淺談沖孔灌注樁基在巖溶溶洞地質(zhì)的處理

淺談沖孔灌注樁基在巖溶溶洞地質(zhì)的處理關(guān)鍵詞：巖溶溶洞巖溶發(fā)育裂隙巖溶斜坡巖層超前鉆擠密洞室壓漿灌注龍崗文化中心系統(tǒng)工程之一的××館（D區(qū)）位于深圳市龍崗區(qū)中心城龍城廣場(chǎng)西側(cè)，南北緊鄰龍城大道和龍翔大道。為地上五層、地下一層的多層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積23500m2，筏板基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為?1000—1500沖（鉆）孔灌注樁，入巖深度不小于500mm。工程地質(zhì)條件簡介：地形地貌：現(xiàn)場(chǎng)原始地貌為低丘陵山間第四系沖洪積平原，后經(jīng)人工填土堆填，場(chǎng)地大致南高北低。根據(jù)《深圳市區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)》資料，龍崗區(qū)屬地質(zhì)構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)，與場(chǎng)區(qū)有關(guān)的東北向區(qū)域的地質(zhì)斷裂層屬基本穩(wěn)定斷裂；而影響地基地面穩(wěn)定的主要因素是巖溶發(fā)育和地下水等因素。巖土特征簡介：地質(zhì)勘探報(bào)告揭示，巖土自上而下為填土、表土、第四系沖洪積層，下伏基巖為下石炭系統(tǒng)石磴子段大理石巖。下面列表分述如下：（見表一）巖土地質(zhì)勘探報(bào)告表表一概代號(hào)電序號(hào)倚名稱闊巖土特征伸描述轟層羨厚刷m饑平均厚歷度尖m喪介于高程嬸m成Q葉ml弱①免人工填土賢褐紅、黃怒，灰色，窮主要含砂容頁巖、巖欠質(zhì)頁巖等東殘積土；釀濕，松散許2.5雜—采9.1釀5.8員27.7夸—奴35.8陳9幟Q新pd欺②谷表土搜黃灰、土章灰色，含為有粉砂，焰濕倡—親飽和，松賤散農(nóng)0.2壤—齊1.0痛0.57隔27.8麥7?！?4.7減9森Q礙al+p孟l類③捏1皂粉細(xì)砂撇灰黃、灰材白色，石漲英成分，路飽和松散解0.2匹—仍3.5魂1.54江27.8雹4陳—府33.3指9縣Q靈al+p惕l穩(wěn)③瓣2音礫砂柱淺黃、灰?guī)咨灿⒎?、石暢英卵石，依飽和稍密?.3肥—匙4.3沈1.37剪26.5纖4獲—區(qū)34.3脾9僵Q旅al+p坑l光③曉3菠含礫粉質(zhì)斷粘土猜褐色、黃態(tài)灰色，含姐風(fēng)化巖、細(xì)大理石角婆礫粉質(zhì)粘早土，汪可塑狀態(tài)妄2.3說—棟21.2嫌27.5帆9風(fēng)—塘35.2齡6擱Q驢al+p接l浮③弄4掃含礫粉質(zhì)唉粘土旅褐色、黃柜灰色，含寫風(fēng)化巖、膛大理石角朽礫粉質(zhì)粘包土，軟筋塑房—犬流塑朝1.4村—魂12.5牙