巖溶地質(zhì)對(duì)樁基礎(chǔ)施工的影響與應(yīng)對(duì)措施分析

徐志軍

【摘要】我國(guó)分布有大量的巖溶地貌，是世界上巖溶發(fā)育最為典型的區(qū)域之一，熔巖類型多樣復(fù)雜，風(fēng)景絢麗奇特，而正因?yàn)檫@些熔巖地貌的復(fù)雜與較多的不可控因素，給地基基礎(chǔ)施工時(shí)造成了不小阻礙，塌孔、埋鉆等問題造成的質(zhì)量安全事故時(shí)有發(fā)生。樁基礎(chǔ)施工是保證巖溶地區(qū)工程質(zhì)量最重要的環(huán)節(jié)，所以在施工前期應(yīng)該重視對(duì)樁基礎(chǔ)施工的地質(zhì)條件勘測(cè)，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)情況制定科學(xué)合理的施工計(jì)劃與安全防護(hù)。本文分析了巖溶地質(zhì)對(duì)項(xiàng)目樁基礎(chǔ)施工的影響以及施工中常見的問題，并提供了相應(yīng)的處理措施，期望能作為該類型工程今后施工的借鑒。

【關(guān)鍵詞】巖溶地質(zhì);樁基礎(chǔ)施工;應(yīng)對(duì)措施

巖溶地區(qū)施工項(xiàng)目中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶十分發(fā)育，地下水沖擊形成規(guī)模與深淺不一的溶洞，對(duì)樁基礎(chǔ)規(guī)劃與施工形成嚴(yán)重的影響。尤其是規(guī)模較大的項(xiàng)目工程，也較容易受地下水的影響，若前期沒有充分掌握巖土施工允許條件，實(shí)際作業(yè)中反復(fù)調(diào)整基礎(chǔ)樁型，不僅影響正常施工，還會(huì)造成質(zhì)量與安全隱患，甚至帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，工程施工方需要熟悉巖溶地區(qū)地質(zhì)勘察報(bào)告、制定危險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，并不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段提高工程施工質(zhì)量，最大限度降低巖溶地質(zhì)給工程施工釀成的安全問題與經(jīng)濟(jì)流失。

1、巖溶地質(zhì)對(duì)樁基礎(chǔ)施工造成的影響

巖溶地區(qū)受到地下水流侵蝕影響，殘積層與沖洪積有著較強(qiáng)的滲透性，在一定程度上影響了巖溶地區(qū)地層強(qiáng)度的穩(wěn)定性，并影響樁基的承載能力，構(gòu)成溶蝕溝槽、溶洞，易于產(chǎn)生漏漿、卡鉆、埋鉆等情況。如果一味地采用降水處理，不僅有可能使原有溶洞穩(wěn)定性受到破壞，并且嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到整個(gè)工程，以及周圍其他建筑的穩(wěn)定性與安全性。因此，在巖溶地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)地下水資源會(huì)對(duì)工程施工造成影響，就不能再采用巖天然基礎(chǔ)，即溶地質(zhì)原有的土層基礎(chǔ)進(jìn)行筑基。同時(shí)，由于施工頂板厚度與工程穩(wěn)定性和安全性有著直接關(guān)系，所以在對(duì)溶洞頂端進(jìn)行樁基礎(chǔ)工程施工時(shí)，一定要注意巖溶發(fā)育對(duì)工程施工的影響，發(fā)現(xiàn)溶洞頂板厚度不符合要求時(shí)及時(shí)采取基礎(chǔ)層孤石增加持力的方法，確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，制定針對(duì)性處理措施，以便不斷完善施工工藝。

2、常見的巖溶地區(qū)樁型施工時(shí)遇到的問題及應(yīng)對(duì)措施

2.1 沖孔灌注樁

在沖孔灌注樁基礎(chǔ)施工時(shí)，極易因巖溶地質(zhì)不可控因素、施工操作不當(dāng)?shù)仁构こ滩贿_(dá)標(biāo)，如出現(xiàn)埋鉆、卡鉆、漏漿或斷樁等現(xiàn)象。具體體現(xiàn)為，軟弱層中的泥漿護(hù)壁難度較大，而且?guī)r溶部分護(hù)壁塌孔;基巖面溶溝、溶槽施工時(shí)出現(xiàn)卡錘，孔道向巖面方向歪斜;溶洞漏漿很大，混凝土超灌極為嚴(yán)重，造成樁灌注持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間漏漿，斷樁或樁頂標(biāo)高不夠的情況; 清孔不及時(shí)或不徹底，泥漿濃度及泥漿含砂率達(dá)標(biāo)所需時(shí)間較長(zhǎng)，容易導(dǎo)致護(hù)壁二次塌孔;鉆孔施工過程中孔道設(shè)計(jì)不合理時(shí)可能導(dǎo)致孔道向基巖面傾斜。

