探讨岩溶地质对桩基施工的影响与应对措施

    关键字:桩基施工 地质 施工措施

    灰岩地区因其地质条件复杂,岩溶(溶洞、溶沟、溶槽)发育,地下水丰富甚至有地下暗河通道等,严重影响桩基础的选型和施工质量及安全。尤其是大型建筑物的基础,如果对岩土工程条件认识不足,在施工中多次更改桩型,就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。

    一.岩土工程地质状况

    1.1 地层分布

    灰岩地区地层大致分布有:

    a)人工填土层(Qml);

    b)冲洪积层:分布有粉质粘土、粉土、砂、砾等。呈软塑至可塑状态,孔隙潜水量大,渗透性能好;

    c)残积层(Q0’),由灰岩风化残积而成、一般为湿—饱和,流塑至可塑状态,与基岩的接触带部分由于潜水影响呈流塑状态;

    d)岩层:为灰岩(大理岩)、断层、裂隙、岩溶发育,基岩面溶沟溶槽等溶蚀现象严重。

    1.2 岩溶发育特征

    灰岩地区的岩溶发育具有一定的规律,普遍表现为:

    (1)自上而下,由强变弱;基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。

    (2)浅部溶洞充填物多,深部充填物少;充填物呈全充填一半充填一无充填,一般呈流塑—软塑状态:

    (3)构造裂隙发育,地下水活动频繁地方溶洞较发育。

    1.3 地下水特征

    灰岩地区地下水按其赋存介质可分为三种类型,即:

    a)赋存于冲洪积及残积层的孔隙水,渗透性强;

    b)赋存于下伏溶洞、溶蚀裂隙及暗河中的岩溶裂隙水,连通性好,水量丰富;

    c)赋存于构造断裂带中的裂隙水,连通性强。

    二.对基础的影响及应采取的措施

    2.1 对持力层的影响及措施

    由于灰岩地区冲洪积、残积层渗透性能好,在孔隙水丰富的情况下,土层的强度和深基坑的支护将大受影响,降水措施也易影响周边建筑的安全,(来自:www.fangxiucai.com)同时土洞发育也会严重影响土层的稳定性,因此,在地下潜水丰富、土洞较发育的灰岩地区,不易采用天然基础。由于岩溶的发育,若桩基础落在溶洞顶部、当顶板厚度达不到设计要求时,就容易造成严重的质量隐患。

    因此,在灰岩地区,必须要在详细的地质、水文、物探资料的基础上,选择合理的基础形式。对于桩基础,要进行一桩一孔的超前钻探措施,以查明桩底以上的岩溶发育情况,选择合理安全的桩底标高;至于深基础降水措施?则必须先充分了解其水文地质条件,并论证降水方案的可行性,建议采用帐幕封闭式降水。

    2.2 对桩基础施工的影响及措施

    2.2.1人工挖孔桩基础

    该基础形式由于具有易于进行持力层鉴别和孔底沉渣控制,桩底易做扩大头以增加单桩承载力,施工工期短,造价低等优点,一直被广泛采用,但在灰岩地区施工则存在以下困难:

    (1)第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水,严重影响开挖和护壁,盲目开工易造成质量隐患和影响施工安全。

    (2)岩溶水、裂隙水易形成涌水。

    (3)岩溶内呈流塑—软塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和开挖施工的安全;

    (4)由于地下水流通性能好,在混凝土浇捣过程中孔内水量大易引致水灰比变化或砂浆流失,造成桩身松散、离析等问题。

    若采用人工挖孔桩,可采取以下措施:

    (1)进行详细的地质和水文勘察,充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的分布情况如流向、流量、水位等。

    (2)采取有效的降水措施。降水成功与否是灰岩地区能否采用人工挖孔桩的先决条件,因在地下水丰富的灰岩地区,降水非常困难,不易采用人工挖孔桩。

    (3)采用钢套管护壁用于防止流砂、

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