贵州、云南等省区。
岩溶地貌的产生时多种因素作用的结果，其中，可溶性岩石是岩溶地貌形成的根本条件。以我国西南为例，我国西南地区之所以岩溶地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的岩溶景观。
岩石透水性是岩溶地貌形成的另一原因。岩石具有一定的孔隙和裂隙，是流动水下渗的主要渠道，岩石裂隙越大，岩石透水性越强，岩溶作用越显著。岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，岩溶地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。
流水的溶蚀和流动作用加剧岩溶地貌的形成。水的溶蚀能力来源于CO2与水结合形成的碳酸，CO2是岩溶地貌形成的功臣，水中的CO2主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。
1.2 岩溶地貌的类型。岩溶地貌千姿百态，这些不同的地貌组成对于桩基施工带来了不同的技术和设备要求，分析岩溶地貌的基本单元，有助于施工的顺利进行。
溶洞。溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。
溶沟和石芽。溶沟指石灰岩表面上的一些沟槽状凹地。它是由地表水流，主要是片流和暂时性沟状水流顺着坡地，沿节理溶蚀和冲蚀的结果。溶沟间突起的石脊称石芽。石芽有裸露的，是由地表水活动的结果，也有埋藏的，是地下水活动参与的结果。石芽的高度一般不超过几米。溶沟与石芽可形成于岩溶地貌发展的各个阶段。一般分布在岩溶地形的边坡上。
暗河。也叫"伏流"，指地面以下的河流，是地下岩溶地貌的一种，由地下水汇集，或地表水沿地下岩石裂隙渗入地下，经岩石溶蚀、坍塌以及水的搬运而形成的地下河道。主要是在岩溶（岩溶）发育中期形成的。它往往有出口无入口。高温多雨的热带及亚热带气候最有利于暗河的形成。暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河[1]。
天坑。是指具有巨大容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特质，发育在厚度特别巨大、地下水位特别深的可溶性岩层中，从地下通往地面，平均宽度与深度均大于100米，底部与地下河相连接的一种特大型岩溶负地形。
此外，典型的岩溶地貌还包括天生桥、溶隙、漏斗與洼地以及石林等等。
2 岩溶地区桩基施工技术分析
2.1 冲孔灌注桩。冲孔灌注桩是灌注桩的一种。灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成。冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔，为泥浆护壁成孔。优点是：对邻近建筑物及周围环境的有害影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大等。缺点是：灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。一般来说，冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工，桩孔直径通常为600～2500mm，最大直径可达2500mm，冲孔深度最大可达300m左右。
2.2 钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
钻孔灌注桩是广泛使用的一种桩基施工技术，主要有两种施工办法。其一是泥浆护壁施工法。所谓泥浆护壁施工法就是在充满水、膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液的情况下，对于地下连续墙成槽、钻浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。除此之外，泥浆还具有携渣和冷却、润滑机具作用，具有一定粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。其二是全套管施工法。全套管施工法的施工顺序一般是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5～6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度[2]。
