關于灰巖地區復雜地質條件下勘察設計施工應注意的問題探討

張博

摘 要：灰巖地區因為地質的復雜性，嚴重影響著工程勘察和施工。特別是相對大型的建筑工程，若施工前不夠了解巖土條件、結構，施工期間極有可能出現多次樁型樁長更改現象，降低施工質量。下面，本文從以下幾點綜述灰巖地區復雜條件下的勘察、設計和施工情況。

關鍵詞：灰巖地區；復雜地質；勘察；設計；施工

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0104-02

灰巖地區，特別是溶槽、溶溝等相對封閉的低洼地帶，接近巖面處易形成大量紅黏土。同時，巖溶發育地段還會出現蜂窩狀的溶洞，嚴重影響勘察、設計和施工，給工程帶來嚴重影響。因此，需加大灰巖地區的分析力度，總結勘察、設計施工中需注意的問題。

1 灰巖地區地質狀況

1.1 地層分布

一般來講，灰巖地區地層多分為這樣幾種：（1）人工填土層；（2）巖層。多為灰巖，斷層、巖溶發育，基巖面不同程度受到溶蝕；（3）殘積層。由灰巖的風化殘積形成，多呈現為可塑、流塑狀態，且和巖石接觸的部位應水的影響呈現流塑狀；（4）沖積層，有粉土、砂礫、粘土等，覆蓋層較厚，主要為第四系全新統沖洪積產物。

1.2 發育特征

灰巖地區的巖溶發育規律可循，主要表現為：（1）由上到下，由強到弱，基巖表面存溶槽、溶溝，淺部發育顯著，部分呈現由上到下的串珠狀，深處為古老的溶洞，分布比較少，多和古老的溶洞連接；（2）填充物表現為淺部多、深部少，多為全部填充或部分填充、部分不填充，填充物通常呈現為流塑、可塑；（3）構造裂隙發育，地下水頻繁活動。

1.3 地下水特征

灰巖地區的地下水按照存儲情況、存儲介質可分為這樣幾種類型：第一種，存儲在殘積層、沖洪積層的地下水，滲透性相對較強；第二種，存儲在暗河、下伏溶洞的巖溶裂縫水，地下水豐富，連通性好。

2 灰巖地區復雜地質條件下勘察、設計應注意的問題

2.1 灰巖殘坡積土

2.1.1 灰巖殘坡積土特征

灰巖風化過程中產生的大量殘坡積土，因地下水浸潤、搬運等因素的影響，易形成上部土質較好的現象，而接近灰巖表面的部分殘坡積土，含水量相對較多，且多呈現流塑狀，特別是相對封閉、地下水豐富的地帶。同時，灰巖殘坡積土中還存在程度不同的巖石塊、碎屑，大小、形狀不一。

2.1.2 勘察、設計注意問題

（1）勘察注意的問題。勘察過程中應認真、嚴謹，因灰巖殘坡積土含有相對較多的巖塊、灰巖碎屑，且呈流塑狀態殘留積土形成的相對位置易被誤判為其他狀態，故需實施加密鉆孔處理。

（2）設計注意的問題。 對于可塑、軟塑狀態的殘坡積土來講，可通過綜合考量室內試驗、野外鉆探來確定力學指標，并根據當地經驗評判是否正確。比如：由于巖石塊、碎屑能從某種程度上提高土性質指標，故含量相對較多時，需在把握充足的情況下，適當提高地基承載力，情況允許時還可現場確定承載力；從灰巖殘坡積土特征上來看，選型過程中應根據實際情況比對、選擇。當上方的殘積土有著足夠厚度時，可將其作為基本的持力層，但應注意是否沉降。當選用復合地基時，因殘積土中存在巖石塊、碎屑，能提高攪拌樁的承載能力，是相對經濟、安全的形式。特別是巖溶過度發育的區域，當攪拌樁基礎比較困難時，在施工場地允許、荷載低的情況下，復合地基效果更為顯著。

2.2 溶蝕灰巖

2.2.1 溶蝕灰巖特征

溶蝕灰巖以土洞、溶洞為主，多表現為無規律性、復雜性。灰巖地區復雜地質的實際勘察中，極有可能遇到因溶蝕造成的小蜂溶洞，底層多呈現塊狀、碎塊。若使用常規的方法判別，易被判斷為中風化巖、強風化巖。

