灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及应对措施_马江伟.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言由于灰岩地区的地质状况会对桩基施工产生一定的影响，进而影响施工的整体质量，因此，针对其相关特征进行探究非常有必要。此项工作开展需要从地上分布、岩溶发育和地下水这3个方面着手。一般而言，灰岩主要由人工填土层、冲洪积层残积层和岩层组成，在不同的层次之间还有较为显著的黏土和沙砾物质，孔隙之间蕴含着较大的潜水量，因此，灰岩地区的地层有较好的渗透性。残积层主要由灰岩石风化而成，大部分情况下呈失和与饱和两种状况，另外的相关性质的作用下，也会发生形态上的一定变化。2灰岩地区复杂地质条件的概述灰岩地区因地质条件复杂，如土洞、岩溶（溶洞、溶沟、溶槽）、构造带（断层、裂隙）发育，地下水丰富甚至有地下暗河通道等，会导致一部分岩层出现较为严重的溶蚀现象，而且灰岩地区的地质条件较为复杂。但是其发育并不是毫无规律，岩溶的发育具有较为稳定的规律性1。一般情况下会自上而下、由强变弱进行发育，而且基岩表面还分布着发育较强的基层岩溶，还有部分溶洞的分布遵循自上而下的规律，部分溶洞存在时间较长，一般来说古老的溶洞由地下暗河串联而成，而且深部溶洞中的填充物较少，填充物也会呈现流塑或可塑的特点。在探究地下水的特征的过程中可以发现，灰岩地区地下水的特征较为显著，而且主要是根据赋存介质的方式对其进【作者简介】马江伟（1982），男，河南许昌人，高级工程师，从事地铁工程研究。灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及应对措施Influence of Complex Geological Conditions on Pile Foundation Constructionin Limestone Area and the Countermeasures马江伟，高威（中建二局土木工程集团有限公司，广东 佛山 528000）MA Jiang-wei,GAO Wei(ChinaConstructionSecondBureauCivilEngineeringGroupCo.Ltd.,Foshan528000,China)【摘要】针对灰岩地区复杂地质条件进行概述，分析了灰岩地区复杂地质条件对桩基施工产生的影响，在此基础上针对人工基础桩、钻孔灌注桩以及冲孔灌注桩施工制定了应对措施。结果表明，这些措施能够有效避免灰岩地区复杂地质条件对桩基础施工顺利开展产生的不利影响，保证桩基施工质量。【A b s t r a c t】Thecomplexgeologicalconditionsinlimestoneareaaresummarized,andtheinfluenceofcomplex geological conditionson pilefoundationconstructionisanalyzed.Onthisbasis,the correspondingmeasuresare formulated for the construction ofartificial foundation pile,boredpileandpunchedpile.Theresultsshowthatthesemeasurescaneffectivelyavoidtheadverseeffectsofcomplexgeologicalconditionsonthesmoothdevelopmentofpilefoundationconstructionandensurethequalityofpilefoundationconstruction.