巖溶地段的地基處理

摘要：通過(guò)對(duì)銅陵人民醫(yī)院門診醫(yī)技樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和樁基施工案

例的分析，總結(jié)了針對(duì)巖溶地質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：溶洞 超前鉆 護(hù)壁 注漿

我國(guó)各地廣泛分布著巖溶地貌，分布面積約占國(guó)土總面積的1/3，其地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜。巖溶地基中的溶洞、溶溝、溶槽等地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)勘探也只能對(duì)其存在的大概位置給與確定，而無(wú)法測(cè)出溶洞的大小以及形狀，給施工帶來(lái)許多困難。新建建筑在巖溶地基的樁型選擇及施工中溶洞問(wèn)題的處理，不僅直接影響到施工工期，同時(shí)對(duì)工程質(zhì)量和造價(jià)也有影響。下面就銅陵市人民醫(yī)院門診醫(yī)技樓設(shè)計(jì)施工中對(duì)溶洞問(wèn)題的處理做一總結(jié)，與同行交流。

1 基本情況

銅陵市人民醫(yī)院基地位于銅陵市中心，北臨筆架山路，新建門診醫(yī)技樓為地下一層，地上19層，裙房為5層，主樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為6度，抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類。地勘報(bào)告提供的地質(zhì)土層分布情況如下：①填土層：層厚0.60~3.80m。②硬塑狀粉質(zhì)粘土：層厚1.10~4.20m，fa=260kPa。③碎石土：層厚1.40~8.20m，fa=300kPa。④層鈣質(zhì)頁(yè)巖殘積土：層厚0.50~7.60m， fa=350kPa。⑤軟塑狀粉質(zhì)粘土：層厚度0.50~6.60m。⑥強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)頁(yè)巖：層厚0.6~4.0m，fa=500kPa。⑦中風(fēng)化花灰?guī)r：未揭穿。fa=4000kPa，qpa=8000kPa。場(chǎng)地類型為中軟土，場(chǎng)地類別為II類，為可進(jìn)行建筑的一般場(chǎng)地。巖溶是場(chǎng)地內(nèi)唯一不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地巖溶較發(fā)育，巖溶形態(tài)以溶蝕裂隙、溶洞為主。

2 樁基方案

門診醫(yī)技樓位于醫(yī)院老門診樓拆遷后原址，南臨老外科樓，北臨筆架山路，東臨急救中心，特別是南邊為入院主干道，邊坡高差最大處達(dá)10m，且場(chǎng)地環(huán)境狹小，周圍均為居民樓。本棟樓為19層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)持力層選擇為第⑦層中風(fēng)化灰?guī)r，樁基方案為灌注樁，成孔方式在沖孔灌注樁與人工挖孔樁進(jìn)行比對(duì)選擇。沖孔灌注樁是沖擊鉆成孔，成孔時(shí)將沖錐式鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來(lái)破碎巖層，然后通過(guò)輸漿管插入孔底，泥漿在孔內(nèi)向上流動(dòng)，將殘?jiān)鼛С隹淄猓┕ぶ袥_擊錘24小時(shí)不間斷施工，產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)周圍居民和病人影響過(guò)大，而且場(chǎng)地限制沒(méi)有大量排泥漿的地方，若選擇此樁型，擾民和排泥漿場(chǎng)地問(wèn)題，較難解決；人工挖孔樁，工藝較為簡(jiǎn)單，人工成孔分級(jí)護(hù)壁，但入巖時(shí)需要爆破，且溶洞地質(zhì)施工安全難度較大，但若組織好巖溶地區(qū)施工對(duì)策，嚴(yán)格管理，也可保證質(zhì)量安全兼顧。綜合以上因素考慮，本樓基礎(chǔ)確定為人工挖孔樁，一柱一樁，少量為裙樁，持力層為第⑦層中風(fēng)化花灰?guī)r，入巖深度不小于0.5m，且要求持力層下5m內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)。

