大型工程巖溶地質(zhì)沖孔樁應(yīng)用施工技術(shù)

1、<p>　　大型工程巖溶地質(zhì)沖孔樁應(yīng)用施工技術(shù)</p><p>　　摘要：沖擊式成孔灌注樁，由于對(duì)巖石的破碎力強(qiáng)、成孔快等原因，而被廣泛應(yīng)用于堅(jiān)硬巖土層中的樁基礎(chǔ)工程。但在某些巖土層中，往往存在著巖溶帶，如在沖樁成孔過(guò)程中，遇地下溶洞，容易發(fā)生樁孔漏漿、塌孔、卡錘、埋錘、甚至無(wú)法成孔等事故。本文論述在巖溶發(fā)育地段施工沖孔灌注樁，根據(jù)溶洞情況(溶洞大小、有無(wú)充填物)，采用溶洞預(yù)處理+鋼套筒的施工技術(shù)。 &

2、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁溶洞地基加固鋼護(hù)筒 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　廣州市逸彩新世界第一小區(qū)江邊組團(tuán)（T1-T3單元）位于廣州市芳村珠江橋西橋雙橋路東側(cè)，珠江河以南地段。工程建筑總面積4

3、3279 m3，含3幢地上20層，地下2層的建筑物。施工場(chǎng)地地下水位較高（在原土面下1米），受珠江潮汐影響大。根據(jù)地質(zhì)勘探資料反映，場(chǎng)地內(nèi)有活動(dòng)性斷裂構(gòu)造通過(guò)，溶洞比較發(fā)育且具有很大連通性，分布范圍廣，南通珠江，北通芳村大道。溶洞頂面砂層較厚（10~16m），溶洞頂板巖層較?。?.3~1.2m)，溶洞所處深度不同，最淺的0.2～2.2m，最深的達(dá)到4～6.9m。 </p><p>　　二、地理、地質(zhì)概況 <

4、/p><p>　　據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地地層由第四系覆蓋層主要為雜填土、沖積而成的淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、砂層以及風(fēng)化殘積而成的粉質(zhì)粘土，下伏基巖為三疊系沉積巖。根據(jù)鉆探資料分析該地層所遇溶洞、裂隙層較多，且溶洞發(fā)育地帶多處在微風(fēng)化灰?guī)r下，而微風(fēng)化灰?guī)r面以上為礫砂、粉細(xì)砂以及粉砂，且粉砂礫砂層厚度大，中風(fēng)化巖層以下有大量溶洞，溶洞比較發(fā)育且具有連通性，巖層溶蝕裂隙多，雜土層及砂土層中含水豐富。 </p><

5、p>　　溶洞可分為全充填溶洞和半充填溶洞，全充填溶洞中的充填物大多為流塑～軟塑狀粘性土，常含砂或粉性粘土，局部見(jiàn)半邊溶蝕灰?guī)r。半充填溶洞下部充填流塑狀粘性土，上部則無(wú)充填物，為充水的空間。 </p><p>　　地下水主要為沖積區(qū)內(nèi)的第四系空隙承壓水（局部有上層滯水）及深部基巖裂隙水?；鶐r中局部裂隙、巖溶發(fā)育，裂隙、巖溶水較豐富。 </p><p>　　三、土、溶洞的預(yù)處理施工 &l

6、t;/p><p><b>　　1、工藝流程 </b></p><p><b>　　2、注漿施工 </b></p><p><b>　?。?）排氣孔施工 </b></p><p>　　結(jié)合本工程溶洞發(fā)育為南北朝向，排氣孔按南北方向以樁中心呈對(duì)稱布置，共設(shè)置2個(gè)排氣孔，以增大遇到溶洞且

7、為同一個(gè)溶洞的可能性，同時(shí)可充分探明溶洞分布、洞內(nèi)充填情況。在同一樁徑內(nèi)，如地質(zhì)超前鉆資料顯示有溶洞，但排氣孔成孔中并未反映有溶洞的，則相應(yīng)增加排氣孔數(shù)量，直至找出該溶洞為止。 </p><p>　　根據(jù)該孔的成孔記錄中各層溶洞的位置、深度，在溶洞高度范圍內(nèi)的部分，對(duì)PVC管兩側(cè)面開(kāi)不小于管徑的小孔、間距為300～500mm呈梅花形布置。在溶洞注漿時(shí)，使溶洞內(nèi)的空氣或地下水能順利排出，防止溶洞空間壓力過(guò)大而導(dǎo)致注

8、漿失敗。 </p><p><b>　　（2）填充孔施工 </b></p><p>　　靠近溶洞頂面標(biāo)高較淺的排氣孔一側(cè)設(shè)置填充孔（距離為300～500），使填充孔能位于同一個(gè)溶洞的最高點(diǎn)，同時(shí)亦可減少排氣孔在灌注混凝土?xí)r被同時(shí)堵塞的情況出現(xiàn)，能有效的確?；炷聊茌^好地充填洞內(nèi)空間。 </p><p>　　對(duì)于串珠狀溶洞的填充孔采用下雙套管方式

