巖溶地區(qū)地基處理及樁基施工技術(shù)研究

鐘志彬

（福建省恒盛鑫建筑工程有限公司，福建龍巖 364000）

0 引言

巖溶地區(qū)地基處理具有一定的難度，應(yīng)注重地基的處理流程，防止地基處理過程中出現(xiàn)問題，提高地基處理方法的有效性。巖溶地區(qū)是一種重要的地貌條件，容易引起塌陷、滲透等問題，需要積極對(duì)地基采取處理措施，保證能夠更好地進(jìn)行地基施工。樁基是提高地基穩(wěn)固性的關(guān)鍵，應(yīng)重視樁基的施工流程，采用有利的施工措施，使樁基具有良好的承載力。

1 工程概況

廈蓉高速公路擴(kuò)建工程A6 標(biāo)紅坊互通工程M 主線橋，樁基55 根、樁徑2.0～2.2m，樁長(zhǎng)最長(zhǎng)88m，樁位處溶洞發(fā)育，大型溶洞、多層溶洞頻現(xiàn)。大型溶洞主要為大型多層半充填溶洞，溶洞區(qū)厚度一般在30m左右。多層溶洞一般為5～7 層，單層高度一般在1～7m，最大達(dá)10.7m。地質(zhì)條件復(fù)雜，深水溶洞處理和穿越溶洞鉆孔施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。巖溶地區(qū)地質(zhì)采用護(hù)筒跟進(jìn)進(jìn)行處理，能夠保障深水區(qū)的巖溶地區(qū)特性，確保地基之間能夠連成一個(gè)整體，提高巖溶地區(qū)地基的穩(wěn)定性。

2 巖溶地區(qū)地基處理方法分析

2.1 準(zhǔn)備工作

巖溶地區(qū)地基處理需要做好準(zhǔn)備工作，構(gòu)建完善的地基處理?xiàng)l件，防止地基施工過程中發(fā)生質(zhì)量問題，提高地基的質(zhì)量。地基施工需要對(duì)溶洞情況進(jìn)行探查，確保地基能夠采用樁基進(jìn)行處理，保障地基處理準(zhǔn)備的充分性。巖溶地區(qū)地基處理具有一定的難度，需要對(duì)地基處理過程引起重視，確定溶洞的分層標(biāo)高、填充體情況等。對(duì)于地質(zhì)較為復(fù)雜的部分，需要鉆2～3 個(gè)地質(zhì)孔進(jìn)行探查，確定地質(zhì)的實(shí)際組成狀況，構(gòu)建良好的地質(zhì)探測(cè)條件，掌握溶洞地基的具體狀況。溶洞地基探查結(jié)束后，需要對(duì)地基狀況進(jìn)行分類，使地基可以更好地投入使用。判斷地基是否存在空溶洞狀況，溶洞地基是否具有良好的填充條件，按照一定的層次進(jìn)行處理，保證溶洞地基處理處于有利條件。

2.2 塌陷處理

巖溶地區(qū)地基存在塌陷的風(fēng)險(xiǎn)，需要嚴(yán)格對(duì)塌陷問題進(jìn)行處理，提高地基的強(qiáng)度及承載力。地基處理具有一定的難度，需要提高對(duì)塌陷的抑制作用，通常情況下，巖溶地區(qū)地基塌陷主要由水流沖擊引起，導(dǎo)致巖層出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致空層的出現(xiàn)，使得地基的承載效果不足。對(duì)地基塌陷進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)掌握巖層的埋深狀況，通過夯實(shí)、填充等地基處理技術(shù)，解決地基的空層問題，使地基能夠保持良好的密度，同時(shí)提高地基的強(qiáng)度，對(duì)巖溶地區(qū)地基的塌陷采取防控措施。塌陷是巖溶地區(qū)地基的常見問題，關(guān)系到地基的穩(wěn)定性，需要保證地基具有良好的壓縮性，具有良好承重范圍的同時(shí)降低地基的塌陷概率，使地基能夠更好地投入使用。