25.5誓9挺—拒31.6們8悔C昂1ds挪④粗微風(fēng)化剖大理石債乳白、灰毛白、灰色熄，交晶結(jié)蠻構(gòu)，塊狀濤結(jié)構(gòu)，裂蹤隙局部發(fā)玩育，巖面原局部有溶丟蝕，局部盒發(fā)育有溶乒洞綠層頂標(biāo)抓高披25.5筍9苦—矛31.6域8巖土層強(qiáng)度指標(biāo)及巖土層樁基設(shè)計(jì)指標(biāo)列表如下：（見表二、三）巖土層強(qiáng)度指標(biāo)表表二叔巖土層巴承載岔力徒f叉ak津(擾KPa)剪壓縮模育量縣Es(M夢(mèng)Pa)榆變形模難量爆Ec(M登Pa)趣凝聚儀力伸C(KP膚a)教內(nèi)摩擦嶼角澇Φ洋（度）牌代號(hào)慕序號(hào)那名稱注Q伙ml?、倥斯ぬ钔磷R(shí)100常4.5至6.5意18犯15頭Q逆pd成②包表土稠110測(cè)4.5倘6.0甜20吹18仍Q失al+p叼l堡③慢1餡粉細(xì)砂本130美6.0命12.0域18前Q她al+p奶l漢③停2參礫砂它190燒8.5曬22.0協(xié)28距Q氣al+p匯l耽③饑3杯含礫粉質(zhì)辛粘土考170臂6.5勸14.0土28互20館Q經(jīng)al+p奏l(xiāng)剛③裝4扭含礫粉質(zhì)破粘土凱60仇3.0煮4.5拍10柿5煎C椅1ds干④受微風(fēng)化止大理石剝4000巖土層樁基設(shè)計(jì)指標(biāo)表表三董巖土層辭狀態(tài)徑樁周摩擦兇力特同征桂(鄉(xiāng)KPa)增樁端承載薦力特征咱值呢(譜KPa)洗代號(hào)拐序號(hào)繼名稱贏入土深度斥（堪m目）畝5況10錦15更Q心ml丘①英人工填土捷松抹散吵—敏稍密林0禾Q煌pd拐②間表土摸軟么—式可塑溝10遠(yuǎn)Q擠al+p掏l永③禁1聚粉細(xì)砂乎松散勵(lì)20常Q辜al+p干l疊③協(xié)2變礫砂謎稍密飾35糧1100裝1600筒Q秋al+p棚l壓③抬3艙含礫粉質(zhì)理粘土吊可塑孩30蓬900批1400午1700境Q功al+p結(jié)l阿③鋪4道含礫粉質(zhì)甘粘土鄉(xiāng)軟塑播5瓣C拖1ds叢④符微風(fēng)化鴉大理石秩7500不良地質(zhì)現(xiàn)象簡述：A．土洞：勘探及超前鉆揭示局部區(qū)域有土洞，深度在18.60—20.50m，高程在18,26—16.36m，洞高1.90m，洞內(nèi)無充填物；施工時(shí)宜作加固處理。B．巖溶：現(xiàn)場(chǎng)勘探和超前鉆揭示該區(qū)域樁基持力層基巖的巖溶現(xiàn)象及其發(fā)育；主要表現(xiàn)在基巖面起伏大，石柱、是牙、溶溝、溶洞發(fā)育；巖溶發(fā)育規(guī)律及溶蝕程度受巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水徑流等因素影響，并受區(qū)域內(nèi)侵蝕基準(zhǔn)面限制。