【关键词】灰岩地区；地质条件；桩基施工；冲孔灌注桩【K e y w o r d s】limestonearea;geologicalconditions;pilefoundationconstruction;perforatedcast-in-placepile【中图分类号】TU753.3【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）06-0212-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.269212行相应的区分，基本上可以将其划分为3种常见类型：1）存于冲洪积层及残积层的孔隙水，具备较好的渗透性，这是当前地质构造中常见的地下水类型；2）存于岩溶洞和暗河之下的岩溶裂隙水，由于溶洞之下的地下暗河有较强的连通性，因此，岩溶裂隙水在灰岩地区的地下构造中有着极为丰富的含水量；3）存在于构造断裂带中的裂隙水，基于断裂带自身构造的特殊性，因此，这一类型的地下水同样也具备较强的连通性2。3灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响江山市区含有较多的碳酸盐系地层，由于红土化以及河流冲刷堆积作用的长期影响，导致山间洼地、河流阶地等区域多被覆盖层所掩盖，而且山间洼地、河流阶地等地段也是开展城镇建设的重要场址。该地区由于覆盖层下方含有灰岩溶洞以及溶沟发育，同时在盖层中包含隐伏土洞和软黏土，导致一些建筑在施工过程中需要投入较多的人力以及物力开展地基处理工作，基础施工也会由于地下岩溶的不均匀发展而大大延长施工周期，需要在其中投入较高的成本。3.1人工挖孔桩基础桩基施工前，需要对地层的持力层进行有效的鉴别，并且做好孔底沉渣控制操作，通过这样的方式确保在桩底施工时可以进行灵活操作，进一步提升单桩承载力，保障桩基础施工的质量。另外，在施工过程中，桩基础的施工质量会受到多方面因素的影响，桩基础施工在当前建筑工程中有较为广泛的应用，其除了会影响整体工程项目的建设质量之外，还会对后续工程的顺利开展产生一定的影响。而我国灰岩地区的地层构造较为复杂，实际的地质条件会给桩基础施工增加难度。因为灰岩地区的地层中富含大量的孔隙水，大量的地下水会导致地层出现流沙等问题，从而影响桩基础的施工质量3。如果不在前期进行有效的勘测，而是盲目进行桩基础施工，很容易在施工过程中产生较大的安全与质量隐患，对保证施工安全非常不利。其次，灰岩地区的地层中有大量溶洞中的岩溶水或地层中的孔隙水，很容易出现涌水。由于地下水的流通性也较好，如果在桩基础施工过程中未有效辨别涌水的位置，将桩基落在涌水附近，会在混凝土浇筑过程中导致水灰比明显上升，进而使桩基础施工中会出现较为严重的砂浆流失问题。3.2钻孔灌注桩在地基施工过程中应用大直径钻孔灌注桩的情况也较为常见，通过此项技术的应用不仅能加快施工进程，而且可以有效保障施工安全，基于这两点优势，钻孔灌注桩在当前工程施工中有较为突出的应用价值。而且施工过程中对钻孔灌注桩的施工步骤也有较为严格的规范，施工步骤如图1所示。但是由于灰岩地区的地质条件较为复杂，导致其地基工程施工难以顺利地开展，给工程施工带来了更多的挑战。由于其地质条件较为复杂，存在软弱地基，从而在施工过程中，如果施工技术选择不当，很可能导致主体结构崩溃，引发重大安全事故的发生。其次，地层以下还存在着大量的岩溶，也很容易导致桩基础施工中出现卡钻或者掉钻等施工问题，影响工程的施工效率，同时还会伴有混凝土流失情况。除此以外，在具体操作过程中，由于其地质条件较为复杂，也有很高的概率出现溶槽基岩面倾斜等问题，这一问题的出现在一定程度上影响了当前钻孔灌注桩工程的施工质量，使工程施工存在较大的安全隐患。图 1钻孔灌注桩施工步骤3.3冲孔灌注桩冲孔桩在施工过程中冲击能力较大，穿透性较强，很容易穿过顶板，同时不受地下水的影响4。所以相比较而言，冲孔灌注桩的施工更为灵活，尤其是针对灰岩地区较为复杂的地质条件，更是一种较为理想的桩基施工技术。但是在施工中也不可避免地遇到了一些挑战，由于灰岩地区有软泥层，所以，施工过程中很容易在熔岩内部导致护壁坍塌。其次，由于冲击能力较大，容易造成桩尖处持力层出现松动。最后，施工中沉渣的清理难度较大，很难在短时间之内将其彻底清理干净，这些问题都在一定程度上影响了当前桩基工程施工的实际效率。