淺談溶洞樁基施工控制要點

【摘要】針對巖溶地區的建設工程項目，如何采取有效的措施來解決溶洞樁基施工困難已變得越來越重要。杭師大附屬實驗學校項目，處于巖溶中等發育地區，采用“一樁一勘”地質勘探，溶洞樁采用沖擊式鉆機施工，并制定切實可行的處理措施，確保樁基質量。

【關鍵詞】溶洞；樁基；沖擊式鉆機；處理措施

1、工程概況

杭師大附屬實驗學校項目位于杭州市余杭區未來科技城（海創園）文一西路以北，建設用地約150畝，總建筑面積約15萬㎡，包括幼兒園、小學部、初中部、高中部、六藝天元樓、國際交流中心、宿舍樓等單體，并有400m操場地下室。樁基共計1495根，樁徑600 mm～1000 mm不等，混凝土標號為C30，溶洞樁采用沖擊式鉆機施工。整體功能分區明確，400米運動區設置于基地西北側，為初中、高中服務，200米運動場設置于東南側，為小學服務。在校園南北廣場設置樹陣禮儀廣場，簡潔大氣，在東西內院打造江南園林景觀，均能享受園林景觀，同時每個學部在開放底層的同時，均采用內院式布局營造景觀院落空間。校區主入口設置在工業路上，為初中、高中的形象出入口；北側道路設小學和宿舍的形象出入口，南北廣場連通城市綠軸，形成視線通廊。西南側設置供國際交流中心使用的出入口廣場，與南面萬達廣場形成銜接；東北側設置幼兒園獨立的出入口；以此達到各個年齡段和不同需求人群獨立出入的口部。

2、地質勘探情況概述

根據前期地質勘探發現施工場地內分布巖溶，建設單位組織了專家論證，并確定實施“一樁一勘”。EPC總承包單位對該場地進行了“一樁一勘”施工勘探，揭露出的地層自上而下分別為雜填土、粘土、粉砂、強風化泥質灰巖、中風化泥質灰巖（砂巖、英安巖等）、溶洞，溶洞沿水平方向及垂直方向均有發育，大小不一，有的呈串珠狀，溶洞的充填形式為全充填、半充填及無充填。

溶洞充填情況

3、溶洞樁施工控制要點

3.1地質勘探

根據設計規范，嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑且不小于5m范圍內應無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且在樁底應力擴散范圍內應無巖體臨空面。

地質勘探采用“一樁一勘”，并保證鉆至持力層（中風化泥質灰巖）5米且無溶洞，若在5米內發現溶洞，繼續往下鉆探直至滿足以上設計要求。

3.2物資準備

雖然本項目有較為詳細的鉆孔資料，但是由于地勘鉆桿較小，導致溶洞數據有偏差。在回旋鉆機施工非溶洞樁基時發現以下現象：鉆桿進尺突然加快、泥漿面陡然下降、鋼絲繩擺動過大等情況，判定為遇到溶洞。鑒于這種情況，應在回旋鉆機施工區域備足黏土、片石、水泥等回填材料以及沖擊式鉆機、挖機等機械設備，一旦發現上述現象回旋鉆機立即停止施工，改用沖擊式鉆機，并嚴格按照溶洞處理方案中回填黏土、片石等方法進行回填。

3.3溶洞處理方案

方案一：溶洞樁采用素混凝土回填堵孔，待混凝土達到70%強度后，繼續用沖擊式鉆機進行施工。

方案二：溶洞樁根據洞徑大小分別采用回填粘土沖孔固壁法（小型溶洞）、片石粘土堵洞筑壁法（中型溶洞）、片石水泥土造槳法（大型溶洞）。

根據對比，方案二較方案一成本低、工期短，因此本項目溶洞樁施工采用方案二。

3.4混凝土灌注

根據溶洞樁的試樁工作，溶洞樁在混凝土澆筑后存在混凝土下沉現象，嚴重影響樁身完整性。因此，項目部根據樁頂標高位置不同采取不同措施：樁頂標高在地面附近時，混凝土澆筑至超灌標高，在2小時內由專人看守，間隔半小時撈混凝土以確定混凝土是否下沉，若混凝土面下沉則需要補澆混凝土；樁頂標高在地面以下超過5m時，混凝土超灌高度增大至4m，以保證樁身質量。

結語：

樁基礎屬于隱蔽工程，施工中對溶洞樁基的處理要求高、施工技術性強，施工中處理不當將會帶來巨大的經濟損失及施工安全事故。因此，施工前要加強地質勘探，并根據地質條件及溶洞類型的不同，考慮經濟性、合理性、有效性，綜合分析、全面比較、精心制定切實可行的施工處理措施，在施工過程中嚴把質量關，就能解決溶洞樁基的施工技術難題，在保證施工安全的同時，實現工程質量和經濟效益的雙贏。

參考文獻：

[1]建筑地基基礎設計規范（GB50007）

[2]交通世界2017（Z1）《巖溶地區樁基施工處理方法》

[3]工程技術：文摘版，《淺談橋梁樁基施工中溶洞處理技術》

作者簡介：

盛春偉，中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江杭州。