巖溶地基巖土工程勘察與地基處理

摘要：巖溶是一種特殊的地質現象。而巖溶地基則是一種復雜種類的地基，在開展相關巖土工程勘察中，我們要針對性的對巖溶地基進行觀測，正確選擇地基處理技術，提高工程建設的安全性，降低工程投資。基于此，本文主要對巖溶地基巖土工程勘察與地基處理方法進行了探討。

關鍵詞：巖溶地基；巖土工程；勘察；地基處理

對于我國來說，巖溶現象最顯著的地區是廣西桂林。與其他巖土工程勘察與地基處理工作相比較而言，巖溶區的巖土工程勘察有自己獨特的地方。勘察成果的優劣與地基處理的效果高低不僅與建筑物地基基礎設計有著不可分割的聯系，而且還與工程建設的力度以及安全性等層面息息相關。所以，全方位增強巖土工程勘察與地基處理質量工作具有深遠的影響力。

1 工程概況

1.1 工程概況

桂林惠豐房地產開發有限公司擬在恭城縣中西路北側、恭城惠景城中城小區內新建1#、2#、3#、4#、5#、6#等住宅樓，住宅樓為磚混及框架結構。基礎設計采用沉管灌注樁，樁徑Φ400mm，樁頂插4Φ12鋼筋，入承臺500mm，入樁身2m。樁端持力層為：③層砂巖層，單樁承載力特征值不小于400KN。施工參數結合勘察報告，施工情況和經驗確定。本工程總施工樁約為557根，其中1#樓163根，2#～4#樓167根，3#樓28根，5#樓29根，6#樓170根，樁身砼強度為C20。

1.2 水文地質條件

擬建場地位于桂林孤峰平原區，地表均為第四系土層所覆蓋，下覆基巖為泥盆系上統融縣組（D3r）灰巖，地表略有起伏，北西低、南東高，經勘察揭露，場地內由上至下分布有雜填土，紅粘土、灰巖等。基巖起伏變化不大，土層結構較簡單，但土層性質變化大，且局部存在軟塑-流塑狀土層。溶溝、溶槽、溶隙、半邊巖、鷹嘴、溶洞等巖溶現象較為發育。場地地下水主要分為孔隙水及巖溶裂隙水。孔隙水主要賦存于雜填土及紅粘土中，滲透系數K=2×10-6cm/s。巖溶裂隙水賦存于巖溶裂隙中，滲透系數K=1×10-4～1×10-3cm/s，場地地下水地下水水位埋深約2-3.9m。地下水對混凝土無侵蝕性。

2 巖溶地基巖土工程的勘察

（1）無巖溶地區的主要勘察工作：施工人員要注意，在無巖溶地段要將以下幾點著重予以明確。一是巖面坡度部位；二是覆蓋層厚度上；三是巖面的起伏狀況；四是石柱的分布情況。要最大限度的保證巖面上土層的穩定性，此外，對于地基的穩定性上也應該引起足夠的重視。在鉆孔的位置確定上一定要準確到位。（2）巖溶一般發育區的勘察工作：在該部分勘察中，我們要將溶洞的具體分布、充填性等作為勘察的核心。充分合理的運用現代高科技技術手段，科學有效進行鉆孔的布置，保證鉆孔布置的準確性與合理性。（3）對巖溶發育區的勘察工作：由于巖溶發育區大多處于地基較為復雜的區域，所以對該區域在進行無巖溶區的勘察內容的基礎上，還要進行將巖溶洞的分布、充填性，溶洞之間的連通性以及地下水的徑流等方面作為重點勘察內容。對于鉆孔的位置，則要按照所建工程的具體特點與當地的地基情況進行綜合分析。而且還要了解該區域的巖溶特征的相關標準。在實際中，我們發現巖溶發育區的地基較為復雜，所以，施工人員在勘察中可采用多種方法相結合的舉措進行，細致、全面的分析地質現象的種類以及分布規律等特征，使勘察工作真正發揮其應有的價值。

