熔巖地區(qū)樁基軟基處理技術(shù)應(yīng)用研究

穆顯明

摘要：巖溶地貌也被稱為喀斯特地貌，主要是分布在我國(guó)西南地區(qū)。巖溶地貌主要包括石芽、溶洞等等。巖溶地區(qū)樁基施工主要運(yùn)用的技術(shù)有沖孔灌樁、人工灌樁以及鉆孔灌樁，在軟基施工中最常見(jiàn)的一種方法就是化學(xué)灌漿工藝。本文主要介紹這幾種施工方法以及在巖溶地區(qū)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：巖溶；樁基施工；軟基施工

一、巖溶地貌的產(chǎn)生和特點(diǎn)

巖溶主要是流水對(duì)可溶性巖石的化學(xué)溶蝕，可溶性巖石主要包括碳酸鹽巖、石膏、巖鹽，輔之以流水沖蝕、潛蝕、崩塌等機(jī)械作用，這些現(xiàn)象都被稱為巖溶地貌，也叫喀斯特地貌。我國(guó)的喀斯特地貌主要分布在廣西、貴州、云南等西南地區(qū)。巖溶地貌產(chǎn)生的根本原因是可溶性巖石，以其他多種因素輔之。

巖石本身具有透水性也是巖溶地貌形成的一個(gè)重要原因，流水下滲的最主要渠道就是巖石上面的孔隙和裂縫，巖石上面的裂縫越大，巖石具有的透水性就越強(qiáng)，巖溶作用也就越大。巖溶作用越大，溶洞就會(huì)不斷變大，地下管道發(fā)展得越多，巖溶地貌發(fā)育也就越趨于完整。

二、我國(guó)巖溶地貌工程地質(zhì)特點(diǎn)以及樁位地質(zhì)檢測(cè)

1、巖溶地貌工程地質(zhì)特點(diǎn)

從樁基施工角度來(lái)說(shuō)，我國(guó)巖溶地貌的工程特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：可溶性巖石的主要組成部分是石灰?guī)r和白云巖，強(qiáng)度大，樁孔難度大；巖溶地貌基巖起伏大，在巖溶發(fā)育的溶溝底部有軟弱土存在，難穿透；巖溶地下水為鉆孔帶來(lái)極大不便；巖溶地貌中存在大量孔隙和裂縫，易造成坍塌。

2、巖溶地貌區(qū)樁位地質(zhì)檢測(cè)

由于在巖溶地區(qū)的地質(zhì)情況復(fù)雜特殊，所以在巖溶地貌地區(qū)進(jìn)行施工前一定要先對(duì)施工地區(qū)地質(zhì)進(jìn)行詳盡檢測(cè)和了解，以免施工中發(fā)生意外。一般對(duì)于地質(zhì)的勘察主要分4個(gè)階段：可行性研究、初步勘察、詳細(xì)勘察、施工勘察。對(duì)于每個(gè)階段的勘察和檢測(cè)都需充分結(jié)合巖溶地貌的特點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)地考察，了解建筑工程樁基可能遇到溶洞的發(fā)展規(guī)律和基本形態(tài)，悉知巖溶地貌發(fā)展的規(guī)模和空間分布，對(duì)建筑場(chǎng)地的適宜性和地基的穩(wěn)定性做出確切評(píng)價(jià)并采取相應(yīng)措施，確保樁基施工順利進(jìn)行。

三、巖溶地區(qū)樁基軟基施工技術(shù)

（一）沖孔灌注樁

沖孔灌注樁是灌注樁的一種，灌注樁技術(shù)主要是在施工現(xiàn)場(chǎng)樁位上鉆孔，隨后將混凝土灌進(jìn)鋼筋籠的做法。沖孔灌注樁就是在施工中用沖孔機(jī)沖孔，這種做法比較明顯的優(yōu)勢(shì)就是它對(duì)周?chē)ㄖ锏膫π?，?duì)周邊環(huán)境帶來(lái)的影響也??；沖孔灌注樁對(duì)于樁基中要求的樁長(zhǎng)和直徑都能夠靈活滿足；樁端可以在沖孔的時(shí)候進(jìn)入到持力層或者嵌入到巖層中；單樁的承受力較大等等。但是不足之處也很多，如灌注樁鉆孔的施工技術(shù)非常復(fù)雜，對(duì)于操作技術(shù)的要求也非常嚴(yán)格；非常容易發(fā)生安全事故；不能立即承受施工荷載，施工技術(shù)間隔時(shí)間非常長(zhǎng)；不便在冬季施工。一般來(lái)講，沖孔灌注樁技術(shù)在填土層、黏土層、粉土層、淤泥層、砂土層、碎石土層、礫卵石層、巖溶地貌巖層或者裂縫底層比較適用，樁孔的直徑從0.6m到2.5m不等，具體施工工藝如下。

1、成孔

（1）成孔工藝

場(chǎng)地平整→樁位放線→開(kāi)挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗(yàn)收。

（2）應(yīng)先在孔口設(shè)圓形砼鋼筋砼護(hù)筒，內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200mm，埋深一般為1.3～1.8m然后安放沖擊鉆機(jī)就位，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，偏差≤20mm，開(kāi)始低錘（小沖程）密擊，錘高0.4～0.6m，必要時(shí)加粘土造漿護(hù)壁，使孔壁擠壓密實(shí)，直至護(hù)筒下3～4m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.5～2.0m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊，在造孔時(shí)要及時(shí)將孔內(nèi)殘?jiān)懦隹淄猓悦饪變?nèi)殘?jiān)?，出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。

