淺談粵北溶巖地區(qū)沖孔成樁施工技術

1、<p>　　淺談粵北溶巖地區(qū)沖孔成樁施工技術</p><p>　　（廣東騰越建筑工程有限公司 廣東順德 528312） </p><p>　　摘 要：廣東韶關地區(qū)是我國南方溶巖分布較廣泛的地區(qū)之一，因此，在基礎施工中應充分了解建筑物所處位置的地質情況，并采取必要的施工技術措施，才能保證施工及建筑物的安全。本文通過施工實踐，對較常用的溶洞處理方法進行了總結，希望能夠給同行提供參考。

2、 </p><p>　　關鍵詞：溶巖地區(qū) 探測技術 溶洞處理 灌漿補強 復沖 </p><p><b>　　1.工程概況 </b></p><p>　　本工程位于韶關市湞江區(qū)臘石壩323國道南側，為5棟（6#～10#樓）30層商住樓沖孔樁基礎工程。場地內主要分布的地層有：第四系人工填土層、第四系沖積粉質粘土、炭質灰?guī)r殘積粉質粘土、強風化炭質頁巖

3、、中風化炭質灰?guī)r、微風化炭質灰?guī)r。根據設計要求，本工程采用沖孔灌注樁基礎形式，共481根樁徑為Ф1000～Ф1800mm多種樁型。資料顯示，本場地地質條件極為復雜，施工將遇到溶洞、土洞、石芽、巖面傾斜等地層。溶洞比較發(fā)育，深淺、大小、層數(shù)不一，為大部分洞內充填有流塑-軟塑粘性土，少部分溶洞無充填，且各樁之間溶洞相互貫通，相互影響。其中8#樓超前鉆見洞率約65.6%，巖溶發(fā)育強烈，串珠狀溶洞普遍發(fā)育，溶洞洞高0.4～18.5m不等，洞體規(guī)

4、模較大；其它幢樓見洞率約為20%～40%。 </p><p>　　2.樁基施工前開展溶洞探測工作的必要性 </p><p>　　由于巖溶地區(qū)的地質情況比較復雜，在樁基施工前，采取溶洞探測技術了解樁位溶洞分布規(guī)律等基本情況很有必要。目前較常采用的方法是超前鉆探、地球物理勘探、電磁波層析CT探測等，其目的主要探明：（1）樁基持力層范圍內樁底以下可能存在溶洞（2）探明基巖面起伏變化情況，保證樁端

5、嵌巖深度；（3）探明地層構造，采用相應的技術處理措施。 </p><p>　　通過探明溶洞位置及地質情況后，才能采取應對措施，最大限度降低造價及降低施工風險，確保建筑物或構筑物的安全。 </p><p>　　3.樁基施工溶洞的處理技術 </p><p>　　3.1 設計上調整平面布線的技術處理 </p><p>　　在復雜的巖溶地區(qū)工程基礎建

6、筑中，常會遇到重疊的溶洞，但由于重要建筑的荷載均較大，其支承點恰巧在重疊溶洞上，應與有關部門研究，調整平面布置和調整柱間距離，使其避開重疊溶洞，達到既安全可靠的目的，又是最經濟的處理方法。 </p><p>　　3.2 在溶巖地區(qū)想要完全繞避溶洞是不可能的，因此采用適當?shù)拇胧θ芏催M行處理就顯得十分必要。以下闡述根據對不同的地質及溶洞發(fā)育特點，采取相應的技術處理。 </p><p>　?。?/p>

7、1）無溶洞樁的處理方法 </p><p>　　對無溶洞或當溶洞是可塑或軟塑的亞粘土類的填充物，且溶洞不漏水，都可以不考慮溶洞的存在，可按無溶洞方法進行處理。在施工時，沖樁機就位后，要進行樁位校核，保證就位準確；樁孔中的泥漿比重控制在1.2～1.25，粘度控制在18～22s，并在鉆進過程中定期檢測泥漿的各項指標，專人負責做好記錄并觀察孔內泥漿面和孔外水位情況，發(fā)現(xiàn)異常馬上采取措施。同時，因探測所揭示的地質情況有可能

