摘要: 在巖溶發(fā)育的地區(qū)施工, 若對巖溶情況了解不清, 基礎方案的選擇處理不當, 將會造成建筑物正在施工或竣工后不久即倒塌, 給人民的生命財產(chǎn)帶來了嚴重的損失。本文主要介紹載體樁施工質量控制方法、石灰?guī)r地區(qū)樁基礎施工時應遵循的基本原則, 以及石灰?guī)r地區(qū)樁基礎在施工中經(jīng)常碰到孔斜、溶洞等情況后的處理方法。
關鍵詞: 石灰?guī)r; 載體樁施工; 處理方法
1 載體樁施工質量控制方法
　　　1 1 作用原理
　　　載體樁又稱夯擴樁，單樁承載力高，較傳統(tǒng)樁型更經(jīng)濟，用于高層建筑或超高層建筑，效果更加明顯。但載體樁施工技術要求較高，且具有一定的局限性，被加固土層應具有良好的可擠密性、足夠的厚度、土層穩(wěn)定和適宜埋深。樁質量的好壞主要由施工技術參數(shù)和施工工藝決定。因此，根據(jù)不同的地質條件確定不同的技術參數(shù)和施工方法至關重要，本文介紹載體作用在圓礫層，地下水位以下成樁時極易出現(xiàn)的問題及相應的處理方法。
　　　載體樁的構成:混凝土樁身、載體。載體包括干硬性混凝土、夯實填充料、擠密土體。混凝土樁身屬于傳力桿，載體相當于無筋擴展基礎。載體樁著重研究如何發(fā)揮樁端土體的擠密效果，其核心是土體密實，其承載力主要源于載體。載體樁的原理是在樁的設計持力層通過填料和強夯，對樁端土體產(chǎn)生一定的擠密效應，達到設計要求后，再填入干硬性混凝土夯實，形成擴大頭，樁身承受的集中荷載通過復合載體的分層擴散作用，消除了樁端集中應力，并逐層降低，直至達到天然土體能夠承受的程度，從而改善土體的受力狀態(tài)，提高樁的承載能力。載體的影響范圍深度約為3 ～ 5m、直徑約為2 ～ 3m，即施工完畢時，樁端下深3 ～ 5m，直徑2 ～3m 范圍的土體都得到了有效擠密。因此，保證載體樁質量需要控制載體和樁身的質量
　　　1.2 頸縮現(xiàn)象的檢測方法及處理方案
　　　載體樁在群樁施工中，頸縮現(xiàn)象是通病，其主要原因是群樁施工時，因樁周邊土體受鄰樁作用受到擠壓，拔管后灌注的樁身混凝土受周邊土體側壓作用，容易造成管內沒有初凝混凝土被周邊土體擠壓而上移，使管內混凝土直徑變小，產(chǎn)生頸縮。本工程為加快施工進度，采用上部空管，地面下5 ～ 11. 8m 成樁的前有不同程度上升，由此判斷，樁身混凝土直徑小于設計直徑，有頸縮現(xiàn)象發(fā)生。在拔管以后，立即在上部5m深、直徑500mm 空管部位添加砂石料，并進行夯壓，對樁身混凝土頂形成頂部壓力，利用砂石料及夯壓的作用，制約樁管內混凝土因受周邊土體作用而頸縮上移。開挖后，經(jīng)檢查，樁身質量明顯好轉。
　　　1.3 無法拔出的原因及采取的措施
　　　根據(jù)地質資料，各層巖土的分布情況為:①雜填土;②粉質黏土;③中粗砂;④圓礫;⑤強風化變粒巖。圓礫層為設計選用的持力層，厚度為4. 8 ～ 6. 2m，滿足規(guī)范要求。但在施工過程中，出現(xiàn)了護管打進去以后拔不出來的情況，即使勉強拔出來，管內混凝土也頸縮嚴重。經(jīng)地質部門確定，夾管原因是地下出現(xiàn)黃泥層。針對這種情況，在實際操作中臨時調入
　　　1 臺螺旋樁機，采用螺旋樁引孔，為使樁端土層受到有效夯擊而達到擠密效應，保證載體的質量，引孔深度確定螺旋樁管在距持力層1. 5m 左右拔出，螺旋樁拔出后，夯擴樁跟進，對持力層以上1. 5m 范圍內的土層進行強夯，保證持力層土體的擠密效應。達到設計要求的3 擊貫入度要求后，
