巖溶地質對樁基礎施工的影響與應對措施分析

文/徐志軍 湖北浠水 438299

巖溶地區施工項目中，由于地質條件復雜，巖溶十分發育，地下水沖擊形成規模與深淺不一的溶洞，對樁基礎規劃與施工形成嚴重的影響。尤其是規模較大的項目工程，也較容易受地下水的影響，若前期沒有充分掌握巖土施工允許條件，實際作業中反復調整基礎樁型，不僅影響正常施工，還會造成質量與安全隱患，甚至帶來巨大的經濟損失。所以，工程施工方需要熟悉巖溶地區地質勘察報告、制定危險預警機制，并不斷引進先進的技術手段提高工程施工質量，最大限度降低巖溶地質給工程施工釀成的安全問題與經濟流失。

1、巖溶地質對樁基礎施工造成的影響

巖溶地區受到地下水流侵蝕影響，殘積層與沖洪積有著較強的滲透性，在一定程度上影響了巖溶地區地層強度的穩定性，并影響樁基的承載能力，構成溶蝕溝槽、溶洞，易于產生漏漿、卡鉆、埋鉆等情況。如果一味地采用降水處理，不僅有可能使原有溶洞穩定性受到破壞，并且嚴重時會影響到整個工程，以及周圍其他建筑的穩定性與安全性。因此，在巖溶地質情況進行勘測時一旦發現地下水資源會對工程施工造成影響，就不能再采用巖天然基礎，即溶地質原有的土層基礎進行筑基。同時，由于施工頂板厚度與工程穩定性和安全性有著直接關系，所以在對溶洞頂端進行樁基礎工程施工時，一定要注意巖溶發育對工程施工的影響，發現溶洞頂板厚度不符合要求時及時采取基礎層孤石增加持力的方法，確保工程質量和進度。應結合工程實際情況，制定針對性處理措施，以便不斷完善施工工藝。

2、常見的巖溶地區樁型施工時遇到的問題及應對措施

2.1 沖孔灌注樁

在沖孔灌注樁基礎施工時，極易因巖溶地質不可控因素、施工操作不當等使工程不達標，如出現埋鉆、卡鉆、漏漿或斷樁等現象。具體體現為，軟弱層中的泥漿護壁難度較大，而且巖溶部分護壁塌孔；基巖面溶溝、溶槽施工時出現卡錘，孔道向巖面方向歪斜；溶洞漏漿很大，混凝土超灌極為嚴重，造成樁灌注持續長時間漏漿，斷樁或樁頂標高不夠的情況； 清孔不及時或不徹底，泥漿濃度及泥漿含砂率達標所需時間較長，容易導致護壁二次塌孔；鉆孔施工過程中孔道設計不合理時可能導致孔道向基巖面傾斜。

為盡量減小此類安全問題的出現，工程在施工過程中應采取以下相應的防護舉措：

（1）處理過程中要增加溶洞孔填充土的黏性并提高泥漿比重，盡量選用沖程較小的工具處理溶洞頂部，并事先準備好鉆機撤退設備并加固滑車鋼絲繩，防止進一步卡鉆；

（2）針對工程施工時出現的漏漿現象，可以使用片石加混凝土回填工藝來確保整個工程物料混合、填充均勻，確保片石和混凝土在溶洞內形成一定的結構以后才能進行復沖；

（3）在進行基巖面溶槽、溶溝作業時，施工方應采用預埋石塊的處理方法，將溶洞成孔傾斜的可能性降到最低；

（4）打孔作業完成后及時用清底鉆具清理孔底沉渣，以提高效率，以免影響工程打孔質量；

（5）在軟弱層和巖溶部分中施工時，部分樁可優先考慮鋼護筒護壁成孔；

（6）制定科學合理的施工安全預警機制，保證一旦工程施工時出現安全事故，能及時組織人員和物資實施補救措施，保證工程質量和進度。

2.2 人工挖孔樁

在對灰巖層進行人工挖孔樁施工過程中，巖溶地質由于表層溶洞、溶溝、溶槽及串珠狀的發育，加上流朔狀溶泥的充填物以及豐富的地下水資源，使人工挖孔樁施工難度系數增大且工程進度進展緩慢，極大地影響了工程的安全系數。常見的問題包括但不僅限于：

(1) 灰巖層由于受孔隙水沖擊導致沖洪積層和致殘積層形成流砂、涌水，嚴重影響工程開挖進度和護壁施工質量，一旦出現對涌水、流砂處理不及時或處理效果不理想等盲目追求進度的情況，極易給整個建筑施工埋下安全、質量隱患，造成嚴重的安全事故；

(2) 對巖溶地區巖溶水和裂縫水變成涌水的征兆不能及時發現、處理；

(3) 對巖溶中的填充物不能進行有效處理，導致阻礙開挖、護壁工程施工進度；

(4) 巖溶地區的水資源具有極強的流動性，所以極易改變泥漿水、灰比例，給工程的澆筑和振搗帶來妨礙，在一定程度上影響泥漿的穩固性和樁頭的穩定性。

為減少或防止類似事件的發生，在對灰巖層進行人工挖孔樁施工的時可參考如下一些具體措施：

（1）先對整個施工場地進行電阻率法探測，結合地質勘察資料科學分析前期地質勘探數據，歸納整理出該場地會對施工造成不良影響的復雜地質的特征，比如溶洞、溶溝、溶槽的分布、走向、埋深和大小；

（2）巖溶地質工程施工質量在一定程度上取決于對巖溶地區地下水的處理，要保證人工挖孔樁施工順利進行，必須制定有效的降水措施，而這也必須結合前期勘測的巖溶地區水文探測結果；

（3）制定樁基礎施工樁孔分布圖，采用“雙重管高壓旋噴注漿結合袖閥管注漿”方法和施工工藝對樁基礎周圍進行帷幕設置，以此阻斷施工過程中的溶洞內的地下水、固化溶泥，方便施工，確保安全。

結語：

巖溶地區工程施工由于受到復雜的地質影響，存在很多不可控因素，因此對于施工時對場地地質的勘探施加了嚴格的標準和要求，對溶溝、溶洞相關的預測工作尤為重要。面對該挑戰，施工人員應設計科學有效的施工方案和風險預警機制，采用技術和管理手段將質量隱患消除，或者試圖將質量隱患降到最低，這樣才能夠實現安全施工、節約成本、提高工程施工質量的效果和目標。