昌乐县建筑设计研究院 山东省潍坊市 262400
摘要:对于一些复杂地质当中的岩土工程来说,由于其施工会受到工程有关地质状况方面的影响,具有较大的难度,因此一定要对于施工质量和施工管理等有关工作进行强化与提高。本文由地质条件着手进行分析,例如土洞、构造带(裂隙或者是断层)岩洞(溶沟、溶洞或者是沟槽)发育,以及地下水丰富或者是有地下暗河通道等相关情况,严重影响了有关桩基础的选型,还有其具体的施工质量以及安全。尤其是对于一些大型建筑物的有关基础来说,假如对于岩土工程具体的条件认识不足,实际在施工过程中多次改换桩型,就有可能会产生严重的有关质量安全方面的隐患以及经济损失。
关键词:岩土工程;桩基;施工管理
一、复杂地质中岩土工程地质条件及其影响
(一)地质状况概述
对于构造带发育以及岩溶发育等地质条件复杂的岩土工程而言,为确保其施工质量,必须在系统分析其地质状况的基础上,进行科学合理施工。其地质状况主要表现在如下三方面:①地下水丰富。在灰岩分布地区,地下水多赋存在构造断裂带、暗河中岩溶裂隙以及溶蚀裂隙、第四系冲击砂层之中,形成(岩溶)裂隙水、孔隙水,具有良好的连通性与渗透性,地下水量非常丰富。②地层分布较为复杂。对于灰岩等复杂地区的地层分布而言,主要有四种类型:一是人工填土层;二是岩层。在灰岩地区,岩层多为炭质页岩,基岩存在着相当严重的溶蚀现象,存在则大量的溶槽或者溶沟;三是残积层。此类岩层多有岩石风化而成,多呈流塑或者可塑状态分布。尤其是在与基岩基础部分,受到潜水的影响,地层呈现流塑状态;四是第四系冲击层。此类地层分布有大量的砂、粉土、粉质粘土等,具有较强的渗透性,孔隙潜水量较大。③岩溶发育,溶蚀现象严重。在灰岩等复杂地质条件地区,在渗流的作用之下,地下沿着炭质薄膜相对比较软弱的灰岩岩层或裂隙渗入到基岩之中,加剧了基岩的溶蚀现象。同时,孔隙水与基岩进行频繁交替,基于此,浅部基岩中分布有大量溶洞,并在地下水作用之下逐步扩展,导致上覆土层逐渐崩落,产生土洞。同时,该地区岩溶发育多是由强到弱、自上而下的发育,并有大量溶槽或者溶沟分布于浅部基岩之中,且溶洞中存有大量的充填物,如砂粒、岩石碎块等。
(二)影响分析
复杂地质条件对岩土工程施工的影响主要表现在两方面:对桩基施工以及施工中持力层的影响,具体如下:①土层稳定性易受影响。由于灰岩等复杂地质条件地区土层分布多为孔隙水丰富,且连通性好,渗透性较强的残积层与冲积层,在岩土工程桩基施工过程中,基坑支护以及土层的强度受到严重影响,难以得到有效保障。若在降水丰富的情况下,建筑工程四周的建筑安全容易受到严重影响。加之,复杂地质条件下,土洞与岩发育的影响,土层的稳定性难以得到充分保障。如果在溶洞顶部进行桩基础施工,一旦出现顶板厚度不满足施工设计要求,就会严重影响着工程运行使用质量。②增加了施工难度。在地质条件复杂的岩土工程桩基施工中,由于土层分布多为残积层与冲积层,极易产生流泥、流砂等现象,在桩基施工中,基坑开挖与护壁处理都将受到严重影响,降低施工质量。同时,由于地下水谁含量丰富,且具有较好的流通性,在桩基施工的混凝土浇筑过程中,极易产生砂浆流失,并导致水灰比产生重大变化,最终致使桩身离析等问题出现,施工安全与质量难以得到充分保障。此外,由于存在着流塑状态的软弱地层分布,在桩基施工中,还存在着塌孔的隐患等,施工难度提升,施工质量难以得到充分保障。
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二、工程概况
(一)工程地质概况
拟建场地位于许昌市魏都区,地貌单元属于黄淮洪积平原,场地内分布有一条河(清泥河),河堤高约2.5-3.0m,堤外比较平坦。
场地地下水类型为潜水,略有承压性,其补给来源为大气降水和侧向径流,水位变化受季节性大气降水和清泥河河水影响。
(二)桩基概况
