巖溶地基巖土工程勘察與地基處理

摘要：巖溶是一種特殊的地質(zhì)現(xiàn)象。而巖溶地基則是一種復(fù)雜種類的地基，在開展相關(guān)巖土工程勘察中，我們要針對性的對巖溶地基進(jìn)行觀測，正確選擇地基處理技術(shù)，提高工程建設(shè)的安全性，降低工程投資。基于此，本文主要對巖溶地基巖土工程勘察與地基處理方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：巖溶地基；巖土工程；勘察；地基處理

對于我國來說，巖溶現(xiàn)象最顯著的地區(qū)是廣西桂林。與其他巖土工程勘察與地基處理工作相比較而言，巖溶區(qū)的巖土工程勘察有自己獨(dú)特的地方。勘察成果的優(yōu)劣與地基處理的效果高低不僅與建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計有著不可分割的聯(lián)系，而且還與工程建設(shè)的力度以及安全性等層面息息相關(guān)。所以，全方位增強(qiáng)巖土工程勘察與地基處理質(zhì)量工作具有深遠(yuǎn)的影響力。

1 工程概況

1.1 工程概況

桂林惠豐房地產(chǎn)開發(fā)有限公司擬在恭城縣中西路北側(cè)、恭城惠景城中城小區(qū)內(nèi)新建1#、2#、3#、4#、5#、6#等住宅樓，住宅樓為磚混及框架結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)設(shè)計采用沉管灌注樁，樁徑Φ400mm，樁頂插4Φ12鋼筋，入承臺500mm，入樁身2m。樁端持力層為：③層砂巖層，單樁承載力特征值不小于400KN。施工參數(shù)結(jié)合勘察報告，施工情況和經(jīng)驗(yàn)確定。本工程總施工樁約為557根，其中1#樓163根，2#～4#樓167根，3#樓28根，5#樓29根，6#樓170根，樁身砼強(qiáng)度為C20。

1.2 水文地質(zhì)條件

擬建場地位于桂林孤峰平原區(qū)，地表均為第四系土層所覆蓋，下覆基巖為泥盆系上統(tǒng)融縣組（D3r）灰?guī)r，地表略有起伏，北西低、南東高，經(jīng)勘察揭露，場地內(nèi)由上至下分布有雜填土，紅粘土、灰?guī)r等?；鶐r起伏變化不大，土層結(jié)構(gòu)較簡單，但土層性質(zhì)變化大，且局部存在軟塑-流塑狀土層。溶溝、溶槽、溶隙、半邊巖、鷹嘴、溶洞等巖溶現(xiàn)象較為發(fā)育。場地地下水主要分為孔隙水及巖溶裂隙水。孔隙水主要賦存于雜填土及紅粘土中，滲透系數(shù)K=2×10-6cm/s。巖溶裂隙水賦存于巖溶裂隙中，滲透系數(shù)K=1×10-4～1×10-3cm/s，場地地下水地下水水位埋深約2-3.9m。地下水對混凝土無侵蝕性。

2 巖溶地基巖土工程的勘察

（1）無巖溶地區(qū)的主要勘察工作：施工人員要注意，在無巖溶地段要將以下幾點(diǎn)著重予以明確。一是巖面坡度部位；二是覆蓋層厚度上；三是巖面的起伏狀況；四是石柱的分布情況。要最大限度的保證巖面上土層的穩(wěn)定性，此外，對于地基的穩(wěn)定性上也應(yīng)該引起足夠的重視。在鉆孔的位置確定上一定要準(zhǔn)確到位。（2）巖溶一般發(fā)育區(qū)的勘察工作：在該部分勘察中，我們要將溶洞的具體分布、充填性等作為勘察的核心。充分合理的運(yùn)用現(xiàn)代高科技技術(shù)手段，科學(xué)有效進(jìn)行鉆孔的布置，保證鉆孔布置的準(zhǔn)確性與合理性。（3）對巖溶發(fā)育區(qū)的勘察工作：由于巖溶發(fā)育區(qū)大多處于地基較為復(fù)雜的區(qū)域，所以對該區(qū)域在進(jìn)行無巖溶區(qū)的勘察內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行將巖溶洞的分布、充填性，溶洞之間的連通性以及地下水的徑流等方面作為重點(diǎn)勘察內(nèi)容。對于鉆孔的位置，則要按照所建工程的具體特點(diǎn)與當(dāng)?shù)氐牡鼗闆r進(jìn)行綜合分析。而且還要了解該區(qū)域的巖溶特征的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際中，我們發(fā)現(xiàn)巖溶發(fā)育區(qū)的地基較為復(fù)雜，所以，施工人員在勘察中可采用多種方法相結(jié)合的舉措進(jìn)行，細(xì)致、全面的分析地質(zhì)現(xiàn)象的種類以及分布規(guī)律等特征，使勘察工作真正發(fā)揮其應(yīng)有的價值。

3 巖溶地基巖土工程的地基處理技術(shù)

3.1 沖孔灌注樁技術(shù)