8、不十分準確，故對每一條樁施工時都必須儲備一定數(shù)量的泥漿和應急設備，防止漏漿及塌孔。樁基礎施工總體順序為：施工平臺搭設―→鋼護筒的制作與沉放―→成孔―→終孔驗收、清孔―→鋼筋籠制作與安放―→二次清孔、水下砼的澆注―→樁基檢測 </p><p>　?。?）一般較小溶洞的處理方法 </p><p>　　沖孔樁施工過程中，經常遇到一些小溶洞、裂隙等場地地質條件，這時準確的判斷就顯得非常重要。比如，

9、若沖樁過程中發(fā)現(xiàn)泥漿面緩慢下降，或者泥漿冒氣泡，可判斷沖樁遇到了一般的小溶洞或裂隙。因此，應立即投放片石或粘土，進行反復沖壓，以填塞小溶洞、裂隙。若效果不明顯，可加投袋裝粘土或在泥漿中加入水泥，還可摻入燒堿和鋸末，以增大孔壁的自穩(wěn)能力。一旦漏漿，要及時投放片石、粘土塊并補水，進行堵漏，保持孔內泥漿的穩(wěn)定，然后再進行沖樁施工。此種方法操作簡單，效果較明顯，并且經濟實用，在施工中較多采用，效果很理想。 </p><p&g

10、t;　?。?）較大溶洞的處理方法及注意事項 </p><p>　?、?對于較大的溶洞，若洞內無填充物或半填充時，應先打設鋼護筒到達溶洞頂部巖層表面，防止鉆孔時打穿溶洞頂板后，泥漿迅速下落，導致上部孔內坍塌。當進尺接近溶洞頂部約2m時，要求鉆機操作人員改用低沖程（1～1.5 m）沖擊，以防止迅速擊穿巖殼時而卡鉆。溶洞頂板打穿后，向孔內填充片石及粘土至溶洞頂板，灌注泥漿后繼續(xù)沖孔。如漏漿太快則應重復上述操作，直至泥漿

11、不再下降為止。同時加強對進尺深度的測量和對沖孔情況的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。 </p><p>　　② 在沖進過程中很容易發(fā)生鉆頭掉入溶洞和卡鉆事故，這時需操作人員認真謹慎，根據地質資料弄清楚溶洞的分布情況，在沖進至溶洞頂板上約60cm時，應當分層拋填塊石和粘土，反復沖進，嚴格控制沖程在1.5m左右且沖進時要打緊錘，主繩松繩量應為1～2cm為宜。當接近巖洞時同時要求定時檢查沖錘、鋼絲繩、樁機部件及樁機移位等情

12、況，一般每小時要檢查一次，每班交接班時仔細檢查一次，并作記錄，力求不因機械問題造成事故；當巖面偏斜時應及時拋填塊石和膨潤土塊墊平樁孔孔底巖面同時嚴格控制進尺速度，穿過溶洞后，必要時可在溶洞區(qū)放置內護筒。 </p><p>　　（4）比較復雜溶洞的處理方法及注意事項 </p><p>　?、?比較復雜溶洞主要是指串珠型溶洞，此溶洞可能在同一承臺位置的樁與樁之間相互串通，也可能串通到其他承臺位

13、置。若在沖孔施工中，孔內泥漿面迅速下降，應向孔內投放片石、袋裝粘土及膨潤土，較長時間回填土面持續(xù)下降，不能穩(wěn)定，就可以判斷該溶洞為串珠型溶洞或遇地下地下河。此時應根據探測資料，根據溶洞的大小來采取相應的處理措施。若溶洞不大，可灌注低標號C20素混凝土，阻隔兩孔，使之無法串通；若溶洞較大，可用鋼護筒跟進，一面沖孔，一面接鋼護筒，并且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內。護筒長度L=（h+H）m（h為超前鉆確定的溶洞高度，H為溶洞頂?shù)降孛婕?0

