【摘要】文中結(jié)合桂林金融大廈工程的設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐，介紹了常用的基礎(chǔ)溶洞的處理方法，并根據(jù)本工程巖溶洞隙深度、層次和填充物的類型以及上部結(jié)構(gòu)和荷載的實(shí)際情況，因地制宜地采取了技術(shù)可行、效果可靠、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施。

【關(guān)鍵詞】桂林金融大廈；基礎(chǔ)；溶洞處理

一、工程項(xiàng)目及基礎(chǔ)溶洞概況

桂林金融大廈工程位于桂林市臨桂新區(qū)C-12地塊，南為公園北路，西為平桂西路，是臨桂新區(qū)重要的商業(yè)核心。主樓為地上33層、137.6m的超高層建筑，采用框架核心筒結(jié)構(gòu)，附樓地上3層，采用框架結(jié)構(gòu)。地下設(shè)有一層大地下室；主樓核芯筒為筏基，主樓外框柱下為樁墩基礎(chǔ)，其余部分為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。均以微風(fēng)化灰?guī)r為持力層.承載力特征值為4500KPa。

因擬建場(chǎng)地位于巖溶發(fā)育區(qū)，為進(jìn)一步探明每個(gè)柱基下是否存在影響地基穩(wěn)定的巖溶洞隙，我們要求對(duì)各個(gè)樁墩和獨(dú)立基礎(chǔ)下進(jìn)行超前鉆探勘察，深度為基礎(chǔ)下3倍樁墩直徑或3倍獨(dú)立基礎(chǔ)邊長(zhǎng)且不小于5.0米。結(jié)果根據(jù)超前鉆探勘察報(bào)告，共發(fā)現(xiàn)32個(gè)鉆孔存在37處溶洞，洞溶發(fā)育情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表一。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及溶洞分布統(tǒng)計(jì)，上述37個(gè)溶洞大小及頂部巖層狀況如下：溶洞高度在0.2-1.0m共26個(gè)，占70%，溶洞高度在1.1-2.0m共7個(gè)，占19%，溶洞高度超過(guò)2.1m共4個(gè)，占11%。最大溶洞高度為16#洞6.4m。

溶洞頂部巖石厚度0.4-3.0m共25個(gè)，超過(guò)3.0m共12個(gè)，其中162#5.6m，163#5.7m，383#5.5m。

1層溶洞共32個(gè)，2層溶洞5個(gè)（207#、208#、308#、364#、394#）

1.3溶洞內(nèi)充填情況。

無(wú)充填的溶洞共25個(gè)，充填軟泥的溶洞共12個(gè)。

二、溶洞處理的常見(jiàn)方法

鑒于以往施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般溶洞處理基本程序?yàn)椋篴、每個(gè)基礎(chǔ)下用地質(zhì)鉆機(jī)鉆探，詳細(xì)記錄地質(zhì)狀況、溶洞深度、高度、填充物類型，為制定相應(yīng)施工方案提供詳實(shí)依據(jù)。b、對(duì)溶洞內(nèi)部填充物進(jìn)行土工試驗(yàn)，分析其物理力學(xué)特性，檢測(cè)填充物容重、含水量、孔隙率等，為注漿控制參數(shù)提供依據(jù)。c、根據(jù)地質(zhì)鉆探資料和溶洞內(nèi)部填充物情況，對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。d、對(duì)每種處理方案，施工前都應(yīng)進(jìn)行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗(yàn)，取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善施工方案，指導(dǎo)施工。e、遇到大溶洞時(shí)，必須請(qǐng)監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位核查，明確處理方案，并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施。

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中針對(duì)地基穩(wěn)定性有影響的巖溶洞隙，列舉了可因地制宜采取的處理措施有：

1.對(duì)較小的巖溶洞隙，可采用鑲補(bǔ)、嵌塞與跨越等方法處理。

2.對(duì)較大的巖溶洞隙，可采用梁、板和拱等結(jié)構(gòu)跨越，也可采用漿砌塊石等堵塞措施以及洞底支撐或調(diào)整柱距等方法處理。

3.基底有不超過(guò)25%基底面積的溶洞（隙）且充填物難以挖除時(shí)，宜在洞隙部位設(shè)置鋼筋混凝土底板，底板寬度應(yīng)大于洞隙，并采取措施保證底板不向洞隙方向滑移。也可在洞隙部位設(shè)置鉆孔樁進(jìn)行穿越處理。

4.對(duì)于荷載不大的低層和多層建筑，圍巖穩(wěn)定，如溶洞位于條形基礎(chǔ)末端，跨越工程量大，可按懸臂梁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，若溶洞位于單獨(dú)基礎(chǔ)重心一側(cè)，可按偏心荷載設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

