巖溶發育地質條件下旋挖灌注樁基施工技術王

志兵 于朋 嚴鵬

【摘 要】隨著我國機械成孔樁基礎施工技術的發展，旋挖灌注樁施工技術作為一項先進且實用的技術，在當前樁基礎工程中廣受技術人員推崇。經過大量工程的檢測，旋挖灌注樁基技術不僅可以為樁基礎施工提供可靠的質量保障，并且有效加強了施工安全，從而大大促進了工程的進度把控。本文進一步通過對鉆孔灌注樁施工原理的研究，詳細闡述了該技術在貴州地區喀斯特地形巖溶發育地質條件下機械成孔樁基礎工程中的實施步驟與技術要點。

【關鍵詞】喀斯特地質；鉆孔灌注樁；施工技術

貴州省位于云貴高原東部，全省地勢由西向東降低。在地質上屬揚子地臺及其東南大陸邊緣，以碳酸鹽巖廣布、喀斯特景觀普遍發育為特征，喀斯特地質所含有的大量碳酸鹽在地下水的作用下逐漸溶解，從而在地下形成大量溶洞，這也是中國西南一帶容易出現地陷、“天坑”地質災害的主要原因之一。在該地區地質情況下施工，引起了許多施工單位與相關人員對基礎工程施工的重視。因此，當前階段的一個不容忽視的緊要目標，就是通過對鉆孔灌注樁技術的研究，實現惡劣地質條件下樁基礎施工的革新。

一、巖溶發育地質條件下施工的籌措階段

1.巖溶發育地質的主要特征

由于受氣溫的影響，白云巖表面在地表水及地下水強烈侵蝕作用下，普遍出現參差不平、犬牙交錯的形態。起伏不平的基巖面，其高差一般為1到5米，局部地段高差可達20米，給樁基施工帶來了困難。基巖面下2到15米范圍內出現的溶洞稱淺層溶洞。淺層溶洞內一般有充填物，充填物一般呈軟塑或流塑狀態。同時在白云巖溶洞地區的基巖表面，普遍分布一層厚薄不一的軟土層，一般呈軟塑或流塑狀態。其天然含水量大、承載力低、工程地質條件差，是引起上部結構不均勻沉降的主要因素，且其性質對地下水位的變化非常敏感，當地下水下降時浮托力消減使土層固結變形，工程地質條件發生改變。

2.鉆機選擇與護筒入土要求

選擇合適的鉆機類型，是保障樁基礎鉆孔灌注樁工程安全實施的條件之一。而鉆機最主要的選擇條件就是符合地質的要求，因此技術人員首先在考慮樁基的長度與直徑的基礎上，對施工場地的地質進行詳細分析。工程測量放樣作業中，使用坐標法的工作原理以保證測量的準確性，并以此確定基礎樁和上部結構的中線。同時，還需要做到多次測量與護樁的安裝。另一點值得注意的是護筒的埋置，護筒一方面需要堅固耐用以滿足旋挖成孔施工的要求，另一方面還要方便進行快速裝卸，同時護筒要有良好的密閉效果，不可以出現漏水現象。

二、旋挖灌注樁基施工的過程階段

1.泥漿的制備、護壁與更換

由于旋挖灌注樁施工過程中對泥漿使用量龐大，在施工準備階段就要根據泥漿使用的標準進行制備，從而保證樁基礎施工的順利開展。為保證樁基礎的工程質量，灌注的混凝土內可以合理添加一些膨潤土，從而使混凝土粘結力更強。泥漿制備工作結束后還需要制作泥漿護壁，若樁基礎建立在水下時，泥漿面要超出地下水位1米以上，水位易發生變動的風險，則還要比標準高出0.5米。若施工作業期間，土層發生嚴重滲漏，則需要采取控制措施，以確保樁基礎施工的安全性以及鉆孔壁的穩固性。

2.鉆孔和成孔的作業過程

采用旋挖鉆機鉆孔時，應根據不同地質選用相應鉆斗，首次澆筑泥漿時應保證豎直向樁孔中注入，并觀測泥漿面上升中超出護筒底部至少0.5米，為了較少因鉆入速度過快而造成的坍塌事故，應嚴格將鉆進速度控制在每秒75～80厘米內，當巖溶地質更復雜時應降低速度。所有開孔作業都應準確，慢速開鉆，等導向部位或鉆頭全部進入地層后正常鉆進，過程中施工人員一定要密切關注鉆進速度、泥漿指標、孔內水位的等問題，對之進行及時的調整，以防止影響鉆進質量，還應及時檢測、觀察孔位以及成孔狀況，在處理孔內事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外，防止坍孔埋鉆的事故發生。必須說明的是當鉆孔與成孔作業完成后，鉆孔清理也需盡快完成，使用掏渣、抽漿以及換漿等方法多次徹底的清洗，當孔內沒有污物方可停止清洗。

三、巖溶發育地質機械成孔樁基施工的主要方法

1.護筒跟進法

在溶洞較大，洞內無填充或有流塑充填物，漏水嚴重或與暗河連通時，采取低強度等級混凝土回填，孔樁仍然無法成孔時，可采取鋼護筒跟迸法施工。這種方法就是一面沖孔、一面接高護筒，并將其振動下沉至已鉆成的孔內或溶洞內，用以阻斷溶洞內流塑充填物或水的流動，便于鉆孔施工。

2.低強度等級混凝土回填法

回填法適用于高度硫脒以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，優點是方便、快捷、節省費用。當鉆孔至溶洞層時，一般護筒內泥漿會全部或部分流失，嚴重時會造成塌孔，這時可采用低強度等級混凝土回填，保證回填密實，回填至溶洞頂部1到2米處，并反復提升混凝土導管，從而將填充料擠壓入土（溶）洞，形成樁孔護壁。待混凝土強度達到初凝后，具備形成環形護壁的條件后，及時開鉆，進行二次成孔，同時認真觀察出渣情況，確保回填區域完全封閉溶洞，否則需進行二次回灌填堵，保證成孔質量。

四、結語

合理使用旋挖灌注樁技術大大提升巖溶發育地質樁基工程的質量，也提升了施工的效率，從而工程的整體進度得以順利完成。因此，也需要技術人員在應用旋挖灌注樁技術的過程中，保障施工質量與安全的同時不斷進行技術創新。

【參考文獻】

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