超前鉆在巖溶場地樁基工程中的應(yīng)用

李玉才

（湖北地礦建設(shè)勘察有限公司　430072）

1　前言

高層、超高層建筑多采用鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)，以中～微風(fēng)化巖石作樁端持力層。樁基施工過程常遇到溶洞、破碎帶、孤石、軟硬互層等不良地基。

巖溶（又稱喀斯特）是可溶性巖石在水的溶蝕作用下，產(chǎn)生的各種地質(zhì)作用、形態(tài)和現(xiàn)象的總稱?？扇苄詭r石包括碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r、白云巖等）、硫酸鹽類巖石（石膏、芒硝等）和鹵素類巖石（鹽巖等）。在我國碳酸鹽類巖石的分布范圍占有絕對優(yōu)勢。

巖溶發(fā)育的條件：①具有可溶性的巖層；②具有可溶解能力（含CO2）和足夠流量的水；③具有地表水下滲、地下水流動的途徑。

我國巖溶分布廣，基巖面起伏大，工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變。利用超前鉆摸清樁基的地質(zhì)條件、確定樁底標高、對保證樁基施工質(zhì)量、工程進度、節(jié)約投資有重要指導(dǎo)意義。

2　項目概況

2.1　建筑概況

武漢楊泗港新港長江城J地塊項目位于武漢市漢陽區(qū)，四至范圍東側(cè)為晴川大道，南側(cè)為兩湖路，西側(cè)為鸚鵡大道，北側(cè)為規(guī)劃道路（建港路南約120m），規(guī)劃凈用地地面積約41200m2。建筑業(yè)態(tài)包含高層住宅（2棟33層）/超高層住宅（3棟54層、2棟44層）、公租房（1棟46層超高層）、幼兒園、社區(qū)服務(wù)站、商業(yè)、地下室及人防地下室等。

2.2　地形地貌及地層巖性

建筑場地位于長江左岸，距離長江大堤最近距離約320m，地貌單元屬長江Ⅰ級階地。據(jù)詳勘資料顯示可溶巖見洞隙率13.9%（中等發(fā)育），基巖埋深33～52m。場地覆蓋層由雜填土、粉質(zhì)黏土、粉砂、細砂、中粗砂夾卵礫石、礫砂、黏土及黏土夾碎石層組成，基巖為三疊系大冶組（T2dy）泥灰?guī)r、灰?guī)r、局部地層含紅砂巖。

3　超前鉆目的與要求

3.1　超前鉆目的

充分利用詳細勘察報告（場區(qū)溶洞洞隙的分布、形態(tài)和發(fā)展規(guī)律；巖面起伏、形態(tài)和覆蓋層厚度；地下水賦存條件、水位變化和運動規(guī)律；）查明埋藏的河道、溝浜、防空洞、軟弱夾層、孤石等對工程不利的埋藏物。準確揭示樁端持力層基巖的標高；確定樁端以下持力層深度范圍內(nèi)基巖為中～微風(fēng)化完整基巖，是否存在巖溶、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)條件，為樁基施工提供地質(zhì)依據(jù)。

3.2　終孔深度確定

《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JCJ72-2004）中：4.2.3對于端承樁，勘探孔的深度硬符合下列規(guī)定：4對于巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，勘探孔應(yīng)穿過溶洞、或斷層破碎帶進入穩(wěn)定地層，進入深度應(yīng)滿足3d，并不小于5m。

《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009）中：4.9.4嵌巖樁應(yīng)鉆入嵌巖面下3～5d，并穿過溶洞、破碎帶、到達穩(wěn)定地層。

本地塊工程灌注樁（嵌巖樁）以中風(fēng)化泥灰?guī)r或中風(fēng)化灰?guī)r為樁端持力層，經(jīng)各方共同技術(shù)論證，終孔標準如下：鉆孔進入樁端下完整巖石的深度不小于5m，且需滿足樁基施工圖設(shè)計要求。

3.3　技術(shù)要求

3.3.1鉆孔孔徑的確定

開孔孔徑110mm，終孔孔徑不應(yīng)小于75mm。

3.3.2孔深、孔斜誤差及分層精度要求

①孔深校正情況：主要地層界限、軟弱夾層、涌水處、漏漿處、變徑處、下管前和終孔時?？咨钫`差不得大于1‰，超過誤差范圍要重新丈量孔深并及時修正報表。②孔斜誤差要求：頂角彎曲度不大于2°/100m。③鉆進深度量測精度，不應(yīng)低于±5cm。

3.3.3取心要求

嚴禁超管鉆進。重點取芯地段（如溶洞、破碎帶、軟弱夾層等）應(yīng)限制回次進尺（每回次進尺不大于0.5m），盡量采用提高巖心采取率的鉆進及取樣工藝。

4　超前鉆施工

4.1　施工流程

圖1　

4.1.1鉆孔測量定位

巖溶場區(qū)施工勘察工作量應(yīng)根據(jù)巖溶地基設(shè)計和施工要求布置。對大直徑嵌巖樁，勘探點應(yīng)逐樁布置。依據(jù)設(shè)計院提供的樁位中心X、Y測量坐標實地放孔，測量原始孔口標高。做好孔位標識及保護工作。

4.1.2鉆機就位

本場區(qū)超前鉆施工的主要鉆機型號為XY-100型（輪式、三腳塔式、履帶式）。局部起伏的地形或低洼的場地應(yīng)根據(jù)施工安全性及操作性加以平整，便于鉆進。各型鉆機根據(jù)施工組織安排及機械工作特性到指定孔位準備施工。

4.1.3鉆進

按鉆進施工標準開孔、控制回次進尺鉆進（重點層位需取樣）、溶洞區(qū)需卡準溶洞頂板及底板深度、達到終孔要求的基巖深度。

4.1.4檢驗、終孔

鉆至持力層下完整中風(fēng)化基巖5m即可通知監(jiān)理單位檢驗并見證終孔。

4.1.5移至下一孔

按堤防封孔要求完成鉆孔封堵后，清理場地后可將鉆機移至下一孔位施工。

4.2　鉆孔質(zhì)量控制

（1）泥漿制備宜選擇高塑性粘性土或膨潤土，泥漿具有護壁、出渣、冷卻的作用。砂層和巖溶中鉆進時，要加大泥漿比重，一般不宜小于1.5，以加強對孔壁的支護效果，消除或降低漏漿。

（2）溶洞孔在驗收終孔后需及時下導(dǎo)管注漿處理，按壓漿技術(shù)要求、控制注漿壓力及注漿量完成洞隙的封堵，便于樁基施工。

（3）長江、漢漢干堤及重要支堤工程留用地和安全保護區(qū)一般為距堤內(nèi)平臺腳500m。本項目超前鉆施工區(qū)域需按要求做好封孔工作，確保防洪安全?！般@一孔封一孔”，不得留下隱患。按照“以砂還砂，以土還土”的原則確定，即砂層孔段采用粗砂封孔，土層孔段采用風(fēng)干粘土泥球封孔。如土層中夾砂層，夾砂層也應(yīng)回填風(fēng)干粘土泥球。

5　結(jié)語

樁基施工中，超前鉆是不可缺的勘探手段。對確定樁型、樁端持力層位置的及工程地質(zhì)條件、成孔工藝和確保工程質(zhì)量等方面起著重要指導(dǎo)作用。