為盡量減小此類安全問題的出現(xiàn)，工程在施工過程中應(yīng)采取以下相應(yīng)的防護(hù)舉措：

（1）處理過程中要增加溶洞孔填充土的黏性并提高泥漿比重，盡量選用沖程較小的工具處理溶洞頂部，并事先準(zhǔn)備好鉆機(jī)撤退設(shè)備并加固滑車鋼絲繩，防止進(jìn)一步卡鉆;

（2）針對(duì)工程施工時(shí)出現(xiàn)的漏漿現(xiàn)象，可以使用片石加混凝土回填工藝來確保整個(gè)工程物料混合、填充均勻，確保片石和混凝土在溶洞內(nèi)形成一定的結(jié)構(gòu)以后才能進(jìn)行復(fù)沖;

（3）在進(jìn)行基巖面溶槽、溶溝作業(yè)時(shí)，施工方應(yīng)采用預(yù)埋石塊的處理方法，將溶洞成孔傾斜的可能性降到最低;

（4）打孔作業(yè)完成后及時(shí)用清底鉆具清理孔底沉渣，以提高效率，以免影響工程打孔質(zhì)量;

（5）在軟弱層和巖溶部分中施工時(shí)，部分樁可優(yōu)先考慮鋼護(hù)筒護(hù)壁成孔;

（6）制定科學(xué)合理的施工安全預(yù)警機(jī)制，保證一旦工程施工時(shí)出現(xiàn)安全事故，能及時(shí)組織人員和物資實(shí)施補(bǔ)救措施，保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。

2.2 人工挖孔樁

在對(duì)灰?guī)r層進(jìn)行人工挖孔樁施工過程中，巖溶地質(zhì)由于表層溶洞、溶溝、溶槽及串珠狀的發(fā)育，加上流朔狀溶泥的充填物以及豐富的地下水資源，使人工挖孔樁施工難度系數(shù)增大且工程進(jìn)度進(jìn)展緩慢，極大地影響了工程的安全系數(shù)。常見的問題包括但不僅限于：

（1） 灰?guī)r層由于受孔隙水沖擊導(dǎo)致沖洪積層和致殘積層形成流砂、涌水，嚴(yán)重影響工程開挖進(jìn)度和護(hù)壁施工質(zhì)量，一旦出現(xiàn)對(duì)涌水、流砂處理不及時(shí)或處理效果不理想等盲目追求進(jìn)度的情況，極易給整個(gè)建筑施工埋下安全、質(zhì)量隱患，造成嚴(yán)重的安全事故;

（2） 對(duì)巖溶地區(qū)巖溶水和裂縫水變成涌水的征兆不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理;

（3） 對(duì)巖溶中的填充物不能進(jìn)行有效處理，導(dǎo)致阻礙開挖、護(hù)壁工程施工進(jìn)度;

（4） 巖溶地區(qū)的水資源具有極強(qiáng)的流動(dòng)性，所以極易改變泥漿水、灰比例，給工程的澆筑和振搗帶來妨礙，在一定程度上影響泥漿的穩(wěn)固性和樁頭的穩(wěn)定性。

為減少或防止類似事件的發(fā)生，在對(duì)灰?guī)r層進(jìn)行人工挖孔樁施工的時(shí)可參考如下一些具體措施：

（1）先對(duì)整個(gè)施工場(chǎng)地進(jìn)行電阻率法探測(cè)，結(jié)合地質(zhì)勘察資料科學(xué)分析前期地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，歸納整理出該場(chǎng)地會(huì)對(duì)施工造成不良影響的復(fù)雜地質(zhì)的特征，比如溶洞、溶溝、溶槽的分布、走向、埋深和大小;

（2）巖溶地質(zhì)工程施工質(zhì)量在一定程度上取決于對(duì)巖溶地區(qū)地下水的處理，要保證人工挖孔樁施工順利進(jìn)行，必須制定有效的降水措施，而這也必須結(jié)合前期勘測(cè)的巖溶地區(qū)水文探測(cè)結(jié)果;

（3）制定樁基礎(chǔ)施工樁孔分布圖，采用“雙重管高壓旋噴注漿結(jié)合袖閥管注漿”方法和施工工藝對(duì)樁基礎(chǔ)周圍進(jìn)行帷幕設(shè)置，以此阻斷施工過程中的溶洞內(nèi)的地下水、固化溶泥，方便施工，確保安全。

結(jié)語(yǔ)：

巖溶地區(qū)工程施工由于受到復(fù)雜的地質(zhì)影響，存在很多不可控因素，因此對(duì)于施工時(shí)對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)的勘探施加了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)溶溝、溶洞相關(guān)的預(yù)測(cè)工作尤為重要。面對(duì)該挑戰(zhàn)，施工人員應(yīng)設(shè)計(jì)科學(xué)有效的施工方案和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，采用技術(shù)和管理手段將質(zhì)量隱患消除，或者試圖將質(zhì)量隱患降到最低，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)安全施工、節(jié)約成本、提高工程施工質(zhì)量的效果和目標(biāo)。

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