2.3 防滲處理

滲漏對(duì)巖溶地區(qū)地基的影響較大，地下水對(duì)地基環(huán)境具有侵蝕作用，使地基的結(jié)構(gòu)遭到破壞，需要提高對(duì)地基結(jié)構(gòu)的防護(hù)作用，使地基環(huán)境能夠穩(wěn)定地運(yùn)作。在防滲處理過程中，應(yīng)做好地基的排水工作，將水流及時(shí)排到地基環(huán)境外，降低滲透對(duì)地基的威脅。在巖溶地區(qū)地基環(huán)境中，需要注重排水溝的設(shè)置，提高地基的排水能力，使地基處于完善的防滲環(huán)境中。在滲漏處理方面，可以采用堵、截、圍等措施，加強(qiáng)對(duì)地基滲漏問題的疏導(dǎo)工作。同時(shí)，需要提高地基防水層的厚度，確保防水層厚度不低于20mm，否則會(huì)影響地基對(duì)水源的阻隔效果，對(duì)地基造成較大的破壞。防水防滲是地基處理的重要工作，能夠延長(zhǎng)地基的使用壽命，保障巖溶地區(qū)地基施工的規(guī)范性。

2.4 擊穿處理

在溶洞鉆孔過程中，存在擊穿的情況，需要做好溶洞的擊穿處理，確保溶洞能夠順利進(jìn)行灌漿，保障溶洞地基施工能夠順利進(jìn)行。在少量漏漿情況下，可以采用回填法進(jìn)行處理，將片石作為主要回填材料，提高對(duì)漏漿部位的堵塞作用。當(dāng)空腔較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行護(hù)筒跟進(jìn)，通過護(hù)筒對(duì)回填后的孔壁進(jìn)行防護(hù)，避免對(duì)回填鉆孔過程造成影響。在大量漏漿的情況下，封堵過程具有較大的難度，需要構(gòu)建完善的封堵方案。采用2.4m 鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，確保溶洞范圍內(nèi)無凸石、斜巖等，將鉆頭鉆到孔底。同時(shí)，需要做好護(hù)筒跟進(jìn)工作，提高對(duì)孔壁的保護(hù)作用，防止鉆進(jìn)時(shí)對(duì)孔壁造成損傷。接著再對(duì)鉆孔進(jìn)行填充，完成相應(yīng)的封堵工作。

3 巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)分析

3.1 測(cè)量放樣

為了提高樁基施工的準(zhǔn)確性，需要做好測(cè)量放樣工作，使樁基能夠更好地使用，保障樁基施工過程能夠順利進(jìn)行。在樁基施工過程中，需要進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以圖紙作為放樣的依據(jù)，保障樁基施工能夠取得良好的效果，對(duì)樁基的位置進(jìn)行準(zhǔn)確安排，提高地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。測(cè)量放樣是實(shí)現(xiàn)鉆孔施工的關(guān)鍵，需要確保放樣精度在20mm 以內(nèi)，提高放樣精度的控制效果，保障放樣過程能夠有序開展，防止放樣過程出現(xiàn)偏差。通過測(cè)量放樣施工，提高樁基施工的有序化和流程化，便于對(duì)鉆孔的順序進(jìn)行標(biāo)注，使鉆孔過程能夠得到嚴(yán)格控制，保證樁基施工方法的有效性。測(cè)量放樣需要做好核驗(yàn)工作，對(duì)放樣過程進(jìn)行進(jìn)一步的檢查，及時(shí)對(duì)放樣問題進(jìn)行糾正，提高測(cè)量放樣偏差的控制效果。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

鉆孔前應(yīng)做好護(hù)筒的埋設(shè)工作，提高對(duì)孔壁的保護(hù)作用，防止鉆孔過程中對(duì)孔壁造成損傷（見圖1）。該工程中，首層采用2.8m 鋼護(hù)筒，壁厚16mm，作為首層護(hù)筒下設(shè)，下設(shè)采用2.4m 沖擊鉆進(jìn)行鉆進(jìn)，確保護(hù)筒與鉆機(jī)的匹配性，保障護(hù)筒能夠發(fā)揮出主要作用。在護(hù)筒埋設(shè)過程中，需要做好跟進(jìn)工作，確保首層護(hù)筒到達(dá)卵石層底部以下30cm，對(duì)護(hù)筒的保護(hù)作用進(jìn)行延伸。護(hù)筒一般由鋼結(jié)構(gòu)組成，為了確保護(hù)筒易于使用，需要確保護(hù)筒的長(zhǎng)度在2.5～3.0m 之間，使護(hù)筒能夠有效地推進(jìn)，保障護(hù)筒能夠得到規(guī)范使用。在護(hù)筒使用過程中，需要做好偏差方面的控制，傾斜偏差不能超過1%，否則將會(huì)導(dǎo)致偏差逐漸發(fā)生累積，導(dǎo)致護(hù)筒逐漸偏移原有的方向，影響護(hù)筒對(duì)孔壁的保護(hù)作用。

