岩溶地區的基樁勘察一直是高速公路勘察的重難點，“一樁一孔”或“一樁多孔”的勘探方法在岩溶基樁勘察設計中多被采用［１］。而施工勘察若采用“一樁一孔”進行鑽探，基樁範圍內岩溶發育情況難以詳細查明，可能致使持力層存在溶洞、軟弱夾層、半邊岩等不良地質現象，產生安全隱患；按照“一樁＋多孔”進行鑽探，其勘探成本高，工期長，亦存在無法詳細查明孔間的不良地質現象的風險［３］。管波探測法［２］是在鑽孔中利用“管波”作為媒介［５］，探測以鑽孔為中心一定半徑內是否存在溶洞、軟弱夾層等不良地質現象並查明其垂直分布情況［４］的方法。在施工勘察中設計采用“一樁一孔＋管波”的勘探方法，較之常規方法，其勘探成本低，工期較短，並且能為基樁設計提供準確可靠的地質資料。陽和南路下穿通道施工勘察成功地將管波探測法應用到岩溶地區基樁勘察中，為基樁的設計和施工提供了安全保障。

１管波探測法

１．１管波探測法的工作原理

在液體填充的孔內及孔壁上，廣義的瑞利波沿孔的軸向傳播，稱作管波。管波在鑽探形成的圓柱狀空間內沿軸向做前推式傳播，其質點運動軌跡在孔內軸向切麵內為一係列橢圓，以鑽孔為中心一定半徑內均為管波有效探測範圍，在其中遭遇任何波阻抗的變化，管波都會發生反射，而這種波阻抗變化的產生必定是由於鑽孔旁側存在土洞、岩性差異、溶洞、軟弱夾層等不良地質體。因而可通過分析反射管波，詳細查明孔旁不良地質體的發育情況，如圖１所示。

１．２管波探測法技術方案

（１）鑽孔在完成鑽探後（結合場地地層情況分析，適當增加持力層設計厚度，以防止樁底沉渣導致測試段不滿足設計要求），清孔，鑽機等待管波探測。（２）管波探測結束後，現場進行處理探測成果資料及分析時間剖麵圖。如分析表明測試段滿足持力層設計要求，即可終孔；如時間剖麵圖顯示鑽探揭露的完整基岩段存在不良地質體，則鑽探不能終孔，返回di一步，根據分析成果確定需要加深的深度。（３）結合鑽探成果及管波探測結果具體分析，選擇基樁最終持力層。經統計，在本次施工勘察中，經過一個循環即可達到要求的占２／３，其餘皆為兩次流程後達到要求。可見通過循環以流程均能找到滿足設計要求的持力層。

１．３管波探測法的優點

在施工勘察階段，“一樁一孔”或“一樁多孔”的鑽探方法多被運用於麻豆视频91视频當中。“一樁一孔”存在遺漏孔旁岩溶的風險；“一樁多孔”投入高，工期長，而且其配合使用的麻豆MV视频在线观看手段中，跨孔ＣＴ法費用高、耗時長，孔中地質雷達法存在無法解釋的假異常，受經驗影響較大，孔底地質雷達設備昂貴，依賴進口。在本工程當中，采用“一樁一孔＋管波”的勘察方案，相對於工程上傳統采用的“一樁一孔”或“一樁多孔”的勘察方案具有以下優點：（１）施工工期短，成本低。（２）勘察成果快速準確，隱患少。（３）管波儀器設備輕便，對使用人員技術要求低，現場隻需配備２～３名探測人員，任何施工環境均可采用。

１．４管波探測法實施過程中存在的問題及解決措施

１．４．１管波探測法實施過程中存在的問題在施工勘察期間，現場操作管波探測時遇到以下三種情況：（１）管波探頭下至鑽孔底部過程中，或遇卵石、基岩碎石、流砂沉底等情況，都可能會導致探頭無法拉出或無法下至鑽孔底部，終造成探測無法順利進行。（２）管波探測需有孔液作為介質，如遇鑽孔岩麵處度破碎且施工地區地下水缺乏，或導致孔內無介質，無法進行管波探測。（３）鋼套管對管波探測有隔絕效果，若工程地段地質條件複雜，同一鑽孔存在多個溶洞，並在溶洞上部有兩段或多段完整基岩段滿足設計要求，對基樁持力層的選擇無確定性，可能造成基樁過長或溶洞無法查明。１．４．２解決措施針對施工勘察期間發現的問題提出以下解決措施：（１）鑽探過程中需將套管下至溶洞底部，防止土層及溶洞填充物滑落；鑽探終孔時，需再次進行清孔，以保證探頭下至完整基岩段底部。（２）清孔後拔出鑽具，將水管深入鑽孔底部將水灌入，在探測過程中持續灌水，以保證孔內介質充足，完成管波探測。（３）在進入岩層後，如岩體破碎，可直接將鋼套管下至溶洞底部；若岩體完整，但在完整基岩段下部出現溶洞，可采用鋼套管隻隔離溶洞段，完整基岩段不隔離或采用ＰＵＣ塑料管防護基岩段的方法，以保證管波完整地探測鑽孔基岩的完整性，為基樁持力層的擇優提供更多的選擇。