3 岩溶地区桩基施工常见问题对策分析
岩溶地区地质特征决定了在这一地区的桩基施工存在一些困难。常见的施工故障有塌孔、掉钻、漏浆、偏斜等。这里就一些常见故障进行分析。
塌孔，是指当孔内泥浆涌现大量气泡且水面下降时，即发生了塌孔情况。一般于沙层较厚地层容易发生。塌孔的处理办法一种是提高泥浆护筒内高度与浓度增加孔内静压，但难以控制。另一种是用套护筒办法下至易坍塌沙层底部。塌孔除了在硬质岩层磨锤后未及时焊补外还会发生于流塑性地层，第一种情况应经常查看锤的大小，后者可以用比重较大的泥浆和提高泥浆护筒内高度，如果依旧无法解决时，可用8mm厚钢护筒下到缩孔位置。 偏斜。如果长时间钻不透孔，且有钻头撞击塔壁的声音，往复提钻时钻头有挂卡现象，透孔后水流在焦溜子上靠一边泻流，提钻扩孔时又堵住不淌水，那么就有可能发生了偏斜。桩孔偏斜的预防措施是保证施工场地平整，使钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。
漏浆，钻孔灌注桩在岩层中漏浆，主要是由于岩层的节理和裂隙引起的。原生节理是不可避免的，次生节理主要是冲击钻对岩石的扰动造成的裂隙。钻孔时，泥浆沿着裂隙或者地下水渗透而流失就是漏浆。沙層的漏浆主要是护壁不牢固，地下水渗透引起的，漏浆同时还是是引起塌孔的主要原因。漏浆的避免方法是在地层不好或者可能出现漏浆的桩位上打桩时，尽量的多放点红土，把护壁打牢固了防止地下水的渗透。可以适当的提高泥浆比重，降低泥浆比重只会让漏浆越冲越厉害。再就是保证孔内的水头，避免地下水渗入孔内。
卡钻，在桩基施工中也许还会遇到卡钻的情况。卡钻常发生在这些情况下：当下沉钢护筒与填置粘土块和碎石相结合，加之对溶洞的分布情况不明确，在钻进到离溶洞顶板很近时采用高冲程冲击，钻头在冲破溶洞顶板岩石之后，会卡在溶洞顶板岩石的不同部位；此外，当施工地的地质条件过于复杂，或是在成孔时探头卡在石隙之中，也可能导致卡钻。卡钻是桩基施工经常遇到的，这时候需要根据具体情况进行操作，对于多活动的钻头，如果发现钻头竖直方向尚有移动的空间，可以使钻头向下活动，直到找到较大的方向提起钻头；此外，还可以击碎卡主探头的石块，然后将探头取出。
掉钻，掉钻产生的原因主要有钻头连接处磨损或是损坏，当施工过程比较集中时，有可能导致掉钻。此外，如果遇到卡钻的情况而操作人员不清楚具体情况时强拉钻头，也可能导致掉钻。掉钻后，需要将钻头重新拾回。可以采用直接打捞法，具体使用什么工具依据当时的环境而定，此外，遇到比较复杂的情况，还需要先清理相关场所，然后将钻头打捞起来。
4 实例分析
临湘特大桥位于岩溶裂隙非常发育地区，溶洞的遇见率达到 80%左右。溶洞间相互连通且大小不一，并有不同程度的溶洞群出现（呈珠串型），溶洞内有的有填充物（如流 沙，淤泥等杂物），有的为空洞。由于以上特点，对于岩溶地区钻孔桩施工进行有针对性的研究，对其它相似地质情况下指导钻孔桩施工提供借鉴。根据地质勘查资料和对施工现场的调查，钻孔桩基础全部采用冲击钻进行施工。冲击钻孔穿透溶洞成孔，不但有效克服了不良地质现象，提高地基基础承载力，而且解决了覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境影响的问题。该桥基础全部位于岩溶地区，岩溶裂隙非常发育，所以在钻孔施工时，需要解决的关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生塌孔，保护桩孔，保障施工人员及钻机的安全，保证桩孔顺利成孔。总结以前的施工经验，根据现场实际情况，制定了相应的溶洞处理方案，经过实际实施取得了良好的效果。
总结：岩溶地区桩基施工的常见故障还包括了埋钻等一些状况，这里只是给出了这些常见故障的最基本处理办法，在具体施工时我们需要根据施工环境因地制宜，妥善处理。
参考文献
[1]王明华，杨良策，刘汉超等.大型地卜洞室顶板稳定性的岩体结构控制效应.岩土力学，2006，19（2）.
[2]程哗，赵明华，曹文贵.基桩卜伏溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法.岩土工程学报，2005，27（l）.