圖1 護(hù)筒圖

3.3 鉆挖成孔

在鉆孔過程中，鉆頭與護(hù)筒需要有效地跟進(jìn)，保證鉆孔能夠順利地形成，提高鉆孔的質(zhì)量。鉆孔時(shí)需要及時(shí)對(duì)鉆渣進(jìn)行清理，防止對(duì)鉆進(jìn)過程造成影響，采用規(guī)范化的鉆進(jìn)形式。鉆頭鉆進(jìn)溶洞頂2m 處時(shí)，需要立即停止鉆進(jìn)操作，并且設(shè)置成二層護(hù)筒，對(duì)鉆孔進(jìn)行進(jìn)一步的防護(hù)，使鉆孔能夠得到全方位防護(hù)。而且，需要更換成小沖擊的鉆頭，使鉆頭能夠充分發(fā)揮作用，將沖擊力限制在一定水平，防止對(duì)溶洞造成較大的影響。通過這種方式，可以有效地避免溶洞發(fā)生擊穿現(xiàn)象，防止灌漿時(shí)出現(xiàn)泥漿流失的情況，對(duì)灌漿效果進(jìn)行鞏固，保障樁基的澆筑質(zhì)量。在鉆孔過程中，需要確保鉆頭處于勻速鉆進(jìn)狀態(tài)，有助于形成穩(wěn)定的鉆孔結(jié)構(gòu)，確保鉆孔能夠一次成型，提高鉆孔效率的控制水平。鉆孔工作完成后，需要對(duì)成孔進(jìn)行檢查，包括孔位、孔深、孔徑等，保證鉆孔的標(biāo)準(zhǔn)化程度。以孔徑檢查為例，需要對(duì)偏差狀況進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)容許偏差進(jìn)行控制，提高對(duì)鉆孔質(zhì)量的監(jiān)理效果。另外，還需要對(duì)鉆孔進(jìn)行清理，清除鉆孔內(nèi)部的雜質(zhì)，防止內(nèi)部存在大量的沉渣，不僅導(dǎo)致鋼筋籠無法沉底，還會(huì)影響灌漿質(zhì)量。鉆孔采用空氣反循環(huán)法進(jìn)行清理，將導(dǎo)管伸入到鉆孔底部，將沉渣抽離孔底，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)清孔的目的。

3.4 鋼筋籠安裝

鋼筋籠是提高樁基強(qiáng)度的關(guān)鍵，需要對(duì)鋼筋籠的安裝過程引起重視，確保鋼筋籠的規(guī)格能夠符合要求，保障鋼筋籠能夠順利完成安裝（見圖2）。鋼筋籠需要滿足技術(shù)指標(biāo)要求，嚴(yán)格做好偏差控制工作，具體控制指標(biāo)如下：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，鋼籠直徑±10mm，鋼籠長(zhǎng)度±50mm。確定鋼筋籠規(guī)格滿足要求后，才能進(jìn)行放籠操作，能夠有效地保證鋼筋籠的強(qiáng)度，使鋼筋具有穩(wěn)固的狀態(tài)，提高鋼筋籠安裝的穩(wěn)定性。鋼筋籠外側(cè)需要設(shè)置保護(hù)墊，避免鋼筋與孔壁發(fā)生碰撞，提高鋼筋籠的安裝效果。鋼筋籠的安裝具有一定的復(fù)雜性，為保證鋼筋籠的接頭牢固，需要采用對(duì)焊的方式，確保焊縫間距不小于0.3 倍鋼筋直徑，注重鋼筋的規(guī)范化焊接。鋼筋籠的接頭數(shù)量不能超過50%，否則將會(huì)影響鋼筋籠的整體強(qiáng)度。鋼筋籠應(yīng)安裝在鉆孔的中心位置，確保兩者的中心具有良好的重疊狀態(tài)，偏差不能超過20mm，對(duì)鋼筋籠的安裝位置進(jìn)行對(duì)正。上述步驟完成后，需要采用保護(hù)墊進(jìn)行固定，減少灌漿過程對(duì)鋼筋籠的沖擊，保障樁基強(qiáng)度的控制效果。

