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岩溶地区房建基础施工技术研究

添加时间:2017/11/13
  摘 要: 岩溶地区房屋基础施工一直以来是建筑工程施工领域的难题,需根据桩基区域溶洞发育情况,采取有效的处理措施,本文将结合岩溶地区地质特征,分析探讨岩溶地区房建基础施工技术要点.
 
  关键词: 岩溶地区 房屋基础 溶洞发育

  石灰岩属于可溶性的岩层,在长期流水侵蚀和机械受力情况下所产生的水文地质现象统称为岩溶.岩溶地区房屋建筑基础施工的地质条件十分复杂,溶洞十分发育,给基础施工带来了很大的困难.因此,如何处理好岩溶地区房屋建筑基础施工的各种难题,对后期房屋建筑主体工程有序进行影响十分明显,本文将结合笔者多年的现场施工经验,分析探讨如何处理岩溶地区桩基础施工难题.
 
  1 岩溶地区地质特征分析
 
  1. 1 地层分布
 
  在灰岩地区中,其地层分布按由上至下的顺序依次为: ①表层为人工填土层; ②冲洪积层.主要有粉质粘土、砂石、砾石和粉土等,软塑状态或可塑状态,有较强渗透性,且孔隙潜水的水量充足; ③残积层.灰岩经风化与残积形成残积层,流塑状态或可塑状态,在残积层和基岩间的接触带上,因受到潜水的作用主要呈现出流塑状态; ④岩层.岩层主要为灰岩,可见裂隙与断层,岩溶十分发育,基岩面上有明显的溶蚀作用,形成溶沟与溶槽.
 
  1. 2 岩溶的发育特点
 
  岩溶发育通常遵循一定规律,其主要表现为以下几个方面: ①按由上至下的顺序岩溶不断减弱.通过地层分布的分析可知,基岩面受到溶蚀作用已经形成了溶沟和溶槽,相比之下浅层基岩有较强的岩溶发育,部分甚至以串珠的形式从上到下分布,深层主要是古老溶洞,少有分布,其中暗河是由溶洞连通形成的; ②浅层溶洞中含有较多充填物,而深层溶洞的填充物较少.溶洞内填充物表现为"全充填-半充填-无充填"的规律特点,大多为流塑状态或软塑状态; ③岩溶构造裂隙较发育,在地下水活动较为频繁的位置岩溶较发育.
 
  1. 3 灰岩地区地下水特点
 
  按照地下水的赋存介质可将灰岩地区中的地下水分成三类: ①在冲洪积与残积层内赋存的地下孔隙水,其一般具有很强的渗透性; ②在下伏溶洞、暗河与溶蚀裂隙内赋存的地下岩溶裂隙水,其具有良好的连通性,且水量充足; ③在构造裂隙带内赋存的地下裂隙水,其具有良好的连通性.
 
  2 施工准备工作
 
  2. 1 全面岩溶场地勘查
 
  经过选址勘察和初步勘察之后,需要对建筑工程施工区域开展详勘,探明施工区域溶洞发育情况,建筑工程桩基础作为地下隐蔽工程,在施工过程遇到溶洞若处理不当,后期施工将难以进行.而且对于桩基溶洞处理不当,在施工过程中极容易造成掉钻、卡锤、漏浆、塌孔等事故发生,不仅仅影响到了施工质量,而且还会对施工进度造成巨大影响.因此,在桩基施工之前,必须要对施工区域地质情况进行详细勘察,充分了解桩基施工溶洞发育规律、形态、大小等具体情况,提前制定出有效的处理方案,确保施工的顺利进行.
 
  2. 2 平整场地,做好钻孔施工平
 
  台对施工区域进行全面详细勘察之后,桩基施工需要根据桩基点位分布、现场实际情况来平整场地,做好钻孔施工平台.对于溶洞较发育的情况,应在施工场地周边设置较大的泥浆池,以满足施工过程中所需要的泥浆量.同时,还要结合给水分布情况,铺设施工用水管道.一般而言,针对溶洞发育的情况,需要在施工周边备好回填所需的黏土、片石及水泥等,当出现漏浆时能够及时处理进而避免出现大面积坍塌现象.
 
