溶洞处理方法

针对本工程溶洞分布较广，施工技术难度较大，我项目部从严把

质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把桩基溶洞处理列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。组织所有技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识。根据本工程溶洞分布的具体情况，溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方法，主要的处理方法有：抛填法、静压灌浆法、灌注混凝土填充法等。

5.4.1、抛填法

溶洞内无充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在1.5m以内，可采用片石、粘土和整包水泥（按1 m3：3 m3：0.75 t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石）回填冲击，用0.5～0.8 m小冲程，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁。如此反复多次回填片石、粘土和 整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止，这是个比较成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工时，孔口钢护筒必须穿透砂砾及卵石层、素填土等透水层，座落在不透水的亚粘土层上，这样可以防止由于溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成的坍孔。严禁因为钢护筒短，没座在亚粘土层上，造成坍孔，导致钻头被埋在孔内,护筒埋置采用钢护筒跟进法。

对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。 穿越洞高在1.5m以内的溶洞,按抛填法穿越溶洞且成孔完成后，考虑到虽然采用抛填法使溶洞暂时得到填充，由于本地区溶洞埋深较深，均在45.0m至55.0m深度不等，砼灌注时，随着混凝土方量的增加，溶洞范围压力同时在加大，为防止混凝土在溶洞处缓慢挤开回填物造成断桩，因此，在安装桩钢筋笼时，在溶洞位置钢筋笼的外侧增设厚4mm的钢板圆筒，圆简直径同设计桩径，长度大于溶洞高度上下各2m,与钢筋笼主筋焊接，并在圆筒外增加四根定位钢筋（见图1），其目的是减小混凝土灌注时产生的挤压力，避免溶洞护壁坍塌造成断桩。

5.4.2、注浆法

溶洞层数较多，为串珠状。溶洞位置勘察准确，洞高大于0.5米，小于1.5米，土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况，采用预先压注水泥浆，待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。压注时压力控制不大于0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔的注浆，或相邻孔冒浆为止。

5.4.3、灌注混凝土填充法

溶洞规模较大，且护筒内水头不稳，漏浆严重，在抛填冲击无法止漏的情况下，可采取在溶洞位置灌注水下砼，填充溶洞。利用导管将C20混凝土灌注到孔底，待混凝土达到初凝后再继续钻孔。灌注混凝土采用直升导管法灌注水下砼。导管上设漏斗，漏斗下设隔水栓。开始时漏斗中储备足量的砼拌和物，其数量要保证在切断隔水栓首批砼灌注下去后，使导管下口埋入砼中1～3m。以后尽量采用连续快速灌注，砼拌和物通过导管进入已灌好的砼中，并始终保证导管口埋在砼中（控制在2m～6m范围内）。让灌好的砼顶托着上面的泥浆和水逐步上升。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，使混凝土在同时间段完成初凝。

5.4.4、施工中出现的问题及处理 1、 坍 孔

如果有透水层,当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降,

透水层失稳,形成漏斗状坍孔。 预防坍孔的方法:

①采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;

②发现漏浆及时补水。 坍孔的处理方法:

① 当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;

②当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。

2、卡 钻

卡钻的原因和处理方法:

① 冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;

② 孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一字钻;

③十字孔、探头石、落石等物卡钻，或钻头卡在溶洞内，上下提动无效时，用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击，将障碍物击破或挤走，提出钻头。钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起

的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。

④钻头被溶洞顶板卡住时，可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶，导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔，必要时回填片石、黏土重钻。钻头冲破溶洞顶板掉入溶洞,钻头倾斜,提不出来,应放小炮炸掉顶板岩,一般用药量为300～500 g ,一次不行可反复几次,在冲击到岩洞顶板时应采用小冲程打紧锤、打圆孔。

⑤发生卡钻事故后，不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时，利用钻机上下提动钻头，并用撬棍拔动大绳使钻头旋转，反复多次，提出钻头。

3、斜 孔

由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石,三次以上无法调正就上报监理及业主，在取得同意后灌注水下砼,待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正过来为止。但过大的冲程会导致成孔不圆,造成斜孔,一般以2～4 m 为宜。

4、漏 浆

① 在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。

② 意外跑浆：地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但突然发生跑浆，估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。

5、埋钻

埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。

处理方法:

①人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10my以内,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。

②真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用9 m3 空压机通过50～66 mm 钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25 mm的情况。

6、其它注意问题

① 遇到较大的土洞、空溶洞时，或连体薄层深洞迅速跨塌，出现掉锤现象，在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击，减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。

② 混凝土坍落度以18～20cm为宜；浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先放置隔水塞，浇注混凝土必须连续、快速；混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞，在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加，备料应不少于八十立方米。

做好超前地质钻探，重点注意冲桩成孔，控制灌注混凝土，一定能控制好溶洞处理效果，确保工程质量。

5.4.5、溶洞处理过程中注意事项

1.在岩溶地区进行桩基水中钻孔施工，应加大护筒的埋置深度，以确保在孔内发生严重漏浆.孔内外水头差大的情况下，不会发生护筒底穿孔的事故。如覆盖层较薄，护筒埋深不够，可沿护筒周围抛砂砾人工加厚覆盖层。

2.钻头钻至已知的溶洞顶时，为防止由于溶洞顶板岩层厚度.硬度不均而出现斜孔，除采用抛填片石平衡钻头外，也可采用质量较大的钻头处理。

3.溶洞处理时，冲击速度稍微放慢一些或稍停一段时间，可促使片石和粘土.水泥的固结，利于固壁。

4.充填型溶洞采用抛填物的方法处理是可行的，但为了避免发生缩孔，可采用大块片石。

5.在溶洞内钻进时泥浆浓度要加大，比重控制在1.5～1.6。 6.如孔内未发生大量漏浆，粘土可不装袋投入。

7.如溶洞内填充物为流塑状粘土，即使孔内不漏浆，为加大泥浆浓度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土7:3的比例加入。

8.当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆，要向孔内抛填片石及粘土进行固壁，小冲程反复冲击，使抛填片石充分挤入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量过大，保证成桩质量。

9.在灌注水下砼时还应注意，当灌注到溶洞位置时应保持较大的埋管深度，防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉，造成断桩。

10.溶洞处理的原则：先处理浅层溶洞，后处理深层溶洞。