灰巖地區復雜地質(zhì)條件對樁基施工的影響及相應措施

　　灰巖地區因其地質(zhì)條件復雜，如土洞、巖溶(溶洞、溶溝、溶槽)、構造帶(斷層、裂隙)發(fā)育，地下水豐富甚至有地下暗河通道等，嚴重影響樁基礎的選型和施工質(zhì)量及安全。尤其是大型建筑物的基礎，如果對巖土工程條件認識不足，在施工中多次更改樁型，就會(huì )造成嚴重的質(zhì)量安全隱患和經(jīng)濟損失。本文通過(guò)對深圳灰巖地區多個(gè)深基礎施工成敗經(jīng)驗的分析，提出一些經(jīng)驗性意見(jiàn)。

　　1、巖土工程地質(zhì)狀況

　　1．1地層分布

　　灰巖地區地層大致分布有：a。人工填土層(Qml)；b。沖洪積層：分布有粉質(zhì)粘土、粉土、砂、礫等。呈軟塑至可塑狀態(tài)，孔隙潛水量大，滲透性能好；c．殘積層(Q?！?，由灰巖風(fēng)化殘積而成、一般為濕?飽和，流塑至可塑狀態(tài)，與基巖的接觸帶部分由于潛水影響呈流塑狀態(tài)；d，巖層：為灰巖(大理巖)、斷層、裂隙、巖溶發(fā)育，基巖面溶溝溶槽等溶蝕現象嚴重。

　　1．2巖溶發(fā)育特征

　　灰巖地區的巖溶發(fā)育具有一定的規律，普遍表現為：

　　(1)自上而下，由強變弱；基巖面上分布著(zhù)溶溝、溶槽，淺部基巖巖溶發(fā)育較強，有的甚至呈串珠狀自上而下分布，深部為古老溶洞，分布較少、暗河為古老溶洞連通而成。

　　(2)淺部溶洞充填物多，深部充填物少：充填物呈全充填一半充填一無(wú)充填，一般呈流塑?軟塑狀態(tài)：

　　(3)構造裂隙發(fā)育，地下水活動(dòng)頻繁地方溶洞較發(fā)育。

　　1．3地下水特征

　　灰巖地區地?F?水按其賊存介質(zhì)可分為三種類(lèi)型，即a。賦存于沖洪積及殘積層的孔隙水，滲透性強3b。賦存于下伏溶洞、溶蝕裂隙及暗河中的巖溶裂隙水，連通性好，水量豐富；c。賦存于構造斷裂帶中的裂隙水，連通性強。

　　2、對基礎的影響及應采取的措施

　　1.1對持力層的影響及措施

　　由于灰巖地區沖洪積、殘積層滲透性能好，在孔隙水豐富的情況下，土層的強度和深基坑的支護將大受影響，降水措施也易影響周邊建筑的安全，同時(shí)土洞發(fā)育也會(huì )嚴重影響土層的穩定性，因此，在地下潛水豐富、土洞較發(fā)育的灰巖地區，不易采用天然基礎。由于巖溶的發(fā)育，若樁基礎落在溶洞頂部、當頂板厚度達不到設計要求時(shí)，就容易造成嚴重的質(zhì)量隱患。因此，在灰巖地區，必須要在詳細的地質(zhì)、水文、物探資料的基礎上，選擇合理的基礎形式。對于樁基礎，要進(jìn)行一樁一孔的超前鉆探措施，以查明樁底以上的巖溶發(fā)育情況，選擇合理安全的樁底標高；至于深基礎降水措施?則必須先充分了解其水文地質(zhì)條件，并論證降水方案的可行性，建議采用帳幕封閉式降水。

　　2.2對樁基礎施工的影響及措施

　　2．2.1人工挖孔樁基礎

　　該基礎形式由于具有易于進(jìn)行持力層鑒別和孔底沉渣控制，樁底易做擴大頭以增加單樁承載力，施工工期短，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，一直被廣泛采用，但在灰巖地區施工則存在以下困難：

　　(1)第四系的沖洪積層及殘積層在富含孔隙水的情況下易形成流砂、流泥、涌水，嚴重影響開(kāi)挖和護壁，盲目開(kāi)工易造成質(zhì)量隱患和影響施工安全。

