巖溶發(fā)育地質(zhì)條件下旋挖灌注樁基施工技術(shù)王

志兵 于朋 嚴鵬

【摘 要】隨著我國機械成孔樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的發(fā)展，旋挖灌注樁施工技術(shù)作為一項先進且實用的技術(shù)，在當前樁基礎(chǔ)工程中廣受技術(shù)人員推崇。經(jīng)過大量工程的檢測，旋挖灌注樁基技術(shù)不僅可以為樁基礎(chǔ)施工提供可靠的質(zhì)量保障，并且有效加強了施工安全，從而大大促進了工程的進度把控。本文進一步通過對鉆孔灌注樁施工原理的研究，詳細闡述了該技術(shù)在貴州地區(qū)喀斯特地形巖溶發(fā)育地質(zhì)條件下機械成孔樁基礎(chǔ)工程中的實施步驟與技術(shù)要點。

【關(guān)鍵詞】喀斯特地質(zhì)；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)

貴州省位于云貴高原東部，全省地勢由西向東降低。在地質(zhì)上屬揚子地臺及其東南大陸邊緣，以碳酸鹽巖廣布、喀斯特景觀普遍發(fā)育為特征，喀斯特地質(zhì)所含有的大量碳酸鹽在地下水的作用下逐漸溶解，從而在地下形成大量溶洞，這也是中國西南一帶容易出現(xiàn)地陷、“天坑”地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一。在該地區(qū)地質(zhì)情況下施工，引起了許多施工單位與相關(guān)人員對基礎(chǔ)工程施工的重視。因此，當前階段的一個不容忽視的緊要目標，就是通過對鉆孔灌注樁技術(shù)的研究，實現(xiàn)惡劣地質(zhì)條件下樁基礎(chǔ)施工的革新。

一、巖溶發(fā)育地質(zhì)條件下施工的籌措階段

1.巖溶發(fā)育地質(zhì)的主要特征

由于受氣溫的影響，白云巖表面在地表水及地下水強烈侵蝕作用下，普遍出現(xiàn)參差不平、犬牙交錯的形態(tài)。起伏不平的基巖面，其高差一般為1到5米，局部地段高差可達20米，給樁基施工帶來了困難?；鶐r面下2到15米范圍內(nèi)出現(xiàn)的溶洞稱淺層溶洞。淺層溶洞內(nèi)一般有充填物，充填物一般呈軟塑或流塑狀態(tài)。同時在白云巖溶洞地區(qū)的基巖表面，普遍分布一層厚薄不一的軟土層，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)。其天然含水量大、承載力低、工程地質(zhì)條件差，是引起上部結(jié)構(gòu)不均勻沉降的主要因素，且其性質(zhì)對地下水位的變化非常敏感，當?shù)叵滤陆禃r浮托力消減使土層固結(jié)變形，工程地質(zhì)條件發(fā)生改變。

2.鉆機選擇與護筒入土要求

選擇合適的鉆機類型，是保障樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁工程安全實施的條件之一。而鉆機最主要的選擇條件就是符合地質(zhì)的要求，因此技術(shù)人員首先在考慮樁基的長度與直徑的基礎(chǔ)上，對施工場地的地質(zhì)進行詳細分析。工程測量放樣作業(yè)中，使用坐標法的工作原理以保證測量的準確性，并以此確定基礎(chǔ)樁和上部結(jié)構(gòu)的中線。同時，還需要做到多次測量與護樁的安裝。另一點值得注意的是護筒的埋置，護筒一方面需要堅固耐用以滿足旋挖成孔施工的要求，另一方面還要方便進行快速裝卸，同時護筒要有良好的密閉效果，不可以出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

二、旋挖灌注樁基施工的過程階段

1.泥漿的制備、護壁與更換

由于旋挖灌注樁施工過程中對泥漿使用量龐大，在施工準備階段就要根據(jù)泥漿使用的標準進行制備，從而保證樁基礎(chǔ)施工的順利開展。為保證樁基礎(chǔ)的工程質(zhì)量，灌注的混凝土內(nèi)可以合理添加一些膨潤土，從而使混凝土粘結(jié)力更強。泥漿制備工作結(jié)束后還需要制作泥漿護壁，若樁基礎(chǔ)建立在水下時，泥漿面要超出地下水位1米以上，水位易發(fā)生變動的風險，則還要比標準高出0.5米。若施工作業(yè)期間，土層發(fā)生嚴重滲漏，則需要采取控制措施，以確保樁基礎(chǔ)施工的安全性以及鉆孔壁的穩(wěn)固性。

2.鉆孔和成孔的作業(yè)過程

采用旋挖鉆機鉆孔時，應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)選用相應(yīng)鉆斗，首次澆筑泥漿時應(yīng)保證豎直向樁孔中注入，并觀測泥漿面上升中超出護筒底部至少0.5米，為了較少因鉆入速度過快而造成的坍塌事故，應(yīng)嚴格將鉆進速度控制在每秒75～80厘米內(nèi)，當巖溶地質(zhì)更復(fù)雜時應(yīng)降低速度。所有開孔作業(yè)都應(yīng)準確，慢速開鉆，等導(dǎo)向部位或鉆頭全部進入地層后正常鉆進，過程中施工人員一定要密切關(guān)注鉆進速度、泥漿指標、孔內(nèi)水位的等問題，對之進行及時的調(diào)整，以防止影響鉆進質(zhì)量，還應(yīng)及時檢測、觀察孔位以及成孔狀況，在處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外，防止坍孔埋鉆的事故發(fā)生。必須說明的是當鉆孔與成孔作業(yè)完成后，鉆孔清理也需盡快完成，使用掏渣、抽漿以及換漿等方法多次徹底的清洗，當孔內(nèi)沒有污物方可停止清洗。

三、巖溶發(fā)育地質(zhì)機械成孔樁基施工的主要方法

1.護筒跟進法

在溶洞較大，洞內(nèi)無填充或有流塑充填物，漏水嚴重或與暗河連通時，采取低強度等級混凝土回填，孔樁仍然無法成孔時，可采取鋼護筒跟迸法施工。這種方法就是一面沖孔、一面接高護筒，并將其振動下沉至已鉆成的孔內(nèi)或溶洞內(nèi)，用以阻斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動，便于鉆孔施工。

2.低強度等級混凝土回填法

回填法適用于高度硫脒以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，優(yōu)點是方便、快捷、節(jié)省費用。當鉆孔至溶洞層時，一般護筒內(nèi)泥漿會全部或部分流失，嚴重時會造成塌孔，這時可采用低強度等級混凝土回填，保證回填密實，回填至溶洞頂部1到2米處，并反復(fù)提升混凝土導(dǎo)管，從而將填充料擠壓入土（溶）洞，形成樁孔護壁。待混凝土強度達到初凝后，具備形成環(huán)形護壁的條件后，及時開鉆，進行二次成孔，同時認真觀察出渣情況，確?；靥顓^(qū)域完全封閉溶洞，否則需進行二次回灌填堵，保證成孔質(zhì)量。

四、結(jié)語

合理使用旋挖灌注樁技術(shù)大大提升巖溶發(fā)育地質(zhì)樁基工程的質(zhì)量，也提升了施工的效率，從而工程的整體進度得以順利完成。因此，也需要技術(shù)人員在應(yīng)用旋挖灌注樁技術(shù)的過程中，保障施工質(zhì)量與安全的同時不斷進行技術(shù)創(chuàng)新。

【參考文獻】

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