[关键字] 岩溶 桩基施工 对策分析
[中图分类号] TU74 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2013）-1-212-2
1 岩溶地质特征分析
1.1 岩溶产生的地质背景。岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称，岩溶地貌又称喀斯特地貌。在我国，岩溶地貌分布面积约达130万平方公里。主要分布在广西、贵州、云南等省区。
岩溶地貌的产生时多种因素作用的结果，其中，可溶性岩石是岩溶地貌形成的根本条件。以我国西南为例，我国西南地区之所以岩溶地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的岩溶景观。
岩石透水性是岩溶地貌形成的另一原因。岩石具有一定的孔隙和裂隙，是流动水下渗的主要渠道，岩石裂隙越大，岩石透水性越强，岩溶作用越显著。岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，岩溶地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。
流水的溶蚀和流动作用加剧岩溶地貌的形成。水的溶蚀能力来源于CO2与水结合形成的碳酸，CO2是岩溶地貌形成的功臣，水中的CO2主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。
1.2 岩溶地貌的类型。岩溶地貌千姿百态，这些不同的地貌组成对于桩基施工带来了不同的技术和设备要求，分析岩溶地貌的基本单元，有助于施工的顺利进行。
溶洞。溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。
溶沟和石芽。溶沟指石灰岩表面上的一些沟槽状凹地。它是由地表水流，主要是片流和暂时性沟状水流顺着坡地，沿节理溶蚀和冲蚀的结果。溶沟间突起的石脊称石芽。石芽有裸露的，是由地表水活动的结果，也有埋藏的，是地下水活动参与的结果。石芽的高度一般不超过几米。溶沟与石芽可形成于岩溶地貌发展的各个阶段。一般分布在岩溶地形的边坡上。
暗河。也叫"伏流"，指地面以下的河流，是地下岩溶地貌的一种，由地下水汇集，或地表水沿地下岩石裂隙渗入地下，经岩石溶蚀、坍塌以及水的搬运而形成的地下河道。主要是在岩溶（岩溶）发育中期形成的。它往往有出口无入口。高温多雨的热带及亚热带气候最有利于暗河的形成。暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河[1]。
天坑。是指具有巨大容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特质，发育在厚度特别巨大、地下水位特别深的可溶性岩层中，从地下通往地面，平均宽度与深度均大于100米，底部与地下河相连接的一种特大型岩溶负地形。
此外，典型的岩溶地貌还包括天生桥、溶隙、漏斗與洼地以及石林等等。
2 岩溶地区桩基施工技术分析
2.1 冲孔灌注桩。冲孔灌注桩是灌注桩的一种。灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成。冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔，为泥浆护壁成孔。优点是：对邻近建筑物及周围环境的有害影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大等。缺点是：灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。一般来说，冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工，桩孔直径通常为600～2500mm，最大直径可达2500mm，冲孔深度最大可达300m左右。
2.2 钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
钻孔灌注桩是广泛使用的一种桩基施工技术，主要有两种施工办法。其一是泥浆护壁施工法。所谓泥浆护壁施工法就是在充满水、膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液的情况下，对于地下连续墙成槽、钻浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。除此之外，泥浆还具有携渣和冷却、润滑机具作用，具有一定粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。其二是全套管施工法。全套管施工法的施工顺序一般是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5～6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度[2]。
