巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工常見問題及采取的工程措施

【摘要】該文結(jié)合本人多年工作經(jīng)驗，就山東省臨沂市巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工常見問題及采取的工程措施進(jìn)行歸納總結(jié)，為該地區(qū)以及類似工程地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工提供一定幫助。

【關(guān)鍵詞】巖溶；鉆孔灌注樁；工程措施

前言

巖溶地區(qū)由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜，基巖埋深起伏變化大，巖溶裂隙及溶洞深淺、大小不規(guī)律，巖溶裂隙及溶洞的充填情況不同，使得在鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)漏漿、塌孔、偏孔、卡鉆、斷樁等問題，造成無法正常順利施工，成為鉆孔灌注樁施工中最關(guān)鍵的技術(shù)難題。本文就臨沂市巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工常見問題及采取的工程措施進(jìn)行歸納總結(jié)，為更好的應(yīng)對類似地層的灌注樁施工提供一定的參考。

1、施工過程常見的問題及原因分析

1.1漏漿

鉆孔灌注樁在施工中，遇無充填物或少量充填物的溶洞和巖溶裂隙時，一旦頂板巖層被沖破，鉆孔中的泥漿就會沿溶洞間的通道或巖溶裂隙流走。當(dāng)泥漿滲流量較小或能夠很快充滿滲流通道，不再繼續(xù)滲流時，通過補(bǔ)充泥漿就可繼續(xù)施工；若泥漿滲流嚴(yán)重，此時補(bǔ)充泥漿難以維持正常施工需要，無法進(jìn)行繼續(xù)施工。

1.2塌孔

當(dāng)鉆孔泥漿滲流嚴(yán)重時，孔內(nèi)水頭急劇下降，孔壁失去孔內(nèi)壓力，外部地下水水頭高而產(chǎn)生水壓力，向孔內(nèi)滲流，引起孔壁坍塌；另一種原因是溶洞或巖溶裂隙中的流塑狀充填物流入鉆孔，在其周圍形成空洞而坍塌；還有一種原因是沖擊鉆進(jìn)時，起落錘頭不均勻、不穩(wěn)定，而碰撞孔壁或因提速過快而造成負(fù)壓力導(dǎo)致孔壁坍塌。

1.3偏孔

受巖溶影響，基巖面及溶蝕面往往是凹凸不平或者為斜面，在沖擊鉆進(jìn)過程中，造成高低不平、軟硬不一，此時錘頭必然向較軟的地基土方向偏移，從而造成偏孔。

1.4卡鉆

施工時，錘頭穿過與其直徑相差不大的溶洞或巖溶裂隙時，由于側(cè)壁不規(guī)則，幾噸重的錘頭在重力作用下很容易進(jìn)入溶洞或巖溶裂隙，此時錘頭極易被側(cè)壁的巖石卡住，造成卡鉆；另外，探頭石、孔壁掉塊、落石等都可能造成錘頭與側(cè)壁巖石擠在一起，無法提起，從而卡鉆。

1.5斷樁

巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁灌注時，受溶洞及巖溶裂隙的影響，難以計算出準(zhǔn)確的混凝土數(shù)量，水下混凝土流失嚴(yán)重，極易造成混凝土灌注不連續(xù)，造成斷樁；還有一個原因是，溶洞或巖溶裂隙中的軟弱充填物流進(jìn)樁體，造成混凝土灌注不連續(xù)，導(dǎo)致斷樁。

2、采取的工程措施

2.1漏漿

遇到漏漿時應(yīng)立即提出錘頭，向孔內(nèi)補(bǔ)漿或補(bǔ)水，保持孔內(nèi)泥漿面高度。若漿面仍不斷下降，應(yīng)及時回填粘土與小片石的混合物，視漏漿程度反復(fù)拋填，并改用小沖程進(jìn)行沖擊，使混合物進(jìn)入巖溶裂隙或滲流通道中，進(jìn)而堵塞裂隙和通道，直到不漏漿為止。當(dāng)漏漿太快，回填粘土與小片石混合物難以達(dá)到目的時，應(yīng)將袋裝粘土、袋裝水泥、片石等集中在短時間內(nèi)大量填入或采用回填混凝土的方法堵塞其通道。對于巖溶強(qiáng)發(fā)育區(qū)，若回填措施無效時，可采用全護(hù)筒跟進(jìn)方法，并使其長度跟進(jìn)至穩(wěn)定巖層。

