熔巖地區樁基軟基處理技術應用研究

穆顯明

摘要：巖溶地貌也被稱為喀斯特地貌，主要是分布在我國西南地區。巖溶地貌主要包括石芽、溶洞等等。巖溶地區樁基施工主要運用的技術有沖孔灌樁、人工灌樁以及鉆孔灌樁，在軟基施工中最常見的一種方法就是化學灌漿工藝。本文主要介紹這幾種施工方法以及在巖溶地區施工中應注意的問題。

關鍵詞：巖溶；樁基施工；軟基施工

一、巖溶地貌的產生和特點

巖溶主要是流水對可溶性巖石的化學溶蝕，可溶性巖石主要包括碳酸鹽巖、石膏、巖鹽，輔之以流水沖蝕、潛蝕、崩塌等機械作用，這些現象都被稱為巖溶地貌，也叫喀斯特地貌。我國的喀斯特地貌主要分布在廣西、貴州、云南等西南地區。巖溶地貌產生的根本原因是可溶性巖石，以其他多種因素輔之。

巖石本身具有透水性也是巖溶地貌形成的一個重要原因，流水下滲的最主要渠道就是巖石上面的孔隙和裂縫，巖石上面的裂縫越大，巖石具有的透水性就越強，巖溶作用也就越大。巖溶作用越大，溶洞就會不斷變大，地下管道發展得越多，巖溶地貌發育也就越趨于完整。

二、我國巖溶地貌工程地質特點以及樁位地質檢測

1、巖溶地貌工程地質特點

從樁基施工角度來說，我國巖溶地貌的工程特點主要表現在以下幾個方面：可溶性巖石的主要組成部分是石灰巖和白云巖，強度大，樁孔難度大；巖溶地貌基巖起伏大，在巖溶發育的溶溝底部有軟弱土存在，難穿透；巖溶地下水為鉆孔帶來極大不便；巖溶地貌中存在大量孔隙和裂縫，易造成坍塌。

2、巖溶地貌區樁位地質檢測

由于在巖溶地區的地質情況復雜特殊，所以在巖溶地貌地區進行施工前一定要先對施工地區地質進行詳盡檢測和了解，以免施工中發生意外。一般對于地質的勘察主要分4個階段：可行性研究、初步勘察、詳細勘察、施工勘察。對于每個階段的勘察和檢測都需充分結合巖溶地貌的特點，根據經驗和檢測標準進行實地考察，了解建筑工程樁基可能遇到溶洞的發展規律和基本形態，悉知巖溶地貌發展的規模和空間分布，對建筑場地的適宜性和地基的穩定性做出確切評價并采取相應措施，確保樁基施工順利進行。

三、巖溶地區樁基軟基施工技術

（一）沖孔灌注樁

沖孔灌注樁是灌注樁的一種，灌注樁技術主要是在施工現場樁位上鉆孔，隨后將混凝土灌進鋼筋籠的做法。沖孔灌注樁就是在施工中用沖孔機沖孔，這種做法比較明顯的優勢就是它對周圍建筑物的傷害小，對周邊環境帶來的影響也小；沖孔灌注樁對于樁基中要求的樁長和直徑都能夠靈活滿足；樁端可以在沖孔的時候進入到持力層或者嵌入到巖層中；單樁的承受力較大等等。但是不足之處也很多，如灌注樁鉆孔的施工技術非常復雜，對于操作技術的要求也非常嚴格；非常容易發生安全事故；不能立即承受施工荷載，施工技術間隔時間非常長；不便在冬季施工。一般來講，沖孔灌注樁技術在填土層、黏土層、粉土層、淤泥層、砂土層、碎石土層、礫卵石層、巖溶地貌巖層或者裂縫底層比較適用，樁孔的直徑從0.6m到2.5m不等，具體施工工藝如下。

1、成孔

（1）成孔工藝

場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護筒埋設→鉆機就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗收。

（2）應先在孔口設圓形砼鋼筋砼護筒，內徑應比鉆頭直徑大200mm，埋深一般為1.3～1.8m然后安放沖擊鉆機就位，對準護筒中心，偏差≤20mm，開始低錘（小沖程）密擊，錘高0.4～0.6m，必要時加粘土造漿護壁，使孔壁擠壓密實，直至護筒下3～4m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.5～2.0m以上，轉入正常連續沖擊，在造孔時要及時將孔內殘渣排出孔外，以免孔內殘渣太多，出現埋鉆現象。

