巖溶區灌注樁質量控制研究

張龍云

摘 要：本文基于某巖溶區基礎工程灌注樁施工案例，分析了巖溶區復雜地質條件下的成樁工藝及溶洞的處理方法。通過對成樁質量的檢測結果分析，本項目溶洞處理方法可行，樁身完整性和承載力均滿足規范要求。基于實際工程案例分析，總結了灌注樁成樁質量控制要點及溶洞的有效處理方法。

關鍵詞：巖溶區；灌注樁；成樁質量

0引 言

近年來，城市建設范圍的不斷擴大，現階段的地下工程，不可避免的會遇到各種各樣的復雜地質。

在眾多不良地質中，以巖溶地區的地質情況最為復雜。巖溶地區的樁基礎工程，若處理不當，極易引發卡鉆、埋鉆、地面塌陷等安全、質量問題。現階段的巖溶地區樁基礎工程大多都采用沖孔樁機成孔，沖孔樁機的沖擊鉆孔技術對不均勻地層具有良好的適應性，樁機整體穩定性好，抓地力強，具有優良的抗震性能[1-3]。

在眾多不良地質中，以巖溶地區的地質情況最為復雜。巖溶地區的樁基礎工程，若處理不當，極易引發卡鉆、埋鉆、地面塌陷等安全、質量問題。現階段的巖溶地區樁基礎工程大多都采用沖孔樁機成孔，沖孔樁機的沖擊鉆孔技術對不均勻地層具有良好的適應性，樁機整體穩定性好，抓地力強，具有優良的抗震性能[1]。但沖孔樁機成孔速度慢，為保證工程進度，在巖溶地區的施工，一般都是采用旋挖灌注樁與沖孔灌注樁相結合的方式。本文基于廣東云浮某基坑的樁基礎工程施工實例，介紹了巖溶地區的成樁質量的控制措施、溶洞的處理方法。

1 工程概況

廣東云浮某項目樁基礎工程，工程總用地面積約為24177.40m。東側為云浮地質大隊，南側為樂誼路，西側為星巖三路，北側為東方花園。地面不平整，起伏較大（孔口高程約為1985國家高程基準73.61～100.95m）。擬建33層高層住宅樓3棟，30層高層住宅樓2棟，3層商業配套（商業樓及售樓部）1棟，3層幼兒園1棟，3層安置用房1棟；另設有地下室1～2層，占地面積約為3587m2。根據野外鉆孔鑒別，場地土層自上而下劃分如下：第四系人工填土層，層厚0.50～6.00m；坡積層，層厚2.10～7.50m；殘積土層，層厚2.90～35.20m；全風化泥質粉砂巖層，層厚1.50～25.20m；強風化泥質粉砂巖層，層厚3.70～55.50m；粉質黏土層（溶洞夾雜）層厚2.00～13.40m；微風化灰巖層，層厚0.10～7.70m。

總體上看，本工程區域內地層分布規律強，基巖頂面分布較穩定，需要注意的是基巖風化程度不均勻，風化面界限變異性較大。樁基的巖溶區域部分采用沖孔灌注樁，為摩擦端承樁，直徑為1000mm，共240根

2 樁體質量控制及溶洞處理

巖溶樁基施工采取“先長樁后短樁、先外圍樁后中間”的方法，同時按照先易后難的總體施工原則，即把巖面情況較平、無溶洞或只有單只小溶洞的樁基先施工成孔，基本摸清溶洞地質情況、掌握溶洞處理措施后，再處理較大溶洞。

2.1樁身質量控制

根據檢測結果，工程樁樁身質量滿足規范要求，其中，Ⅰ類樁位215根，占比達到89.6%。根據工程樁的施工過程及樁身檢測結果來看，需要注意以下幾點：

（1）起到鉆孔導向和護壁作用的鋼護筒，埋設時不能偏位并應保持垂直，鋼護筒選用根據地質情況而定，若表層土質過差，直接選用深護筒，穿過整個土層。

（2）在整個施工流程中，灌注混凝土是影響成樁質量的關鍵工藝，混凝土一旦開始澆筑，就須連續進行，期間斷續易造成斷樁情況。由于樁內混凝土主要靠其自重壓密，成型依靠其流動性，因此必須控制好配合比、澆筑速度。澆灌前需現場測驗混凝土塌落度，確保達到澆灌要求。

