淺析沖孔群樁法在巖溶地基處理中的合理運用

謝美鳳

(福建船政交通職業學院建筑工程系 福建福州 350007)

淺析沖孔群樁法在巖溶地基處理中的合理運用

謝美鳳

(福建船政交通職業學院建筑工程系 福建福州 350007)

巖溶地質地基對工程建設的影響較大，通常巖溶存在著地基承載力不足，基礎發生不均勻沉降，滑動及塌陷等，因此，在工程建設中需要對其進行防治處理。本文主要介紹了巖溶地質地基的一般常用處理方法，并結合工程實例進行對沖孔群樁法在巖溶地基處理中的合理運用進行簡要分析，并提出一點個人建議。

沖孔群樁法; 巖溶地基處理; 合理運用

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0 引言

我國占地面積較大，巖溶地質分布廣泛，常常因為巖溶地質地基承載力不足，導致不均勻沉降、地基滑動甚至塌陷等施工質量問題[1]。而由于上述施工質量原因，發生安全事故的案例也是屢見不鮮,直接影響施工進度，并造成較大的經濟損失[2]。因此，加強巖溶地質地基穩定性的前期勘察工作、采用合理經濟的處理措施，都有著明顯而且重大的意義[3]。

1 常用方法

巖溶地質的地基處理方法需要根據施工現場實際地質情況進行分類處理，一般的巖溶地質地基，我們可以考慮鉆孔注漿處理，采用這種方法特點就是施工方便快捷，漿液能夠透過巖溶地質地基下的空洞進行相互串聯，使得整個巖溶地質地基形成一個新的整體。對于遇水即溶及地基上需要修建建筑物(一般在市政工程中較為常見)、巖溶地質較深(一般在公路工程中較為多見)的巖溶地質地基，我們可以采取沖孔群樁處理，這種方法特點是可承受較大的上部荷載。

除了上述的兩種較為常用的巖溶地質的地基處理方法，對于一些施工要求較低的工程或者巖溶地質情況較輕的，我們還可以用一些簡易方法，如：挖填法(挖出巖溶質體回填優質質體，一般選用碎石或素砼)、跨蓋法(采用鋼筋混凝土梁板跨越，一般用于小型溶洞，因為此法不對地基進行處理)以及地下水排導法。地下水排倒法基本上是配合使用，對于地下水源較為豐富的巖溶地質的地基處理很有效果，只要做好了對地下水(疏導)及地表水(防滲)處理，就能夠較好的防止基礎過大下沉，充分避免了因地基承載力下降過多導致失穩變形破壞，在原則和原理上，這都是一項首選的施工辦法。不過，考慮到施工現場條件一般都較為復雜，所以需要配合其他的施工方法進行施工，才能取得最優的施工方案。本文將對采用樁基處理巖溶地質地基的方法進行分析。

圖1 施工設計方案圖

2 沖孔群樁法地基處理

2.1 工程背景

由我方承擔建設的某大型醫院，為了方便市民停放車輛，需要在醫院左側依山修建一大型停車場，停車場采用“半挖半填”地基開挖工藝。不過開挖前經前期地質勘查后發現，該山體屬于巖溶地質，地下有夾層分布、巖溶表面不平等，需進行地基處理，考慮到該處地面高差不大、裂隙少、不存在溶溝等情況，所以我方考慮在填挖交接處設計雙排18根鉆孔灌注樁基，利用此類樁基穿透夾層、將樁端可靠地支承在持力層上。現場采用梅花型交錯布置，樁間距4m×4m，樁徑1m，深度前排6m、后排10m。具體施工設計圖如圖1所示。

2.2 具體施工

為了確保工程順利進行，我方決定采用四臺G-7沖擊鉆分工作業，為避免串孔，采用兩頭并進、跳孔作業的施工方案，如圖1所示，1號機負責完成1-4號孔位的施工作業任務(施工順序：1#-3#-2#-4#)，2號機負責完成6-9號孔位的施工作業任務(施工順序：9#-7#-8#-6#)，3號機負責完成10-13號孔位的施工作業任務(施工順序：10#-12#-11#-13#)、4號機負責完成15-18孔位的施工作業任務(施工順序：18#-16#-17#-15#)，9、14孔位根據各號機實際施工進行情況，由優先完成的機組進行施工作業。

根據前期勘察設計發現7號孔具有可溶性巖層在，在施工作業面以下4m的位置，存在有豐富的地下水溢出的情況。當2號機組利用沖擊鉆施工至4m位置時，樁基位置突然出現塌陷，沖擊鉆錘頭被埋，無法動彈；采用挖掘機械進行開挖至2m位置時樁基繼續出現二次塌陷，挖掘機退出施工作業面，觀察二日后，確定樁基已經穩定狀態后，我方考慮繼續開挖土方量較大，同時挖掘土方運出存在不便等原因，決定利用就近土石方進行回填，并對埋置沖擊錘進行切割，二次放樣重新成孔。雖然2號機組因為需要重新購入新錘，耽誤了一定的時間，但是根據我方施工方案，1號機組和3號機組在完成指定任務后，均及時調入2號機組負責范圍，在施工進度上沒有造成延期，同時確保了7號孔位的施工質量及地基的穩定性。