圖2 鋼筋籠圖

3.5 灌注混凝土

鋼筋籠安裝就位后，需要對(duì)混凝土進(jìn)行灌注，對(duì)樁基進(jìn)行澆灌?；炷翝补鄳?yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，控制好骨料顆粒的粒度，確保粒度不超過10mm，使混凝土能夠順利通過鋼筋籠網(wǎng)孔，確?；炷僚c鋼筋籠能夠充分接觸，保障樁基具有良好的整體強(qiáng)度，提高樁基的澆筑質(zhì)量。第二，在澆筑過程中，需要做好鋼筋籠的變形控制，避免出現(xiàn)較大的澆筑壓力，導(dǎo)致鋼筋籠因沖擊而變形，使?jié)仓^程與鋼筋籠的質(zhì)量相兼顧。第三，需要提高鋼筋籠的抗浮能力，可以采用加焊重物的方式，使鋼筋籠具有足夠的重量，保障樁基澆筑過程能夠順利完成。

在樁基澆筑過程中，需要對(duì)混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行控制，保證混凝土樁體的穩(wěn)固性。混凝土澆筑具有坍落度的要求，通常會(huì)使樁體下降2～3cm，對(duì)高度不足的樁體，需要及時(shí)進(jìn)行填補(bǔ)，提高對(duì)樁體高度的控制效果。混凝土澆筑應(yīng)做好振搗工作，確保混凝土顆粒間能夠密實(shí)接觸。同時(shí)，可以防止混凝土內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，使樁基能夠保持良好的強(qiáng)度，提高樁體控制的穩(wěn)定性。在振搗作用下，有助于混凝土之間的均勻混合，保障混合控制效果的充分性。在混凝土灌注過程中，需要注重自身的流動(dòng)性，對(duì)護(hù)壁進(jìn)行開孔處理，提高混凝土流動(dòng)的暢通性，避免內(nèi)部產(chǎn)生壓力環(huán)境，導(dǎo)致混凝土無法順利完成澆筑。

3.6 質(zhì)量控制

巖溶地區(qū)地基施工需要做好質(zhì)量控制，遵守《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）的要求，確保地基處理的規(guī)范性，保證樁基具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在地基施工過程中，需要注重質(zhì)量控制措施的應(yīng)用，對(duì)放樣情況與測(cè)量記錄進(jìn)行檢查，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)，保障地基能夠正確地進(jìn)行施工。地基施工質(zhì)量控制具有一定的難度，需要做好質(zhì)量控制的全面審核工作，掌握控制的方向與重點(diǎn)，打造標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量控制條件，保障質(zhì)量控制管理的嚴(yán)格性。質(zhì)量控制涉及較多的工序，需要做好質(zhì)量控制要點(diǎn)的管理，確保質(zhì)量控制方法的有效性，提高質(zhì)量控制措施的運(yùn)用效率，提升對(duì)偏差的控制能力，將偏差的影響控制在較低水平，保障巖溶地區(qū)地基施工能夠有序開展。

質(zhì)量控制涉及范圍廣泛，包括孔位、孔深、孔徑的質(zhì)量檢查、垂直度的檢查、鋼筋籠制作工序檢查、混凝土超灌量情況等。在分析過程中，需要合理地采樣與記錄，對(duì)施工過程進(jìn)行積極控制，確保質(zhì)量控制能夠貫穿。在質(zhì)量控制過程中，需要做好交接檢查工作，完成檢測(cè)工序的交接，加強(qiáng)施工流程的審查，提高地基施工質(zhì)量的控制效果。對(duì)于質(zhì)量合格的環(huán)節(jié)需要及時(shí)進(jìn)行記錄，明確已經(jīng)完成的施工過程。對(duì)于不合格的施工部分，需要對(duì)質(zhì)量問題的原因進(jìn)行探究，對(duì)不合格的施工過程進(jìn)行返工，構(gòu)建完善的施工形式，對(duì)地基施工進(jìn)行驗(yàn)收。質(zhì)量控制需要與監(jiān)理人員進(jìn)行共同驗(yàn)證，使質(zhì)量控制過程更加嚴(yán)格化，保障質(zhì)量審查能夠取得有效進(jìn)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，巖溶地區(qū)地基環(huán)境較為復(fù)雜，需要注重地質(zhì)狀況的分析，對(duì)地基進(jìn)行規(guī)范化處理，使地基能夠更好地投入使用，保證地基能夠有效地承重。樁基是提高地基穩(wěn)定性的重要技術(shù)，需要對(duì)樁基技術(shù)合理進(jìn)行把控，確保施工過程能夠得到科學(xué)管理，采用規(guī)范化的施工方案，降低不利因素對(duì)施工過程的阻礙。在地基處理過程中，需要準(zhǔn)確把控技術(shù)要點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化的施工方式，保障地基施工能夠順利進(jìn)行。