摘要：本文花都地区所属溶洞为例，针对该地区地下溶洞处理的施工及监控展开探讨，为同行提供一定理论依据。
关键词：地下溶洞；处理；施工；监控措施肛门充气
一摸查分析溶洞分布及发育情况
花都地区属于溶洞较为发育的地区，针对土洞、溶洞的处理措施对后续基础施工安全及进度影响较大，基础施工前，组织参建各方详细摸查项目及周边地质情况，根据提供的初勘、详勘、超前钻、物探等勘察资料以及周边环境调查，针对项目所在位置不良地质情况，对溶洞的分布、平面形态、体积等进行逐个、逐项估算，再根据现场实际情况制定有效、可行的溶洞处理措施，以保障后期基础施工的安全、质量和进度。
二 溶洞基础施工处理的方法
根据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、静压化学灌浆法、灌注混凝土填充法、套放大小钢护筒法等。 2.1 抛填法
溶洞范围小，溶洞高度小于1m，对照地质图，当钻至溶洞顶板lm左右时，减小冲击钻冲程，控制在1～1.5m，通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，溶洞一被击穿，孔内水头迅速下降，这时立即向孔内补充泥浆，同时提钻至孔口，并向孔内投入片石、粘土块和水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定时，用测线测出回填厚度，当回填厚度大于lm时，使溶洞范围形成护壁后，再继续施工。穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶）。
发现异常情况及时采用以上方法，反复冲砸，填塞溶洞，挤密护壁，直至顺利穿过溶洞。洞上下各1m范围在钢筋笼的定位筋焊接厚4mm的钢板圆筒，在圆筒外增加四根定位钢筋（见图1）
图1
2.2 （静压化学灌浆法）施工方法
工程桩基精确放样后，在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行超前钻，必要时增加钻位。根据超前钻的结果，确定护筒的打入深度。有溶洞的桩位，护筒沉至风化岩层，置于强风化岩面上，这样可穿过土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩，护筒沉放要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层，置于砂砾质亚粘土层至少2m深。根据溶洞的不同类型，最后决定兼用两种不同的施工方案。当溶洞内有填充物填满或有流砂的，或当溶洞为空洞或填充物不满（水洞）且深度在1～3m的，在钻孔桩施工前先进行预处理，采用静压化学灌浆法固结填充物和流砂，或用此法填满溶洞，在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。施工方案如下：
静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内且不流失，材料的利用率高，比较经济。浆材的结石率为100％，即1m³体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充
溶洞的空间，浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向，浆液固化后，小主应力面得到加固，而原次小主应力面变成小主应力面。这样，通过对小主应力面反复不断的加固，一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙，充填溶洞的空间，在桩体周围形成防水帷幕，防止流砂和保证护壁泥浆不流失；另一方面，提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙，防止坍孔，见图（2）。
香肠和扇贝插在一起翻译英文图2 灌浆孔平面布置及剖面图
静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺面的控制。目标一经确定，不能随意更改，且应贯彻设计阶段全过程。
2.3 灌注混凝土填充法
溶洞的高度在1.0～3.0m之间，且溶洞为填充或半填充的，则先向抛填片（碎）石、砂混合物和注水泥浆，然后用小冲程冲击片石挤压到溶洞边形成泥浆碎石外护壁（见图3），水泥砂浆将片石空隙初步堵塞后，停止冲击，24小时后，待水泥的强度达到2.5MPa后，再继续冲击，穿过溶洞。
图3 图4
2.4 护筒跟进法
①溶洞高在3．O〈h〈5．Om，对于多层溶洞间距较小的采用钢护筒穿越处理（见图4）。
cao55>绿豆肽先用冲击锤进行冲孔、扩孔处理，然后采用振动锤将钢护筒振动下沉至溶洞底部，为保证钢护筒的强度和刚度，每隔2m，设置加强钢板箍。
②溶洞高大于5．0m（多层），且溶洞间距较大时，拟采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工。内护筒长度L=h+2m（h为地质超前钻确定的多层溶洞高） 内护筒内径应比设计桩径大20cm左右，外径应小于外护筒内径5cm左右，若遇第二层溶洞，第二层溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小3~5cm，具体见图5
A.内护筒长度的确定护筒长度L＝h＋2（m）（h为多层溶洞高度）
B.内护筒内径的确定
内护筒内径应大于φ220cm，同时外径应小于外护筒内径5cm左右，如果只下一次内护筒（一层溶洞），内护筒内径选用233cm，壁厚为1cm，则外径为235cm（主桥外护筒内径为240cm）。当遇到第二层溶洞时，第二层溶洞的内护筒（即第三次护筒）选用220cm内径。
图5
③溶洞顶部冲孔
根据超前钻的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，提起钻头、钻杆，移开钻机（gps－30），采用冲击钻机ykc－30冲孔。用冲击钻冲孔时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过50cm，一般进程控制在60～80cm/h。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查，其它施工工艺及注意 事项与常规相同。
④外护筒的制作及沉放方法
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A.外护筒的制作
外钢护筒制作时，先勘察地质质料，根据溶洞的层数确定外钢护筒的直径。钢护筒分节制造，工地拼接。先采用桩锤进行扩孔，钢护筒采用振动下沉。振动下沉采用振动打拔锤，其振动动力为1600KN以上。钢护筒下沉时，用两台经纬仪在两个垂直的平面内监测倾斜度，以便随时调整。护筒下沉至硬土层或岩面后，其倾斜度小于1％。
B.内护筒的沉放
a.当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护管，用吊机（或冲机自吊）把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后，内护筒不会靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此时，GPS－30钻机重新就位。
b.护筒沉设利用GPS－30钻机进行，在钻机的钻杆上附加压架，利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量，使内护筒随钻头的钻进而下沉，直到溶洞的底部。
⑤内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理
近视回归镜
A.在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石，中部回填中砂。
B.用高压喷射灌浆法（施喷法）对回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结强度要求达到30mpa，其抗渗系数可达10－7m／s。灌浆处理后，即可重新冲孔。
