貴州喀斯特地貌建筑樁基溶洞處理

謝金國

摘要：本文依托貴州盤縣蛾螂鋪EPC總承包部安置房樁基工程進行，對施工中溶洞的處理進行了探討，以期為相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：樁基;喀斯特;溶洞;處理措施

一、緒論

本文依托蛾螂鋪安置房之18#樓進行，本次勘察的18#樓位于貴州省盤縣蛾螂鋪王家屯，北靠七號路，南為25#樓，東鄰擬建19#樓，西側(cè)為17#樓。18#樓高層數(shù)為-2+2+31F，商鋪為-2+2F，純地下室為-2F。場地及鄰近地段無活動性斷層通過，無滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為巖溶發(fā)育、邊坡巖體崩塌。根據(jù)現(xiàn)場踏勘及鉆探資料揭露，場地地基巖土層自上而下主要為人工雜填土、強風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r、中等風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r。通過本次勘察鉆探揭露，本次勘察施工171鉆孔，遇溶洞16個，鉆孔見洞率為9.35%，部分溶洞呈串珠狀。鉆孔揭示持力層為中風(fēng)化灰?guī)r，局部夾炭質(zhì)灰?guī)r，局部節(jié)理裂隙發(fā)育，含炭質(zhì)，泥質(zhì)。

二、溶洞的分類

根據(jù)地質(zhì)勘查報告，可將18#樓的樁基溶洞分為以下幾類：

（1）按溶洞所處的位置分類：淺層溶洞（離地表小于6米）、深層溶洞（離地表大于6米）;

（2）按溶洞的大小分類：小溶洞（洞高小于3米）、大溶洞（洞高大于3米）;

（3）按溶洞內(nèi)有無填充物分類：有填充（已填滿，包括壓砂土和亞粘土填充，可塑、軟塑和流塑）、半填充（一半填充一半空洞）、空洞（無填充物，洞壁光滑）;

（4）按溶洞是否串珠分類：單個溶洞、多個溶洞。

三、溶洞的基本處理方法

（一）人工挖孔樁施工

當(dāng)?shù)乜辟Y料中出現(xiàn)淺層溶洞或是樁基礎(chǔ)樁長未超過15米時，通常地表覆蓋層的可塑性和整體穩(wěn)定性較差，此情形適合采用人工挖孔樁，以達安全可靠、節(jié)約施工時間和施工成本。

（二） 片石混凝土筑壁法

由于本工程位于貴州喀斯特地貌，裂隙發(fā)育較強地段，存在嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，孔內(nèi)水頭達不到要求，故采用干孔施工法。

溶洞內(nèi)無填充或半填充，旋挖鉆鉆頭受力不均勻（無填充一側(cè)鉆頭沒有支撐受力點），會產(chǎn)生樁基傾斜度超過規(guī)范值。先采用旋挖鉆擊穿整個溶洞，后采用片石混凝土回填，待達到一定強度后，再用旋挖鉆機鉆至設(shè)計標(biāo)高。此方法可以保證樁基的垂直度，但是存在一定安全隱患，因為盤縣住建局針對高層樁基樁底完整性探測專門下達過一個文件，需要逐孔對樁基基底完整性進行釬探。但是如果后期成孔后施工人員下孔底進行釬探存在一定的片石脫落安全隱患。還有另外一個原因片石混凝土回填時需要大量的人工或機械摻加片石，增加的人工費和機械費總和超過素混凝土價格，總體上不經(jīng)濟，所以本項目部未采取此方法。

（三）素低標(biāo)號混凝土筑壁法

由于本工程位于貴州喀斯特地貌，裂隙發(fā)育較強地段，存在嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，孔內(nèi)水頭達不到要求，故采用干孔施工法。

溶洞內(nèi)無填充或半填充，旋挖鉆鉆頭受力不均勻（無填充一側(cè)鉆頭沒有支撐受力點），會產(chǎn)生樁基傾斜度超過規(guī)范值。先采用旋挖鉆擊穿整個溶洞，后采用素低標(biāo)號混凝土回填，待達到一定強度后，再用旋挖鉆機鉆至設(shè)計標(biāo)高。此方法可以保證樁基的垂直度，素混凝土做護壁起到一定的安全保護作用。

