灌注樁地底溶洞檢測(cè)技術(shù)研究

段 晨，劉 義

（清遠(yuǎn)市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)站，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

1 灌注樁地底溶洞檢測(cè)技術(shù)的意義

全世界巖溶地區(qū)的面積大約占總陸地面積的12%，而在我國(guó)巖溶大部分分布在資源豐富、人口稠密地區(qū)。在我國(guó)，加上被覆蓋和埋藏于地下的碳酸類(lèi)巖石的面積足足有363萬(wàn)km2，占總國(guó)土面積960萬(wàn)km2面積的30%以上。我國(guó)巖溶最為發(fā)育的地方在西南的云南、貴州、廣西、四川、重慶，以及中南的湖南、湖北、廣東，這些地區(qū)一起構(gòu)成世界上最大連片的裸露型巖溶區(qū)。文章選取的清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園就是位于廣東省。

在地形地質(zhì)情況復(fù)雜且含有灰?guī)r等大量可溶巖的地區(qū)，地下溶洞通常較為發(fā)達(dá)，會(huì)給該地區(qū)帶來(lái)相應(yīng)的地下溶洞災(zāi)害。在這樣的地區(qū)進(jìn)行建筑作業(yè)要探查其樁底是否存在溶洞，若存在溶洞，需探查其溶洞規(guī)模。對(duì)后續(xù)洞內(nèi)充填情況、樁基與溶洞所處位置關(guān)系等因素的判斷處理都會(huì)嚴(yán)重影響建筑樁基的安全性、可靠性，這是整個(gè)從事建筑行業(yè)的人員所擔(dān)心的問(wèn)題。為了消除相應(yīng)的工程安全隱患，需要在成樁前后對(duì)樁底溶洞的發(fā)育情況進(jìn)行檢測(cè)。市面上有好幾種對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)的方式方法，但是結(jié)果并非盡善盡美，因此需要進(jìn)一步探討研究。文章主要對(duì)清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園的幾座建筑進(jìn)行分析，探討鉆芯法灌注樁在成樁后對(duì)地底溶洞的檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

2 地底溶洞的檢測(cè)技術(shù)概述

目前，用于樁基檢測(cè)的方法主要有鉆芯法、超聲波法、低應(yīng)變反射波法等。其中，鉆芯法是比較常見(jiàn)的一種檢測(cè)方法，大多適用于混凝土灌注樁檢測(cè)的情況。鉆芯法檢測(cè)方便，場(chǎng)地要求比較寬松，且操作方便，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和后期的芯樣強(qiáng)度抗壓數(shù)據(jù)直接對(duì)混凝土樁身狀況進(jìn)行分析測(cè)評(píng)。目前，鉆芯法已成為眾多檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)現(xiàn)澆濕凝土灌注樁成樁質(zhì)量常使用的樁基檢測(cè)手法之一。鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)取樣圖如圖1所示。

圖1 鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)取樣圖

3 鉆芯法的取樣檢測(cè)程序

3.1 確定檢測(cè)時(shí)間

在進(jìn)行鉆芯法測(cè)試之前務(wù)必保證混凝土達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度，一般要讓混凝土能夠達(dá)到28d的土齡。如果達(dá)不到28d，應(yīng)盡可能保證預(yù)留的混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度。

3.2 鉆孔位置

在選取鉆孔位置時(shí)，要結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求和進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的缺陷位置而定。通常情況下，鉆芯孔的位置只有1個(gè)時(shí)，鉆孔位置應(yīng)該選擇定在高樁中心10～15cm處；最佳鉆孔達(dá)2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，打孔位置應(yīng)定在離樁中心0.15～0.25d處最為合適，并且分部要盡可能均勻?qū)ΨQ(chēng)。清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園檢測(cè)樁的設(shè)計(jì)施工資料如表1所示。

3.3 樁端持力層鉆深

根據(jù)約定的設(shè)計(jì)要求確定樁端持力層鉆探的深度。受檢樁至少要保持每根柱要1孔，其他鉆芯孔應(yīng)達(dá)到1.0m或以上。如設(shè)計(jì)無(wú)明確約定時(shí)，鉆探深度至少應(yīng)達(dá)樁徑的3倍，并且要達(dá)3m或以上。