沖孔灌注樁技術(shù)在巖溶發(fā)育區(qū)中所具有的優(yōu)勢如：第一，沖擊鉆的適應(yīng)性較強(qiáng)，在覆蓋層較為密集的區(qū)域像鈣質(zhì)膠結(jié)層、卵漂石層等區(qū)域其也能很快的將其沖破并順利通過；對于一些斜面開孔處或是溶溝等地方，相對回轉(zhuǎn)機(jī)可發(fā)揮巨大的優(yōu)勢，而且在投資小的情況下獲得大的回報。第二，沖擊錘的提升速率迅速，當(dāng)溶洞出現(xiàn)漏漿等意外情況發(fā)生時，沖擊錘可立即提起沖錘，降低掉錘等不安全事故的發(fā)生幾率。第三，沖孔灌注漿技術(shù)在施工中可進(jìn)行擠土固壁工作，這樣可避免泥漿流失，全面增強(qiáng)成孔質(zhì)量。第四，沖擊鉆能在傾斜的巖面重新開孔，也可在穿出溶洞后進(jìn)行重新開孔工作，并通過投入一定的片石來改變孔底的分布不均勻現(xiàn)象，提高樁孔的垂直度。

3.2 鉆孔灌注樁技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其成孔直徑較大，受力均勻，可操作性強(qiáng)，可被用于單樁荷載大、巖石質(zhì)硬、巖溶表面不平等情況中，而且效果較為顯著。鉆孔灌注樁技術(shù)能穿過孤石、夾層等地段，并可將樁端穩(wěn)定的支撐于持力層中。而且其鉆進(jìn)速度也比較迅速。但該鉆孔灌注樁技術(shù)也存在一定的弊端，具體如下：（1）石灰?guī)r缺乏一定的強(qiáng)度，而且回旋鉆破巖石的能力受到一定的限制，尤其是溶洞頂板的厚度與實(shí)際需求存在一定的差異，在實(shí)際施工中占據(jù)大量的時間與精力。（2）一般情況下，巖溶地區(qū)的巖面大都較為傾斜，因而在入巖時鉆頭與巖層的接觸不均衡，可使溶洞出現(xiàn)半邊巖的情況，更有甚者會造成回旋機(jī)的不正常跳動，出現(xiàn)偏孔、卡鉆情況的發(fā)生，影響鉆進(jìn)工作的順利實(shí)施。（3）該技術(shù)不能形成一保護(hù)屏蔽來避免泥漿流失時對孔體的保護(hù)作用。（4）鉆孔灌注樁技術(shù)的鉆桿拆除速度比較慢，當(dāng)碰到孔壁坍塌時鉆頭不能被及時取出。

3.3 CFG樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用

CFG樁復(fù)合地基技術(shù)即就是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，它主要是由碎石、粉煤灰、石屑等材料添加一定水泥與水混合制成的，CFG樁是用振動沉管打樁機(jī)制成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，而且是一種混合性的地基。CFG樁在樁基中只有一種存在形式，即樁只能向下刺入。如果承臺承受垂直荷載的情況時，該樁端向下刺入，承臺會出現(xiàn)一定的沉降變形現(xiàn)象，這時樁間土?xí)鸬匠休d作用。樁間土的承載作用會隨著沉降變形的程度的加強(qiáng)而加強(qiáng)。對于干端承樁部位，承臺沉降變形現(xiàn)象通常不明顯，使得樁間土承載能力難以充分發(fā)揮出來。CFG樁復(fù)合地基可經(jīng)由褥墊層與基礎(chǔ)連接，不管樁端位于什么土層上，都要確保樁間土一直處于工作狀態(tài)。所以對于豎向承載力的設(shè)計我們要將土的承載力的作用發(fā)揮出來。因?yàn)镃FG樁復(fù)合地基置換率較低，基礎(chǔ)下樁間土承受的荷載的數(shù)值較高。CFG樁應(yīng)承受的荷載應(yīng)是總的荷載量減去樁間土承擔(dān)的荷載力。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，CFG樁基與先前的樁基設(shè)計理念比較，樁得數(shù)量明顯減少，而且CFG樁不配筋，樁體主要是使用工業(yè)廢料作為摻加料，在一定程度上節(jié)省了成本費(fèi)用。

4 上述地基處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較

表1中所列舉的是灌注樁與CFG樁技術(shù)指標(biāo)的比較系數(shù)，從表中我們可以很明顯的看到，不論是從工期上還是原料來源來分析，CFG樁技術(shù)都是最優(yōu)方案，而且使用CFG樁技術(shù)可節(jié)省一大筆開銷。所以，該工程選取的是CFG樁地基處理技術(shù)。

5 結(jié)束語

巖溶地基巖土勘察工作是工程建設(shè)中的一項(xiàng)較為重要的基礎(chǔ)工作，它是工程施工得以順利實(shí)施的有效保障，因而在進(jìn)行實(shí)際施工中，施工人員一定要根據(jù)具體的地基地層特點(diǎn)，選擇行之有效的施工方法，不斷優(yōu)化施工方案，使工程建設(shè)的發(fā)展腳步更加穩(wěn)健與持久。

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