14、cm的高度）。灌注混凝土及鋼護筒跟進此種施工方法簡單，但造價相對較高。 　?、?防止溶洞大量失漿造成塌孔。在溶洞鉆進過程中漏漿等意外情況難以避免，同時也很難準確預測，關鍵是在漏漿時及時補漿補水并能及時堵漏。每跟樁施工時須有20m3泥漿做應急用，同時備有一定數(shù)量的塊石和膨潤土塊作堵漏用，以避免大量失漿造成塌孔事故。 </p><p>　?、?采取復沖處理灌注不成樁的方法 </p><p>

15、　　溶洞在成孔時采用了相應的處理方法，但在澆筑混凝土時，因混凝土比重大，導致成孔側壁壓力增大發(fā)生而混凝土灌不滿的情況。為此，可以初步判斷砼流失到相連的溶洞中。這時，現(xiàn)場人員應及時采取相應對策，暫停或停止?jié)仓?。若不能通過再次澆筑成樁，則需要采取復沖的辦法進行處理。復沖的深度應大于原樁深度0.5cm為宜。 </p><p>　?。?）遇石芽及巖面傾斜等地質情況的處理方法 </p><p>　　

16、在溶巖地區(qū)遇石芽及巖面傾斜情況會比較普遍，操作不當，可造成樁底偏位而難以成孔。因此，在施工遇此情況，應及時填充強度較高的塊石或較高標號的混凝土，并保持樁徑填充面的標高基本一致。目前較多采用填充強度較高的塊石的方法進行處理此類問題，可以提高時效，取得效果也較好。若充填混凝土，則需要混凝土達到一定強度時才能進行沖樁施工，工效較慢，造價也較高。 </p><p>　?。?）采取灌漿補強處理方法 </p>

17、<p>　　由于巖溶的復雜性，未完全查清溶洞的分布情況，導致在持力層范圍內仍存在有溶洞。遇到此現(xiàn)象，可采用高壓注漿補強處理，以確保樁基的穩(wěn)定性及樁的質量。具體措施如下： </p><p>　?、?出現(xiàn)孔內水泥漿液流失較大的情況時，防止?jié){液流失太遠造成浪費，應采用間歇注漿方式，使得先注入漿液與沙子（或碎石）初步達到膠結后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達到規(guī)定的注漿量和注漿壓力控制值為止。 </p>

18、<p>　　② 出現(xiàn)溶洞灌不滿的情況時，可利用高壓水流往溶洞內灌入中、細砂，使溶洞填滿中、細砂礫。待溶洞充填滿砂礫后，然后利用高壓旋噴設備，在溶洞內注入水泥漿液，使洞內砂礫與水泥漿液拌和膠結，形成固結樁體。 </p><p>　?、?如樁底的溶洞范圍不大，但漿液滲漏較嚴重，則在孔口采用雙液灌漿。即一邊灌入水泥漿液，一邊注入水玻璃，使?jié){液快速凝結，防止?jié){液滲漏，使其充填滿溶洞達到補強目的。 </

19、p><p><b>　　4.結語 </b></p><p>　　本工程沖孔樁為481根，復沖的樁共8根，溶洞處理回填水泥80噸，碎石回填1828m3，土方回填3600 m3。最終樁的質量一次性通過了當?shù)刭|監(jiān)部門的各項驗收，獲得各方的好評。經過這個項目沖孔成樁的工程實踐，對在溶洞地區(qū)進行樁基礎施工，因地質情況的復雜及地質的不同，有時需采取多種技術處理才能完成施工任務。這經驗

20、與同行們分享，希望有對類似工程施工能起借鑒作用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]JGJ 94-2008《建筑樁基技術規(guī)范》 </p><p>　　[2]GB50202-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范 </p><p>　　[3]DBJ15-31-2003廣東省《建