采用钻孔钢筋混凝土灌注桩,桩基结构安全等级为二级,桩基设计等级为甲级。设计工程桩共1296根,其中试桩17根,共设计七种桩型:ZH-1共107根,桩长15m,桩径600mm,桩顶设计标高-7.85m;ZH-2共92根,桩长22m,桩径600mm,桩顶设计标高-9.45m;ZH-3共432根,桩长20m,桩径700mm,桩顶设计标高-16.85m;ZH-4共264根,桩长20m,桩径700mm,其中246根桩顶标高为-16.85m,18根为-18.45m;ZH-5共152根,桩长22m,桩径600mm,其中121根桩顶标高-7.85m,31根桩顶标高-9.45m;ZH-6共207根,桩长22m,桩径600mm,桩顶设计标高-7.85m;ZH-7共42根,桩长22m,桩径600mm,桩顶设计标高-7.85m。受力钢筋保护层厚度50mm,砼充盈系数不小于1.15,浇灌砼时桩顶面高出设计标高600mm,试桩前桩顶凿至设计标高,孔底沉渣厚度应小于100mm。
三、施工管理措施
(一)基础形式的选择
在一些土洞发育、岩溶发育或者是地下水丰富的相对复杂地质条件进行岩土工程有关桩基础施工的过程当中,科学合理的进行基础选型是确保施工质量的根本前提与重要基础。在此类地质的有关条件之下,不适合选用天然基础,必须在切实对水文地质条件进行分析的相关基础之上,并且结合工程的具体情况,选择最合适的基础形式。第四系的相关冲洪积层以及残积层在含有丰富孔隙水有关情况之下很容易产生流泥、流砂以及涌水等,严重影响了工程的开挖与护壁,如果盲目的开工极易导致质量隐患的产生以及影响整个施工的安全。而本工程采用大直径钻孔灌注桩的的相关方式,其工程进步较快、能够应用反循环大口径、并且不受地下水带来的影响、整个施工过程安全可靠,能够有效解决由于大气降水和侧向径流导致水位上升所带来的问题。
(二)钻孔灌注桩有关施工工作的管理要点
应用钻孔桩的有关形式,在溶洞之内进行施工时,很容易产生卡钻或者是掉钻的现象,而对本工程地质来说,虽然这类现象会有所缓解,但是由于可能会受到地下水产生的作用,在实际的施工过程当中,很容易出现混凝土流失,并且对于孔底沉渣的有关控制难度非常大。基于这些原因,在进行钻孔桩施工的过程当中,可以选用冲孔方法实施冲钻成孔,或者是应用预钻孔跟进的有关钻法进行岩土钻进。另外,对于一些灰岩地区实施钻孔灌注桩有关施工时应该采取几点措施:首先,在软弱层或者是溶洞内进行施工,可以应用跟进套管护壁进行成孔。其次,在钻进岩石的时候,应用预钻孔跟进的有关钻进法,或者是直接应用冲孔法进行成孔。再次,在溶槽、溶洞或者是溶沟当中进行施工时,可以应用预埋块石,确保钻头作业面实际的强度均匀,降低成孔倾斜。最后强化管理,确保清渣彻底。
结语: 地处平原之中碎屑沉积地段,透水性相对较好、孔隙较大,地下水埋藏比较深压缩性小,其承载力也相对较高。而对于一些有土洞或者是岩溶发育,还有构造带发育等相关地区,地质分布相对来说更加复杂,地下水含量也更加丰富,对于桩基施工过程中,土层实际的稳定性无法得到有效的保证,施工难度非常大。在这种条件下,对于基础形式的有关选择就显得非常重要,对于基础选型的过程中,必须要按照地质水文具体的条件,还有工程的实际情况进行选择,强化各种基础形式方面的要点控制,稳步提高桩基施工的实际质量。
参考文献:
[1]李忠铭.强岩溶发育区某些岩土工程问题――桂林市岩土工程的部分总结(三)[J].桂林工学院学报,2012,(04);104.
[2]辜晓燕.岩土工程勘察灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施[J].广东科技,2013,(10);116.
[3]周安全; 周湘.岩溶地区冲(钻)孔桩施工常见事故防治及其对策[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2013,(11);119.
[4]肖斌.复杂地质条件下桩基施工勘察的必要性及工作重点[J].四川水泥,2015,(11);103.
论文作者:刘自强
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
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