岩溶地质钻孔桩处理

岩溶地质钻孔桩处理

樊志强

樊志强

赣州鼎一建筑工程有限公司341000

[摘要]随着我国城市化进程加快，建筑工程迅猛发展，目前施工的工程多为造型复杂、功能齐全、体积庞大的建筑，钻孔桩施工由于其具有承载力能力高，施工方便。工期短。造价低，施工时无振动、无地面隆起或侧移，对周边建筑物危害小，使用范围大，适用于各种地质条件特点在建筑工程和城市道路桥梁工程中广泛应用。在岩溶发育地区使得钻孔桩成桩困难容易出现断桩。为了将岩溶地区钻孔桩施工成桩质量更高，下面我就根据我在工程施工现场处理岩溶地区钻孔桩施工方法阐述如何提高钻孔在岩溶地质下成桩。本论文将根据在岩溶地区钻孔桩实际施工进行阐述。

[关键词]岩溶钻孔桩处理检测

高层工程基础关系高层建筑工程的整体质量，是高层建筑工程施工质量控制的重要组成部分。高层建筑物往往荷载很大基础形式多选择为钻孔桩形式，在岩溶发育强，桩基穿越多层溶洞，成桩较难。岩溶发育给桩基础带来了较大隐患，对在岩溶地质条件下进行钻孔施工，主要应控制钻机平稳，防止斜孔、防止串孔、钻孔漏水和钻孔进度问题。在华南地区大量存在的岩溶地质对建筑基础钻孔桩施工造成了很大困难，给建筑工程带来了巨大隐患。为更好的解决岩溶复杂地质对钻孔桩施工难题，在施工中应做的以下七点。

一、对岩溶地质的成因及认识

大量资料显示，地下洞穴的顶板坍塌引起洞上的建筑物下沉或破坏，如建筑物的重量超过了溶洞顶板承受能力就会导致建筑沉降及安全生产事故，还将引起建筑物倾斜倒塌。一般工业与民用建筑物的压力作用范围多在地面以下10多米甚至30多米，建筑物的地基既涉及上覆土层，也涉及下伏基岩。岩溶区的土层特点是厚度变化大，孔隙比高。因此，地基很容易产生不均匀下降，从而导致建筑物倾斜甚至破坏。

二、工程概况

沪昆客专江西段新余北站站前工程，地处新余市渝水区，地质地貌以丘陵河谷为主，属于灰岩地层中岩溶发育强度为强发育，桩基穿越多层溶洞，成桩较难。岩溶发育给建筑基础带来了较大隐患，对在岩溶地质条件下进行钻孔施工，主要应控制钻机平稳，防止斜孔、防止串孔、钻孔漏水和钻孔进度问题。主要岩溶发育形态有溶洞、溶沟、溶孔等，岩溶发育会使的建筑基础持力层岩体强度大为降低稳定性差，尤其对钻孔桩带来巨大施工难度。

三、处理方案

根据地质条件，可以分别采用抛填片石、高压注浆、钢护筒跟进等施工技术措施，确保钻孔施工顺利进行。为确保岩溶发育地段钻孔桩及扩大基础施工，高质量完成该地段施工任务，特制定以下施工方案：

1．加强地质勘察

以桩基地质报告为依据合理安排桩基施工顺序，先施工桩长较深的桩和溶洞特别大、地质情况特别复杂的桩，对于溶洞较大的桩有条件的情况采用钻机复查地质情况，做到对桩基地质核查的准确。

2.对于溶洞进行封堵

溶洞封堵是岩溶地区钻孔桩成败的关键，封堵效果直接影响孔壁的稳定、混凝土用量、灌注时间的长短、桩体的质量等质量、成本、工期等。因此溶洞的封堵，应引起高度重视，施工前应做到①按要求准备足量的袋装粘土（粘土球）、带状水泥、片石、粘土等材料②现场配备挖机和装载机等机械以便随时进行溶洞回填。③当发现溶洞并穿破溶洞顶板时，应立即提起钻头，并置于孔口2m以外，按顺序抛填粘土、片石至溶洞顶板以上3～5m。向孔内补泥浆至正常高度用钻头反复轻砸，利用片石和粘土混合，继续冲砸迫使粘土、片石向孔壁四周填入溶洞一定厚度。再次提起钻头，抛填粘土、片石，用钻头轻砸挤密孔壁，当溶洞较大时在填充材料中加入袋装水泥，应反复抛填、冲砸多次。加固孔壁后，应停机一段时间，等待水泥凝固并达到一定强度，利用水泥粘土的固结作用，造成牢固的孔壁。处理溶洞冲砸应采用锥形挤密锤，或在钻头底部加锥形挤密靴，提高造孔效果。

3.采用速凝材料迅速封堵大溶洞

如遇到高度较大无填充溶洞，经反复多次封堵仍效果不佳时，可采取按顺序抛填粘土、袋装水玻璃〔1〕、袋装水泥、片石，用钻头冲砸挤密的方法快速固结抛填物进行封堵的方法。但此法必须在多次封堵无效时使用，不得在未经任何处理的情况下直接使用，否则固结后的孔壁较薄，灌注砼仍有可能造成封堵的孔壁垮塌、砼大量外泄，甚至造成断桩质量事故。注〔1〕：水玻璃与水泥混合后，会在数秒钟内凝固硬化，达到快速封堵的作用。但由于封堵的厚度有限，无法保证灌注砼时有足够的强度抵抗侧向压力，极有可能被破坏，因此应提前抛填、冲砸处理几次，使孔壁外围有一定厚度的抛填物做支撑，才会达到理想的效果。

4.溶洞处理下钢护筒

当遇到多层溶洞且溶腔较大时或地质质量较差，充填片石粘土已不能起到显著作用，钢护筒跟进则是处理多层或大溶洞采用的常用方法，因为我标段存在溶洞的桩基较多，故采用钢护筒直径不一。根据以往施工经验，厚度小的钢护筒易变形，工程购置了卷板机和12mm厚的钢护筒。当出现多层大溶洞先用比桩径大20cm左右的钻头开孔，通过第一层溶洞后安装第一层钢护。安装时，首先安装两节(3m)，然后焊第三节，焊完后下放一节如下放不顺利可用垂头静压或慢砸，再焊第四节，以此类推，直至钢护筒底在溶洞底至少0.5m。再用设计桩径的钻头钻进至穿过第二层溶洞，用同样的方法第二次安装钢护筒。然后继续钻进至成孔。

5.加强与设计沟通

我标段内桩基设计均为嵌岩桩，所以桩基承载力=桩身摩擦力+桩底岩石承载力，部分桩基后期逐桩钻探地质资料显示，原设计桩基需穿越多层溶洞。后通过设计计算增加桩基直径减短桩基长度，在满足桩基承载力的情况下，大大减小了桩基施工难度，做好溶洞处理记录，整理钻孔桩清理处理的沉渣，判定桩基处于的岩体强度确定持力层。

四、质量检测评定标准

通过岩溶处理过后的钻孔桩需通过声波透射法、低应变法对处理效果进行检查必要时采用钻芯取样方法检测。混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定：

（1）柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。

（2）设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。

结束语

经过以上措施处理和经验方法有效的解决了岩溶发育地质钻孔桩施工的难题，为工程施工节约了宝贵的时间，提高了在复杂地质情况下高层建筑钻孔桩施工质量，确保了建筑工程质量符合设计和规范要求。

参考文献

【建筑基桩检测技术规范】JGJ106—2003