巖溶就是石灰?guī)r在長期流水侵蝕和機械受力情況下所產(chǎn)生的水文地質(zhì)現(xiàn)象,巖溶地區(qū)房屋建筑基礎(chǔ)施工的地質(zhì)條件不同于其他地質(zhì)條件,巖溶地區(qū)房屋施工一直是建筑施工領(lǐng)域的難題。因此,怎樣有效解決巖溶地區(qū)房屋建筑基礎(chǔ)施工難題是建筑工程師迫切研究的課題,對后期房屋建筑主體工程正常開展也是非常有幫助的,本文作者結(jié)合自己的施工經(jīng)驗以及巖溶地區(qū)的地質(zhì)特征,為巖溶地區(qū)房屋建筑施工提供有效建議。
關(guān)鍵詞:巖溶地區(qū),房屋基礎(chǔ),溶洞發(fā)育
1 巖溶地區(qū)地質(zhì)特征分析
1. 1 地層分布
在灰?guī)r地區(qū)中,其地層分布按由上至下的順序依次為: ①表層為人工填土層; ②沖洪積層。主要有粉質(zhì)粘土、砂石、礫石和粉土等,軟塑狀態(tài)或可塑狀態(tài),有較強滲透性,且孔隙潛水的水量充足; ③殘積層。灰?guī)r經(jīng)風(fēng)化與殘積形成殘積層,流塑狀態(tài)或可塑狀態(tài),在殘積層和基巖間的接觸帶上,因受到潛水的作用主要呈現(xiàn)出流塑狀態(tài); ④巖層。巖層主要為灰?guī)r,可見裂隙與斷層,巖溶十分發(fā)育,基巖面上有明顯的溶蝕作用,形成溶溝與溶槽。
1.2 巖溶的發(fā)育特點
巖溶發(fā)育通常遵循一定規(guī)律,其主要表現(xiàn)為以下幾個方面: ①按由上至下的順序巖溶不斷減弱。通過地層分布的分析可知,基巖面受到溶蝕作用已經(jīng)形成了溶溝和溶槽,相比之下淺層基巖有較強的巖溶發(fā)育,部分甚至以串珠的形式從上到下分布,深層主要是古老溶洞,少有分布,其中暗河是由溶洞連通形成的; ②淺層溶洞中含有較多充填物,而深層溶洞的填充物較少。溶洞內(nèi)填充物表現(xiàn)為"全充填-半充填-無充填"的規(guī)律特點,大多為流塑狀態(tài)或軟塑狀態(tài); ③巖溶構(gòu)造裂隙較發(fā)育,在地下水活動較為頻繁的位置巖溶較發(fā)育。
1.3 灰?guī)r地區(qū)地下水特點
按照地下水的賦存介質(zhì)可將灰?guī)r地區(qū)中的地下水分成三類: ①在沖洪積與殘積層內(nèi)賦存的地下孔隙水,其一般具有很強的滲透性; ②在下伏溶洞、暗河與溶蝕裂隙內(nèi)賦存的地下巖溶裂隙水,其具有良好的連通性,且水量充足; ③在構(gòu)造裂隙帶內(nèi)賦存的地下裂隙水,其具有良好的連通性。
2 施工準備工作
2. 1 全面巖溶場地勘查
經(jīng)過選址勘察和初步勘察之后,需要對建筑工程施工區(qū)域開展詳勘,探明施工區(qū)域溶洞發(fā)育情況,建筑工程樁基礎(chǔ)作為地下隱蔽工程,在施工過程遇到溶洞若處理不當,后期施工將難以進行。而且對于樁基溶洞處理不當,在施工過程中極容易造成掉鉆、卡錘、漏漿、塌孔等事故發(fā)生,不僅僅影響到了施工質(zhì)量,而且還會對施工進度造成巨大影響。因此,在樁基施工之前,必須要對施工區(qū)域地質(zhì)情況進行詳細勘察,充分了解樁基施工溶洞發(fā)育規(guī)律、形態(tài)、大小等具體情況,提前制定出有效的處理方案,確保施工的順利進行。
2. 2 平整場地,做好鉆孔施工平臺
對施工區(qū)域進行全面詳細勘察之后,樁基施工需要根據(jù)樁基點位分布、現(xiàn)場實際情況來平整場地,做好鉆孔施工平臺。對于溶洞較發(fā)育的情況,應(yīng)在施工場地周邊設(shè)置較大的泥漿池,以滿足施工過程中所需要的泥漿量。同時,還要結(jié)合給水分布情況,鋪設(shè)施工用水管道。一般而言,針對溶洞發(fā)育的情況,需要在施工周邊備好回填所需的黏土、片石及水泥等,當出現(xiàn)漏漿時能夠及時處理進而避免出現(xiàn)大面積坍塌現(xiàn)象。
2. 3 結(jié)合地質(zhì)勘查報告確定好施工技術(shù)方案