　　(2)巖溶水、裂隙水易形成涌水。

　　(3)巖溶內呈流塑?軟塑狀態(tài)的泥質(zhì)、沙質(zhì)充填物嚴重影響護壁的穩定性和開(kāi)挖施工的安全；

　　(4)由于地下水流通性能好，在混凝土澆搗過(guò)程中孔內水量大易引致水灰比變化或砂漿流失，造成樁身松散、離析等問(wèn)題。

　　若采用人工挖孔樁，可采取以下措施：

　　(1)進(jìn)行詳細的地質(zhì)和水文勘察，充分了解施工區的巖溶分布情況及地下水的分布情況如流向、流量、水位等。

　　(2)采取有效的降水措施。降水成功與否是灰巖地區能否采用人工挖孔樁的先決條件，因在地下水豐富的灰巖地區，降水非常困難，不易采用人工挖孔樁。

　　(3)采用鋼套管護壁用于防止流砂、流泥和涌水：

　　(4)在孔內地下水大的情況下，采用水下灌注等措施：

　　2.2.2鉆孔灌注樁

　　大直徑鉆孔灌注樁有工程進(jìn)度快、可采用反循環(huán)大口徑、不受地下水影響、施工安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。但在灰巖地區施工存在以下困難：

　　(1)軟弱地層(流塑?軟塑狀態(tài)的凝泥層及富含地下水的殘積層)易引起塌孔。

　　(2)巖溶內施工易卡鉆、掉鉆，同時(shí)巖溶內護壁困難，易造成混凝土流失；

　　(3)灰巖（大理巖)問(wèn)硬度入嵌巖以及穿透巖容頂板教困難；

　　(4）鉆進(jìn)施工巾、鉆孔易沿路溝、溶槽的基巖面傾斜。

　?。?）孔底沉渣難于控制

　　因此，在灰巖地區進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。應采取以下措施：

　　(1)在軟弱層以及溶洞內施工，可采用跟進(jìn)套管護壁成孔。

　　(2)鉆進(jìn)巖石時(shí)，采用預鉆孔跟進(jìn)鉆進(jìn)法，或直接改用沖孔法成孔。

　　(3)溶洞、溶槽、溶溝中施工時(shí)，可采用預埋塊石，保證鉆頭作業(yè)面強度均勻，減少成孔煩斜。

　　(4)加強管理，保證清渣的徹底。

　　2.2．3沖孔灌注樁

　　沖孔樁因沖擊能力大，穿透力強，較易穿過(guò)巖溶頂板，不受地下水影響，樁長(cháng)、樁徑靈活性較大等優(yōu)點(diǎn)，成為灰巖地區一種較理想的成樁形式，但施工也存在以下困難：

　　(1)軟弱層泥漿護壁困難，尤其在巖溶內護壁易塌孔。

　　(2)溶溝、溶槽內施工時(shí)易卡沖斗，沿巖面易發(fā)生傾斜

　　(3)沖斗的沖擊易使樁尖處持力層松動(dòng)。

　　(4)沉渣清理較困難，易降低端承力。

　　因此，可采取下列必要措施：

　　(1)軟弱層以及溶洞內施工時(shí)，可采用套管護壁成孔。

　　(2)溶溝、溶槽內施工時(shí)，可采用預埋塊石，保持沖斗的作業(yè)面強度均勻，以減少孔斜和卡沖斗。

　　(3)終孔處采用輕沖，清渣可采用跟進(jìn)探頭，用電腦檢查沉渣情況。

　　綜上所述，在灰巖地區進(jìn)行基礎方案選型及施工確實(shí)存在較大困難*必須充分了解場(chǎng)地的地址和水文條件、全面分析各種復雜地質(zhì)條件對工程施工的影響，合理地選擇基礎形式和施工措施c從、各種基礎形式來(lái)看，端承樁是比較安全的；在降水成功的條件下，人工挖孔樁是較快速經(jīng)濟的；若降水不成功，則鉆、沖結合的孔校是最安全可靠的。