（3）在鉆進(jìn)過(guò)程中每1～2m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，采取措施進(jìn)行糾偏。對(duì)于變層處和易發(fā)生偏斜的部位，應(yīng)采取低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過(guò)，以保持孔形良好。

2、下籠：清孔后應(yīng)立即放入鋼筋籠，并固定在孔心鋼護(hù)筒上。使其在澆筑混凝土過(guò)程中不向上浮起，也不下沉。

3、水下砼施工：鋼筋籠下完并檢查無(wú)誤后應(yīng)立即澆筑混凝土，間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)4h，以防護(hù)漿下沉和坍孔?；炷翝仓捎脤?dǎo)管法水中澆筑，灌注前要計(jì)算確定砼首灌量。

（1）導(dǎo)管選用口徑φ220～250mm，采用法蘭形式連接。開(kāi)始灌注時(shí)，導(dǎo)管底端到孔底的距離為0.5m，儲(chǔ)料斗內(nèi)須有足以將導(dǎo)管的底端一次性埋入水下砼1m以上深度的砼儲(chǔ)量，首盤(pán)砼數(shù)量必須夠一次性埋管1m的量。

（2）混凝土的初灌。開(kāi)始灌注時(shí)，將首批混凝土傾入初灌斗內(nèi)，拔出球塞（或打開(kāi)底閥放下砼。此時(shí)孔內(nèi)迅速返出大量水（或泥漿），混凝土順利到達(dá)孔底并上升，首批混凝土灌注完畢，立即轉(zhuǎn)入連續(xù)灌注。

（3）導(dǎo)管的提升和拆除。提升導(dǎo)管時(shí)不宜過(guò)快過(guò)猛，以防拖帶表層混凝土造成泥渣浮漿的浸入。導(dǎo)管的拆除要干凈利落，防止螺栓、密封圈落孔中。拆下的導(dǎo)管應(yīng)立即用清水沖洗干凈，集中堆放整齊。

（4）澆灌過(guò)程中，應(yīng)有專人探測(cè)導(dǎo)管埋深及導(dǎo)管與井孔內(nèi)混凝土面高度差，隨著砼的上升，要適當(dāng)提升和拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管底端埋入砼面以下一般不小于2m，不宜大于6m。

4、校驗(yàn)。

（二）、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁一般就是在施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或者人工挖掘等手段從而在地基中形成樁孔，在形成的樁孔內(nèi)放入鋼筋籠、灌注混凝土而成樁。灌注樁根據(jù)成孔的方式又能夠分為沉管灌樁、鉆孔灌注樁以及挖孔灌注樁等類型。鉆孔灌注樁是目前使用非常廣泛的一種施工技術(shù)，它主要包含泥漿護(hù)壁施工法和全套管施工法兩種。泥漿護(hù)壁施工法的做法就是對(duì)地下墻成槽、鉆漿對(duì)槽壁的靜壓力用充滿水、CMC、膨潤(rùn)土等附加劑的混合液體在槽壁中形成一層泥皮，從而對(duì)槽壁起到有效的保護(hù)，防止槽和孔壁的坍塌。同時(shí)泥漿還能夠攜渣和冷卻潤(rùn)滑機(jī)具，一些具有粘度的泥漿還能夠攜帶其它泥渣排出。

全套管施工的方法基本與泥漿護(hù)壁法類似，只是不需要泥漿護(hù)壁法中的泥漿和清孔。全套管的壓入套管垂直度是需要使用水準(zhǔn)儀和鉛垂的，因?yàn)樗拇怪倍戎饕怯勺畛跬诰虻拇怪倍葋?lái)決定的。

四、樁基軟基施工可能遇到的問(wèn)題及處理方法

1、塌孔

預(yù)防塌孔要隨時(shí)注意水位變化和鉆進(jìn)情況，當(dāng)鉆進(jìn)遇到松散粉砂土或流砂時(shí)，一定要及時(shí)補(bǔ)充粘度和比重較大的泥漿。發(fā)生塌孔后，一定要采取及時(shí)的補(bǔ)救措施，若成孔不深，可以將粘土全部填回去，停一段時(shí)間以后將鋼護(hù)筒埋到不透水層，如此可以重新開(kāi)始鉆孔。若成孔深，就要先將鋼護(hù)筒放置在坍孔喇叭口下方的亞粘土上，將鋼護(hù)筒周邊用粘土填平壓實(shí)后可繼續(xù)鉆孔。

2、斜孔

發(fā)生斜孔一般有幾種方法處理：擴(kuò)孔糾編；短鉆具；掃孔；補(bǔ)孔。每一種方法對(duì)應(yīng)鉆孔的各個(gè)階段，如在潛孔階段出現(xiàn)了斜孔就可以使用第一種方法，矯正鉆機(jī)方向，防止繼續(xù)斜孔。如在松軟巖層或覆蓋層較厚時(shí)鉆孔出現(xiàn)斜孔，可使用第二種方法進(jìn)行矯正。第三種主要是在灌漿鉆孔結(jié)束時(shí)發(fā)生斜孔時(shí)使用。第四種方法適用淺孔出現(xiàn)嚴(yán)重偏斜時(shí)。

結(jié)束語(yǔ)

在巖溶地貌進(jìn)行施工，對(duì)于建筑企業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)大難題，如何實(shí)施樁基和軟基技術(shù)還需要在發(fā)展中多方探究，對(duì)各種地形地貌也要多加研究。

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