喀斯特地貌地区中桩基础施工技术应用探究

喀斯特地貌地区中桩基础施工技术应用探究
发表时间：2020-06-22T03:23:25.714Z 来源：《建筑细部》2020年第7期作者：王应东李小刚刘婷
[导读] 依照地质条件竖直方向上的构成结构进行勘测，在一些体积较大的溶洞区内部，必须要有效依照工程的具体施工状况，对工程的整体设计方案进行合理的调整，降低工程施工的整体难度，有效提高工程的施工经济效益。

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摘要：喀斯特地貌地区桩基础施工方案的选择需综合考虑实际地质条件、桩基础施工技术要求及工程造价限制等问题，通过严格的地质勘察尽可能多地获取施工现场信息，从多种施工方案中选择安全性最高、施工效率最好且综合成本适宜的方案进行施工作业。

考虑到近年来桩基础施工遭遇喀斯特地貌地区的频繁程度增加及施工过程额复杂性，有必要对有关施工技术和注意事项进行总结。

鉴于此，文章研究了喀斯特地貌地区中桩基础的施工技术要点，以供参考。

关键词：喀斯特地貌；桩基施工；技术要点
1 喀斯特地貌概述
喀斯特地貌指的是带有溶蚀力的水长期溶蚀可溶性岩石而形成的地表或地下地质形态，溶蚀、冲蚀、潜蚀、坍塌等都可能形成喀斯特地貌。

桩基础施工主要受地下喀斯特地貌的影响，如溶洞、地下水及洞结构中存在的石笋、石柱等。

喀斯特地貌区域施工难度大、安全风险高，由于土地资源紧缺及基建设施不完善使桩基础施工遭遇该地质条件的情况越发频繁。

2 勘查溶洞分布状况
在工程正式开始施工之前，由于本次工程施工桩基础的施工区域，主要是以石灰岩材料作为主要的地质条件构成，必须要提前进行地质勘察工作，对地下的溶洞分布情况提前进行了解。

针对桩基础设计工作深度以及标高范围，必须要在具体的工程设计图纸上加以体现，要对施工区域范围内的暗河、水体和地质分层高度等相关数据都需要进行及时的收集和保存。

针对每一个施工装基础结构需要进行准确的设计，尤其是针对单孔形式的检测工作，尤其是针对直径较大的桩基础来讲，在施工过程中需要使用三个以上的钻孔来对施工区域内部的具体地质条件展开全面的勘测以及分析，对各项参数数据进行有效的收集和总结，并且将桩体的位置进行设定，同时要考察溶洞相互之间的材料组成关系，防止溶洞出现坍塌等现象。

依照地质条件竖直方向上的构成结构进行勘测，在一些体积较大的溶洞区内部，必须要有效依照工程的具体施工状况，对工程的整体设计方案进行合理的调整，降低工程施工的整体难度，有效提高工程的施工经济效益。

3 施工技术要点研究
3.1具体施工流程
结合施工现场勘查情况及工程实际要求，最终选择冲孔灌注法进行桩基础施工，具体施工流程及技术应用情况如下：
第一，施工准备。

施工前，在施工区域内修整作业平台，满足施工过程对空间及承载力的要求。

清除作业范围内地表覆土，更换为细砂砾土，以提高施工区域对机械扰动的承载能力，确保后期护筒埋设作业过程稳定。

确定机械设备最佳作业位置并完成有关安装固定工作，进行桩基础中心放样。

第二，泥浆配制。

冲孔灌注浆施工法在桩基础中增加泥浆护壁，避免发生塌孔事故，过程中需循环开展清孔及掏渣作业。

泥浆配制主要考虑泥浆比重和粘度两项参数，若比重过低，难以发挥护壁作用，易发生塌孔，若比重过高、壁厚过大，会影响冲孔作业的顺利进行。

第三，冲孔及清孔。

冲孔作业前要求全面检查桩锤的直径、锤牙、钢丝绳等工具是否符合施工质量及安全要求，开孔过程需采用低密度锤击的方式，孔位确定且稳定后，可适当增加桩锤落距，提高施工速度。