3.4 鉆芯取樣操作過(guò)程中的要求

（1）保證鉆機(jī)底座牢固水平，不會(huì)因?yàn)樽鳂I(yè)產(chǎn)生位移。樁頂面離鉆機(jī)底座較遠(yuǎn)時(shí)要安裝牢固垂直的孔口管?？卓谥行囊豌@機(jī)立軸中心、天輪中心保持在同一鉛垂線(xiàn)上。一定要注意保證鉆機(jī)鉆芯時(shí)機(jī)器位置固定，鉆芯孔垂直度偏差控制在0.5%以?xún)?nèi)。

（2）控制鉆芯的速度，保證鉆孔內(nèi)循環(huán)水流的充足供應(yīng)，不能中斷。每次進(jìn)尺應(yīng)保持在1.5m以?xún)?nèi)，到達(dá)柱子底部時(shí)，應(yīng)采用適宜的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測(cè)量沉渣厚度。使用合適的方法對(duì)持力層巖土性狀進(jìn)行有效鑒別。

（3）提取鉆芯樣本時(shí)應(yīng)注意保護(hù)鉆頭和擴(kuò)孔器不能隨意敲打設(shè)備。把樣本放進(jìn)樣本收納箱里的時(shí)候應(yīng)該遵照從上至下的順序，并依次在樣本上標(biāo)注次數(shù)、塊號(hào)、該回次總塊數(shù)。鉆取樣本的情況要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行及時(shí)有效的記錄，柱子底部沉渣和持力層等有關(guān)數(shù)據(jù)資料要詳細(xì)記錄。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前先要確定樣本的外觀(guān)是否符合相關(guān)規(guī)定，其表面平滑度和垂直度一定要符合標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)重新取樣。在實(shí)驗(yàn)前，要先把樣本浸泡在清水中至少12h。實(shí)驗(yàn)一定要合乎相關(guān)的操作規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證結(jié)果的科學(xué)準(zhǔn)確性。

4 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

混凝土自身的質(zhì)量必須過(guò)關(guān)，不能出現(xiàn)松散、蜂窩、麻面、氣孔，混凝土本身不能出現(xiàn)斷面、膠結(jié)等現(xiàn)象；駐地沉渣必須合乎相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求；柱子底部持力層的巖土性狀強(qiáng)度和厚度符合相關(guān)規(guī)定和約定要求；樁長(zhǎng)符合施工記錄。清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園檢測(cè)樁混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度及其代表值如表2所示。

與此同時(shí)，還需要對(duì)柱子本身的狀況進(jìn)行評(píng)判，務(wù)必保持表面光滑、柱身緊實(shí)；還要對(duì)相關(guān)硬度和承重能力進(jìn)行檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)，一切符合相關(guān)規(guī)定才可以。如表3所示。

表1 清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園檢測(cè)樁的設(shè)計(jì)施工資料

表2 清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園檢測(cè)樁混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度及其代表值 單位：MPa

表3 清遠(yuǎn)市新城8號(hào)區(qū)鹿鳴路1號(hào)的麗江花園檢測(cè)樁混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度及其代表值表 單位：MPa

5 常見(jiàn)操作問(wèn)題

在取樣環(huán)節(jié)操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致取出的樣品不符合相關(guān)規(guī)定，更有甚者取不出樣品。對(duì)此，在取樣時(shí)一定要保證垂直取樣，注意機(jī)器要穩(wěn)固，鉆頭不要歪斜；還需結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況，保證無(wú)滲水問(wèn)題，也不能因場(chǎng)地不穩(wěn)或出現(xiàn)顫動(dòng)導(dǎo)致機(jī)器作業(yè)不穩(wěn)固。另外，對(duì)選取抽取樣本的位置判斷不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致樣本的代表性不強(qiáng)，無(wú)法進(jìn)一步輔佐實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這就需要相關(guān)人員在選取樣本時(shí)多次實(shí)地考察、多方考證，不要盲目決定。

6 結(jié)束語(yǔ)

地下溶洞災(zāi)害作為一種地質(zhì)問(wèn)題會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝说纳钤斐珊艽蟮挠绊?，因此有必要在施工之前?duì)地底的地形進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)溶洞的填補(bǔ)等補(bǔ)救措施都是為了能夠順利打樁，然后進(jìn)行相關(guān)的建筑作業(yè)。在對(duì)打樁的混凝土柱質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，一般選取對(duì)場(chǎng)地要求不嚴(yán)格、好操作的鉆芯法進(jìn)行測(cè)試。在選取樣本的時(shí)候，要注意保證機(jī)器作業(yè)的穩(wěn)固性以及鉆頭作業(yè)的垂直性，確保樣本質(zhì)量。