9、成孔，先采用Φ150鉆頭鉆至第一層溶洞內(nèi)，再預(yù)埋φ150鋼套管至第一層溶洞頂部，換用φ130鉆頭穿透下一層溶洞頂部巖層，然后下φ130鋼套管至最底層溶洞。防止在錘擊套管時(shí)土層受到擠壓導(dǎo)致阻塞套管，使混凝土泵送不到溶洞內(nèi)。 </p><p><b>　?。?）灌注混凝土 </b></p><p>　　針對(duì)多層溶洞的情況，采用由下往上逐層提管灌注的方式進(jìn)行混凝土灌注，即灌

10、注完最底層溶洞后，提升灌注管（φ130鋼管）至上一層溶洞進(jìn)行灌注，依次并逐層往上灌直至灌完頂層溶洞。為防止灌漿時(shí)管道受壓后反彈，必要時(shí)用挖土機(jī)對(duì)φ130灌注管施加壓力，以增加φ130灌注管在灌注混凝土?xí)r的抗抬升能力，避免因φ130灌注管的抬升造成堵孔現(xiàn)象； </p><p>　　采用C20碎石混凝土加速凝劑為灌注材料，使?jié){體在溶洞內(nèi)加快凝固，即使?jié){體在溶洞內(nèi)流失但無(wú)法沖走細(xì)石，亦能達(dá)到填充溶洞的效果。灌注混凝土過(guò)

11、程，應(yīng)根據(jù)泵送壓力的變化來(lái)確定混凝土來(lái)料，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)輸送泵泵送壓力值持續(xù)上升達(dá)到25～30Mpa時(shí)，即表明溶洞內(nèi)已充填滿混凝土，此時(shí)可結(jié)束混凝土灌注施工。 </p><p><b>　　四、套管鋼護(hù)筒 </b></p><p>　　為防止溶洞灌混凝土預(yù)處理工作受潮汐影響，帶走部分填充的砂漿，使已填充的溶洞存在著一些細(xì)小空洞，針對(duì)此問(wèn)題對(duì)沖孔樁進(jìn)行添加鋼護(hù)筒的

12、施工措施。 </p><p>　?。?）、鋼護(hù)筒的制作安裝 </p><p>　　鋼護(hù)筒的直徑：鋼護(hù)筒內(nèi)徑=樁徑＋200mm。樁徑為1.40m～1.60m選用壁厚為14mm的鋼板，樁徑為1.80m選用壁厚為16mm的鋼板，樁徑為2.00～2.50m選用壁厚為20mm的鋼板。 </p><p>　　對(duì)地質(zhì)資料顯示有溶洞的工程樁，先用該樁直徑的樁錘成孔至溶洞頂，并采用高

13、密度護(hù)壁泥漿，然后移開(kāi)樁機(jī)，采用90kW振動(dòng)錘和50t吊機(jī)配合打設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒采用分節(jié)吊裝焊接，分節(jié)高度為8.0~10.0m，孔口對(duì)焊，振打入樁孔內(nèi)。 </p><p><b>　?。ǎ玻┦┕ひ?</b></p><p>　　埋設(shè)鋼護(hù)筒后，為加固鋼護(hù)筒下部的土層，防止再次塌方。應(yīng)在樁錘一邊沖孔的同時(shí)，一邊加入3：7的片石+紅泥，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的終孔深度為止，在沖

14、進(jìn)過(guò)程中的片石和紅泥受到擠壓，使樁周形成孔壁，以加固鋼護(hù)筒下部與溶洞頂面巖層的孔壁防止塌孔。而且這種施工方法也可在溶洞內(nèi)部形成有效的片石護(hù)壁，減少因樁錘穿透溶洞頂面后，泥漿流失量及澆筑樁芯混凝土?xí)r的用量。 </p><p><b>　　五、實(shí)施情況 </b></p><p>　　通過(guò)溶洞預(yù)處理+鋼護(hù)筒沖孔樁施工方法，大大縮短了沖孔的施工時(shí)間，同時(shí)，當(dāng)遇到溶洞時(shí)孔內(nèi)漿液

15、流失，但由于添加了鋼護(hù)筒，使砂層的側(cè)壓力作用于鋼護(hù)筒上，避免了孔內(nèi)失去平衡造成塌方，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)坍塌事故的發(fā)生。 </p><p><b>　　六、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　盡管地下情況千變?nèi)f化，但只要我們認(rèn)真分析，采取有效的對(duì)策、措施和嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，使整個(gè)樁基在施工過(guò)程中減少了塌方的事故、節(jié)約了工程開(kāi)支。同時(shí)，通過(guò)本工程的實(shí)踐，我們認(rèn)為：采取注漿加

16、固是對(duì)付溶洞最有效、最經(jīng)濟(jì)、最合理的施工技術(shù)措施，但由于溶洞灌混凝土預(yù)處理工作受潮汐影響，帶走部分填充的混凝土，使溶洞內(nèi)仍然存在空洞。因此在沖孔樁施工中因添加了鋼護(hù)筒，使砂層的側(cè)壓力作用于鋼護(hù)筒上，令塌方事故減少，保證了工程樁施工過(guò)程中人員、機(jī)械設(shè)備等安全。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-