摘要: 科学技术是第一生产力，当今社会是高速发展的社会，科学技术不断发 展，进入 21 世纪，房地产，市政桥梁工程迅猛发展，涉及到的高层建筑、 超高层建筑、桥梁、特大桥梁等项目的基础采用桩基的项目层出不穷，桩 基础钻入土层的深度越来越深，地层碰到土洞的项目不在少数。本文就 市政桥梁桩基土洞处理的施工技术结合工程实例和大家共同探讨。
关键词:市政桥梁；桩基；土洞；施工技术
1工程概况
龙岩市社兴桥及两侧接线工程位于新罗区中心城区东城片区，距离东风桥下游约580m，横跨龙津河，连接东兴路与登高东路。社兴桥桥梁全长133m，跨度为35+50+35m，桥面宽25m，桥梁上部为变截面预应力混凝土连续箱梁，桥墩采用分离式花瓶墩的结构形式，4个承台下布置22根直径1.8m的钻孔灌注桩，其中0、3号桥台各设计5根桩，1、2号桥墩各设计6根桩，设计桩长为40～44m．其中3号桥台6个钻孔揭露部分有土洞。
2场地的岩土层描述
地勘资料表明，经工程地质测绘和钻探揭露，桥位区地层结构较为复杂，场地内覆盖层主要为近代人类活动成因的耕植土、杂填土层、第四系全新统冲洪积层，下伏基岩为二叠系栖霞组的灰岩，现根据钻探揭露场地分布土层有:耕植土①、杂填土①－1、细砂②、卵石③、粉质粘土③－1、淤泥质粉质粘土③－2、含碎石粉质黏土④、含角砾粉质黏土⑤、中风化岩⑥组成。编号ZK19、ZK21、ZK22、ZK24、ZK26、ZK27共6个钻孔在含角砾粉质黏土⑤布有土洞，受影响的桩基础在3号桥台有3根，场地土洞一般发育，土洞分布及特征情况如下表。
3土洞成因分析
本场地土洞发育在含角砾粉质黏土⑤层中，且发育在覆盖层深处。土洞的形成和发展与地貌、土层、构造、水的活动、岩溶发育、地面排水等多种因素有关。其中土的组成及其性质、岩溶的存在和地下水的活动是最主要的因素。场地土洞的形成与地下水活动密切相关，土层中细颗粒易被潜蚀、吸蚀，其下有排泄冲蚀物的岩溶通道，对土体产生腐蚀、吸蚀、搬运作用，形成土洞。在土洞的形成过程中，洞内底面的塌落物部分被带走，部分残留洞内，或者在岩溶地下水或地表水渗入的作用下，由其他通道流入洞内，浸泡与水中，形成呈流－软塑状态的土洞填充物。本场地岩溶地下水活动对土层的潜蚀、吸蚀作用仍存在，土洞有继续发展、扩大的趋势。同时，人类工程活动改变地下水的动力条件，也会加剧土洞有进一步发展的趋势。因此，对土洞的处理可消除地基不稳定的隐患，确保建筑场地的安全，必须对地基进行加固处理。在工程开工前，仔细研究工程地质勘察报告及设计图纸，在业主组织图纸会审及设计交底会议上，由于原先设计图纸未体现土洞处理的相关措施，在会上重点讨论有关土洞隐患消除的事宜，各单位的高度重视，站在业主角度，首先结构安全，处理经济。土洞的埋置深度在桩基底部22.4～37.8m处，土洞的竖向洞径最小的1.6m，最大的5.3m，土洞大小不一。土洞埋置深度较深，到底要不要处理?会议经过激烈讨论，最终在地质勘探技术人员的建议下:为确保结构的永久性安全，此土洞长年累月在各方因素的共同作用下，有进一步发展的趋势，会对结构安全造成一定的影响，必须消除此安全隐患。
4土洞处理方案
本着处理经济安全的角度出发，土洞处理的处理方法有:抛填、注浆、灌砼、套放钢护筒等。本项目土洞埋置较深，采取注浆方案较经济，有效，施工方便。具体处理方案如下:钻孔采用108钻孔，注浆孔采用D40钢管，钢管外径48mm，钢管壁厚5mm，管上预留梅花形注浆眼，注浆孔在土洞的桩基周边1.6m范围内布置4个。在ZW22桩基周边钻孔过程，发现地下土洞的深度达到7米，在钻进过程进尺较快，地质与实际情况不符，此土洞的洞径较大，经地勘单位、设计单位现场确认后，在此桩基周边继续扩孔，桩基周边范围内继续扩孔至8个，直至桩基范围内不再发现土洞。土洞注浆使用纯水泥浆加固，水泥采用32.5Ｒ复合硅酸盐水泥，水灰比为0.6∶1～1∶1(重量比)，当注浆量较大量，添加速凝剂，掺入量不大于浆液量的3%，对注浆量大的空洞或半充填空洞，应间歇注浆或加砂、碎石填充后再注浆;钻孔终孔直径不得小于91mm，钻至溶洞后，埋入注浆管，管外孔口段用水泥浆加速凝剂凝固，达到强度后，实施注浆;注浆工作连续进行，若因故中断，应采取措施，尽快恢复;出现下列情况，间歇反复注浆:(1)注浆孔揭露较大溶洞，连续注浆2m3后，孔底仍没有明显抬升;(2)注浆漏失严重，一次连续注浆2m3后，注浆效率不减或压力不升高;(3)注浆压力突然降低或速率突然升高。注浆按照先稀后浓、先自流后加压、间歇注浆的原则，但回浆压力不得大于0.1Mpa，当钻孔时发现洞穴，应先在孔内注入沙石，但切防堵孔，注浆过程注意控制压力并加强巡视，避免污染环境。注浆前，利用注浆孔选取2～3个进行注水和压力试验、注浆试验，确定注浆量、水灰比、注浆压力，利用附件的注浆钻孔进行观测验证，以确定注浆扩散半径等参数。注浆过程，注浆量过大，势必增加工程造价，地下土洞的具体大小不明，目前处理土洞的方法暂未有效的解决方案，经过地勘、设计、监理、业主、施工单位相关人员再次就土洞处理方案进行会审，本着确保结构安全，在施工过程按照设计相关规定进行间歇施工注浆。同时安排专人进行对周边环境进行观测，特别是周边河流，如有污染环境，立即停止施工。
5注浆效果
龙岩市社兴桥及两侧接线工程3号桥台6个钻孔土洞按照上述方案进行处理。处理结束后，检查孔芯岩可见多处水泥块，基本填满可见缝隙，满足要求，处理结果为合格。后续桩基施工结束后，桩基检测全部合格，均达到Ⅰ类桩标准，受到到了业主及相关主管部门的好评。
参考文献
［1］龙岩市社兴桥工程地质勘察报告．工程编号:GKL201312．
［2］龙岩市社兴桥及两侧接线工程．土洞处理图，QL－27.