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灰巖地區復雜地質條件對樁基施工的影響及措施

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灰巖地區復雜地質條件對樁基施工的影響及措施 

1 巖土工程地質狀況
1.1 地層分布 灰巖地區地層大致分布有:
a。人工填土層(Qml);
b。沖洪積層:分布有粉質粘土、粉土、砂、礫等。呈軟塑至可塑狀態,孔隙潛水量大,滲透性能好;
c.殘積層(Q。’),由灰巖風化殘積而成、一般為濕—飽和,流塑至可塑狀態,與基巖的接觸帶部分由于潛水影響呈流塑狀態;
d,巖層:為灰巖(大理巖)、斷層、裂隙、巖溶發育,基巖面溶溝溶槽等溶蝕現象嚴重。
1.2 巖溶發育特征 灰巖地區的巖溶發育具有一定的規律,普遍表現為:
(1)自上而下,由強變弱;基巖面上分布著溶溝、溶槽,淺部基巖巖溶發育較強,有的甚至呈串珠狀自上而下分布,深部為古老溶洞,分布較少、暗河為古老溶洞連通而成。 
(2)淺部溶洞充填物多,深部充填物少:充填物呈全充填一半充填一無充填,一般呈流塑—軟塑狀態: 
(3)構造裂隙發育,地下水活動頻繁地方溶洞較發育。 
1.3 地下水特征 灰巖地區地—F—水按其賊存介質可分為三種類型,即a。賦存于沖洪積及殘積層的孔隙水,滲透性強3b。賦存于下伏溶洞、溶蝕裂隙及暗河中的巖溶裂隙水,連通性好,水量豐富;c。賦存于構造斷裂帶中的裂隙水,連通性強。

2 對基礎的影響及應采取的措施
2。1 對持力層的影響及措施 由于灰巖地區沖洪積、殘積層滲透性能好,在孔隙水豐富的情況下,土層的強度和深基坑的支護將大受影響,降水措施也易影響周邊建筑的安全,同時土洞發育也會嚴重影響土層的穩定性,因此,在地下潛水豐富、土洞較發育的灰巖地區,不易采用天然基礎。由于巖溶的發育,若樁基礎落在溶洞頂部、當頂板厚度達不到設計要求時,就容易造成嚴重的質量隱患。因此,在灰巖地區,必須要在詳細的地質、水文、物探資料的基礎上,選擇合理的基礎形式。對于樁基礎,要進行一樁一孔的超前鉆探措施,以查明樁底以上的巖溶發育情況,選擇合理安全的樁底標高;至于深基礎降水措施?則必須先充分了解其水文地質條件,并論證降水方案的可行性,建議采用帳幕封閉式降水。 

2。2 對樁基礎施工的影響及措施 
2.2。1 人工挖孔樁基礎 該基礎形式由于具有易于進行持力層鑒別和孔底沉渣控制,樁底易做擴大頭以增加單樁承載力,施工工期短,造價低等優點,一直被廣泛采用,但在灰巖地區施工則存在以下困難: (1)第四系的沖洪積層及殘積層在富含孔 隙水的情況下易形成流砂、流泥、涌水,嚴重影響開挖和護壁,盲目開工易造成質量隱患和影響施工安全。 (2)巖溶水、裂隙水易形成涌水。 (3)巖溶內呈流塑—軟塑狀態的泥質、沙質充填物嚴重影響護壁的穩定性和開挖施工的安全; (4)由于地下水流通性能好,在混凝土澆搗過程中孔內水量大易引致水灰比變化或砂漿流失,造成樁身松散、離析等問題。 若采用人工挖孔樁,可采取以下措施: (1)進行詳細的地質和水文勘察,充分了解施工區的巖溶分布情況及地下水的分布情況如流向、流量、水位等。 (2)采取有效的降水措施。降水成功與否是灰巖地區能否采用人工挖孔樁的先決條件,因在地下水豐富的灰巖地區,降水非常困難,不易采用人工挖孔樁。 (3)采用鋼套管護壁用于防止流砂、流泥和涌水: (4)在孔內地下水大的情況下,采用水下灌注等措施: 
2,2.2 鉆孔灌注樁 大直徑鉆孔灌注樁有工程進度快、可采用反循環大口徑、不受地下水影響、施工安全可靠等優點。但在灰巖地區施工存在以下困難: (1)軟弱地層(流塑—軟塑狀態的凝泥層及富含地下水的殘積層)易引起塌孔。 (2)巖溶內施工易卡鉆、掉鉆,同時巖溶內護壁困難,易造成混凝土流失; (3)灰巖(大理巖)問硬度入嵌巖以及穿透巖容頂板教困難; (4)鉆進施工巾、鉆孔易沿路溝、溶槽的基巖面傾斜。 (5)孔底沉渣難于控制 因此,在灰巖地區進行鉆孔灌注樁施工。應采取以下措施: (1)在軟弱層以及溶洞內施工,可采用跟進套管護壁成孔。 (2)鉆進巖石時,采用預鉆孔跟進鉆進法,或直接改用沖孔法成孔。 (3)溶洞、溶槽、溶溝中施工時,可采用預埋塊石,保證鉆頭作業面強度均勻,減少成孔煩斜。 (4)加強管理,保證清渣的徹底。 

2。2.3 沖孔灌注樁 沖孔樁因沖擊能力大,穿透力強,較易穿過巖溶頂板,不受地下水影響,樁長、樁徑靈活性較大等優點,成為灰巖地區一種較理想的成樁形式,但施工也存在以下困難: (1)軟弱層泥漿護壁困難,尤其在巖溶內護壁易塌孔。 (2)溶溝、溶槽內施工時易卡沖斗,沿巖面易發生傾斜c (3)沖斗的沖擊易使樁尖處持力層松動。 (4)沉渣清理較困難,易降低端承力。 因此,可采取下列必要措施: (1)軟弱層以及溶洞內施工時,可采用套管護壁成孔。 (2)溶溝、溶槽內施工時,可采用預埋塊石,保持沖斗的作業面強度均勻,以減少孔斜和卡沖斗。 (3)終孔處采用輕沖,清渣可采用跟進探頭,用電腦檢查沉渣情況。 

3 結論 綜上所述,在灰巖地區進行基礎方案選型及施工確實存在較大困難*必須充分了解場地的地址和水文條件、全面分析各種復雜地質條件對工程施工的影響,合理地選擇基礎形式和施工措施c從、各種基礎形式來看,端承樁是比較安全的;在降水成功的條件下,人工挖孔樁是較快速經濟的;若降水不成功,則鉆、沖結合的孔校是最安全可靠的。

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