3 巖溶地基巖土工程的地基處理技術

3.1 沖孔灌注樁技術

沖孔灌注樁技術在巖溶發育區中所具有的優勢如：第一，沖擊鉆的適應性較強，在覆蓋層較為密集的區域像鈣質膠結層、卵漂石層等區域其也能很快的將其沖破并順利通過；對于一些斜面開孔處或是溶溝等地方，相對回轉機可發揮巨大的優勢，而且在投資小的情況下獲得大的回報。第二，沖擊錘的提升速率迅速，當溶洞出現漏漿等意外情況發生時，沖擊錘可立即提起沖錘，降低掉錘等不安全事故的發生幾率。第三，沖孔灌注漿技術在施工中可進行擠土固壁工作，這樣可避免泥漿流失，全面增強成孔質量。第四，沖擊鉆能在傾斜的巖面重新開孔，也可在穿出溶洞后進行重新開孔工作，并通過投入一定的片石來改變孔底的分布不均勻現象，提高樁孔的垂直度。

3.2 鉆孔灌注樁技術

鉆孔灌注樁技術的優點在于其成孔直徑較大，受力均勻，可操作性強，可被用于單樁荷載大、巖石質硬、巖溶表面不平等情況中，而且效果較為顯著。鉆孔灌注樁技術能穿過孤石、夾層等地段，并可將樁端穩定的支撐于持力層中。而且其鉆進速度也比較迅速。但該鉆孔灌注樁技術也存在一定的弊端，具體如下：（1）石灰巖缺乏一定的強度，而且回旋鉆破巖石的能力受到一定的限制，尤其是溶洞頂板的厚度與實際需求存在一定的差異，在實際施工中占據大量的時間與精力。（2）一般情況下，巖溶地區的巖面大都較為傾斜，因而在入巖時鉆頭與巖層的接觸不均衡，可使溶洞出現半邊巖的情況，更有甚者會造成回旋機的不正常跳動，出現偏孔、卡鉆情況的發生，影響鉆進工作的順利實施。（3）該技術不能形成一保護屏蔽來避免泥漿流失時對孔體的保護作用。（4）鉆孔灌注樁技術的鉆桿拆除速度比較慢，當碰到孔壁坍塌時鉆頭不能被及時取出。

3.3 CFG樁復合地基技術的應用

CFG樁復合地基技術即就是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，它主要是由碎石、粉煤灰、石屑等材料添加一定水泥與水混合制成的，CFG樁是用振動沉管打樁機制成的高粘結強度樁，而且是一種混合性的地基。CFG樁在樁基中只有一種存在形式，即樁只能向下刺入。如果承臺承受垂直荷載的情況時，該樁端向下刺入，承臺會出現一定的沉降變形現象，這時樁間土會起到承載作用。樁間土的承載作用會隨著沉降變形的程度的加強而加強。對于干端承樁部位，承臺沉降變形現象通常不明顯，使得樁間土承載能力難以充分發揮出來。CFG樁復合地基可經由褥墊層與基礎連接，不管樁端位于什么土層上，都要確保樁間土一直處于工作狀態。所以對于豎向承載力的設計我們要將土的承載力的作用發揮出來。因為CFG樁復合地基置換率較低，基礎下樁間土承受的荷載的數值較高。CFG樁應承受的荷載應是總的荷載量減去樁間土承擔的荷載力。我們已經發現，CFG樁基與先前的樁基設計理念比較，樁得數量明顯減少，而且CFG樁不配筋，樁體主要是使用工業廢料作為摻加料，在一定程度上節省了成本費用。

4 上述地基處理技術經濟指標比較

表1中所列舉的是灌注樁與CFG樁技術指標的比較系數，從表中我們可以很明顯的看到，不論是從工期上還是原料來源來分析，CFG樁技術都是最優方案，而且使用CFG樁技術可節省一大筆開銷。所以，該工程選取的是CFG樁地基處理技術。

5 結束語

巖溶地基巖土勘察工作是工程建設中的一項較為重要的基礎工作，它是工程施工得以順利實施的有效保障，因而在進行實際施工中，施工人員一定要根據具體的地基地層特點，選擇行之有效的施工方法，不斷優化施工方案，使工程建設的發展腳步更加穩健與持久。

參考文獻：

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