3 岩溶地区桩基施工常见问题对策分析
岩溶地区地质特征决定了在这一地区的桩基施工存在一些困难。常见的施工故障有塌孔、掉钻、漏浆、偏斜等。这里就一些常见故障进行分析。
塌孔，是指当孔内泥浆涌现大量气泡且水面下降时，即发生了塌孔情况。一般于沙层较厚地层容易发生。塌孔的处理办法一种是提高泥浆护筒内高度与浓度增加孔内静压，但难以控制。另一种是用套护筒办法下至易坍塌沙层底部。塌孔除了在硬质岩层磨锤后未及时焊补外还会发生于流塑性地层，第一种情况应经常查看锤的大小，后者可以用比重较大的泥浆和提高泥浆护筒内高度，如果依旧无法解决时，可用8mm厚钢护筒下到缩孔位置。 偏斜。如果长时间钻不透孔，且有钻头撞击塔壁的声音，往复提钻时钻头有挂卡现象，透孔后水流在焦溜子上靠一边泻流，提钻扩孔时又堵住不淌水，那么就有可能发生了偏斜。桩孔偏斜的预防措施是保证施工场地平整，使钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。
漏浆，钻孔灌注桩在岩层中漏浆，主要是由于岩层的节理和裂隙引起的。原生节理是不可避免的，次生节理主要是冲击钻对岩石的扰动造成的裂隙。钻孔时，泥浆沿着裂隙或者地下水渗透而流失就是漏浆。沙層的漏浆主要是护壁不牢固，地下水渗透引起的，漏浆同时还是是引起塌孔的主要原因。漏浆的避免方法是在地层不好或者可能出现漏浆的桩位上打桩时，尽量的多放点红土，把护壁打牢固了防止地下水的渗透。可以适当的提高泥浆比重，降低泥浆比重只会让漏浆越冲越厉害。再就是保证孔内的水头，避免地下水渗入孔内。
卡钻，在桩基施工中也许还会遇到卡钻的情况。卡钻常发生在这些情况下：当下沉钢护筒与填置粘土块和碎石相结合，加之对溶洞的分布情况不明确，在钻进到离溶洞顶板很近时采用高冲程冲击，钻头在冲破溶洞顶板岩石之后，会卡在溶洞顶板岩石的不同部位；此外，当施工地的地质条件过于复杂，或是在成孔时探头卡在石隙之中，也可能导致卡钻。卡钻是桩基施工经常遇到的，这时候需要根据具体情况进行操作，对于多活动的钻头，如果发现钻头竖直方向尚有移动的空间，可以使钻头向下活动，直到找到较大的方向提起钻头；此外，还可以击碎卡主探头的石块，然后将探头取出。
掉钻，掉钻产生的原因主要有钻头连接处磨损或是损坏，当施工过程比较集中时，有可能导致掉钻。此外，如果遇到卡钻的情况而操作人员不清楚具体情况时强拉钻头，也可能导致掉钻。掉钻后，需要将钻头重新拾回。可以采用直接打捞法，具体使用什么工具依据当时的环境而定，此外，遇到比较复杂的情况，还需要先清理相关场所，然后将钻头打捞起来。
4 实例分析
临湘特大桥位于岩溶裂隙非常发育地区，溶洞的遇见率达到 80%左右。溶洞间相互连通且大小不一，并有不同程度的溶洞群出现（呈珠串型），溶洞内有的有填充物（如流 沙，淤泥等杂物），有的为空洞。由于以上特点，对于岩溶地区钻孔桩施工进行有针对性的研究，对其它相似地质情况下指导钻孔桩施工提供借鉴。根据地质勘查资料和对施工现场的调查，钻孔桩基础全部采用冲击钻进行施工。冲击钻孔穿透溶洞成孔，不但有效克服了不良地质现象，提高地基基础承载力，而且解决了覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境影响的问题。该桥基础全部位于岩溶地区，岩溶裂隙非常发育，所以在钻孔施工时，需要解决的关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生塌孔，保护桩孔，保障施工人员及钻机的安全，保证桩孔顺利成孔。总结以前的施工经验，根据现场实际情况，制定了相应的溶洞处理方案，经过实际实施取得了良好的效果。
总结：岩溶地区桩基施工的常见故障还包括了埋钻等一些状况，这里只是给出了这些常见故障的最基本处理办法，在具体施工时我们需要根据施工环境因地制宜，妥善处理。
参考文献
[1]王明华，杨良策，刘汉超等.大型地卜洞室顶板稳定性的岩体结构控制效应.岩土力学，2006，19（2）.
[2]程哗，赵明华，曹文贵.基桩卜伏溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法.岩土工程学报，2005，27（l）.