APP下载

灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施应用

2019-01-24胡俊超

智能城市 2019年8期
关键词:护壁溶洞灰岩

胡俊超

(湖北白洋长江公路大桥有限公司,湖北 武汉 430000)

一般来说,灰岩地区存在土洞、岩溶以及构造带等结构,为桩基础施工带来很多不利因素。尤其是在一些大型建筑物基础构建过程中,一旦工作人员对岩土工程条件认识度不足,并进行多次的桩型改造,便会为整个工程带来严重的质量安全隐患。为此,相关部门管理和施工人员需要对该项工作开展提高重视程度。

1 岩土工程地质状况

1.1 地层分布

站在灰岩地区地层分析角度来说,主要内容涉及以下几方面:首先是人工填土层;其次是冲洪积层,该层之中分布有明显的粉质黏土和砂、砾等物质,内部孔隙潜水量较大,渗透性良好,软塑性极为明显;再次是残积层,该层主要是由灰岩风化而成,常见的有两种状态,即湿和饱和。在相关性质的作用下,物质将会流塑至可塑状态,在与基岩接触之后,由于浅水存在,流塑状态将会受到影响。最后为岩层,主要包括的内容有灰岩、断层和裂隙等,在基岩面溶沟和溶槽等出现的溶蚀现象也极为明显。

1.2 岩溶发育特征

在一般的灰岩地区熔融发育特点角度来说,主要表现内容包括以下几方面:首先从自上而下角度来说,呈现出由强变弱特点。基岩层面上分布着明显的溶沟和溶槽,这也使得具体的基岩岩溶发育较好,还有的甚至可以形成串珠状态,自上而下分布于各处,深部之中有古老的溶洞,该节溶洞沟分布并不广泛,但可以连通暗河。其次,在浅部溶洞之中分布着很多的填充物,但深度越深,填充物也就越少。站在具体充填物角度来说,主要以半充填、无充填和完全充填三种形式为主, 其存在主要有流塑和软塑两种形态。 最后,在具体裂缝发育构造上,可以为地下水活动创造有利条件,维护溶洞作用不受任何影响。

1.3 地下水特征

灰岩地区的地下水特征极为明显,主要划分依据为赋存介质,常见的有三种类型,首先是赋存于冲洪积及残积层的孔隙水,自身渗透性较强。其次是赋存于下伏溶洞以及暗河之中的岩溶裂隙水,该类地下水具备较强的连通性,含水量极为丰富;最后是赋存于构造断裂带之中的裂隙水,连通性同样较强。

2 灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施

2.1 对持力层的影响及措施

由于灰岩地区冲洪积以及残积层具备良好的渗透性,而且孔隙水较为丰富,这对于整个强度和深基坑支护将会产生极大影响。为了避免大量降水对周边建筑安全产生影响,以及土洞发育会影响土层稳定性,在整个地下水潜水丰富,或者是土洞发育较好的灰岩地区,不能使用天然基础。由于岩溶发育良好,如果桩基落在溶洞顶部,而且当顶板厚度无法与实际要求相符时,便容易引发新的质量隐患。因此,在具体灰岩地区,需要将地质、水文等进行有效选择。站在桩基础角度来说,需要在一桩一孔前实时钻研操作,进而将桩底标高合理确定下来。如果需要实施深基基础降水策略,人们需要对其水文地质条件进行充分了解,以此来验证降水方案的可行性。

2.2 对桩基础施工的影响和措施

2.2.1 人工挖孔桩基础

该基础的实施,主要是对持力层进行鉴别,并做好孔底沉渣控制操作,而且在桩底可以进行扩大头操作,进而提升单桩承载能力。由于施工工期较短,造价也较低,其应用范围极为广泛,但在整个灰岩地区施工上,容易出现以下困难。

首先,在富含孔隙水的情况下,极容易出现流沙、流泥等问题,进而对开挖和护壁产生严重影响,如果盲目进行开工,很容易出现质量隐患,进而对施工安全产生影响。其次,岩溶水以及孔隙水很容易变成涌水。最后,由于地下水具备较好的流通性,在具体混凝土捣固操作上,很容易导致水灰比出现变化,砂浆流失现象也极为严重。