（3）一定要進行二次清孔，這是由于在下放鋼筋籠和導管時中會將部分泥土帶入樁底產生新沉渣，未進行二次清孔的樁可能造成承載力不足。

2.2溶洞處理

結合本次遇到的各類型溶洞、施工期間出現的問題和巖溶區的灌注樁的檢測結果，總結了一些溶洞區的成樁要點如下：

（1）施工前需要齊全的地勘報告，做到一樁一孔的勘察強度。勘察報告現場施工最為關鍵的施工依據，施工員須認真研讀。

（2）依據勘察報告，確定溶洞位置，在接近溶洞（1～2m）時要控制好沖程，應緩慢、反復沖孔，不破壞溶洞的結構。當沖破溶洞頂面時，迅速將準備好的片石和粘土填入洞內，直至填滿。現場沖填片石如圖1所示。

（3）依據溶洞大小類型的具體情況，制定不同的處理方式。小型溶洞（高度小于1m），對樁穿過的溶洞進行填充和加固，應該注入漿液與沙子（或碎石）初步達到膠結后再注漿，循環注漿多次，直到達到規定的注漿量和注漿壓力控制值為止；較小溶洞（溶洞高度小于3m）可采用片石回填方法，當鉆穿溶洞漏漿時，反復投入粘土和片石，利用鉆頭沖擊將粘土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥，以增大孔壁的自穩能力；較大溶洞、連同溶洞；需要夯實回填，處理后的承載力不小于周邊地層承載力；串珠狀溶洞，直接采用鋼護筒通過；特大型溶洞或半填充的溶洞先向孔內回灌濃泥漿，同時拋填塊石和粘土球，采用小沖程沖砸固壁，直至漏漿現象消失。

3 結論

基于某巖溶區基礎工程灌注樁施工案例，分析了在巖溶區的復雜地質條件下的成樁工藝及溶洞的有效處理方法，對類似工程具有一定的參考價值。

（1）巖溶區域的樁基礎施工可采用旋挖樁結合沖孔樁的方式成孔。

（2）灌注樁在樁機鉆孔過程中，必須保證護筒埋設垂直，以及濃度適宜的護壁泥漿，避免塌孔。

（3）巖溶樁基在鉆孔施工中經常出現塌孔、串孔、斜孔、卡鉆、掉鉆、地面沉陷等現象。在混凝土灌注過程中，混凝土流失較大，經常出現混凝土面突然下降等情況。根據不同的情況，綜合采用回填片石碎石加粘土、水泥、注漿等施工方法對溶洞進行處理，加大處理力度，從而在保證安全的前提下加快鉆孔樁施工進度。

（4）在灌注過程中出現逐漸下沉的情況，則需加快混凝土的灌入速度，保證混凝土一直埋住導管。若是在灌注結束后下降，只有進行接樁或重新施工進行處理。因此，在灌注過程中，必須根據超前鉆柱狀圖和鉆孔施工記錄，在有溶洞的位置，減慢混凝土灌入速度，導管埋置選擇規范要求的上限，這樣在出現混凝土面下沉的清況下可以減小斷樁的機率。并且在混凝土灌注結束后，不宜立即拔出導管，應觀察一段時間再緩慢提出導管，以應對出現的特殊情況。

（5）巖溶區域采用沖孔樁機成孔的方法，當接近溶洞頂板時，須嚴格控制其沖程，反復輕沖穿破溶洞。

參考文獻

[1]梅子廣，黃生根，郝世龍.超長大直徑鉆孔灌注樁施工質量控制[J].施工技術，2013，42（1）：54-58.

[2]湯德剛.灌漿技術在涌水溶洞處理中的應用[J].巖石力學與工程學報，2006，25（S2）：3583-3586.

[3]楊暉彬，劉濤，YangHuibin，等.鉆孔灌注樁“旋挖+沖反”施工工藝特點及質量控制[J].施工技術，2014，43（7）：42-45.