岩溶地区桩基础施工处理措施探析

刘存祥 李景卓

摘要：贵州地区，多为溶岩地质，地势条件较为复杂，基础施工阶段，常遇到溶洞、夹泥等不良地质。在岩溶地区进行基础施工阶段，地下的不确定性因素较多，整个桩基础施工的难度增加，影响整个桩基础施工的质量，同时由于严重地区的地质条件，在施工过程当中会产生塌孔、卡钻、漏浆等突发状况，严重威胁了整个施工的安全，桩基础施工无法按期完工，因此就需要不断的去加强对于严重地区的分析，从而科学运用基础施工技术，以提升整体基础施工的稳定性。

关键词：岩溶地区，桩基础施工，处理措施

1. 工程概况：

宝能科技城（宝创项目）建设地点位于贵阳市双龙航空港经济区交叉口（原贵阳市南明区小碧乡水坝村），共15栋高层（其中6栋为装配式）、6栋洋房（均为10层）、1所幼儿园，为框剪、框架结构，建筑面积约28.6万平方米。基础形式为：独立基础+旋挖桩基础。

2. 地质条件:

场地抗震设防烈度为Ⅵ度，岩溶强发育，除岩溶外其它不良地质作用不发育，地质环境基本未受破坏，地形地貌较简单，水文地质条件中等复杂，为复杂场地，场地等级为一级；岩土种类较多（由素填土、红粘土及石灰岩组成），不均匀，性质变化较大，地基等级应为一级。根据地表调查及钻探资料表明，场地下伏基岩为可溶岩，本次钻探工钻孔2211个，遇岩溶洞隙的钻孔329个，见洞率14.9%。岩溶、裂隙对地基稳定性影响大，岩溶裂隙未经有效的处理不宜作建筑地基，需对场地溶洞、裂隙处理后，满足地基稳定性后才能建设。

3. 施工难点以及处理方法：

1. 在岩溶地区开展桩置基础施工时存在的问题

溶岩地区最典型的就是喀斯特地貌，带有腐蚀力的水，长期溶蚀可溶性岩石而形成的地下地质形态，溶蚀、冲蚀、潜蚀、坍塌等都可能形成岩溶地质—喀斯特地貌。本工程桩基础施工主要受喀斯特地貌影响，如溶洞、地下水及洞结构中的石笋、石柱等，且30%的桩从溶洞区穿过，以上难度防范难度较高。该岩溶地区施工难度大、安全风险高，由于土地资源紧缺、基础设施不完善，致使桩基础施工遭遇该地质条件的情况越发频繁。在施工过程当中受到的影响因素过多，容易在施工过程当中产生安全风险以及质量问题，如容易出现偏孔、斜孔、卡钻、塌孔以及地下水泄漏等现象而引发安全、质量事故。

2. 严重地区进行桩基础施工前的准备工作

熟悉图纸、地勘报告、超前钻报告、规范、图集。

编制专项施工方案及作业指导书。

桩深预控图纸等。

3. 岩溶地区桩基础施工处理措施

本工程的一大难点在于桩基础在溶洞结构中穿过，此时可采取以下措施对溶洞部分进行处理：

1. 抛填石片、黏土充填溶洞技术

若溶洞内存在填充物且高度不超过1m，可直接进行钻穿作业；若存在塌孔现象，或溶洞内出现孤石，需向孔内填筑粘土、水泥、石片的混合物，稳定后进行施工。

若溶洞内不存在填充物且高度超过1m，溶洞内充满石笋、石柱等，采用冲击钻，将抛填的石片冲击至洞底以及成孔侧壁，待桩基成孔稳定后，再进行施工。

2. 止水帷幕注浆技术

若溶洞内存在填充物且高度在4-25m，钻孔作业前2天，在桩侧位置设置注浆孔，以高压旋喷的方式进行溶洞内部加固，确保作业可以直接开展。

3. 溶洞回填技术

若溶洞内存在填充物且高度在1-4m，钻孔过程若出现塌孔现象，可继续作业至底部，下沉导管后灌注强度等级C15的素混凝土，标高为溶洞上2m左右，混凝土终凝后继续进行钻孔作业，从混凝土护壁中穿过，该方法多次使用。

若溶洞内不存在填充物且位于同一截面的溶洞较分散，顶板厚度超过4m，在此类溶洞顶板位置可使用等级为C25、塌落度为100mm±20mm的混凝土灌注至顶板位置，待混凝土终凝后继续钻进，直至底板上1m左右。

4. 钢护筒跟进+溶洞回填技术

对于大型、特大型溶洞发育规模大、层数多，洞内填充物性能差。为避免溶洞顶板被击穿后泥浆突然流失而导致的塌孔现象，在这些深、大的溶洞处，可采用钢护筒跟进+溶洞回填工艺以保证桩基施工的可靠性。

施工处不良地质溶洞的深度较大，并且可能存在贯通溶洞。因此对于此处的溶洞要谨慎处理，若处理不当便可能出现卡锤的情况。内置钢护筒下放至原成孔桩基已施工的标高位置处（或溶槽顶1m处），冲击锥锤冲至溶槽顶部时上下轻提，缓慢进尺至溶槽处形成一小的裂口。为防止该裂口漏浆，采用C20的水下混凝土进行封堵。混凝土灌注分多次进行，每次待混凝土产生一定强度后，再用冲击锥锤进行重复回钻、跟进护筒。通过挤压旁边的溶洞空间，在孔桩周围形成护壁，再跟进内钢护筒。多层溶洞、溶槽或空洞均适用上述方法。

4. 总结：

本工程桩基同时存在多层溶洞上覆饱和沙层、单层溶洞但洞深无填充物的特征，通过采取一系列的技术处理措施之后，未发生垮塌、漏浆、斜孔等事故；工期大大缩短，由原来的每天成桩2根桩，转变为每天6-8根成桩；混凝土用量大幅节约，D=1200，桩长6米的桩为例，由原来50m³混凝土，恢复正常13m³混凝土；同时断桩、缩径等现象也100%的杜绝了。通过本项目的经历，让我项目团队对溶岩地质有了进一步的认知，但是本人施工经验少，能力有限，本论文的研究远远不够。今后还需进一步对冲击钻孔、回旋钻孔、旋挖钻孔穿越溶洞施工技术进行研究，更多有针对性的方法还需以后在工作中总结和积累。

参考文献：

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[2]付崇民.干作业法成孔灌注桩施工过程中对岩溶处理的技术分析[J].现代物业(中旬刊),2019(11):217-218.

[3]杜海龙,贺茉莉,罗小斌,宾斌,赵铁军.岩溶地区某广场钻孔灌注桩基础补强加固设计与新技术[J].中国岩溶,2019,38(04):600-606.

[4]《建筑施工手册》