　　　正常施工。既解決了拔管難的問題，也使成樁質量得到很大提高。在載體樁的施工中，要根據(jù)地質情況，采取相應的保證措施，充分掌握載體樁的特點及原理，把理論與實踐有機地結合起來。載體樁施工時除了要進行常規(guī)原材料檢測、試塊檢測、鋼筋籠偏差檢查和樁位偏差檢查外，還包括有關載體施工的4 項檢查:填料量、夯填混凝土量、每擊貫入度和3 擊
貫入度。
2 石灰?guī)r地區(qū)端承樁基礎的施工
　　　2.1 石灰?guī)r地區(qū)的工程地質條件
　　　石灰?guī)r地區(qū)的工程地質條件相當復雜, 以目前的工程勘察手段是難以查清楚的。因此, 在石灰?guī)r地區(qū)施工樁基礎, 其難度是相當大的, 弄得不好會留下很大的潛在危險。石灰?guī)r地區(qū)工程地質條件的復雜性, 主要表現(xiàn)在一是基巖巖面起伏大, 高差懸殊, 形態(tài)變異大; 二是隱伏型巖溶發(fā)育豐富,常有溶洞發(fā)育, 且溶洞的大小、形態(tài)各異, 規(guī)律難找尋。
　　　2.2 石灰?guī)r地區(qū)端承樁基礎的施工
　　　2.2.1 施工方法及施工中常遇到的情況
　　　石灰?guī)r地區(qū)端承樁基礎的施工, 最好是采用沖、鉆結合, 以沖為主的施工方法。在施工中常會碰到以下情況:
(1) 由于巖面起伏大, 高差懸殊, 傾角陡, 易產(chǎn)生斜孔;
(2) 溶洞發(fā)育位置、深度不詳, 樁易座落在溶洞之上, 因而難于保證樁的荷載能力;
(3) 溶洞貫通性好, 且多充填物, 易產(chǎn)生大量漏漿, 造成坍孔,甚至出現(xiàn)地面塌陷, 危及安全。
　　　2.2.2 施工中應遵循的原則?? 根據(jù)

多孔( 勘察孔) 的原則, 先摸清樁底地質條件。或者采用施工超前鉆的方法探明樁底以下3 ～ 5 倍樁徑范圍內的地質情況, 以便采取對策處理, 施工超前鉆可采用: ①在樁基礎施工中, 可按設計樁徑施工至設計入巖厚度后即換鉆具施工超前鉆; ② 按設計樁徑施工至巖面后即換鉆具施工超前鉆。兩種方法中, 以后者好, 可節(jié)省時間, 縮短工期, 耗費少;
　　　(2) 在石灰?guī)r地區(qū)施工鉆孔樁時, 應備足粘土( 粘土球) 、鋼護筒、速凝劑(CaCL2) 等材料, 以備應急;
　　　(3) 對有溶洞的樁, 應根據(jù)實際情況提出處理方法再施工, 決不能掉以輕心, 危及安全;
　　　(4) 在施工中如出現(xiàn)大量漏漿, 要密切注意, 并做好兩方面準備工作: 一是架設好泵路及備好泥漿、黃土, 及時補充漏失的泥漿; 二是制定好人員、設備迅速撤離現(xiàn)場的措施, 以防因地質塌陷而出現(xiàn)危險。
3 孔斜及溶洞的處理方法
　　　在石灰?guī)r地區(qū)施工樁基礎, 出現(xiàn)孔斜和遇到溶洞是常有的,因此, 應根據(jù)不同情況采取措施進行處理。
　　　3. 1 孔斜的處理方法
　　　(1) 首先在成孔過程中, 在鉆具上加導向器和采用不同的鉆頭可以有效的預防孔斜的發(fā)生。出現(xiàn)孔斜時, 可以采用回填塊石的方法重新造孔鉆進, 糾正孔斜。
　　　(2) 另外在出現(xiàn)孔斜時, 可以采用C20 級素砼進行水下灌注,灌注高度一般以高于開始出現(xiàn)孔斜的位置0. 5m 左右, 待砼有一定的強度后, 用? 146 鉆具鉆至原孔底以下, 以此孔作為進一步施工的導向孔, 這樣即可糾正孔斜。
3. 2 溶洞的處理方法
　　　遇到溶洞時, 其處理方法則采用# 堵? 或# 隔? 或# 堵、隔? 結合的方法。采用哪一種方法這要根據(jù)溶洞的大小、形狀, 漏漿的嚴
