岩溶地区桩基工程的全过程质量控制.pdf

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1、广东建材2011年第1期施工技术岩溶地区桩基工程的全过程质量控制余亚斌1陈荣毅z(1广东省城规建设监理有限公司；2广州市重点公共建设项目管理办公室)摘要：本文首先简要介绍了岩溶地区主要特征，就复杂地质条件下桩基工程设计与施工中的主要问题和原因做了阐述，为做好桩基工程的质量控制提供一些有益建议。关键词：岩溶；桩基工程；全过程；控制1前言岩溶是指水流对碳酸盐岩等可溶性岩石进行以化学作用为主、物理作用为辅的地质作用过程及其所产生现象的总称。岩溶地区一般地下土质状况复杂，地下岩带起伏大，溶洞发育，且分布极不规则，地下水丰富甚至有地下暗河通道等，这些特点

2、给桩基工程带来很大的不确定因素和困难。岩溶在全国分布范围很广，南方地区气候炎热且降水多，更利于岩溶的产生。在岩溶地区，溶洞、溶沟、溶槽、石笋(芽)、漏斗等等“喀斯特’砚象相当发育。在广州地区，其西、北部地区分布比较广泛。岩溶是一种地质灾害现象，如果处理不当，将会造成严重的工程事故。由于桩基工程是一项受多种因素影响的系统工程，如何采取一些有效措施，保证岩溶地区桩基工程的质量和施工安全，是值得研究的课题。本文首先简要介绍岩溶地区主要特征，就复杂地质条件下桩基工程的设计与施工中的主要问题和原因做了阐述，便于我们掌握其规律性与特殊性的因素，为做好桩基工

3、程的质量控制提供一些有益建议。2岩溶的工程地质主要特征2．1地下水岩溶地区地下水根据其赋予介质可以分为岩溶裂隙水、孔隙水、裂隙水。其中岩溶裂隙水水量丰富，连通性强，而孔隙水渗透性强，裂隙水连通性强。2．2软土在石灰岩溶洞地区的基岩表面，普遍分布一层厚薄不一的软土层，软土层一般呈软塑～流塑状态。其天然含水量大，承载力低，工程地质条件差，是引起建筑物不均匀沉降的主要因素。软土的形成主要是地下水(承压水)顶托七层，逐步渗入到土层内而形成的，其后受基岩面起伏和地下水位控制，一般厚3～5m。承压水直接顶托土层，构成一种浮托力。当地下水下降时，浮托力消减，

4、土层固结压缩变形，工程地质条件改变。2．3基岩面由于受气候温度的影响，石灰石表面在地表水及地下水强烈侵蚀作用下，普遍出现参差不齐、犬牙交错的形态，形成了起伏不平的基岩面。这种起伏不平基岩面，其高差一般为1～5m，局部地段高差可达20多米，给地基处理带来困难。石灰石是水溶性岩石，几乎不存在强风化层，基岩表面就是裸露的新鲜岩石，抗压强度高达lOOMpa以上。2．4浅层溶洞在基岩面以下2～15m范围内出现的溶洞，称浅层溶洞。浅层溶洞内一般均有填充物，空洞型少见。但不同地区浅层溶洞的表现有所不同的，如广州地区的北部，根据工程地质钻探资料表明其见洞率较高

5、，部分地方高达80％。南方地区由于气候炎热、降水多，造成地径流强烈，且地质构造运动较强，因此，造成南方地区的岩溶除了具有上述岩溶的共性外，另外还具有其自身特点，主要表现为溶洞数量多、层数多且尺寸大，部分溶洞有填充物，可能有地下暗河通道等，对工程建设极为不利，且处理起来相当复杂。3桩基工程设计中的主要问题(1)选择合理的桩型和桩基持力层，是设计的关键所在。透彻研究地质勘察资料，结合工程特点，进行技术方案比较，选定合理的设计方案，才能达到经济与技术的合理统一。(2)桩端入持力层(或基岩)深度，是设计的必须确定的技术参数。如嵌岩桩，桩端入基岩的深度不

6、宜盲目过大，否贝0坚硬的基岩将增人施工难度。或者，由于持力层一55—施工技术广东建材2011年第1期下软弱夹层的存在，过大的入岩深度，只能增加桩身长度到达下面的持力层，这就带来施工成本的增加。(3)j庄端持力层厚度的确定，也是岩溶地区复杂地质条件下设计成功的保证。例如，选用钻孔灌注桩工艺时，持力层为石灰石基岩，特别在溶洞地区，必要时，应用超前钻来确定桩端持力层的厚度。(4)根据工程经验，石灰岩地区应慎重考虑选用预应力管桩(若石灰岩层上面还有适合的持力层，则另当别论)。当有应用的可行性时，可考虑降低单桩承载力，增大桩径等措施予以保证达到设计要求。

7、(5)特别需要指出的是，有时桩基础也并不是岩溶地区的最佳选择。如广州市石井地区某一10层公用工程项目，属于岩溶地区，局部溶洞发育。开始选用高强度预应力管桩，试打时管桩破损率极高。后改用钻孔灌注桩，试钻时又遇到溶洞塌陷问题。最终选择了混凝土搅拌桩来改良地基，提高地基承载力，利用梁式筏板基础直接支承于改良后的地基上，达到了满意的设计效果。这也避免了选用桩基而带来的一系列技术难题。4桩基工程施工中的主要问题及原因根据众多资料和经验表明，岩溶地区的桩基工程在施工过程中，经常遇到的问题及原因概括起来主要有以下几个方面：(1)施工过程中由于扰动周围环境，施

8、工机械钻穿岩溶裂隙，使地下水沿裂隙流失，造成溶洞局部坍塌，严重时可能发生机毁人亡的惨剧。(2)嵌岩深度达不到设计要求，无法满足承载力要求。(3)嵌岩深