Construction Technology工程施工技术213Construction&DesignForProject工程建设与设计4应对措施4.1人工桩基础施工的应对措施由上文可知，在当前桩基础施工过程中，灰岩地区的地质构造较为复杂，很容易在混凝土振捣作中出现水灰比变化和较为严重的砂浆流失现象，致使工程存在较大的安全与质量隐患。所以，在现阶段工程施工中需要针对这一问题提出应对措施。首先，在操作过程中，需要对本地区的地质条件进行勘测，并且收集周围地质状况的各类资料，通过这样的方式掌握施工区域内地下岩溶和地下水的分布情况。在此基础上对周围的施工条件展开全面分析，确定是否具备人工挖孔桩条件。如果将要施工的区域有较为丰富的地下水资源，则需要尽量避免人工挖孔桩施工，否则会给施工带来较大的难度。如果正在进行桩基施工，需要根据地质条件的实际情况选择最佳的水下灌注操作，保障工程桩基础的施工质量，减少安全隐患。4.2钻孔灌注桩的应对措施桩基施工过程中，由于灰岩地区较为复杂的地质条件给工程施工带来了相应的阻碍，所以，需要对工程施工的一些影响因素进行分析，然后提出针对性的应对措施，预防相关问题的出现。首先，在施工中，由于软弱地基的存在，会给溶洞工程的施工带来较大的挑战，所以，在施工过程中需要借助跟进套管的形式减小施工中卡钻或掉钻问题发生的概率。因此，在施工过程中也需要对钻孔工作的开展进行深入探究，确保在具体操作过程中可以采用冲孔操作。在施工过程中，还需要进行精细化管理，通过强化施工管理确保操作的规范化。同时也可以通过这一操作确保清渣工作的及时与彻底，不会对后续施工步骤的开展产生负面影响。4.3冲孔灌注桩的应对措施针对桩基施工中冲孔灌注桩施工存在的问题，制定相应的预防措施非常有必要，首先在软弱地层的溶洞内进行施工时，可以采用套管护壁成孔的方式，减小岩溶施工期塌孔现象发生的概率。在此过程中，针对沉渣清理困难的问题，可以在彻底成孔前先进行轻度的冲击，并及时开展清渣工作，在清渣过程中需要采用跟进探头，通过计算机技术对沉渣情况进行更为充分的了解，同时通过这一措施确保沉渣清理工作彻底。4.4做好前期准备工作基于灰岩地区的地层构造的特殊性，此地区的冲洪积及残积层都具有较为良好的渗透性，而且孔隙水的含量也十分丰富，但是在当前深基坑支护技术的实施过程中，会对整个施工强度与质量产生较大的影响。因此，为了有效避免地下水给建筑施工的安全性与质量带来负面影响，需要确保建筑施工中土层的稳定性。在施工过程中，需要对灰岩地区的复杂地质状况进行相应的分析，认识到地下水和熔岩发育对当前施工产生的影响，如果在桩基施工过程中，桩基进入地下水或者是岩溶之中会导致其施工的顶板厚度与最初的施工要求产生较大的差距，最终导致施工存在较大的安全隐患。因此，需要根据对灰岩地区复杂地质条件的充分勘测与了解，对溶洞进行处理，确保桩基不会进入溶洞顶部，同时在桩基施工前进行施工技术研究，通过这种方式确保施工的合理性。另外，在此过程中也可以采取相关的深基坑降水策略，为后续建筑的施工顺利开展奠定坚实基础。5结语综上所述，在当前灰岩地区的桩基施工中，由于地质条件的复杂性，会对人工挖孔桩基础、钻孔灌注桩以及冲孔灌注桩等环节施工产生较大影响，导致工程施工中存在较大的困难。所以，需要对灰岩地区的复杂地质条件进行相应的探究，在充分明确地质条件对桩基施工产生影响的基础上，针对不同的施工环节采用针对性解决措施，并且做好施工前期的准备工作，最大限度地降低恶劣地质条件对施工产生的限制，提升桩基施工的质量以及施工效率，使桩基础施工更好地满足实际需求，这对于提高施工单位在市场中的竞争实力来说具有非常积极的意义。【参考文献】1叶枝春.岩土工程勘察灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施J.住宅与房地产,2019(15):201.2谢和平,马细勇.岩溶复杂地质条件下的公路桥梁桩基施工技术探究J.工程技术研究,2019,4(18):92-93.3史长江,余相懿,李嵩,等.复杂地质条件下钻孔灌注桩施工技术J.科技尚品,2016(1):31-33.4伊良周.浅谈灰岩地质区冲孔灌注桩施工主要监理工作J.江西建材,2016(11):251-252.【收稿日期】2022-12-06214