該區(qū)域溶洞大部分為全充填裂隙發(fā)育巖溶，填充物為流塑狀粉質(zhì)粘土（見表四）；在勘探和超前鉆時(shí)均出現(xiàn)漏水、漏漿現(xiàn)象，表明溶洞與外界有水力聯(lián)系或溶洞之間相互連通。部分溶洞情況一覽表表四費(fèi)孔號(hào)朋大理巖埋僚深范（待m限）哄埋深典（芹m牢）問標(biāo)高株（環(huán)m昌）篇洞高扎（極m岸）扮頂板厚度高（抗m僻）半充填代情況賺自拘至跨自置至砍ZK3售18.4促0諸19.4秤0機(jī)19.8及0倉16.2售3汪15.8首3煙0.40谷1.00富全充填姨ZK5撐22.8英0炭25.4哀0戴27.6慌0繩12.6囑6寄10.4世6足2.20膨2.60范全充填勢(shì)ZK6泊22.8怕0狡28.8喚0綿29.4治0幕9.26寇8.66渠0.60煙1.20捆全充填火ZK9玩13.0時(shí)0率13.3野0醉14.1環(huán)0請(qǐng)22.4量7尖21.6揪7油0.80慨0.30手全充填韻ZK10竟13.0須0幕16.0浙0切22.3誠0底19.7晶7刑13.4戀7捷6.30夾1.90攜全充填業(yè)ZK11蓮19.9夢(mèng)0碑22.0歡0棵23.1摧0羞13.2獸2若12.1計(jì)2掛1.10良2.10闖全充填冤ZK12腸15.5險(xiǎn)0斑15.8于0度16.3顯0執(zhí)19.7兵0稠19.2市0村0.50舉0.30每全充填屢ZK13樣21.4捧0壯24.1認(rèn)0做25.0犯0軍11.5潮1宣10.6慢1鼻0.90釘2.70網(wǎng)全充填蓄ZK15拐29.2描0圾29.6肅0亞30.1編0謝9.69羅9.19絲0.50歌0.40諸全充填槍ZK16捏29.2奧0揀30.6虹0佳31.5戀0類8.69煎7.79艘0.90點(diǎn)0.50卵全充填你ZK18耐29.2異0岸31.7襲0欄31.9茂0溉7.59拋7.39販0.20郊0.20赴全充填辜ZK19議29.2厘0臣32.0萌0規(guī)33.5士0背7.29邪5.79狡0.10頸1.50煌全充填劑ZK20健20.4銀0賀21.9障0利22.9臉0技14.9意3優(yōu)13.9兇3鼻1.00貧1.50妹全充填互23.6咱0甲24.6悄0顛13.2指3過12.2錄3救1.00搬0.70叛全充填府25.4堵0烤26.0韻0頁11.4干3春10.8驚3蠶0.60際0.80烘全充填累ZK46冷13.3院0訊14.3選0克14.4鬼0陳17.4廊9妖17.3產(chǎn)9堂0.10疫1.00灶全充填4．地下水概況：場(chǎng)地內(nèi)含水層主要分布有兩類。A．第四系洪沖積層中的粉細(xì)砂及礫砂層的含水層；其地下水類型為孔隙潛水，主要受大氣降水和場(chǎng)地附近地下水的側(cè)向補(bǔ)給，地下水位受季節(jié)影響較大；地下水位高程在27.170—33.190。堆B白．大理石槍巖含水層俯；地下水罰為巖溶裂最隙承壓水損，在強(qiáng)透堡水層具有政弱腐蝕性意；其賦水覆性受巖溶馳裂隙及溶顫洞發(fā)育程州度控制；喬在溶隙、場(chǎng)溶洞發(fā)育呆及連通較嚇好區(qū)域富撇水性強(qiáng)，厭且受地下診水垂直及勉側(cè)向補(bǔ)給斯。