巖溶區(qū)灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制研究

魏 巍

貴州有色地質(zhì)工程勘察公司 貴州 貴陽 550005

1 巖溶區(qū)鉆孔灌注樁施工特點(diǎn)分析

1.1 地質(zhì)條件

在喀斯特地貌中，典型特征就是以巖溶地質(zhì)結(jié)構(gòu)為主的結(jié)構(gòu)。其中還包括可溶性的巖層類，比如我們常見的石灰?guī)r、巖鹽以及石膏等。在經(jīng)受地下水的常年侵蝕作用下，導(dǎo)致出現(xiàn)一定的溝壑現(xiàn)象。這些典型的夠狠現(xiàn)象會(huì)為未來的施工進(jìn)程造成一定的阻礙，且極易出現(xiàn)漏漿、坍塌以及埋鉆現(xiàn)象的出現(xiàn)。部分巖溶環(huán)境中還具有包面凹凸不平的狀況，且其本身具有一定的硬度，將會(huì)對施工速度造成限制，且?guī)r溶地形中“V”極易導(dǎo)致施工鉆頭遭到卡住，導(dǎo)致鉆頭的施工方向發(fā)生變化，導(dǎo)致后期的孔位發(fā)生偏移。

1.2 成孔工藝

通常，針對巖溶地區(qū)施工的樁基施工方式主要包括以下幾個(gè)方面 ：

1.2.1 沖擊鉆成孔灌注樁

使用沖擊鉆成孔灌注樁，是借助鉆頭的力量來進(jìn)行的，從而實(shí)現(xiàn)對巖基的鉆孔工作。但是實(shí)際作業(yè)過程中，由于巖基表面不平整的特性，會(huì)對鉆頭造成強(qiáng)烈的沖擊力，一部分“V”型溝巖將鉆頭卡住，將力的方向發(fā)生偏移，出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象。所以，針對此種狀況，應(yīng)該采用適合這一特性的施工工藝，以懸掛、“吊打”的方式進(jìn)行施工。大大縮短了施工行程，且具有一定的頻率，可以有效避免卡鉆的現(xiàn)象，降到斜孔幾率。若是一旦出現(xiàn)斜孔，必須及時(shí)使用混凝土與石塊進(jìn)行填充，該工藝耗時(shí)耗力，且耗費(fèi)資金。

1.2.2 回旋鉆鉆孔灌注樁

在施工過程中，使用回旋鉆進(jìn)行鉆孔和柱樁時(shí)，主要依靠該工藝的逐步鉆進(jìn)直成孔工藝進(jìn)行施工，在這種情況下，可以最大程度上減少或者避免巖石與鉆頭之間出現(xiàn)卡或碰撞現(xiàn)象。在進(jìn)行實(shí)際施工過程中，一旦有斜孔現(xiàn)象發(fā)生，就要對控制鉆頭的鉆桿進(jìn)行重復(fù)拉動(dòng)作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)不斷做工的目的達(dá)到對斜孔狀況的有效修復(fù)。

1.3 混凝土灌注特點(diǎn)

在巖溶環(huán)境中進(jìn)行灌裝作業(yè)時(shí)，針對混凝土的灌注作業(yè)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.3.1 具有較大的擴(kuò)散量

在針對溶洞填充過程中，主要包括全填充以及半填充兩種，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對鉆孔作業(yè)的有效支撐，在此期間，還要對溶洞中的地下水環(huán)境進(jìn)行探測，混凝土的灌注過程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)填入，在此期間，會(huì)造成大量的混凝土損耗，且擴(kuò)散程度可以達(dá)到本身面積的達(dá)6-7倍。

1.3.2 容易發(fā)生斷樁或者縮頸

在對巖溶區(qū)進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)過程中，需將澆筑工作分為兩個(gè)注意事項(xiàng)，首先應(yīng)該利用混凝土上升慢的特性，對巖溶洞進(jìn)行緩慢澆筑工作。在此過程中，由于導(dǎo)管升高速率控制的不得當(dāng)，便會(huì)出現(xiàn)混凝土脫離導(dǎo)管的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致施工過程中發(fā)生縮頸以及斷樁的結(jié)局出現(xiàn)。