在巖溶地區(qū),地質(zhì)勘查報告是建筑工程樁基礎(chǔ)工程施工最有效的參考資料,需要綜合勘查報告中地質(zhì)巖溶節(jié)理裂隙走向,巖溶大小,巖面的高低等條件來確定施工技術(shù)方案,開孔順序也需要根據(jù)由深到淺、由多到少、由大到小的原則確定開孔順序,這樣處理的方案是為了應(yīng)對串珠狀溶洞貫通導(dǎo)致的施工困難。除此之外,針對特大型溶洞和地質(zhì)復(fù)雜的溶洞,需要事先制定好處理措施,尤其是多層溶洞,串珠狀溶洞情況,需要根據(jù)地質(zhì)勘查報告確定溶洞位置,在施工即將到達溶洞位置時,進行溶洞處理,要及時和現(xiàn)場施工操作人員進行技術(shù)交底,采取技術(shù)措施來確保施工質(zhì)量。
3 巖溶地區(qū)房建基礎(chǔ)施工技術(shù)要點
根據(jù)施工區(qū)域溶洞分布情況,建筑工程基礎(chǔ)施工通常采用不同的處理方法,主要有以下幾種。
3. 1 片石粘土筑壁法
針對施工過程遇到的 3m 以內(nèi)的,半充填或無充填的溶洞,施工過程難以保持鉆進護筒水頭高度的情況,一般可以采取片石粘土混合復(fù)沖的方法,復(fù)沖的目的可以使其混合形成泥石護壁,通過反復(fù)的回填復(fù)沖,直至沖擊形成泥石護壁,孔內(nèi)不再出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象為止,片石粘土筑壁法是目前在處理樁基溶洞非常成熟的方法,在處理小溶洞問題有十分顯著的方法,且具有較高的經(jīng)濟效益。
采用粘土片石筑壁法施工時,鋼護筒埋設(shè)位置必須要穿過砂礫層和卵石層,這兩層區(qū)域易出現(xiàn)漏水漏漿現(xiàn)象,進而導(dǎo)致出現(xiàn)坍孔。若施工區(qū)域地下水不豐富,也可以采取人工挖孔,砼護壁的方式成孔,采取這種施工方案施工質(zhì)量容易控制,成本低,但是當設(shè)計樁深超深時,人工挖空成樁的方案將難以進行,不僅僅會影響施工進度,而且還會伴隨出現(xiàn)較大的安全隱患。
3.2 鋼護筒跟進法
當樁基礎(chǔ)施工遇到較大溶洞,洞內(nèi)無充填物或流塑狀充填物,伴隨
著較為嚴重的漏水情況,在采用粘土片石復(fù)沖無法取得滿意效果時,通常采用的方案是鋼護筒跟進施工法。所謂的鋼護筒跟進施工法,即根據(jù)沖孔不斷沖進,及時在樁內(nèi)埋設(shè)護筒,通過鋼護筒來隔離溶洞內(nèi)流塑狀充填物沖入樁內(nèi),杜絕出現(xiàn)難以成樁的問題。
鋼護筒跟進施工方法有兩種,在沖擊鉆不斷沖擊成孔的過程中,上部孔壁已經(jīng)形成了泥漿造壁,當沖擊鉆沖擊位置到達溶洞區(qū)域時,泥漿護壁無法滿足施工要求,此時通過埋設(shè)鋼護筒在溶洞位置,進而達到溶洞堵漏的目的。當施工過程中地下水十分豐富,樁內(nèi)地下水難以排出,人工挖孔難以開展的情況下,所采用的鋼護筒施工方法是沖擊鉆成孔,鋼護筒跟進施工,換而言之就是在開孔鉆進的過程中,鋼護筒一直跟進到持力層位置,在施工過程中若遇到鋼護筒跟進困難的情況,通常要先下大護筒后下小護筒的方案,確保成樁后樁砼和護筒的連接。若施工遇到巖層,沖擊鉆擴孔系數(shù)小,鋼護筒下沉跟進困難時,此時可以采用電雷管的方式進行焊破,確保鋼護筒能夠及時跟進。施工過程需注意,鋼護筒跟進必須要確保最終樁孔豎直,不能出現(xiàn)歪斜、縮頸問題,且必須要達到一定的剛度,一般以 8 - 10mm 為宜。
3. 3 注漿法
若施工過程遇到多層夾層溶洞,且串珠狀貫通,夾層中存在較厚的砂層,針對這類地質(zhì)情況,可以采用高壓旋噴注漿的方法,調(diào)整注漿機壓力不超過 0。 4Mpa,在穩(wěn)定后注漿在溶洞位置,注漿完成后方能繼續(xù)沖擊成孔,注漿法能夠有效的處理這一類溶洞問題。
參考文獻
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