灌注樁地底溶洞檢測技術研究

段 晨，劉 義

（清遠市建設工程質量檢測站，廣東 清遠 511500）

1 灌注樁地底溶洞檢測技術的意義

全世界巖溶地區的面積大約占總陸地面積的12%，而在我國巖溶大部分分布在資源豐富、人口稠密地區。在我國，加上被覆蓋和埋藏于地下的碳酸類巖石的面積足足有363萬km2，占總國土面積960萬km2面積的30%以上。我國巖溶最為發育的地方在西南的云南、貴州、廣西、四川、重慶，以及中南的湖南、湖北、廣東，這些地區一起構成世界上最大連片的裸露型巖溶區。文章選取的清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園就是位于廣東省。

在地形地質情況復雜且含有灰巖等大量可溶巖的地區，地下溶洞通常較為發達，會給該地區帶來相應的地下溶洞災害。在這樣的地區進行建筑作業要探查其樁底是否存在溶洞，若存在溶洞，需探查其溶洞規模。對后續洞內充填情況、樁基與溶洞所處位置關系等因素的判斷處理都會嚴重影響建筑樁基的安全性、可靠性，這是整個從事建筑行業的人員所擔心的問題。為了消除相應的工程安全隱患，需要在成樁前后對樁底溶洞的發育情況進行檢測。市面上有好幾種對此進行檢測的方式方法，但是結果并非盡善盡美，因此需要進一步探討研究。文章主要對清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園的幾座建筑進行分析，探討鉆芯法灌注樁在成樁后對地底溶洞的檢測技術的研究與應用。

2 地底溶洞的檢測技術概述

目前，用于樁基檢測的方法主要有鉆芯法、超聲波法、低應變反射波法等。其中，鉆芯法是比較常見的一種檢測方法，大多適用于混凝土灌注樁檢測的情況。鉆芯法檢測方便，場地要求比較寬松，且操作方便，可以通過現場檢測和后期的芯樣強度抗壓數據直接對混凝土樁身狀況進行分析測評。目前，鉆芯法已成為眾多檢測機構檢測現澆濕凝土灌注樁成樁質量常使用的樁基檢測手法之一。鉆芯法現場取樣圖如圖1所示。

圖1 鉆芯法現場取樣圖

3 鉆芯法的取樣檢測程序

3.1 確定檢測時間

在進行鉆芯法測試之前務必保證混凝土達到了設計規定的強度，一般要讓混凝土能夠達到28d的土齡。如果達不到28d，應盡可能保證預留的混凝土強度能夠達到設計規定的強度。

3.2 鉆孔位置

在選取鉆孔位置時，要結合相關的設計要求和進行無損檢測發現的缺陷位置而定。通常情況下，鉆芯孔的位置只有1個時，鉆孔位置應該選擇定在高樁中心10～15cm處；最佳鉆孔達2個或2個以上時，打孔位置應定在離樁中心0.15～0.25d處最為合適，并且分部要盡可能均勻對稱。清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園檢測樁的設計施工資料如表1所示。

3.3 樁端持力層鉆深

根據約定的設計要求確定樁端持力層鉆探的深度。受檢樁至少要保持每根柱要1孔，其他鉆芯孔應達到1.0m或以上。如設計無明確約定時，鉆探深度至少應達樁徑的3倍，并且要達3m或以上。

3.4 鉆芯取樣操作過程中的要求

（1）保證鉆機底座牢固水平，不會因為作業產生位移。樁頂面離鉆機底座較遠時要安裝牢固垂直的孔口管。孔口中心要和鉆機立軸中心、天輪中心保持在同一鉛垂線上。一定要注意保證鉆機鉆芯時機器位置固定，鉆芯孔垂直度偏差控制在0.5%以內。

（2）控制鉆芯的速度，保證鉆孔內循環水流的充足供應，不能中斷。每次進尺應保持在1.5m以內，到達柱子底部時，應采用適宜的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測量沉渣厚度。使用合適的方法對持力層巖土性狀進行有效鑒別。

（3）提取鉆芯樣本時應注意保護鉆頭和擴孔器不能隨意敲打設備。把樣本放進樣本收納箱里的時候應該遵照從上至下的順序，并依次在樣本上標注次數、塊號、該回次總塊數。鉆取樣本的情況要根據相關的規范進行及時有效的記錄，柱子底部沉渣和持力層等有關數據資料要詳細記錄。在進行實驗之前先要確定樣本的外觀是否符合相關規定，其表面平滑度和垂直度一定要符合標準，否則應重新取樣。在實驗前，要先把樣本浸泡在清水中至少12h。實驗一定要合乎相關的操作規定標準，這樣才能保證結果的科學準確性。

4 評判標準

混凝土自身的質量必須過關，不能出現松散、蜂窩、麻面、氣孔，混凝土本身不能出現斷面、膠結等現象；駐地沉渣必須合乎相關規定和設計要求；柱子底部持力層的巖土性狀強度和厚度符合相關規定和約定要求；樁長符合施工記錄。清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園檢測樁混凝土芯樣試件抗壓強度及其代表值如表2所示。

與此同時，還需要對柱子本身的狀況進行評判，務必保持表面光滑、柱身緊實；還要對相關硬度和承重能力進行檢測和實驗，一切符合相關規定才可以。如表3所示。

表1 清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園檢測樁的設計施工資料

表2 清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園檢測樁混凝土芯樣試件抗壓強度及其代表值 單位：MPa

表3 清遠市新城8號區鹿鳴路1號的麗江花園檢測樁混凝土芯樣試件抗壓強度及其代表值表 單位：MPa

5 常見操作問題

在取樣環節操作不當會導致取出的樣品不符合相關規定，更有甚者取不出樣品。對此，在取樣時一定要保證垂直取樣，注意機器要穩固，鉆頭不要歪斜；還需結合場地實際情況，保證無滲水問題，也不能因場地不穩或出現顫動導致機器作業不穩固。另外，對選取抽取樣本的位置判斷不當，也會導致樣本的代表性不強，無法進一步輔佐實驗結果。這就需要相關人員在選取樣本時多次實地考察、多方考證，不要盲目決定。

6 結束語

地下溶洞災害作為一種地質問題會對當地人的生活造成很大的影響，因此有必要在施工之前對地底的地形進行檢測。對溶洞的填補等補救措施都是為了能夠順利打樁，然后進行相關的建筑作業。在對打樁的混凝土柱質量進行檢測的時候，一般選取對場地要求不嚴格、好操作的鉆芯法進行測試。在選取樣本的時候，要注意保證機器作業的穩固性以及鉆頭作業的垂直性，確保樣本質量。