7號孔位的具體施工方案如下：首先，根據原有控制點位，利用全站儀重新放樣7號孔位，并及時設置保護樁；其次，挖掘機械與裝載機械配合，對3號機工作平臺進行鋪設并整平夯實，挖掘機械與裝載機械配合，將原先移出施工區域的3號機重新移入已夯實完畢的工作平臺上來；第三，對重新購入的沖擊錘進行錘齒焊接并及時懸掛，同時錘擊鋼護筒入樁；利用原有泥漿池進行沖擊成孔作業，并密切觀察孔位周邊的沉降情況，注意是否出現孔位偏移等現象。待沖擊錘接近4m位置時，注意觀察孔內水位高度，及時進行補漿加水，一旦出現較大落差，需要及時將沖擊錘吊起，記錄現有水位，觀察至其水位穩定后(一般為24h)，再次記錄現有水位，對比高差，高差超過1m及時填入袋裝水泥(建議連袋子一起投入)，并投入19.5～31.5cm大粒徑粗集料(一般選用級配碎石)，及時補水至原有高度(水、水泥、碎石比例為1∶3∶6)，并不斷錘擊至水位較為穩定；高差不超過50公分，說明漿液已經將巖溶填滿，可以進行造漿至原有水位，漿液粘稠程度可以提高一個檔次，對巖溶入漿口起到封堵的作用，待沖擊至8m位置時，可以將漿液粘稠程度降回原有設計標準；第四，一旦孔位水位恢復至原有水位高度，應及時進行點位復核，采用全站儀配合原有設置的保護樁進行閉合，及時調整樁基孔位，避免因為孔位偏斜導致出現卡鉆等現象；第五，沖孔完畢后及時返漿清孔，爭取盡早下鋼筋籠，完成樁基澆筑；若因為天氣等原因無法進行下一道工序施工時，要求每日觀察孔位偏移情況，并及時記錄孔底沉渣情況。

2.3 處理效果

采用樁基處理巖溶地質地基主要是利用樁基的自身穩定性，削弱巖溶地質地基的側向壓力，從而避免巖溶地質地基出現明顯沉降，導致地基側滑出現坍塌等惡劣現象，這是從施工質量控制方面進行考慮。相對其他處理措施，采用樁基處理巖溶地質地基，優勢在于能夠很好的加強巖溶地質地基的原始狀態，提高地基整體穩定性等；劣勢是需要對施工現場實際地質情況進行二次勘察，并根據二次勘察情況，重新繪制施工設計圖，上報程序較為繁瑣，施工工序較為困難，若從經濟角度、工程進度等方面進行考慮，一般情況下不建議使用。

3 一點建議

(1)對于巖溶地質地基可以要求施工單位(即我方)根據自身實際情況，先進行對巖溶地質地基處理，然后將施工方案及現場影響資料上報監理單位及業主單位進行審批，由業主單位邀請設計單位相關人員對該施工方案可行性進行認證。這樣就能較好的保證工程施工進度，同時也可通過節約施工時間達到節約成本，避免人員誤工、設備擱置等成本浪費。

(2)對于巖溶地質地基必須做好前期試樁等準備工作，充分考慮樁基局部失效的可能性，減少巖溶地基塌陷風險。尤其是針對巖溶段深埋以及地下水異常豐富的情況，首先應當設法避開復雜地質環境，其次再來考慮如何分散荷載。

(3)巖溶地基處理存在很大的難度和復雜性，抽取地下水是一個經濟上可行的辦法，能夠使得后續施工安全有序；再加之嚴格的施工管理，調整施工程序、嚴控地下水，可以防止滲透的可能性。

(4)對于巖溶地基處理采用沖孔群樁法的時候，可以考慮將兩根樁基之間設置一道系梁(或者四根樁基設置承臺)，起到“鐵索連船”的功效，通過樁基上部之間的相互作用，使得樁基發揮最大效用。

4 結束語

巖溶是工程活動中常見的地質問題，就其危害性而言，輕則造成工程質量事故，使得工程需要返工，不但延誤工期，而且造成經濟損失；重則釀成工程安全事故。因此我們不但要分析巖溶地基處理的可行性施工方法，而且更要著眼于工程有效使用期限內對工程的影響。因此我們必須對巖溶地質地基有更新的認識和了解，從而使得沖孔群樁法在將來的工程中得以更加合理的運用。

[1]張偉,嚴力軍,劉俊.復雜溶巖地質條件下超長地下室基礎設計探討[J].建筑結構,2009.03.

[2]朱毅.巖溶地區地基基礎的處理實踐[J].交通科技,2006.05.

[3]陳伏冰.無充填溶洞的樁基成孔方法及質量控制[J].交通科技,2010.04.

謝美鳳(1977- )，女，碩士，高級工程師，主要從事土木工程施工技術及造價方面的工作。

The Reasonable Application of Punching Pile Method in Foundation Treatment in Karst

XIEMeifeng

(Fujian Chuanzheng Communications College，Department of Construction Engineering,Fuzhou 350007)

It has a great influence on Karst geological foundation in the construction of a project due to the karst has insufficient bearing capacity, which is often occurred the uneven settlement, slide and collapse in the precess of foundation . Therefore, the Karst Geological foundation need to arrange in the engineering construction. In this paper, the general processing methods on the karst geological foundation were presented. Based on the practical engineering example, it is briefly analyzed the reasonable application of punching pile method in foundation treatment in karst, and then puts forward some personal suggestions.

Punching pile method; Foundation treatment in karst; Reasonable application

謝美鳳(1977- )，女，高級工程師。

2015-12-14

TU47

A

1004-6135(2015)12-0082-03