（3）在鉆進過程中每1～2m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發現偏斜應立即停止鉆進，采取措施進行糾偏。對于變層處和易發生偏斜的部位，應采取低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過，以保持孔形良好。

2、下籠：清孔后應立即放入鋼筋籠，并固定在孔心鋼護筒上。使其在澆筑混凝土過程中不向上浮起，也不下沉。

3、水下砼施工：鋼筋籠下完并檢查無誤后應立即澆筑混凝土，間隔時間不應超過4h，以防護漿下沉和坍孔。混凝土澆筑采用導管法水中澆筑，灌注前要計算確定砼首灌量。

（1）導管選用口徑φ220～250mm，采用法蘭形式連接。開始灌注時，導管底端到孔底的距離為0.5m，儲料斗內須有足以將導管的底端一次性埋入水下砼1m以上深度的砼儲量，首盤砼數量必須夠一次性埋管1m的量。

（2）混凝土的初灌。開始灌注時，將首批混凝土傾入初灌斗內，拔出球塞（或打開底閥放下砼。此時孔內迅速返出大量水（或泥漿），混凝土順利到達孔底并上升，首批混凝土灌注完畢，立即轉入連續灌注。

（3）導管的提升和拆除。提升導管時不宜過快過猛，以防拖帶表層混凝土造成泥渣浮漿的浸入。導管的拆除要干凈利落，防止螺栓、密封圈落孔中。拆下的導管應立即用清水沖洗干凈，集中堆放整齊。

（4）澆灌過程中，應有專人探測導管埋深及導管與井孔內混凝土面高度差，隨著砼的上升，要適當提升和拆卸導管，導管底端埋入砼面以下一般不小于2m，不宜大于6m。

4、校驗。

（二）、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁一般就是在施工現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或者人工挖掘等手段從而在地基中形成樁孔，在形成的樁孔內放入鋼筋籠、灌注混凝土而成樁。灌注樁根據成孔的方式又能夠分為沉管灌樁、鉆孔灌注樁以及挖孔灌注樁等類型。鉆孔灌注樁是目前使用非常廣泛的一種施工技術，它主要包含泥漿護壁施工法和全套管施工法兩種。泥漿護壁施工法的做法就是對地下墻成槽、鉆漿對槽壁的靜壓力用充滿水、CMC、膨潤土等附加劑的混合液體在槽壁中形成一層泥皮，從而對槽壁起到有效的保護，防止槽和孔壁的坍塌。同時泥漿還能夠攜渣和冷卻潤滑機具，一些具有粘度的泥漿還能夠攜帶其它泥渣排出。

全套管施工的方法基本與泥漿護壁法類似，只是不需要泥漿護壁法中的泥漿和清孔。全套管的壓入套管垂直度是需要使用水準儀和鉛垂的，因為它的垂直度主要是由最初挖掘的垂直度來決定的。

四、樁基軟基施工可能遇到的問題及處理方法

1、塌孔

預防塌孔要隨時注意水位變化和鉆進情況，當鉆進遇到松散粉砂土或流砂時，一定要及時補充粘度和比重較大的泥漿。發生塌孔后，一定要采取及時的補救措施，若成孔不深，可以將粘土全部填回去，停一段時間以后將鋼護筒埋到不透水層，如此可以重新開始鉆孔。若成孔深，就要先將鋼護筒放置在坍孔喇叭口下方的亞粘土上，將鋼護筒周邊用粘土填平壓實后可繼續鉆孔。

2、斜孔

發生斜孔一般有幾種方法處理：擴孔糾編；短鉆具；掃孔；補孔。每一種方法對應鉆孔的各個階段，如在潛孔階段出現了斜孔就可以使用第一種方法，矯正鉆機方向，防止繼續斜孔。如在松軟巖層或覆蓋層較厚時鉆孔出現斜孔，可使用第二種方法進行矯正。第三種主要是在灌漿鉆孔結束時發生斜孔時使用。第四種方法適用淺孔出現嚴重偏斜時。

結束語

在巖溶地貌進行施工，對于建筑企業來說是個大難題，如何實施樁基和軟基技術還需要在發展中多方探究，對各種地形地貌也要多加研究。

參考文獻：

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