3 樁基溶洞處理方案

3.1 超前鉆問(wèn)題

設(shè)計(jì)要求持力層下5m內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)，當(dāng)樁端達(dá)到持力層時(shí)需要超前鉆來(lái)探明，但超前鉆工作的時(shí)機(jī)對(duì)整個(gè)樁基工程進(jìn)度關(guān)系很大。本工程樁基開(kāi)始施工時(shí)，當(dāng)樁端達(dá)到持力層且完整入巖后，才開(kāi)始超前鉆，遇到溶洞時(shí)停止鉆探，待挖過(guò)溶洞后，繼續(xù)進(jìn)行超前鉆，直至持力層下5m內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)。按照此方法施工，一根有溶洞地質(zhì)的樁，工人不知道要挖多深才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工隊(duì)排不出時(shí)間表，甲方也無(wú)法判斷工期，工作一度陷入被動(dòng)。后來(lái)商議決定樁基開(kāi)挖前就對(duì)所有樁進(jìn)行超前鉆，超前鉆深度原則是達(dá)到持力層且5m內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)，這樣每一根樁的柱狀圖很清楚，需要挖到多深，有多少溶洞，針對(duì)不同情況的施工預(yù)案，施工工期安排，都可以穩(wěn)步進(jìn)行。工人施工時(shí)心里也有底了，施工隊(duì)也能按柱狀圖排出合理的施工進(jìn)度表，確保了工期，并給安全施工提供了先決技術(shù)條件。本工程雖然提前實(shí)施了超前鉆工作，增加些超前鉆工作量，但對(duì)整個(gè)樁基施工的施工組織，施工工期，起到了至關(guān)重要的作用。

3.2 溶洞處理

本工程樁基施工隊(duì)也承接了基坑護(hù)坡樁的施工，根據(jù)基坑周邊護(hù)坡樁的施工經(jīng)驗(yàn)，遇到溶洞時(shí)穿過(guò)溶洞的樁護(hù)壁較為薄弱，在澆筑混凝土?xí)r，承受較大壓力時(shí)，出現(xiàn)護(hù)壁壓塌，使大量混凝土流入溶洞內(nèi)，造成不必要的損失和工期的延誤。在工程樁的施工時(shí)，制定了以下措施：挖孔遇到溶洞后，當(dāng)為空洞時(shí)，針對(duì)溶洞不同大小，護(hù)壁采取了不同的做法，小于3m的溶洞，孔四周砌筑磚墻，然后再做混凝土護(hù)壁，同時(shí)加大護(hù)壁配筋及壁厚；溶洞高度在3

樁基施工最大的難題就是遇到溶洞，經(jīng)歷過(guò)溶洞危害的施工技術(shù)人員對(duì)于溶洞危害都深有體會(huì)且頗為畏懼。本工程在施工時(shí)，雖然施工隊(duì)對(duì)巖溶地質(zhì)有一定施工經(jīng)驗(yàn)，但是實(shí)際地質(zhì)比較復(fù)雜，施工困難意識(shí)不足，在施工中也是在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)各種情況，制定出不同的措施。本工程整個(gè)樁基施工過(guò)程無(wú)重大安全事故，最后的樁基靜載和小應(yīng)變檢測(cè)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。2011年12月的主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收時(shí)，沉降觀測(cè)最大沉降量為11mm，相鄰觀測(cè)點(diǎn)最大沉降差2mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的允許值。沉降觀測(cè)記錄的結(jié)果也再次驗(yàn)證了本工程樁基工程質(zhì)量的優(yōu)良。

總之，巖溶地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，要因地制宜地設(shè)計(jì)和選擇施工方法。在進(jìn)行嚴(yán)格的施工管理?xiàng)l件下，做好施工預(yù)案和有針對(duì)性的處理方法，施工程序合理，人工挖孔樁施工安全和質(zhì)量都可以保證。該工程針對(duì)人工挖孔樁在巖溶地段的施工，提前開(kāi)展超前鉆，方法是合理的，提高了施工進(jìn)度和安全，滿足了設(shè)計(jì)要求，并為溶洞注漿處理提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)資料；同時(shí)針對(duì)溶洞填充物為軟塑粘土的情況，采取注漿加固填充物的措施，保障了施工安全，確保了樁端完整入巖，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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