剝樁基方案頓的選定和施土洞處理拿：拾1治．樁基方井案的選型泰：挎根據(jù)上述獸巖土特性罰和巖溶溶推洞以及含芳巖溶裂隙剩承壓地下害水等因素疊；本工程拳樁基選用述了飼Φ剩1000盛—塊150痰0營沖擊鉆孔輕灌注樁，綿采用正循俯環(huán)沖擊成布孔。圈沖擊鉆孔毅灌注樁的期原理：用墊沖擊鉆機(jī)蠢帶動(dòng)沖擊花鉆頭，上娘下往復(fù)沖令擊，將鉆非孔中的土蠅石砸裂、婆破碎或擠姐入孔壁中嚴(yán)，用泥漿格懸浮出渣裳；使沖擊粒鉆能經(jīng)常淋沖擊到新漢的巖土層球，然后用冒抽渣筒取責(zé)出鉆渣造特成新孔；誼沖擊鉆頭裝亦能擊碎推巖溶、斜裕坡巖和穿犬透裂隙巖驕溶洞的頂災(zāi)板。李因此，選梨用沖擊鉆柜孔灌注樁貧較適合該秩工程巖土扭松散、飽碎和、含角椒礫、卵石愿的流塑粘套土層及巖怨溶溶洞發(fā)豈育的地質(zhì)薄且有巖溶庫裂隙地下目承壓水的瞧巖土地質(zhì)知層。利2霸．沖擊鉆把孔灌注樁望在土洞區(qū)舟域的處理粱：襲在巖土地罩質(zhì)里，土閱洞對(duì)建筑紗地基及地蹦面危害較泊大，故本辱工程區(qū)域揪內(nèi)的局部猴土洞在樁眠基施工前鋼必須予以增加固處理煌。一般對(duì)常于淺層土烏洞采用開勵(lì)挖充填方裙式處理；蜓對(duì)于深層簽土洞則采防用鉆孔灌仙注擠密方儲(chǔ)法予以加族固處理。每根據(jù)勘探敢和超前鉆獲探明，工波程區(qū)域的冒局部土洞擋介于在高梢程帥18.6溝00?！?0.0具50刑m攤范圍，分造布不均勻萌；因此，村在全面分苦析了勘探熱和超前鉆西揭示的資沿料后，對(duì)發(fā)于容積較嫂小的土洞珍采取了直籠接在沖擊疤成孔的過箏程中，分祖次加入碎北石或石硝紫，利用沖爹擊鉆頭擠飄密加固土鑼洞；對(duì)于樹容積較大棗、面積大餡的土洞，垂采用多沖鈔孔至土洞芳，依次分鈴層加入碎穿石或石硝替，利用沖貿(mào)擊鉆頭擠枕密加固土累洞（見圖盜一）。愈（示意圖購一）輝沖擊鉆頭狠擠密加固柳主要步驟比：沖擊成退孔滴—呈—仍至土洞攤頂仔—搬—阻拔鉆從頭版—緣—魔投于碎石待或塊甲石磚—前—事鉆頭沖至峽洞底標(biāo)扛高預(yù)—釘—滿再次拔鉆比頭波—昌—廢再次投碎矩石或塊角石鄉(xiāng)—交—未復(fù)冬沖材—好—辜直到填滿癥洞室愈沖孔灌注計(jì)樁在斜坡攻巖溶層、茅巖溶溶洞漏的處理：覽因該區(qū)域箭的巖溶巖盞面起伏大凍，且在局稱域范圍（扎即地質(zhì)勘呀探點(diǎn)的范設(shè)圍內(nèi)）的鄭變化也比萄較大，土鐵洞、裂隙搶巖溶及溶護(hù)洞分布不軟規(guī)律，而斥原地質(zhì)勘眾探資料不玩能全面揭宣示巖溶地盲質(zhì)全貌；房所以在樁笨基施工前百，采用超菌前鉆探（困超前鉆）李來全面揭梯示巖溶地盛貌和準(zhǔn)確多數(shù)據(jù)，為巖設(shè)計(jì)和施扎工方案的裁確立提供席依據(jù)。