三、本工程溶洞的設(shè)計(jì)處理措施

本工程基礎(chǔ)溶洞情況雖經(jīng)過(guò)超前鉆勘探，但所探明的情況仍限于點(diǎn)狀局部情況，對(duì)于勘探孔處的溶洞空間形態(tài)和邊界還是無(wú)法界定的。因此我們要求對(duì)溶洞頂部巖層較薄的溶洞采用爆破法將溶洞頂部打開查勘，對(duì)較淺的溶洞采用基底清除填充物再用素混凝土換填的方案。對(duì)較深的溶洞則柱下基礎(chǔ)改為用挖孔樁穿越的方案（經(jīng)比較本工程采用調(diào)整柱距和結(jié)構(gòu)跨越的方法均不合適，調(diào)整柱距一方面影響建筑使用效果，另一方面還需對(duì)新的柱基位置再做超前鉆勘探；采用結(jié)構(gòu)跨越對(duì)本工程而言由于柱距和荷載較大成本高，不夠經(jīng)濟(jì)）。對(duì)于溶洞頂部巖層較厚的溶洞，如洞頂巖層厚度大于3m時(shí)，考慮到如采用爆破法將洞頂打開，則爆破工程量較大，且埋深較深的溶洞即使進(jìn)一步查明溶洞空間形態(tài)，也由于地下水難以排除等原因不宜采用淺基礎(chǔ)處理的方案，還需用樁體穿越為宜。因此，對(duì)溶洞頂部巖層較厚的溶洞我們確定采用沖擊成孔灌注樁穿越的方案，樁端進(jìn)入基巖不小于0.5米。采用沖擊成孔灌注樁穿越溶洞施工時(shí)，由于溶洞中的地下水和填充物情況往往比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)樁身質(zhì)量問(wèn)題，我們要求樁基承臺(tái)施工前必須對(duì)該處的成樁質(zhì)量進(jìn)行鉆芯取樣檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有樁身混凝土酥松或樁底夾渣等不良情況時(shí)應(yīng)采取注漿加固等措施，樁身質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重的須重新沖孔成樁處理。

對(duì)高層主樓基礎(chǔ)，由于探明的溶洞范圍廣，形態(tài)復(fù)雜，為了減少工程量和工期，我們采用了墻、柱基礎(chǔ)45度應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)重點(diǎn)加強(qiáng)處理，其它部位簡(jiǎn)單處理的原則采用以下施工方案：核心筒外2000mm范圍內(nèi)及墩基礎(chǔ)邊線以外2000mm范圍內(nèi)的溶洞空間，必須將基巖以上的軟弱土全部清理干凈，再用C35混凝土回填至基礎(chǔ)底標(biāo)高并振搗密實(shí)。其他高層主樓筏基下的溶洞空間可在降水后用C35混凝土回填，并進(jìn)行振搗擠淤處理。由于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有地下涌水正好匯集在高層主樓深基坑的核心筒和外框柱之間，需在施工期間不斷抽排水，為保證基礎(chǔ)混凝土澆搗質(zhì)量，我們和施工方商定在筏基應(yīng)力較小的地方垂直預(yù)埋一個(gè)直徑1m的鋼護(hù)筒形成一個(gè)施工排水豎井，直到基礎(chǔ)澆搗施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再停止抽排水，并用鋼筋混凝土后澆封閉。

結(jié)語(yǔ)：

巖溶處理是巖溶發(fā)育地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是影響工程施工工期的關(guān)鍵。在巖溶地區(qū)實(shí)施工程建設(shè)，必須充分認(rèn)識(shí)地形的錯(cuò)綜復(fù)雜和可能引起的多種多樣的病害類型。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們須結(jié)合工程具體情況，針對(duì)地基穩(wěn)定性有影響的巖溶洞隙，根據(jù)其深度、層次和填充物的類型以及上部結(jié)構(gòu)和荷載的不同情況，因地制宜地采取技術(shù)可行、效果可靠、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施，保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量及施工安全。

桂林金融大廈工程主體結(jié)構(gòu)已結(jié)頂并通過(guò)驗(yàn)收，基礎(chǔ)沉降觀測(cè)結(jié)果非常理想。希望本工程的溶洞處理經(jīng)驗(yàn)?zāi)芙o其它類似巖溶地質(zhì)條件的基礎(chǔ)處理提供有益的鑒見(jiàn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)與施工的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新理念都在不斷出現(xiàn)并應(yīng)用在實(shí)際建設(shè)中，同樣我們?cè)谌芏刺幚泶胧┓矫嬉策€需要進(jìn)行不斷探索和創(chuàng)新。