巖溶地區(qū)樁基施工中的溶洞地基處理分析

黃法忠

安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)安徽工程勘察院 安徽 合肥 230011

1 巖溶地區(qū)樁基施工中的溶洞地基處理常見(jiàn)問(wèn)題

1.1 坍塌問(wèn)題

由于巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌相對(duì)復(fù)雜，這樣也給地基處理施工帶來(lái)一定難度，在進(jìn)行溶洞地基處理作業(yè)時(shí)會(huì)受到地下水流、地表徑流的沖擊，這樣就會(huì)影響到巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而當(dāng)巖溶地基負(fù)荷小于地基承載力時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致溶洞頂板坍塌，無(wú)法保證地基的穩(wěn)定性，給建筑物的安全帶來(lái)非常大的威脅。

1.2 滲漏問(wèn)題

在進(jìn)行巖溶地基處理時(shí)巖體中會(huì)存在溶洞、縫隙等情況，所以在進(jìn)行地基開(kāi)挖時(shí)，如果開(kāi)挖區(qū)域存在承壓水情況就會(huì)產(chǎn)生地下突水現(xiàn)象，地基會(huì)被水淹沒(méi)，直接影響到地基的穩(wěn)定性，留下質(zhì)量隱患。

2 充分做好施工前的準(zhǔn)備工作

第一，巖溶地區(qū)地基正式施工前，施工企業(yè)應(yīng)先將工程組織文件上報(bào)給相關(guān)單位，對(duì)項(xiàng)目施工內(nèi)容進(jìn)行全面審核，同時(shí)對(duì)巖溶地區(qū)地基處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，做好施工方案編制工作。

第二，深入到巖溶施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深入的勘察。由于巖溶地區(qū)地下工程具有一定的隱蔽性，如果在樁基礎(chǔ)施工時(shí)遇到溶洞會(huì)增加施工難度。同時(shí)，無(wú)論哪個(gè)施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差都會(huì)導(dǎo)致漏漿、掉鉆或塌孔等事故，直接影響工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)無(wú)法保證建筑物的安全性、穩(wěn)定性，縮短建筑物的使用壽命。因此在進(jìn)行巖溶地區(qū)樁基施工前應(yīng)深入到施工現(xiàn)場(chǎng)充分的做好地質(zhì)勘察工作，并掌握樁基基礎(chǔ)施工時(shí)遇到溶洞的大小、規(guī)律及形態(tài)等。此外，還應(yīng)從不同的角度對(duì)工程建筑范圍內(nèi)的適宜性、地基穩(wěn)定性等進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此來(lái)制定出更加具體的、可行性強(qiáng)的處理措施，提高工程建設(shè)質(zhì)量及建設(shè)效率，保證工程可以順利完成。

第三，在明確工程地質(zhì)地形情況后安排開(kāi)孔順序，并做好技術(shù)交底工作。一般情況下，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮巖面高低、溶洞大小及巖溶裂縫走向等，然后根據(jù)由深到淺、由多到少的原則來(lái)進(jìn)行開(kāi)孔作業(yè)，在進(jìn)行特大型溶洞或地形比較復(fù)雜的溶洞施工時(shí)應(yīng)與實(shí)際情況相結(jié)，制定出更有針對(duì)性的處理措施，同時(shí)還應(yīng)保證施工材料是充足的。當(dāng)溶洞形狀相對(duì)復(fù)雜或?qū)訑?shù)相對(duì)較多時(shí)，需要綜合分析地質(zhì)鉆孔資料，并合理的選擇施工技術(shù)，從而提高施工質(zhì)量及整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)技術(shù)人員做好技術(shù)交底工作，確保工程可以順利進(jìn)行。

3 溶洞樁基施工方法分析

3.1 片石粘土筑壁法

溶洞高度相對(duì)較低且內(nèi)部無(wú)半充填或充填情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的漏水情況，且無(wú)法對(duì)護(hù)筒內(nèi)水位高度進(jìn)行控制時(shí)，可以采用片石與黏土來(lái)進(jìn)行反復(fù)沖擊，在護(hù)筒中形成泥漿護(hù)壁。同時(shí)可以通過(guò)多次的、反復(fù)的沖擊、回填方式構(gòu)建泥漿護(hù)壁，直到不再出現(xiàn)漏漿情況停止。通過(guò)長(zhǎng)期的應(yīng)用，此種方式也相對(duì)成熟。在構(gòu)建黏土片石護(hù)壁時(shí)若護(hù)筒出現(xiàn)穿透砂礫或卵石層等透水層，且存在不透明水黏土層時(shí)應(yīng)強(qiáng)化保障措施，有效控制溶洞漏水、水位高度下降所導(dǎo)致的塌孔情況。此外，施工地點(diǎn)地質(zhì)情況可以有效的控制地下水時(shí)可以采用人工挖孔方式進(jìn)行施工，利用人工挖孔方式后可以得到良好的施工效果并可以降低施工成本，同時(shí)可以保證施工效率，在具體使用時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注鋼護(hù)筒穿透透水層，確保其在粘土層位置。