并譽(yù)通過數(shù)據(jù)乒分析，全換面控制整沸個(gè)沖孔灌間注樁的施偏工。刃1央．沖孔灌枯注樁在斜櫻坡巖溶層吃的處理：貌沖孔灌注企樁在遇斜躬坡巖時(shí)，葉須在斜坡區(qū)巖上沖鑿掠出樁端平辣臺(tái)使樁端芽有效地嵌拔入基巖（皮設(shè)計(jì)嵌入油深輪度燙50遺0倒）。故在鎖施工前，主根據(jù)超前皂鉆確定斜聲坡巖的狀杯態(tài)和走向緞，擬定相綠應(yīng)的施工罪措施。坐由于該區(qū)帳域斜坡巖旨溶上層巖滑土為呈流唯塑狀態(tài)的店粉質(zhì)粘土大層，所以姐在沖孔灌役注樁施工找過程中，助容易發(fā)生畜偏鉆和樁蕩端嵌巖不零到位的等近質(zhì)量問題知；其主要拼原因是沖都機(jī)鉆頭在較沖斜坡巖礎(chǔ)時(shí)，會(huì)產(chǎn)廁生較大的警側(cè)向沖擊鼠力，使鉆俘頭沖擊擠抬壓斜坡巖憂坡下方向補(bǔ)的巖土而柄產(chǎn)生變形翠，導(dǎo)致孔耍壁偏位；匪同時(shí)會(huì)導(dǎo)請(qǐng)致鉆頭不猜能有效沖堵巖，從而踏影響樁端號(hào)嵌入基巖通。昌由于斜坡次巖上巖土春為呈流塑賴狀態(tài)的粉腎質(zhì)粘土，對(duì)側(cè)向不能知抗鉆頭沖餅擊；因此淹在沖擊斜都坡巖之前似，采用了哀投入片石流擠密斜坡脂巖上的流屠塑狀態(tài)的例粉質(zhì)粘土消層（高度加約閣2荒m拋），以期頸達(dá)到固結(jié)彩孔洞側(cè)壁戀巖土，防招止鉆頭沖科擊斜坡巖恭發(fā)生偏鉆濫。當(dāng)沖機(jī)荒鉆頭到達(dá)餃斜坡巖標(biāo)如高時(shí)，分具次投入片該石（每次叼投入片花石失50堡0驅(qū)—咱1000轎m區(qū)m卸高度），掀然后用鉆菜頭沖擊塊乏石，使其領(lǐng)擠入孔洞辮側(cè)壁，同腔時(shí)擠出流奶塑粘土中觸的飽和水犁使其固結(jié)莖，并與塊勻石形成孔塵壁（見下侍圖示二）桐。得（示意圖汽二）侵具體施工姓步驟胖：盆傍塘超前隆鉆登—翼—違數(shù)據(jù)分繳析反—輩—圍沖孔至斜奧坡鉛巖寇—糾—件出貪鉆冠—遮—茫投入塊磨石蠻—貓—遮沖擊塊石炕擠密孔洞神側(cè)陰壁歪—此—厘出洞鉆熔—揪—艙二次投塊宇石慎—參—監(jiān)復(fù)沖擠蘋密拾—潤—乖以次往復(fù)可至擠密完撿成鄰—賺—膛沖擊斜坡性巖刻—重—曠樁端嵌擾巖垮—如—而清孔、灌梳注砼走2漆．沖孔灌尚注樁在巖棋溶溶洞的球處理：鄰嵌入基巖扯的端承樁逼基在遇到狡裂隙發(fā)育歡的巖溶溶昏洞時(shí)，常里用的處理屢方法為洞析室注漿和姿穿透溶洞誕頂板等。適由于該區(qū)術(shù)域巖溶裂互隙、巖溶哥溶洞發(fā)育語較強(qiáng)，與雙外界有直雖接水力聯(lián)小系，溶洞顧之間也相蛛互連通，趣大部分溶碧洞頂板較靈?。还食贁?shù)津（次3鋤個(gè)）頂板蚊較厚的溶賴洞采用壓線力灌漿外云，其它樁覽基均采用抽沖擊鉆頭截?fù)舸┤芏纯敯?，并羞用塊石填救充擠密溶弄洞形成井崗孔，然后乒樁端沖孔視嵌入基巖剪（設(shè)計(jì)嵌菌入深橡度子50珍0惠）。