巖溶地質(zhì)條件下的沖孔樁基施工

傅鵬程

（福建省惠寧建設(shè)有限公司，福建 上杭 364200 ）

0 引言

巖溶地質(zhì)條件非常復(fù)雜，所以沖孔樁基的施工工程條件和施工的相關(guān)期限變化也非常大，打孔的合理性需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)施工條件進(jìn)行分析，針對(duì)當(dāng)?shù)鬲?dú)有的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)合理的科學(xué)計(jì)算，從而保證在施工過程中不會(huì)因?yàn)榈刂窏l件的影響導(dǎo)致施工工程停滯不前，要針對(duì)每個(gè)地區(qū)制定個(gè)性化的方案，每根樁進(jìn)行一樁一孔詳細(xì)勘察，確保在短時(shí)間內(nèi)高效完成工程的建設(shè)。本文就以龍巖蓮塘小區(qū)五期項(xiàng)目I 標(biāo)段樁基施工為背景，探討巖溶地質(zhì)下的沖孔樁基施工。

1 巖溶地區(qū)的地質(zhì)條件

1.1 巖溶形成

龍巖地區(qū)屬于典型的喀斯特地貌，其巖溶地層的形成需要特定的地理?xiàng)l件，參照本地區(qū)巖溶地層發(fā)育和條件為，在不同的氣候溫度以及當(dāng)?shù)氐乃髯饔孟滦纬?，?dāng)然也可以在一些碳酸鹽的溶解現(xiàn)象中形成，另外，內(nèi)力作用也是對(duì)應(yīng)地層結(jié)構(gòu)的一種變化因素，例如當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件可以形成斷層或褶皺起伏等現(xiàn)象，這些條件都可以組合，而形成巖溶形式，從而導(dǎo)致地表的水分滲入到深層的地質(zhì)當(dāng)中，使對(duì)應(yīng)的延伸層產(chǎn)生溶解。讓巖溶發(fā)育的一些條件包含降水量以及地表性質(zhì)等等。

1.2 分布特征

獨(dú)特的巖溶地形在一次一次地殼運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期的風(fēng)化溶解中，逐漸形成源自其產(chǎn)生以來的長(zhǎng)時(shí)間溶解，形成了復(fù)雜多變的巖溶地貌。其中包含埋藏型，覆蓋型以及裸露型等不同的地質(zhì)特征類型。

2 巖溶地區(qū)沖孔樁基的施工特點(diǎn)

2.1 施工特點(diǎn)

（1）巖溶洞穴的地形規(guī)模分布十分復(fù)雜，所以導(dǎo)致該地區(qū)的樁基施工會(huì)有不同的特點(diǎn)產(chǎn)生。在巖溶地層中進(jìn)行施工時(shí)，由于巖溶引起的裂縫非常多，一旦進(jìn)行沖擊成孔時(shí)，就容易產(chǎn)生各種各樣的裂痕，使巖溶樁基的泥漿從裂痕處逐漸流出，更有甚時(shí)巖溶裂隙會(huì)與地下暗河相通，進(jìn)尺至溶洞時(shí)，與溶洞連接的暗河承壓水在稀釋泥漿的同時(shí)還有可能造成樁孔冒水，很容易造成地表的塌陷，甚至?xí)斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

（2）該地區(qū)的高強(qiáng)度灰?guī)r特征是可溶性的巖層，所以不容易對(duì)這類地區(qū)的地質(zhì)層進(jìn)行鉆孔，極易出現(xiàn)崩塌。

（3）巖溶地區(qū)的局部具有侵蝕現(xiàn)象，所以在沖孔樁基的建設(shè)過程當(dāng)中，會(huì)在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生波動(dòng)，施工過程中非常容易出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象。

（4）另外，巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)施工和對(duì)應(yīng)的樁基澆筑都是非常困難的，大部分的地區(qū)富含豐富的地下水，想要進(jìn)行鉆探的話，地表下面的泥沙非常難以控制。

（5）大多數(shù)的巖溶地質(zhì)條件都分布在基巖上，在這樣的地理基礎(chǔ)上，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行鉆孔，就可能會(huì)因?yàn)檎{(diào)查過程中遺漏一些洞穴而導(dǎo)致洞穴頂部較小，產(chǎn)生非常大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 施工過程中可能產(chǎn)生的情況

