淺談地震斷裂帶的復雜巖溶地基沖擊成孔灌注樁施工處理

肖瑞玥，王琪茗，王 旭，趙重舉

(成都建工第四建筑工程有限公司，四川成都 610011)

我國巖溶發育地區分布較為廣泛，地質構造與水文地質構造極為復雜，因此對樁基的施工產生影響。由于地下巖體溶蝕強烈，地下水受巖體溶蝕強度、巖體完整性、補給量及地形地貌不同，分布不均勻等因素影響，給灌注樁施工帶來許多的困難。而在這些復雜的巖溶地基上進行沖擊成孔灌注樁施工的處理對策，不僅直接影響到施工工期，同時對工程質量、安全和造價也有著相應的影響。因此，對于溶洞、溶溝、溶槽等現象的處理是灌注樁施工的重點和難點。

1 工程概況

本工程各棟建筑物地下室1層，地上1～33層不等。其中綜合樓、影城及忠莊河周邊區域住宅(A2-2區)基礎形式為混凝土灌注樁+承臺。樁端持力層為中風化石灰巖、中風化角礫巖、中風化石灰巖(溶孔發育)。

1.1 地形地貌

場地為溶蝕緩丘地貌，地勢起伏較大。最高處為西南角，最低處為東側靠近忠莊河岸邊。

1.2 地質構造

本工程場地處于揚子準地臺遵義斷拱內，分屬于畢節北東向與鳳崗北北東向兩個構造變形區，南北向構造帶忠莊向斜東翼。出露地層主要為三疊系下統茅草鋪組(Tm)淺灰、至暗灰、灰黃色中至厚層狀粉～細晶灰巖，時夾巖屑角礫巖。

2 沖擊成孔灌注樁施工難點

沖擊成孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行，其施工過程無法直接進行觀察，是最容易出現質量和安全問題的一種基礎形式。沖孔灌注樁施工以巖溶地區施工難度最大，由于巖溶形態、充填物、地下水流動的狀態不同，施工中會顯現出多種多樣的復雜工況，突出表現為塌孔、斜孔、梅花孔、鋼筋籠上浮、樁底沉渣太厚和混凝土灌注質量達不到設計要求等，因此巖溶地區的樁基工程，從勘察設計開始，到施工檢測等各個環節，都需加強監控。

3 溶洞、溶溝等現象的判定

當碰到地下溶洞、溶槽或地下河時，會因泥漿漏失而樁孔內泥漿面驟然下降。

在沖孔施工時，由于沖擊擠壓黏土造壁作用下，部分溶洞得到暫時的封閉，沖孔時不會產生漏漿現場。但是澆灌混凝土時，在混凝土的自由落差產生的沖擊力作用下，導致之前被擠壓的黏土孔壁破裂，造成混凝土大量流失。

4 沖孔灌注樁施工溶洞處理的方法

巖溶地區的巖體表面發育著溶洞、溶溝、溶槽等現象，可依據勘察報告分析后進行施工。若在勘察報告不明確的情況下，可以先采用超前鉆，在樁基施工前查明每個樁位的地層結構及分部特征，樁內的溶洞分布、大小及填充情況，并查出溶洞頂板的埋深及厚度。

4.1 一般溶洞處理方法

(1)當溶洞較小時，可采取泥漿護壁方式。本工程主要為黏土地層，泥漿可在回轉和沖擊攪動下自然形成泥漿。沖孔時應隨時測定和控制泥漿密度，如遇較好黏土層，可在孔內注滿清水，通過上下沖擊使泥漿易于上護壁。對所挖槽的墻壁施壓，使深槽的墻壁上形成一層不透水的泥皮，將其固定住并保持深槽不變形。

(2)采用正常成孔方法施工，當鉆穿溶洞導致漏漿時，反復投入黃土和片石，利用鉆頭沖擊將黃土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、燒堿和鋸末等，以增加孔壁的自穩能力。

4.2 大型溶洞處理方法

4.2.1 施工過程中注意觀察孔口泥漿的變化，若排出的泥漿中不斷出現氣泡，護筒內的水位突然下降，這些都是塌孔的跡象，發現這些現象時應立即停止施工，采取措施后方可繼續施工。

(1)可在沖孔過程中適當提升泥漿濃度，需要對泥漿進行儲備以便于漏漿時及時補漿。若漏漿量過大，補漿不能達到止漏的目的，可先加入一些黏土加片石拌合物。在沖孔時采用小沖程沖壓，形成泥漿碎石護壁，填補滲漏的地方。

(2)在套入護筒后，可將孔口處的護筒進行加長處理，使護筒頂部高出地面50 cm左右,避免孔口處發生漏漿現象，用黏土把護筒四周填實，使孔內泥漿面保持在護筒以內。

(3)對于漏漿嚴重的開放性溶洞、溶槽，可以采用雙套鋼護筒進行封閉，即一套孔口護筒，另一套封閉深部巖溶。

4.2.2 為避免偏孔或斜樁，在施工過程中需密切注意鉆具的狀態，不使用偏心過大的錘，定時檢查樁錘，發現錘齒磨損嚴重時及時更換；注意泥漿循環，泥漿比重要適宜；樁機架下面要穩固，防止樁機架在施工過程中移動，傾斜。

4.2.3 在混凝土澆灌時出現漏漿現象，應密切觀察混凝土坍落度，通過控制混凝土的和易性、坍落度等指標，保證符合設計和施工要求。

4.3 處理效果

通過采用上述幾種處理方法，有效地遏制了孔內漏漿而引起的塌孔、偏孔和斜樁等現象，減少了漏漿次數，加快了施工進度，同時也減少了混凝土超灌量，效果十分顯著。

5 結束語

巖溶地區的樁基施工情況較為復雜，處理難度大，因此，為避免遇到突發事故，施工前要分析各種復雜條件，做好充分的準備工作。要盡量探明樁基的地質情況，制定相應的應急處理預案和安全質量保證措施，并根據工程現場實際情況和地質構造特征制定合理的施工方案，避免對工程質量及工期、人員安全造成影響。