巖溶地段的地基處理

摘要：通過對銅陵人民醫院門診醫技樓基礎設計和樁基施工案

例的分析，總結了針對巖溶地質基礎設計施工過程中的一些經驗。

關鍵詞：溶洞 超前鉆 護壁 注漿

我國各地廣泛分布著巖溶地貌，分布面積約占國土總面積的1/3，其地質構造極為復雜。巖溶地基中的溶洞、溶溝、溶槽等地質構造，地質勘探也只能對其存在的大概位置給與確定，而無法測出溶洞的大小以及形狀，給施工帶來許多困難。新建建筑在巖溶地基的樁型選擇及施工中溶洞問題的處理，不僅直接影響到施工工期，同時對工程質量和造價也有影響。下面就銅陵市人民醫院門診醫技樓設計施工中對溶洞問題的處理做一總結，與同行交流。

1 基本情況

銅陵市人民醫院基地位于銅陵市中心，北臨筆架山路，新建門診醫技樓為地下一層，地上19層，裙房為5層，主樓為框架剪力墻結構，抗震設防烈度為6度，抗震設防類別為重點設防類。地勘報告提供的地質土層分布情況如下：①填土層：層厚0.60~3.80m。②硬塑狀粉質粘土：層厚1.10~4.20m，fa=260kPa。③碎石土：層厚1.40~8.20m，fa=300kPa。④層鈣質頁巖殘積土：層厚0.50~7.60m， fa=350kPa。⑤軟塑狀粉質粘土：層厚度0.50~6.60m。⑥強風化鈣質頁巖：層厚0.6~4.0m，fa=500kPa。⑦中風化花灰巖：未揭穿。fa=4000kPa，qpa=8000kPa。場地類型為中軟土，場地類別為II類，為可進行建筑的一般場地。巖溶是場地內唯一不良地質作用，場地巖溶較發育，巖溶形態以溶蝕裂隙、溶洞為主。

2 樁基方案

門診醫技樓位于醫院老門診樓拆遷后原址，南臨老外科樓，北臨筆架山路，東臨急救中心，特別是南邊為入院主干道，邊坡高差最大處達10m，且場地環境狹小，周圍均為居民樓。本棟樓為19層框架剪力墻結構，基礎持力層選擇為第⑦層中風化灰巖，樁基方案為灌注樁，成孔方式在沖孔灌注樁與人工挖孔樁進行比對選擇。沖孔灌注樁是沖擊鉆成孔，成孔時將沖錐式鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后通過輸漿管插入孔底，泥漿在孔內向上流動，將殘渣帶出孔外，施工中沖擊錘24小時不間斷施工，產生的震動對周圍居民和病人影響過大，而且場地限制沒有大量排泥漿的地方，若選擇此樁型，擾民和排泥漿場地問題，較難解決；人工挖孔樁，工藝較為簡單，人工成孔分級護壁，但入巖時需要爆破，且溶洞地質施工安全難度較大，但若組織好巖溶地區施工對策，嚴格管理，也可保證質量安全兼顧。綜合以上因素考慮，本樓基礎確定為人工挖孔樁，一柱一樁，少量為裙樁，持力層為第⑦層中風化花灰巖，入巖深度不小于0.5m，且要求持力層下5m內無不良地質。

3 樁基溶洞處理方案

3.1 超前鉆問題

設計要求持力層下5m內無不良地質，當樁端達到持力層時需要超前鉆來探明，但超前鉆工作的時機對整個樁基工程進度關系很大。本工程樁基開始施工時，當樁端達到持力層且完整入巖后，才開始超前鉆，遇到溶洞時停止鉆探，待挖過溶洞后，繼續進行超前鉆，直至持力層下5m內無不良地質。按照此方法施工，一根有溶洞地質的樁，工人不知道要挖多深才能達到設計要求，施工隊排不出時間表，甲方也無法判斷工期，工作一度陷入被動。后來商議決定樁基開挖前就對所有樁進行超前鉆，超前鉆深度原則是達到持力層且5m內無不良地質，這樣每一根樁的柱狀圖很清楚，需要挖到多深，有多少溶洞，針對不同情況的施工預案，施工工期安排，都可以穩步進行。工人施工時心里也有底了，施工隊也能按柱狀圖排出合理的施工進度表，確保了工期，并給安全施工提供了先決技術條件。本工程雖然提前實施了超前鉆工作，增加些超前鉆工作量，但對整個樁基施工的施工組織，施工工期，起到了至關重要的作用。

3.2 溶洞處理

本工程樁基施工隊也承接了基坑護坡樁的施工，根據基坑周邊護坡樁的施工經驗，遇到溶洞時穿過溶洞的樁護壁較為薄弱，在澆筑混凝土時，承受較大壓力時，出現護壁壓塌，使大量混凝土流入溶洞內，造成不必要的損失和工期的延誤。在工程樁的施工時，制定了以下措施：挖孔遇到溶洞后，當為空洞時，針對溶洞不同大小，護壁采取了不同的做法，小于3m的溶洞，孔四周砌筑磚墻，然后再做混凝土護壁，同時加大護壁配筋及壁厚；溶洞高度在3

樁基施工最大的難題就是遇到溶洞，經歷過溶洞危害的施工技術人員對于溶洞危害都深有體會且頗為畏懼。本工程在施工時，雖然施工隊對巖溶地質有一定施工經驗，但是實際地質比較復雜，施工困難意識不足，在施工中也是在不斷總結經驗，針對各種情況，制定出不同的措施。本工程整個樁基施工過程無重大安全事故，最后的樁基靜載和小應變檢測都達到了設計要求。2011年12月的主體結構驗收時，沉降觀測最大沉降量為11mm，相鄰觀測點最大沉降差2mm，遠小于規范規定的允許值。沉降觀測記錄的結果也再次驗證了本工程樁基工程質量的優良。

總之，巖溶地區地質情況復雜，要因地制宜地設計和選擇施工方法。在進行嚴格的施工管理條件下，做好施工預案和有針對性的處理方法，施工程序合理，人工挖孔樁施工安全和質量都可以保證。該工程針對人工挖孔樁在巖溶地段的施工，提前開展超前鉆，方法是合理的，提高了施工進度和安全，滿足了設計要求，并為溶洞注漿處理提供了準確的地質資料；同時針對溶洞填充物為軟塑粘土的情況，采取注漿加固填充物的措施，保障了施工安全，確保了樁端完整入巖，達到設計要求。

參考文獻：

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[2]黃有桂，梁政林.碎石樁及注漿聯合法在巖溶地區軟弱地基加固處理中的應用.工程勘察[J].2006年第51期.

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