2.2.2 勘察、設計注意問題

（1）勘察注意的問題。因溶蝕灰巖特征的存在，實際勘察中應充分結合當地經驗，這樣能有效預防判斷錯誤現象的出現。同時，還可借助各種手段勘察，于勘察結束后相互驗證，得出最終結論。

（2）設計注意的問題。明確物理力學指標數值。從上述溶蝕灰巖分析得知，溶蝕灰巖的物理力學指標數值可在實地勘察、當地經驗總結后得到。特別是鉆孔樁基礎，因蜂窩狀溶蝕的灰巖混凝土灌注過程中會出現程度不同的側向擠壓現象，成樁后易形成狼牙棒狀，造成混凝土突起，提高樁基承載力。故而，樁基側摩阻力可根據實際情況適當提高，或從多次試驗中選擇平均值，但不能超過中風化軟巖側阻力的最低值，也就是取強風化軟質巖阻力的中值、高值。因溶蝕灰巖該特征的存在，樁基側端阻力值應盡量不計入單個樁基的承載力，若情況特殊必須計入單個的承載力，需根據實際勘察情況、當地工作經驗選取。當然，條件允許時可現場試驗承載力；根據灰巖積土特征，選型期間需根據實際情況比對、選擇。當溶蝕灰巖的厚度不大，或下部相對穩定時，可從樁端處穿過，進入相對穩定的地層。但溶蝕灰巖厚度大時，能正常施工，荷載不大時，可使用摩擦樁。另外，在對承載力進行分配時，應盡可能的考慮摩擦力。

3 灰巖地區復雜地質條件下施工應注意的問題

灰巖殘積土泡水后易軟化、崩解，故將處于軟塑、影塑狀態的積土作為天然的地基時需保護地層的天然狀態，不被水浸泡，預防地基承載力的降低。基槽開挖期間應提前預留底層，安排專業人員清理，清理結束后立即實施墊層處理；做好排水、止水工作，因底層是處于軟塑狀態的殘積土，故施工過程中需重視沉降問題，做好工程的監測工作。處于流塑、軟塑狀態的殘積土極有可能存在土洞、砂礫層，鉆孔期間易出現流砂、漏漿現象，造成基層坍塌。針對這種情況，工程施工中需重視地層的變化情況，根據實際情況適當調整泥漿濃度，禁止泥漿濃度過厚，因泥漿濃度過厚會加厚泥皮，降低地基承載力。所以，需保證泥漿厚度的合理性，以免造成嚴重影響。

溶蝕灰巖地區鉆孔施工中，溶洞、土洞的連接多呈現不規律特征，當連接性能相對較好時，成孔后極有可能出現坍塌、漏漿現象。并且，混凝土灌注過程中還會出現串通情況，周圍樁基也易串通，一旦施工中出現上述現象，應立即停止施工。并根據實際情況選用粘性土回填處理，或使用套放鋼護筒的方法。另外，工程施工樁成功灌注后混凝土易出現下沉現象，導致基樁報廢，為從根本上規避基樁的報廢，灌注結束后應停留一段時間再拔出導管，通常30分鐘后拔出。若該操作后仍下沉，需立即灌注混凝土。對于灰巖地區深層降水來講，需全面了解當地的水文地質條件，論證降水方案的安全性、可行性，可選用帳幕封閉式的降水方式。此外，灰巖地區還可能存在暗河等不良地質，要做好應急工作，制定相對完善、健全的應急體系，以在保證工程正常施工的情況下，提高工程質量。

因沖孔樁沖擊力度大、沖擊強度強、不受地下水影響等特征的存在，是灰巖地區復雜地質條件下較為常用的成樁形式。但從實際情況來看，施工中仍存在各種問題：泥漿護壁難度大，特別是巖溶內部的護壁，易造成塌孔；沖擊期間持力層松動，沉渣清理難度大，降低低端承載力；溶槽、溶溝處易卡沖斗，導致傾斜。針對這種情況，施工過程中需制定針對性措施：溶洞內部施工中使用套管護壁成孔，溶溝溶槽施工中提前預埋塊石，保證沖斗力度均勻，預防傾斜；終端孔實施輕沖處理，清渣時選用跟進探頭，并用電腦核實沉渣情況，保證沉渣徹底清除。

4 結語

灰巖地區復雜地質條件下勘察、設計、施工難度比較大，一旦操作不當將造成嚴重影響。因此，需充分了解施工現場地質條件，認真、全面的分析各種地質對工程設計、施工極有可能產生的影響，從而選擇相對合適的形式、措施施工，保證工程的施工質量。

參考文獻

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