淺談溶洞樁基施工控制要點(diǎn)

【摘要】針對(duì)巖溶地區(qū)的建設(shè)工程項(xiàng)目，如何采取有效的措施來解決溶洞樁基施工困難已變得越來越重要。杭師大附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校項(xiàng)目，處于巖溶中等發(fā)育地區(qū)，采用“一樁一勘”地質(zhì)勘探，溶洞樁采用沖擊式鉆機(jī)施工，并制定切實(shí)可行的處理措施，確保樁基質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】溶洞；樁基；沖擊式鉆機(jī)；處理措施

1、工程概況

杭師大附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校項(xiàng)目位于杭州市余杭區(qū)未來科技城（海創(chuàng)園）文一西路以北，建設(shè)用地約150畝，總建筑面積約15萬㎡，包括幼兒園、小學(xué)部、初中部、高中部、六藝天元樓、國(guó)際交流中心、宿舍樓等單體，并有400m操場(chǎng)地下室。樁基共計(jì)1495根，樁徑600 mm～1000 mm不等，混凝土標(biāo)號(hào)為C30，溶洞樁采用沖擊式鉆機(jī)施工。整體功能分區(qū)明確，400米運(yùn)動(dòng)區(qū)設(shè)置于基地西北側(cè)，為初中、高中服務(wù)，200米運(yùn)動(dòng)場(chǎng)設(shè)置于東南側(cè)，為小學(xué)服務(wù)。在校園南北廣場(chǎng)設(shè)置樹陣禮儀廣場(chǎng)，簡(jiǎn)潔大氣，在東西內(nèi)院打造江南園林景觀，均能享受園林景觀，同時(shí)每個(gè)學(xué)部在開放底層的同時(shí)，均采用內(nèi)院式布局營(yíng)造景觀院落空間。校區(qū)主入口設(shè)置在工業(yè)路上，為初中、高中的形象出入口；北側(cè)道路設(shè)小學(xué)和宿舍的形象出入口，南北廣場(chǎng)連通城市綠軸，形成視線通廊。西南側(cè)設(shè)置供國(guó)際交流中心使用的出入口廣場(chǎng)，與南面萬達(dá)廣場(chǎng)形成銜接；東北側(cè)設(shè)置幼兒園獨(dú)立的出入口；以此達(dá)到各個(gè)年齡段和不同需求人群獨(dú)立出入的口部。

2、地質(zhì)勘探情況概述

根據(jù)前期地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)施工場(chǎng)地內(nèi)分布巖溶，建設(shè)單位組織了專家論證，并確定實(shí)施“一樁一勘”。EPC總承包單位對(duì)該場(chǎng)地進(jìn)行了“一樁一勘”施工勘探，揭露出的地層自上而下分別為雜填土、粘土、粉砂、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r、中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r（砂巖、英安巖等）、溶洞，溶洞沿水平方向及垂直方向均有發(fā)育，大小不一，有的呈串珠狀，溶洞的充填形式為全充填、半充填及無充填。

溶洞充填情況

3、溶洞樁施工控制要點(diǎn)

3.1地質(zhì)勘探

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑且不小于5m范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)應(yīng)無巖體臨空面。

地質(zhì)勘探采用“一樁一勘”，并保證鉆至持力層（中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r）5米且無溶洞，若在5米內(nèi)發(fā)現(xiàn)溶洞，繼續(xù)往下鉆探直至滿足以上設(shè)計(jì)要求。

3.2物資準(zhǔn)備

雖然本項(xiàng)目有較為詳細(xì)的鉆孔資料，但是由于地勘鉆桿較小，導(dǎo)致溶洞數(shù)據(jù)有偏差。在回旋鉆機(jī)施工非溶洞樁基時(shí)發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象：鉆桿進(jìn)尺突然加快、泥漿面陡然下降、鋼絲繩擺動(dòng)過大等情況，判定為遇到溶洞。鑒于這種情況，應(yīng)在回旋鉆機(jī)施工區(qū)域備足黏土、片石、水泥等回填材料以及沖擊式鉆機(jī)、挖機(jī)等機(jī)械設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象回旋鉆機(jī)立即停止施工，改用沖擊式鉆機(jī)，并嚴(yán)格按照溶洞處理方案中回填黏土、片石等方法進(jìn)行回填。

3.3溶洞處理方案

方案一：溶洞樁采用素混凝土回填堵孔，待混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度后，繼續(xù)用沖擊式鉆機(jī)進(jìn)行施工。

方案二：溶洞樁根據(jù)洞徑大小分別采用回填粘土沖孔固壁法（小型溶洞）、片石粘土堵洞筑壁法（中型溶洞）、片石水泥土造槳法（大型溶洞）。

根據(jù)對(duì)比，方案二較方案一成本低、工期短，因此本項(xiàng)目溶洞樁施工采用方案二。

3.4混凝土灌注

根據(jù)溶洞樁的試樁工作，溶洞樁在混凝土澆筑后存在混凝土下沉現(xiàn)象，嚴(yán)重影響樁身完整性。因此，項(xiàng)目部根據(jù)樁頂標(biāo)高位置不同采取不同措施：樁頂標(biāo)高在地面附近時(shí)，混凝土澆筑至超灌標(biāo)高，在2小時(shí)內(nèi)由專人看守，間隔半小時(shí)撈混凝土以確定混凝土是否下沉，若混凝土面下沉則需要補(bǔ)澆混凝土；樁頂標(biāo)高在地面以下超過5m時(shí)，混凝土超灌高度增大至4m，以保證樁身質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

樁基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，施工中對(duì)溶洞樁基的處理要求高、施工技術(shù)性強(qiáng)，施工中處理不當(dāng)將會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失及施工安全事故。因此，施工前要加強(qiáng)地質(zhì)勘探，并根據(jù)地質(zhì)條件及溶洞類型的不同，考慮經(jīng)濟(jì)性、合理性、有效性，綜合分析、全面比較、精心制定切實(shí)可行的施工處理措施，在施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，就能解決溶洞樁基的施工技術(shù)難題，在保證施工安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007）

[2]交通世界2017（Z1）《巖溶地區(qū)樁基施工處理方法》

[3]工程技術(shù)：文摘版，《淺談橋梁樁基施工中溶洞處理技術(shù)》

作者簡(jiǎn)介：

盛春偉，中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江杭州。