２管波探測法的應用實例

２．１工程概況

陽和南路擬下穿泉南高速公路，故泉南高速公路由路堤改為橋梁，橋梁設計橋長為９０．０８ｍ，基樁設計直徑為１．８ｍ。橋位區工程地質條件複雜，岩溶強發育。在對１２根基樁以“一樁五孔”進行勘察後，發現基樁範圍內還是存在未被揭露的不良地質體。出於對成本和工期等因素的考慮，經過多方調研和谘詢，決定采用“一樁一孔＋管波”對橋位區剩餘基樁進行施工勘察。

２．２管波探測法的實施過程

在本次施工勘察中共計采用“一樁一孔＋管波”測試２１根基樁，基樁持力層在結合鑽探及管波探測成果具體分析後進行擇優選擇。統計資料顯示，上部覆蓋層多在２５～３０ｍ，覆蓋層有填土、黏土、粗砂、卵石，基樁均發育有岩溶，溶洞埋藏深度具有隨機性，部分樁位存在串珠狀溶洞（溶洞數量１～１０個不等，溶洞大小０．２～２ｍ不等），單層溶洞zui大達１５ｍ。管波探測成果分析，部分樁有岩溶範圍增大的現象或鑽探完整基岩段有不良地質現象，采取驗證鑽探孔的方式進行成果驗證。時間剖麵圖顯示：有岩溶而未被發現的有６根基樁，占已測樁位的２８％，其中洞徑範圍為１～３．６ｍ；有７根基樁已被揭露的岩溶中發現有岩溶範圍增大的情況，占已測樁位的３３％，增大範圍在０．３～１．６ｍ不等；需要進行加深的共有２個樁孔，占已測樁位的９．６％，共加深厚度為１５ｍ。本次施工勘察共計挑選了９根地質條件複雜的基樁進行了驗證。

２．３分析討論

以０ａ－８＃基樁為例：在３５．８～３７．２ｍ及３８．３～４１．０ｍ位置處揭露了兩個溶洞，洞徑分別為１．４ｍ、２．７ｍ。利用管波進行探測後，從時間剖麵分析，分別在４５．２～４５．８ｍ、４６．４～４７．４ｍ、５６．１～５６．９ｍ、５７．５～５８．１ｍ等四段發現有岩溶發育，厚度分別為０．６ｍ、１．０ｍ、０．８ｍ、０．６ｍ。對此，對２ａ－８＃基樁進行驗證，驗證鑽孔揭露出兩處溶洞，位置分別為３５．９～３７．０ｍ、３８．４～４０．８ｍ，洞徑分別為１．１ｍ、２．４ｍ。其中揭露４０．８～４７．４ｍ段為基岩破碎段，發育有大量溶蝕現象。經過驗證孔表明，“一樁一孔＋管波”具有可靠性（如圖２所示）。

３管波探測法的評價

３．１經濟效益評價

在本項目共計測試２１根樁，按本項目地層假定平均孔深５０ｍ，如果按“一樁五孔”的勘察手段進行勘察，２１根樁共計需要布置１０５個勘察鑽孔，共計工作量為５２５０ｍ，需花費約９５萬元；而采用“一樁一孔＋管波”的勘察手段，本項目實際共布置了３０個鑽孔，共計工作量為１５００ｍ，加上管波探測投入的費用，共計約４８萬元，節省４９％。

３．２工期效益評價

管波測試每孔耗時約３０ｍｉｎ，基本無影響。在本項目當中，平均完成一個鑽孔需要用時５ｄ（正常情況下，施工期間無套管斷裂、掉鑽、卡鑽、機器維修等情況），由於場地原因，隻能滿足７台鑽機同時施工，平均一台鑽機完成３根基樁。如采用“一樁五孔”的勘察手段，需用時７５ｄ；采用“一樁一孔＋管波”的勘察手段，隻需用時１５ｄ，本項目中實際用時為２５ｄ（期間有驗證孔的施工及施工不正常等影響因素）。通過上述分析，采用“一樁一孔＋管波”的勘察手段，可節約至少５０ｄ的工期。

３．３風險分析

采用“一樁五孔”的勘察手段，雖然能在樁徑範圍內密集地鑽探以查明岩溶發育、軟弱夾層、裂隙等不良地質，但五孔之間仍然存在間隔，鑽孔之間可能存在縱向裂隙、洞徑＜２０ｃｍ的縱向分布溶洞等不良地質。但采用管波探測法，可以有效查明樁徑範圍內的不良地質。