（四）鋼護筒跟進法

溶洞較大時采取鋼護筒跟進法施工，因為有的超大溶洞連綿起伏，洞內(nèi)有可能連著暗河，采用混凝土回填起不到效果。一面沖孔，一面接高護筒，并且將其壓到或者震動下沉至已鉆成的孔內(nèi)。當(dāng)樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。在施工過程中，應(yīng)注意鋼護筒的選擇、護筒的沉放兩大控制性步驟，保證護筒順利下沉。

四、施工中常見的問題及處理

（一）塌孔

塌孔主要在地面表層回填土及溶洞夾層裂隙土中產(chǎn)生，地面回填土處理方法可以采用鋼護筒進行穩(wěn)固，溶度夾層裂隙土產(chǎn)生的塌孔分兩種情況，第一：小面積塌孔可以采用旋挖鉆掏空坍塌土石方，下放鋼筋籠，直接一次性灌注混凝土成形，超過的混凝土方量五方責(zé)任主體一起簽證確認。第二：大面積塌孔，可拔出鋼護筒，用粘土回填，并采用鋼護筒跟進穿過溶洞。

（二） 斜孔

由于溶洞面傾斜或出現(xiàn)一側(cè)空洞或一側(cè)是夾層泥，致使鉆頭沿軟的低的部位下鉆形成斜孔。解決辦法是回填素混凝土（具體原因3.2中已經(jīng)詳細敘述了），待強度形成后再采用旋挖鉆鉆頭緩慢反復(fù)鉆進，直至調(diào)整至傾斜度滿足規(guī)范要求為止。

（三）漏漿（混凝土流失）

由于地勘只在樁基范圍內(nèi)勘探，難以準(zhǔn)確勘探出每根樁附近的詳細地質(zhì)情況，就會出現(xiàn)樁基范圍內(nèi)可能沒有溶洞或裂隙，但在離樁基很近的范圍內(nèi)有溶洞和裂隙，致使樁基混凝土澆筑完成后，混凝土存在壓力壓碎護壁而樁身混凝土流失的現(xiàn)象。我們工地就遇到過類似情形，前一天晚上澆筑好的樁基，第二天一早樁頭下沉了十幾米。

針對上述情況有兩種處理方案，第一：若破裂處的溶洞體積小、無縱橫向發(fā)育的情況，則采用樁身混凝土直接澆筑填滿的方式，超出樁身的混凝土方量采取各方簽證的形式處理。第二：若破裂處的溶洞體積大、縱橫向發(fā)育復(fù)雜，則讓混凝土流入溶洞中，停止?jié)仓渡砘炷粒芏礃?biāo)高線下樁身混凝土達到強度，采取人工下至溶洞處，采用鋼板沿著樁身做一圈鋼板護壁，清洗樁頭，接樁處理。

（四）埋鉆

埋鉆是由塌孔造成的，施工中發(fā)現(xiàn)有塌孔應(yīng)立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆塌孔后造成鉆頭被埋孔中。采用人工挖土鋼護筒跟進法?？讟哆M尺15米以內(nèi)，人工易于控制，人工可以下到埋鉆頭的位置，清除塌落的泥石，鋼護筒跟進，一直挖到鉆頭位置。超過15米的范圍則應(yīng)編寫專項方案及通風(fēng)送風(fēng)措施（具體可以參照人工挖孔樁專項施工方案），此處不再敘述。

五、結(jié)語

在貴州喀斯特地貌施工的經(jīng)驗總結(jié)一直是工程人需要學(xué)習(xí)的寶貴財富。樁基溶洞的復(fù)雜性和危險性，在施工過程前及施工過程中應(yīng)綜合分析當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況，針對不同的溶洞類型及當(dāng)?shù)厮那闆r制定相應(yīng)的處理方案。對隨時出現(xiàn)的新情況做好充足的準(zhǔn)備，并綜合考慮各種因素選用經(jīng)濟、安全、合理、有效的處理方法，以保證工程質(zhì)量和施工安全，縮短工期，降低造價。

參考文獻

[1]18#樓巖土工程勘察報告? ? 2015.12

[2]地基處理手冊，中國建筑工業(yè)出版社，2008.6

[3]樁基工程，人民交通出版社，2008.7