为了避免上述问题出现,相关工作人员首先需要对地区地质和水文情况进行查看,了解施工区域之中的岩溶分布情况,以及地下水分布情况;其次,借助于相关降水操作的实施,看周围是否具备人工挖孔桩条件,如果灰岩地区的地下水丰富,则不能进行人工挖孔桩操作。最后,工作人员还需要将孔内地下水情况展示出来,进而确定最佳的水下灌注操作。

2.2.2 钻孔灌注桩

在大直径钻孔灌注桩应用过程中,具备工程进度快、施工安全等特点。但由于灰岩地区施工存在很多难以施工因素,首先,软弱地层的存在,极容易引起主体结构崩塌;其次,岩溶内施工很容易出现卡钻和掉钻等问题,同时还伴有混凝土流失;最后,在具体钻进施工操作上,还容易出现溶槽基岩面倾斜等问题。从上述情况中可以看出,在具体灰岩地区开展钻孔灌注桩施工时,应采取针对性措施,预防相关问题出现。首先,在软弱层以及溶洞施工过程中,可以借助于跟进套管形式, 提升其护壁成孔的成功率。 其次,在整个岩石钻进过程中,可以对预钻孔尽心全面应用,或者直接应用冲孔法进行成孔操作。最后,在具体溶洞和溶壑等施工操作上,可以借助于块石预埋,让整个钻头作业面强度保持均匀性特点,避免成孔倾斜等问题出现。另外,工作人员还可以通过具体的管理工作强化,确保清渣工作变得更加彻底,不至于对其他工作产生严重影响。

2.2.3 冲孔灌注桩

站在实际工作角度来说,整个冲孔桩自身的冲击能力较强,极容易将熔岩顶板穿透,而且该类桩不会受到地下水影响,桩径十分灵活,桩体也较长,这也使其成为灰岩地区施工的理想化形式。但在实际工作中也存在以下困难:第一,软弱层泥浆护壁操作开展比较困难,尤其是岩溶内护壁操作上,极容易导致内护壁出现塌孔问题。第二,在溶沟以及溶槽内施工上,容易引发卡冲斗问题,而且还会沿着岩面出现倾斜问题。第三,冲斗很容易导致桩尖处的持力层出现松动问题。第四,沉渣清理操作的开展极为困难,很容易让桩承力大幅提升。第五,在泥浆护壁洗孔操作之后,一旦出现大规模降雨,便会导致塌孔问题出现,对浇筑工作开展产生影响。最后,站在最终泥浆排除角度来说,可能会耗费很多人力物力。因此,可采取下列必要措施:首先,软弱层以及溶洞内施工时,可采用套管护壁成孔。其次,溶沟、溶槽内施工时,可采用预埋块石,保持冲斗的作业面强度均匀,以减少孔斜和卡冲斗。最后,终孔处采用轻冲,清渣可采用跟进探头,用电脑检查沉渣情况。

3 结语

综上所述,站在灰岩地区角度来说,可以借助于方案选型以及施工实际情况,将具体困难问题全面展示出来,进而对场地地质和水文情况产生影响,确定最佳的施工形式。站在具体施工基础角度来说,端承桩的应用显得比较稳定。而且在降水成功之后,人工挖孔桩也会显得更加方面快捷,维护主体施工安全可靠。

猜你喜欢

护壁溶洞灰岩
灰岩矿矿石分级利用的应用实践
泥浆护壁成孔灌注桩施工要点分析与质量控制
开阳县三口河水库(岩溶地区)溶洞处理
超深桥梁人工挖孔群桩基础混凝土施工安全性分析*
南海礁灰岩稠油油藏注富气混相驱实验研究
出发吧,去溶洞
流砂层灌注桩人工成孔钢管井架和工具式模板超前支撑混凝土护壁施工工法研究
煤矿地面水害区域治理工程钻进层位控制
妙梦巴王国历险记 七.中保村和百丈山溶洞24
旋挖钻机“环接法”护壁工艺探析