2.2塌孔

針對造成塌孔的原因采取相應(yīng)措施。當(dāng)漏漿不嚴(yán)重，塌孔不嚴(yán)重時，及時補(bǔ)漿，保持孔內(nèi)泥漿面的高度，同時加粘土、片石混合料，采用小沖程沖孔進(jìn)行加固孔壁，防止塌孔擴(kuò)大；當(dāng)塌孔擴(kuò)大，導(dǎo)致地表塌陷但護(hù)筒無位移時，應(yīng)及時回填粘土并用袋裝粘土或袋裝水泥加固護(hù)筒后再開鉆；當(dāng)?shù)乇硭輫?yán)重，護(hù)筒發(fā)生較大位移甚至傾斜時，應(yīng)拔出護(hù)筒，全孔回填，待回填土較穩(wěn)定后，重新壓入護(hù)筒開鉆或采用護(hù)筒跟進(jìn)的辦法處理。

2.3偏孔

成孔過程中，在入巖部位、溶洞處或巖溶裂隙發(fā)育部位要時刻觀察鋼絲繩在沖擊過程中的擺動情況，及時校正鋼絲繩與樁孔中心的偏差，確保不發(fā)生大幅度的偏孔。若遇到探頭石影響錘頭的垂直鉆進(jìn)時，可對探頭石進(jìn)行打眼爆破。也可以回填塊石、碎石，用沖擊錘打掉探頭石或斬斷探頭石。當(dāng)發(fā)生偏孔時，應(yīng)立即進(jìn)行修孔，對于偏孔段較小且偏離幅度不大時，可用小沖程修孔，在傾斜的巖面上沖擊出一個臺階，再采用較大沖程沖擊；對于偏孔段較大且偏離幅度大時，應(yīng)采用反復(fù)回填塊石修孔法進(jìn)行糾孔。若偏孔極為嚴(yán)重，巖面傾角較大，用以上方法都不能解決時，可采用孔底安放炸藥進(jìn)行爆破的方法。

2.4卡鉆

遇到卡鉆時，應(yīng)結(jié)合勘察資料及周邊施工鉆孔情況仔細(xì)分析原因，不可妄動，以免造成越卡越緊或掉鉆事故，當(dāng)錘頭可活動時，可上下提動錘頭，反復(fù)嘗試，有可能提出，或用吊車配合鉆機(jī)提錘。另外，還可以用小錘頭或鉆機(jī)在樁孔一側(cè)沖擊或鉆孔，并配合高壓空氣或高壓水沖射，使卡住的錘頭松動后提出。必要時可使用爆破發(fā)，震松錘，吊車配合提出錘頭或直接找專業(yè)人員進(jìn)入鉆孔破除卡住錘頭的巖石，提出錘頭。

2.5斷樁

針對造成斷樁的原因，可采取以下措施預(yù)防斷樁：①確保選用的混凝土質(zhì)量合格，塌落度與和易性均滿足要求；②盡量安排多顆樁集中灌注，這樣容易保證混凝土的數(shù)量，避免灌注不連續(xù)造成斷樁；③每次灌注時應(yīng)準(zhǔn)備砂石料及水泥，還應(yīng)有相應(yīng)的備用機(jī)械，確保每顆樁都能連續(xù)灌注完成；④灌注過程嚴(yán)密監(jiān)測混凝土面的上升速度，要保證足夠的埋管深度，減少對下部混凝土的擾動。

結(jié)束語：

由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜性和施工中不可預(yù)見的因素太多，使得巖溶地區(qū)的鉆孔灌注樁施工難點較多。我們應(yīng)該在正式施工前，仔細(xì)研讀前期勘察資料，準(zhǔn)確掌握場區(qū)巖溶情況，同時配備擁有豐富經(jīng)驗、熟練操作機(jī)械的人員并進(jìn)行嚴(yán)密的施工組織與管理以確保施工的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]工程地質(zhì)手冊（第四版）.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）.

[3]山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司多個鉆孔灌注樁項目的施工方案設(shè)計.

[4]張偉.房屋建筑工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè).2015.8