岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理分析论文_黎伟

岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理分析论文_黎伟

黎伟

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摘要:在岩溶地区进行桩基施工时,采用平时使用的机械冲孔法很难成功。本文以岩溶地区的地基特色为基础,分别讨论了护筒跟进、泥浆护壁以及混凝土胶凝等具体施工方案,为后期深入研究奠基。用科学的方法预测在施工时可能遇到的问题,制定相对完善的应对方案,有效提升岩溶地区的桩基施工技术,顺利完成溶洞地区的地基处理工作。

关键词:岩溶地区;桩基施工;溶洞地基处理

引言:

针对所处地区的地质结构比较复杂,并且岩溶形成较早、整体规模大、连续集中出现岩溶的施工项目来说,桩基通常需要穿过许多层溶洞,并且有些溶洞的内填充物可能相对复杂,以流塑状呈现,甚至有空溶洞出现。此外,某些地区的裂隙突出,必须做出延伸,只使用常规机械实施冲孔很难收到理想的效果。所以,深入探究岩溶地区的桩基施工技艺有非常重要的现实意义。希望本文能为岩溶地区的桩基施工提供参考。

1、做好各项施工前期准备工作

第一,要对岩溶区域进行全面的勘察。作为一项较为隐蔽的地下施工项目,在施工中如果遭遇溶洞将会给施工带来许多难题。某个环节出现失误或者处理不当,都可能引起坍塌、漏浆以及掉钻等事故发生,给整体施工项目带来负面效果,还会在建筑物后期的使用中,对它的寿命和安全性带来挑战。因此,在桩基项目正式动工之前,必须要结合实际情况,对整个区域的岩溶进行全面勘察,要详细了解和把握建筑在施工中可能遭遇溶洞的发育情况、整体规模以及形态。此外,还需要从各个层面科学的评价建筑所用场地地基稳定性以及场地适宜性,以调查结果为基础,制定更加完整严谨的方案,保证项目的顺利高效进行。

第二,务必做好场地的平整和钻孔施工平台的有关工作。对场地进行全面仔细的勘察后,在整个桩基工程正式开工之前,要以现场情况为基础做好场地的平整和钻孔施工台的搭建。如果遇到溶洞情况复杂的区域,泥浆池需要有一定比例的扩大,保证泥浆池内部可以储存更多的泥浆,基本满足施工的总体需求量。此外,还要对施工现场的地形进行详细勘测,为铺设给水管道作出指导。此外,因为溶洞内部的情况非常复杂,通常情况都需要提前准备好因为漏浆回填的石子、水泥以及黏度适中的黏土,有效保证漏浆情况发生后,能迅速做出补救,避免孔内泥浆的大规模坍塌,为整个工程的质量以及安全施工做出贡献。

第三,要以工地的实际情况为准,提前确定开孔的顺序,落实各项技术的交底工作。一般情况下,要综合分析溶洞的裂缝走向、整体岩面高低以及溶洞的规模大小等具体因素,之后按照一定的原则来确定开孔顺序,比如溶洞数量多少和溶洞的深度等。通过合理确定开孔顺序,保证溶洞及时封闭以及通道的快速有效阻隔。此外,针对部分特大型的溶洞和地址结构和材料异常复杂的溶洞,必须要结合当地的实际情况,科学合理制定应对措施,准备好施工需要的材料。如果溶洞的形状特别复杂,或者同一溶洞有过多层数,就要对当地的地质资料进行综合剖析,合理引用先进的施工技艺,提升施工的质量,保障施工的安全进行,在项目正式动工前,与施工人员做好接洽,进行技术交底。

2、溶洞桩基施工方法分析

以各溶洞的基础情况为标准,在工程的桩基施工时,采用的方法也各有特色。当前岩溶地区的桩基施工中,主要的采用技术有下面几种:

2.1片石粘土筑壁法

针对体积较大,内部没有进行填充或者半填充的溶洞,可以采用冲孔的方式,投放片石加粘土实施回填冲击,最终筑成不漏浆泥石护壁。该方法是目前比较成熟的施工方法,在溶洞发育地块,土洞一般也会随之发生,由于冲孔桩机重量轻等特点,能有效的降低土层塌陷,机械侧翻的风险。此类方法适用施工场地条件比较恶劣的市政工程,例如桥梁桩基等。缺点是施工速度慢,遇到质地稍硬的强风化岩层,开孔的速度一个工日进深不到2米,时间成本较大。

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2.2钢护筒跟进法

如果溶洞面积大,内部没有填充或者填充为流塑物,同时存在比较严重的漏水现象,运用上文提及的方法没有形成泥石护壁,就可以采用钢护筒跟进法进行施工。该方法的施工特点是一面冲孔一面安装护筒,让护筒通过振动自行下沉到完成钻孔的区域,对溶洞内流塑性填充物进行阻隔。

用此方法对溶洞进行处理时,首先要对超前钻的柱状图资料进行分析,分析超前钻柱状图资料的主要目的是有没有必要下钢护筒,因为一是钢护筒的成本较高,二是下钢护筒时由于地下有夹层或孤石导致下不去。总的说来,具体的地质情况要具体的分析,比如:摩擦桩在流朔性淤泥质土或流沙层中宜采用全钢护筒跟进法,原因是成桩质量好,下钢护筒无障碍。

再比如:成桩区域的岩层中存在多层溶洞,溶洞内充填流朔性淤泥质土或流沙时,只有桩的上部分下钢护筒,下部分用混凝土进行胶凝处理溶洞。

2.3混凝土胶凝法

如果同一溶洞有较多层数,并且大多是以串联的方式存在。在这种情况下,最好的办法就是采用混凝土胶凝法。它弥补了片石粘土筑壁法的工期的缺点,又避免了钢护筒跟进法成本高、下钢护筒时受地质条件限制的特点。混凝土胶凝法具体施工如下:用旋挖桩机钻孔,钻到第一层溶洞底时,浇筑混凝土至溶洞顶,对第一层溶洞进行胶凝,待第一层溶洞处理的混凝土达到一定的强度时,继续往下钻孔,按照第一次处理的方法对第二层溶洞进行处理,第三层同理进行。如果相邻的二层溶洞相隔比较近,也可以同时作为一个溶洞处理,这样做会节省时间成本。混凝土胶凝法具有成桩可靠性高,操作简单、适应性强等特点。

3、溶洞地基处理方案探究

针对没有填充的溶洞来说,可以用大批石块、粘土以及袋装的黏土进行有效填充。如果某些溶洞较小且以封闭状态存在,就可以根据现场的实际情况,适当灌注泥浆,为后期进行的穿孔工作作出铺垫。若在溶洞的内部完全没有填充物、填充不完整,此时必须先用石块以及砂石对溶洞进行有效填充,之后再把泥浆注入到溶洞内部。此外,如果溶洞内部的填充物比较松散、以软塑的状态呈现,就可以直接将水泥浆注入到溶洞内,造成内部泥浆固结。但是,有些溶洞内部的填充物异常牢固、以硬塑的状态呈现,这种情况下就可以直接钻孔,但要做好泥浆护壁的有关工作。

4、结束语

在岩溶地区的桩基施工中,要注意土洞给施工带来的危险性。可以先用物探法(电法或地质CT)探明,然后对土层进行注浆加固处理。在溶洞处理问题上,可以使用以上讨论的几种方法进行综合运用,以确保成桩质量,收获更加理想的经济效益和社会效益,在岩溶地区的工程修建,对岩溶地区的桩基处理工作必须引起足够的重视和探究。

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论文作者:黎伟

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期

论文发表时间:2019/11/14

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