羅 坤 生
(中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司,四川 成都 610081)
在我國巖溶地貌的分布非常廣泛,項目地貌單元屬中低山巖溶地貌區(qū),基巖上部風(fēng)化溶蝕嚴重,溶溝、溶槽(溶隙)、溶洞發(fā)育。在此次高層項目樁基礎(chǔ)應(yīng)用中,溶洞地質(zhì)情況較特殊,溶洞在塔樓下存在區(qū)域連成片現(xiàn)象,在溶溝、溶槽、溶洞的空隙空間填充有軟塑狀粘土夾碎石層,軟塑夾層的流動性較強,對灌注樁的成孔設(shè)計和后期樁混凝土澆筑造成困難。部分巖質(zhì)段為堅硬完整的硬質(zhì)灰?guī)r,局部巖體較破碎,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,難以形成統(tǒng)一的技術(shù)措施,實施過程中需因地制宜。
高層塔樓地下1層,地上22層,塔樓結(jié)構(gòu)為剪力墻,裙房為框架,基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。由于該地區(qū)基巖埋置較淺,巖石承載力高,采用灌注樁基礎(chǔ)經(jīng)濟合理,加之塔樓下有成片溶洞不適合采用筏板基礎(chǔ)。由于地質(zhì)條件為粘土和巖石,巖石埋置較淺,灰?guī)r強度較高,對完整堅硬段的基巖采用機械鉆孔效率太低,旋挖鉆對這種堅硬的巖石實施難度較大。參考地勘資料初步確定溶洞區(qū)域和非溶洞區(qū)域,分區(qū)域采用不同的成孔方法。非溶洞區(qū)域主要包括裙房部分,此區(qū)域采用人工挖孔樁,實施前組織專家進行通過了安全性論證,對完整堅硬的灰?guī)r采用水鉆施工。對溶洞區(qū)域采用機械成孔方式。
溶洞區(qū)域設(shè)計采用機械成孔方式,項目所在地機械成孔主要有三種:旋挖鉆,沖擊成孔,回旋鉆。旋挖鉆不能使用在淤泥狀的軟塑狀粘土夾碎石層,加之旋挖鉆對灰?guī)r施工效率很低,需加鋼套筒,成本較高?;匦@對場地要求小,也不能使用在淤泥狀的軟塑層,對常規(guī)的土層和基巖施工效率都很低。故采用沖擊成孔,填充物采用片石進行回填,進行水下混凝土澆筑,在成孔的過程中,回填的片石對軟塑狀粘土夾碎石層有擠密作用,加固擠密軟塑段溶洞的同時,一定程度減輕了軟塑夾層的流動,為后期混凝土的澆筑提供條件。
施工中有一根樁由于措施不當(dāng),樁混凝土澆筑過程中出現(xiàn)串孔,樁底混凝土流失聲波檢查不合格成廢樁。沖擊成孔過程中可能會由于上部溶洞的塌孔造成卡鉆頭情況,需要舍棄鉆頭當(dāng)廢孔,由于施工勘察是在樁中心位置,勘察的只是一個點而樁基是一個圓形面,選好位置后,在成孔過程中也會出現(xiàn)一個樁孔基礎(chǔ)大部分是基巖,還有小部分處于溶溝、溶槽(溶隙)位置,這小部分可能為空洞或軟塑層,當(dāng)這部分為空洞且較淺時可以采用素混凝土填充處理,其他情況可以向基巖方向擴孔,上部結(jié)構(gòu)在擴孔的反方向設(shè)置地基梁來承擔(dān)偏心造成的彎矩,對廢樁、廢孔設(shè)計上只能在附件位置補樁,在補樁、擴孔設(shè)計之前,需要在附近選1處~2處補樁位置進行施工勘察,根據(jù)施工勘察結(jié)果選擇合理位置。
由于軟塑夾層具有連通性,溶洞區(qū)域往往存在溶溝、溶槽(溶隙)地質(zhì)。在灌注樁基混凝土施工的過程中,混凝土容易漏漿,加之高層采用剪力墻下布置樁基,樁間距較近約2 m,施工時相鄰樁基混凝土在軟塑夾層段會出現(xiàn)串孔,施工過程中需要采取相應(yīng)措施,在混凝土澆筑前在孔底可以用水泥漿封底,相鄰樁混凝土采用跳孔施工防止串孔,防止相鄰孔壓差過大。
在巖溶地質(zhì)情況下,施工勘察是保證地基安全的必要措施,施工勘察要求每根樁都做勘察,人工挖孔樁是在成孔到巖石面后做施工勘察;機械成孔需要在成孔前做施工勘察,施工勘察才能發(fā)現(xiàn)地基中隱藏的巖溶地質(zhì)情況,通過勘察孔點地質(zhì)情況確定樁底標(biāo)高和鉆孔深度。
巖溶夾軟塑層地質(zhì)復(fù)雜而多變,項目實施過程中需要因地制宜,注重施工勘察,加強設(shè)計與后期施工的融合與溝通。對不同的情況采取不同的技術(shù)措施,對常規(guī)的技術(shù)做思考和組合總結(jié)應(yīng)用,才能應(yīng)對不同的復(fù)雜問題。
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