冲孔过程结合底层及进尺速度，可适当调整泥浆循环量。

若进尺速度较快，此时采用小循环量易导致泥浆粘度过高，产生大量沉渣，使成孔质量降低；若在地质较松的施工位置，泥浆循环量较高，则易出现塌孔事故，或导致孔径扩张。

因此在施工过程中，需结合实际情况严格把控泥浆循环量。

终孔前，再次检查孔径、孔深、嵌入持力层的深度等是否达标，检查合格后进行终孔作业。

清孔作业一般分两次进行，第一次清孔开展于冲孔作业与持力层达到设计深度时，使用泥浆进行循环清孔。

第一次清孔过程要求彻底、严密，严禁出现因存在二次清孔要求而忽视一次清孔的现象，主要是考虑到一次清孔的吸力更大，清孔质量高，绝大多数沉渣可通过第一次清孔被排出。

第二次清孔作业开始于钢筋笼及导管下沉后，利用导管完成清孔作业，此时的沉渣吸力明显降低，主要是为了清除因钢筋笼及导管下沉作业而掉落到孔内的沉渣。

清孔过程需实时关注孔内水头情况，避免发生塌孔。

第四，钢筋笼施工。

钢筋笼焊接制作之前需检查钢筋材料质量、强度等是否达标，并结合设计图纸核对钢筋长度、直径、数量及规格。

钢筋笼焊接需满足如下技术指标：同一截面内，钢筋接头数量不超过主筋总量的50%；采用绑扎搭接的方式，以提高施工效率；当混凝土等级为C25、直径不超过25mm时，钢筋搭接长度应在56d以上。

钢筋笼制作完毕后进行质量验收，由于钢筋笼被暂时固定在钻架地梁上，因此要求重点检查吊环长度是否能确保钢筋笼平稳被吊运至设计标高。

下放过程中，防止钢筋笼与孔壁相碰撞，如出现卡阻现象，严
禁强制下放，以免导致钢筋笼变形或引发塌孔，应停止吊运作业，查找卡阻原因。

若是钢筋笼垂度问题导致，可对其位置进行调整；若是孔本身存在偏斜，则需要复钻对孔进行调整，检查合格后再进行钢筋笼下放，尽量保证钢筋笼在较短时间内达到指定标高。

第五，混凝土灌注。

混凝土灌注施工前需重新检查钢筋笼标高，查看导管下端与孔底距离是否合理、孔深是否达标、有无坍孔现象等，检查合格或处理达标后进行混凝土灌注。

灌注过程应平稳、连贯，避免坍孔或出现泥浆沉淀。

建筑施工中使用的混凝土通常在拌制站完整拌制，使用运输车运送至施工现场，配合起重机进行灌注。

水下混凝土一次性灌注完成，混凝土初存量以首批混凝土灌注后导管埋深大于1m为标准。

混凝土初存量的控制需提前计算漏斗及储料斗容积，过程中要始终保持导管端部距孔底40cm左右。

3.2溶洞部分处理
喀斯特地貌施工的一大难点在于桩基础在溶洞结构中穿过，此时可采取以下措施对溶洞部分进行处理：
第一，若溶洞内存在填充物且高度不超过1m，可直接进行钻穿作业；若存在塌孔现象，或溶洞内出现孤石，需向孔内填筑粘度、水泥、石片的混合物，稳定后进行施工。

第二，若溶洞内存在填充物且高度在1～4m，钻孔过程如若出现塌孔现象，可继续作业至底部，下沉导管后灌注等级C15的混凝土泥浆，标高为溶洞上2m左右，混凝土终凝后继续进行钻孔作业，从混凝土护壁中穿过，该方法可多次使用。

第三，若溶洞内存在填充物且高度在4～10m，钻孔作业前2d，在桩侧位置设置注浆孔，以高压旋喷注浆的方式进行溶洞内部加固，或者在孔中投入片石填充，以冲击钻方式成孔，钻头将片石击碎后像两侧挤压，直至充满溶洞，确保钻孔作业可直接开展。

第四，若溶洞内不存在填充物且位于同一截面的溶洞较分散、顶板厚度超过4m，高度大于10m，一般可采用永久性钢套筒直接贯穿处理，旋挖机成孔。

钢套筒壁厚一般不小于15mm，孔内径同桩径，作为桩基础的一部分共同发挥作用。

4 结语
综上所述，由于喀斯特地貌地区桩基溶洞施工有着较强的复杂性与危险性特点，因而具体施工环节中首先要对当地的水文地质状况做出全面的研究，并针对溶洞的具体情况与类型，制定科学可行的处理方案，进而确保施工质量满足设计要求，进而促进工程项目建设的顺利开展。

参考文献：
[1]王国庆，等.喀斯特地貌地区中桩基础施工技术应用研究[J].建筑技术开发，2018，45（16）：105-106.
[2]贾志勇.浅谈喀斯特地貌桩基础工程施工[J].居舍，2018（3）：48-49.
[3]李庆丰.岩溶地区桩基施工综合防治与处理措施探讨[J].铁道建筑技术，2011（6）：20-23.
[4]李勇.桥梁桩基施工溶洞处理浅析[J].中外建筑，2010（4）：139-140.
[5]祁昌旺.岩溶地段桥梁桩基施工技术要点[J].交通世界，2015（3）：38-39.。