漁主要施工師順序尤：脾扇雜超前陜鉆揚(yáng)—膏—邁數(shù)據(jù)分放析就—娛—跨沖孔、擊廣穿溶洞頂燒板屆—鴉—爛出復(fù)鉆特—否—僚投入塊俱石誤—衡—串沖擊塊石置擠密溶鑰洞包—高—脖出噸鉆絕—傾—量二次投塊棋石消—蠻—滿復(fù)沖擠賄密磚—敵—顆以次往復(fù)甲至擠密完齊成磁—賺—腐洞室成作孔跨—假—山?jīng)_擊樁端教嵌孫巖幟—漆—稍清孔、灌胃注砼鏡沖孔穿透香溶洞頂板棚后，分批唇次投入塊盤石，通過驢沖機(jī)鉆頭北將塊石擠蕩入洞室井羅孔四周，全同時(shí)擠出竿洞室內(nèi)流披塑粘土中視的飽和水傻使其固結(jié)獸，并與塊森石形成孔有壁。為確勞保塊石能忠夠有效地乖擠密洞室民，根據(jù)洞攝室的容積版、高度分蹲批投石，威每次投石貍的高度控譜制通在火30煮0期—叨500m這m封（見下圖餓示三）。減溶洞內(nèi)擠好密固結(jié)完囑成形成井路孔后，進(jìn)兼行沖擊樁金端嵌巖、員清孔、灌認(rèn)注砼。才忠數(shù)顧妖賭武角（示意圖結(jié)三蟲）漂導(dǎo)鐵洞室砼澆唇灌跑漏的醉處理及獨(dú)馬立洞室壓淘力灌漿：胸1黨．洞室砼晃澆灌跑漏泡的處理：底由于洞室球之間相互歉連通、承功壓水過大泛或洞室不半規(guī)則，導(dǎo)暈致少量洞昂室井孔壁背的擠密未升能達(dá)到預(yù)雅期的效果識(shí)，造成澆見灌砼時(shí)出蘇現(xiàn)砼漏失拜現(xiàn)象；因陜此現(xiàn)場(chǎng)采夢(mèng)取了在溶機(jī)洞孔壁內(nèi)口加鋼管護(hù)刪筒的應(yīng)急夾方案。即仙在監(jiān)測(cè)發(fā)鉆現(xiàn)砼漏失到時(shí)，立即昏停止?jié)补嘀?，重新沖喬孔擠開洞室底砼，清腔孔后用導(dǎo)利軌、鋼絲真繩將鋼護(hù)膨筒沉入溶刑洞井底，斗重新澆灌跨砼，同時(shí)罩拔除鋼導(dǎo)遠(yuǎn)軌。具體督應(yīng)急步驟縫如下：文成孔、清慢孔殘—廚—突澆灌湯砼釋—女—瓶發(fā)現(xiàn)漏失魚停止?jié)惨喂嗌础浒纬艑?dǎo)拉管研—擔(dān)—于沖機(jī)復(fù)沖堅(jiān)洞室絞底晶—翅—威清孔、沉洽入鋼護(hù)離筒丸—坡—掀重新澆灌作成樁魄2性．巖溶洞頂室壓力灌精漿：甘根據(jù)超前填鉆發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)三個(gè)溶洞邁頂板厚度蒸大時(shí)于慘2沉米，沖機(jī)朱鉆透比較騰困難；而勝對(duì)于巖溶品溶洞頂板系巖預(yù)測(cè)鑒糧定有少量帆裂隙，不氣太可能滿屋足端樁的麻設(shè)計(jì)荷載步；因此采唐取了先在區(qū)溶洞頂板腥基巖成樁為后，再采糾用壓力灌球漿密實(shí)溶配洞。主要蛾施工順序菠如下：疲沖作孔線—姐—埋清請(qǐng)孔趕—癥—待鋼筋、澆脊砼仗—惹—丈養(yǎng)岸護(hù)腿—考—窄樁頂抽芯熊至溶盜洞桐—艙—左壓力灌就漿旱—蓄—濃檢測(cè)、封音孔頑壓力灌漿剩采用的是織在樁頂砼膝面抽芯到勤