  2. 3 结合地质勘查报告确定好施工技术方案
 
  在岩溶地区,地质勘查报告是建筑工程桩基础工程施工最有效的参考资料,需要综合勘查报告中地质岩溶节理裂隙走向,岩溶大小,岩面的高低等条件来确定施工技术方案,开孔顺序也需要根据由深到浅、由多到少、由大到小的原则确定开孔顺序,这样处理的方案是为了应对串珠状溶洞贯通导致的施工困难.除此之外,针对特大型溶洞和地质复杂的溶洞,需要事先制定好处理措施,尤其是多层溶洞,串珠状溶洞情况,需要根据地质勘查报告确定溶洞位置,在施工即将到达溶洞位置时,进行溶洞处理,要及时和现场施工操作人员进行技术交底,采取技术措施来确保施工质量.
 
  3 岩溶地区房建基础施工技术要点
 
  根据施工区域溶洞分布情况,建筑工程基础施工通常采用不同的处理方法,主要有以下几种.
 
  3. 1 片石粘土筑壁法
 
  针对施工过程遇到的 3m 以内的,半充填或无充填的溶洞,施工过程难以保持钻进护筒水头高度的情况,一般可以采取片石粘土混合复冲的方法,复冲的目的可以使其混合形成泥石护壁,通过反复的回填复冲,直至冲击形成泥石护壁,孔内不再出现漏浆现象为止,片石粘土筑壁法是目前在处理桩基溶洞非常成熟的方法,在处理小溶洞问题有十分显着的方法,且具有较高的经济效益.
 
  采用粘土片石筑壁法施工时,钢护筒埋设位置必须要穿过砂砾层和卵石层,这两层区域易出现漏水漏浆现象,进而导致出现坍孔.若施工区域地下水不丰富,也可以采取人工挖孔,砼护壁的方式成孔,采取这种施工方案施工质量容易控制,成本低,但是当设计桩深超深时,人工挖空成桩的方案将难以进行,不仅仅会影响施工进度,而且还会伴随出现较大的安全隐患.
 
  3. 2 钢护筒跟进法
 
  当桩基础施工遇到较大溶洞,洞内无充填物或流塑状充填物,伴随着较为严重的漏水情况,在采用粘土片石复冲无法取得满意效果时,通常采用的方案是钢护筒跟进施工法.所谓的钢护筒跟进施工法,即根据冲孔不断冲进,及时在桩内埋设护筒,通过钢护筒来隔离溶洞内流塑状充填物冲入桩内,杜绝出现难以成桩的问题.如图 1.
 
  钢护筒跟进施工方法有两种,在冲击钻不断冲击成孔的过程中,上部孔壁已经形成了泥浆造壁,当冲击钻冲击位置到达溶洞区域时,泥浆护壁无法满足施工要求,此时通过埋设钢护筒在溶洞位置,进而达到溶洞堵漏的目的.当施工过程中地下水十分丰富,桩内地下水难以排出,人工挖孔难以开展的情况下,所采用的钢护筒施工方法是冲击钻成孔,钢护筒跟进施工,换而言之就是在开孔钻进的过程中,钢护筒一直跟进到持力层位置,在施工过程中若遇到钢护筒跟进困难的情况,通常要先下大护筒后下小护筒的方案,确保成桩后桩砼和护筒的连接.
 
  若施工遇到岩层,冲击钻扩孔系数小,钢护筒下沉跟进困难时,此时可以采用电雷管的方式进行焊破,确保钢护筒能够及时跟进.施工过程需注意,钢护筒跟进必须要确保最终桩孔竖直,不能出现歪斜、缩颈问题,且必须要达到一定的刚度,一般以 8 -10mm 为宜.
 
  3. 3 注浆法
 
  若施工过程遇到多层夹层溶洞,且串珠状贯通,夹层中存在较厚的砂层,针对这类地质情况,可以采用高压旋喷注浆的方法,调整注浆机压力不超过 0. 4Mpa,在稳定后注浆在溶洞位置,注浆完成后方能继续冲击成孔,注浆法能够有效的处理这一类溶洞问题.
 
  参考文献
 
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  [3]刘智,何国亮,韩怀卿. 灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施[J]. 民营科技,2010( 10):313.