重性來定。
　　　3.2.1 不漏漿的溶洞
　　　這類溶洞是指非連通性、有充填物的溶洞, 施工中沒有或僅有少量泥漿消耗的溶洞, 其判斷依據(jù): ①工程勘察資料; ② 樁基施工中鉆效判斷、泥漿消耗情況。
　　　這類溶洞施工中比較好處理。樁孔穿過溶洞后僅進入溶洞底板幾十厘米即可終孔。成孔中不需“堵”或“隔”即可達到目的。
　　　3.2.2漏漿的溶洞
　　　這種溶洞可分為3 種類型: A 類溶洞: 樁位下的溶洞不大,但與鄰近溶洞有聯(lián)系, 互相溝通; B 類溶洞: 溶洞較大, 漏漿嚴重; C 類溶洞: 呈多層( 串珠) 狀出現(xiàn), 可能本來不連通( 或少有連通) , 因施工勘察鉆或超前鉆而使它們連成一體察資料; 施工中的鉆具狀態(tài)( 如突然掉鉆、卡鉆...)、漏漿現(xiàn)象。如A 類溶洞, 施工中不斷漏漿, 經(jīng)不斷補給有可能維持施工水位; B 類溶洞表現(xiàn)有垂直高度大, 鉆穿頂板時會出現(xiàn)大量漏漿的現(xiàn)象, 雖大量補給仍難以維持施工水位,甚至出現(xiàn)地面塌陷的現(xiàn)象; C 類溶洞是指在不同深度出現(xiàn)大小各異且間距較小的溶洞。此類溶洞最難于處理。對這幾類溶洞一般分別采取如下處理方法:
　　　(1) A 類溶洞: 一般多采用# 堵? 的辦法進行處理?！?堵”的方法有兩種: 一是投入大量的粘( 粘土球) , 以便把溶洞的通道堵塞,制止泥漿漏失。二是先用小口徑鉆孔( 如?108 或?146) 鉆穿溶洞頂板, 灌入100# 的水泥砂漿, 這樣可以堵塞溶洞通道, 并形成一定標號( 低于100# ) 的“止水”層, 灌后1~ 2d 后再用設計樁徑的鉆頭鉆進, 效果也很好。
　　　(2) B 類溶洞: 由于漏漿嚴重, 因此, 在施工中多采用“ 堵”、“隔”結合的處理方法。具體操作步驟是: 第一, 用比設計樁徑大10 ～20cm 的鉆頭施工至巖面即停鉆; 第二, 用小口徑( 如? 146)鉆頭鉆穿溶洞頂板后, 繼續(xù)探明溶洞高度。這時會出現(xiàn)泥漿漏失, 因此要備足泥漿, 不斷補充, 同時投入大量粘土球; 第三, 用比設計樁徑大10~ 20cm 的鉆頭繼續(xù)往下鉆進, 同時投入大量粘土球, 必要時還可以投入部分水泥, 若不出現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象, 則鉆至溶洞底板10 ～ 20cm 后再換設計樁徑的鉆頭繼續(xù)施工至設計入巖深度后停鉆; 第四, 下鋼護筒或加密后的鋼筋籠進行“ 隔”。所下的鋼護筒或加密部分的鋼筋籠其直徑應比設計樁大5 ～10cm,長度應大于溶洞的高度, 一般底板超過10  ～20cm, 頂板超出50cm 即可。
　　　(3) C 類溶洞: 由于溶洞呈串珠狀, 處理時要注意解決2 個問題: 一是多層狀溶洞易于產(chǎn)生孔斜。施工中可先采用長巖芯管作超前導向, 緩慢施工; 二是要密切注意泥漿漏失及地面塌陷情況。對C 類溶洞的處理, 多采用投入大量的粘土, 待穩(wěn)定幾天后再重新施工, 并采用擴大孔徑、下鋼護筒或加密鋼筋籠的方法。具體步驟是: 第一, 用大口徑鉆頭施工至巖面; 第二, 改用小口徑(? 146) 鉆穿串珠狀溶洞; 第三, 用200# 水泥砂漿進行水下灌注,把串珠狀溶洞封堵; 第四, 再按設計樁徑、樁長進行施工。如設計需要鉆穿串珠狀溶洞( 溶洞間距小) 時, 應改用比設計樁徑大的鉆頭施工, 然后在采用下鋼護筒或加密鋼筋籠等方法等處理措施處理。