2 巖溶區(qū)鉆孔灌注粧施工技術(shù)

2.1 一般溶洞處理技術(shù)

在針對巖溶懂得考察過程中，我們發(fā)現(xiàn)鹽溶洞的厚度一般不超過一定的范圍，相對來說孔壁不厚，所以在進(jìn)行填充作業(yè)時(shí)，統(tǒng)一采用第四系覆蓋層進(jìn)行填充作業(yè)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)而采用混合好的泥漿進(jìn)行護(hù)壁工作。與此同時(shí)，要時(shí)刻注意泥漿的實(shí)際比重，以1.4 g/cm3以上為標(biāo)準(zhǔn)，隨后，在泥漿護(hù)壁工藝的基礎(chǔ)上使用半干黏土以及碎石塊進(jìn)行反復(fù)回填壓實(shí)，進(jìn)而再使用水泥進(jìn)行密集施工。最后一步，將一層鋼護(hù)筒在使用灌裝技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行灌裝作業(yè)的后續(xù)跟進(jìn)實(shí)現(xiàn)，以保障后期巖溶洞鉆孔灌裝柱技術(shù)的順利開展與實(shí)施。而且還可以最大程度上避免鹽溶洞后期的坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2 特大型溶洞處理技術(shù)

在進(jìn)行對巖溶洞的考察過程中，一般情況下我們將特大溶洞定義為800cm以上的鹽溶洞壁厚為標(biāo)準(zhǔn)。如若鹽溶洞出現(xiàn)塌方或者泥石流覆蓋時(shí)，為了保障鉆孔技術(shù)的有效進(jìn)行，我們可以在問題出現(xiàn)之前采用超前鉆孔技術(shù)，以保障后期灌裝技術(shù)的有效進(jìn)行，超前鉆孔作業(yè)，主要依靠單純單層或者雙層的鋼護(hù)筒進(jìn)行跟進(jìn)。

2.2.1 沖進(jìn)施工

在實(shí)際施工過程中，針對砂礫層的鉆孔作業(yè)，可以將錘高度進(jìn)行調(diào)整，40-60cm之間為最佳，其中可以使用中速對松軟砂礫進(jìn)行施工，使用低俗對流沙進(jìn)行施工。

2.2.2 對鋼護(hù)筒進(jìn)行下放

鋼套管施工在鉆孔施工過程中是一個(gè)難點(diǎn)。因此保障其施工質(zhì)量可以有效保障鹽溶洞鉆孔技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，鋼套管安裝完成后，由全站儀進(jìn)行復(fù)核，并由吊車進(jìn)行調(diào)整，確保鋼套管施工滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2.3 封底混凝土施工完成

鋼套管有效下放后，后蓋混凝土的施工應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行。一般情況下，將混凝土的底部厚度設(shè)定在400cm左右。

3 終孔位置確定

巖溶地區(qū)的變化規(guī)律是無常形式的，所以在該地區(qū)進(jìn)行樁基持力層的選定有一定的難度。首先要以適中的詳細(xì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合考察所得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效分析，然后確定終孔：

(1)使用設(shè)計(jì)值終孔，可以建立在相關(guān)資料保持一致的基礎(chǔ)上。

(2)如果相關(guān)資料難以保障一致，在必要情況下進(jìn)行加補(bǔ)鉆孔的施工，最終實(shí)現(xiàn)終孔位置的確定。

(3)若加補(bǔ)的鉆孔的反映一段存在溶洞，且相對厚度比3倍的樁徑要小時(shí)，要進(jìn)行對溶洞及斷樁持力層存在的溶隙進(jìn)行填補(bǔ)、壓實(shí)作業(yè)。

結(jié)語

綜上所述，文中基于某巖溶區(qū)的基礎(chǔ)施工案例進(jìn)行研究，并對巖溶區(qū)復(fù)雜地形進(jìn)行充分考慮，進(jìn)而對成樁工藝以及溶洞的處理措施提出相應(yīng)的處理措施。在針對成樁質(zhì)量的檢測分析中發(fā)現(xiàn)，采取的相關(guān)措施有助于巖洞處理，并且對樁身的完整性與承載力均有所滿足。