3.2 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法

當(dāng)溶洞較大且洞內(nèi)不存在填充物、流塑填充物但漏水情況比較嚴(yán)重時(shí)，在采用片石與黏土進(jìn)行反復(fù)打密后，如果還是沒(méi)有形成泥漿護(hù)壁可以采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)方式進(jìn)行施工。在使用鋼護(hù)筒跟進(jìn)方法時(shí)應(yīng)注意以下方面，一方面為沖孔問(wèn)題，另一方面為護(hù)筒問(wèn)題。在完成振動(dòng)作業(yè)后下沉到已有鉆孔孔洞內(nèi)，從而有效的阻隔溶洞內(nèi)部水量及內(nèi)流塑充填物。

通常情況下，我們所說(shuō)的鋼護(hù)筒跟進(jìn)法在施工時(shí)主要采用以下施工方式。在面對(duì)鉆孔會(huì)穿越多個(gè)溶洞的情況時(shí)，這些溶洞都已經(jīng)完成造壁作業(yè)，在下部進(jìn)行沖孔作業(yè)，上部出現(xiàn)泥石護(hù)壁漏水、坍塌問(wèn)題時(shí)無(wú)法得到有效的控制，此時(shí)就可以采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)方式來(lái)封堵這個(gè)位置的溶洞，滲漏溶洞有幾個(gè)鋼護(hù)筒就跟進(jìn)幾個(gè)溶洞。如果施工區(qū)域含水量較大且無(wú)法采用人工挖掘方式時(shí)，無(wú)法采用抽水方式將樁孔內(nèi)部水抽干時(shí)，通常會(huì)采用沖擊鉆成孔鋼護(hù)筒跟進(jìn)方式來(lái)進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中應(yīng)充分利用沖擊鉆的擴(kuò)散性能，為鋼護(hù)筒下沉作業(yè)提供有力的支持。一般情況下，可以將沖擊鉆鉆頭外徑與鋼護(hù)筒內(nèi)徑間的空隙進(jìn)行控制，通常控制在3至5厘米之間。如果采用護(hù)筒跟進(jìn)方式具有較大的難度，施工人員可以采用先下大護(hù)筒然后再放下小護(hù)筒的方式，然后可以將大護(hù)筒下緣以上位置切割掉，以此來(lái)保證各部位的連接性能。此外，施工地點(diǎn)巖石比較堅(jiān)硬，沖擊孔的擴(kuò)孔系統(tǒng)相對(duì)較小且無(wú)法完成護(hù)筒下沉作業(yè)，在進(jìn)行這個(gè)階段施工時(shí)可以使用少量電雷管來(lái)進(jìn)行焊破，為鋼護(hù)筒下沉作業(yè)提供保障，并對(duì)下沉過(guò)程進(jìn)行把控，還可以在井口位置上部安裝一個(gè)簡(jiǎn)易導(dǎo)向裝置。同時(shí)，要想保證鋼護(hù)筒下沉作業(yè)的順利性，應(yīng)控制樁孔的垂直性，避免出現(xiàn)歪斜、縮頸等問(wèn)題。防止出現(xiàn)鋼護(hù)筒孔徑不達(dá)標(biāo)的情況，確保鋼護(hù)筒的順直性，將剛度控制在8至10厘米之間。

3.3 注漿法

如果溶洞層數(shù)相對(duì)較多、呈現(xiàn)串珠狀且土層中的砂層相對(duì)較厚，在處理時(shí)可以采用預(yù)先壓注水泥漿法，但是在壓注的過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制壓力，通常在小于0.4MPa，在保證施工孔穩(wěn)定后才可以進(jìn)行下一孔注漿，注漿作業(yè)完成24小時(shí)后才可以進(jìn)行鉆進(jìn)施工。

4 結(jié)語(yǔ)

巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌自身特點(diǎn)比較明顯，也更加復(fù)雜，這樣在進(jìn)行處理時(shí)會(huì)提升施工難度，如果其中有處理不當(dāng)?shù)牡胤骄蜁?huì)給直接影響施工質(zhì)量。在處理巖溶地區(qū)地基時(shí)應(yīng)采取有效的方式避免滲漏、坍塌、沉降等問(wèn)題，通常施工時(shí)可以采用圍、堵、鋪、填等方式進(jìn)行處理，同時(shí)相關(guān)的技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)施工人員的施工流程進(jìn)行引導(dǎo)，以此來(lái)提升工程建設(shè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。