（1）施工過程中非常容易產(chǎn)生孔洞的塌陷，如果在施工過程中的地質(zhì)條件中存在一些巖溶洞穴的連通現(xiàn)象，那么在灌漿的時(shí)候，灌漿表面就有可能會(huì)產(chǎn)生急劇下降的現(xiàn)象，并且在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)到一定的高度，也就是說，非常容易造成孔洞塌陷。在這樣的情況下，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致漏斗狀的地面塌陷，產(chǎn)生不僅僅會(huì)造成施工作業(yè)的材料浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致造成一些不必要的人員安全事故。

（2）灌漿的泄露是施工過程當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在洞穴中進(jìn)行灌漿時(shí)，有一些部分的泥漿會(huì)迅速的流入到對(duì)應(yīng)的孔洞當(dāng)中產(chǎn)生泄露。

（3）埋藏式鉆孔是在孔塌陷時(shí)經(jīng)常發(fā)生的，因?yàn)榈孛娈a(chǎn)生開裂，然后機(jī)械的鉆孔桿發(fā)生變形不容易被拔出，所以就產(chǎn)生了埋藏式的鉆孔。

3 巖溶地區(qū)沖孔樁機(jī)施工的問題以及相關(guān)問題的解決

3.1 巖溶地區(qū)鉆孔的高度控制以及相關(guān)技術(shù)

（1）因?yàn)楝F(xiàn)在施工過程并不能對(duì)巖溶地區(qū)的發(fā)展形成過程以及規(guī)律進(jìn)行充分的了解，所以并不能及時(shí)的控制巖溶地區(qū)的一些地質(zhì)條件影響因素，這就會(huì)對(duì)施工過程中的一些高度控制，增加非常大的難度，并且在施工過程中也存在著非常多的安全隱患。因?yàn)閹r溶地區(qū)具有獨(dú)特的地質(zhì)條件，讓施工過程中的施工人員不能及時(shí)地進(jìn)行勘察和了解，所以不同的地質(zhì)信息以及不準(zhǔn)確的鉆井?dāng)?shù)據(jù)都在施工過程中，會(huì)對(duì)整個(gè)施工的技術(shù)以及高度造成非常大的隱患。

（2）想要解決這樣的相關(guān)問題，就需要在進(jìn)行項(xiàng)目施工之前，提前對(duì)每個(gè)樁基的一樁一孔進(jìn)行探測(cè)。在相關(guān)地區(qū)進(jìn)行充分的了解，保證在大量的數(shù)據(jù)分析以后，對(duì)當(dāng)?shù)氐目锥葱纬梢约岸囱ǚ植记闆r進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)樁其本身的尺寸加強(qiáng)控制，從而為后續(xù)施工建設(shè)的打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證在后續(xù)施工過程中的一些建設(shè)鉆孔都能夠滿足灌注的需要。

3.2 灌漿泄漏和孔洞塌陷

（1）因?yàn)閹r溶地區(qū)的地質(zhì)條件和地理特征非常復(fù)雜，存在著大量的巖溶洞穴，并且洞穴之間經(jīng)常會(huì)存在非常多的串聯(lián)情況，在施工過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生灌注泄露的現(xiàn)象影響打孔的實(shí)際效率。并且對(duì)地下水的影響也非常大，大程度的低壓會(huì)導(dǎo)致孔壁的承受力下降，導(dǎo)致孔洞塌陷頻頻發(fā)生，又因?yàn)閹r溶地址條件的復(fù)雜地理特征，經(jīng)常會(huì)阻礙鉆孔的施工計(jì)劃執(zhí)行，不僅僅會(huì)造成塌陷，有可能還會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）解決該類問題，可以采用一定的方法進(jìn)行控制，例如對(duì)鉆進(jìn)過程中的泥漿濃度進(jìn)行控制，再出現(xiàn)漏液?jiǎn)栴}的時(shí)候，要保證補(bǔ)充的量，能夠滿足施工的相關(guān)使用要求。但施工灌漿的過程當(dāng)中，若是產(chǎn)生泄漏的量過大，那么則可以采用粘土或其他材料混入的方式來進(jìn)行填補(bǔ)，利用打樁機(jī)進(jìn)行小沖程沖壓處理，可以更加高效的來堵住側(cè)漏，從而使沖孔樁機(jī)的質(zhì)量得到保障。

3.3 巖溶地區(qū)的鉆孔傾斜

（1）因?yàn)槭艿綆r溶地區(qū)洞穴以及一些溶槽發(fā)育的條件，會(huì)導(dǎo)致施工過程中產(chǎn)生非常不平整的現(xiàn)象，也有可能會(huì)導(dǎo)致在施工過程中產(chǎn)生鉆孔傾斜或鉆具打滑等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鉆孔偏離原有的計(jì)劃方向，產(chǎn)生偏孔問題。鉆孔工程實(shí)施工作過程當(dāng)中鉆孔不夠垂直，并且不符合施工的建設(shè)要求，就會(huì)使樁基的成樁質(zhì)量降低，并且會(huì)產(chǎn)生一些傾斜的現(xiàn)象。

（2）想要高效的解決應(yīng)對(duì)這類問題，可以選擇利用鉆具使用條件，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征進(jìn)行仔細(xì)分析的方案來進(jìn)行。但施工過程中必須要根據(jù)鉆具的實(shí)際使用情況進(jìn)行分析，結(jié)合鉆具工作時(shí)所表現(xiàn)出的情況，判斷是否產(chǎn)生偏差，再制定下一步的施工計(jì)劃。若在執(zhí)行施工過程中發(fā)現(xiàn)鉆具進(jìn)尺產(chǎn)生了角度偏差，那么應(yīng)該立即停止施工作業(yè)，進(jìn)行黃土、片石或其他材料的填充或采取其它材料進(jìn)行彌補(bǔ)填充，讓產(chǎn)生偏差的部位變得緊實(shí)。如果在施工過程中填補(bǔ)仍然不能滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)需求，那么可以利用混凝土，混合材料來進(jìn)行孔洞填充，讓底面經(jīng)過強(qiáng)有力的受壓之后，形成均勻的底面。當(dāng)然也可以利用沖孔的形式來解決此類問題。在施工過程中，裝置使用已經(jīng)焊上錘牙提升結(jié)構(gòu)并且其對(duì)應(yīng)直徑稍微小一些的后備保護(hù)筒來采取一定的保障保護(hù)措施，以保證沖孔樁基在鉆孔過程中的角度穩(wěn)定。

樁機(jī)施工進(jìn)尺

樁機(jī)垂頭脫落后撈錘

3.4 巖溶地區(qū)沖孔樁基的卡鉆或鉆頭脫落問題

在實(shí)際施工過程當(dāng)中，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)的巖溶洞穴會(huì)存在多種多樣的形式，所以在這樣的條件下進(jìn)行施工，就可能會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)條件的一些因素而導(dǎo)致鉆頭卡鉆或錘頭脫落，進(jìn)而在施工過程當(dāng)中影響施工建設(shè)的整體質(zhì)量，因此必須要采取相關(guān)的措施來提高整體建設(shè)的質(zhì)量。

針對(duì)鉆頭脫落或錘頭掉落等問題，可以利用一些技術(shù)手段來進(jìn)行控制。例如在施工之前，需要對(duì)當(dāng)?shù)氐囊恍┛讛鄥^(qū)域地質(zhì)資料進(jìn)行嚴(yán)格的分析和探討，當(dāng)進(jìn)尺至溶洞上面層時(shí)，可以調(diào)小鉆頭的沖孔行程，即采用低錘密擊模式，用錘頭緩慢的進(jìn)尺作用力錘擊上面層，防止溶洞上面層被擊穿后產(chǎn)生的空錘現(xiàn)象。另外，在施工計(jì)劃的執(zhí)行中，要及時(shí)地對(duì)鉆頭進(jìn)行定期的檢查和修整，保證其使用過程中的安全性。還可以利用提高泥漿質(zhì)量的形式來保證鉆孔孔壁的穩(wěn)定性。若在施工過程中依舊會(huì)產(chǎn)生卡鉆現(xiàn)象或脫落現(xiàn)象，那么需要及時(shí)的再反向泵循環(huán)的條件下進(jìn)行泥漿循環(huán)。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的建設(shè)施工形勢(shì)下，巖溶地區(qū)的沖孔樁基施工難度會(huì)越來越多，會(huì)對(duì)相關(guān)工程建設(shè)及建筑物造成非常大的威脅，也可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)工程的安全隱患增加。所以在后續(xù)進(jìn)行巖溶地區(qū)的沖孔樁基施工需要針對(duì)性的分析相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)條件及環(huán)境條件，正確的評(píng)價(jià)其施工的難易程度，然后針對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)條件、環(huán)境條件并結(jié)合設(shè)備條件進(jìn)行專業(yè)性的施工方案制定。從而提高沖孔樁基的建設(shè)質(zhì)量和效率，為后續(xù)的工程施工提供更加堅(jiān)實(shí)的保障，降低安全事故發(fā)生可能性，同時(shí)也保障了地上建筑的安全性，從基礎(chǔ)質(zhì)量上推動(dòng)工程建設(shè)向前發(fā)展。