劉星(四川名陽巖土工程有限公司 四川 南充 637100)
隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,城市人口密度不斷增大,住宅用地需求也不斷增大,高層建筑成為了住宅的主流趨勢。我國巖溶地區(qū)主要集中在西南部,特別是云南、貴州、四川等地,據(jù)不完全統(tǒng)計西南地區(qū)巖溶地貌總面積達到42萬km2。眾所周知,西南地區(qū)也是我國人口密集的區(qū)域之一,所以人口與土地的矛盾也十分突出,人地關(guān)系的失衡是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及脫貧攻堅戰(zhàn)略影響因素之一,同理解決人地關(guān)系的矛盾將對該地區(qū)的發(fā)展起到重要的影響。高層建筑作為現(xiàn)目前主要的建筑形式,能夠最大限度的利用有限的土地滿足人們的住房需求。而在高層建筑的施工過程中如何解決巖溶地區(qū)樁基成孔過程中的孔壁坍塌問題成為了關(guān)鍵點。
隨著我國多巖溶地區(qū)大量高層建筑工程的興建,巖溶地基問題就成為建設(shè)過程中必須克服的難關(guān),分析評價巖溶地基穩(wěn)定性,討論刪選既合理又經(jīng)濟的高層建筑地基處理措施,是從技術(shù)和經(jīng)濟層面合理處理巖溶地基問題的重要手段。而對巖溶地區(qū)基礎(chǔ)處理的核心是根據(jù)地質(zhì)勘察資料,建立力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型并對巖溶地基進行科學(xué),有效的分析。巖溶地區(qū)的不良地質(zhì)構(gòu)造如起地基承載力不足的巖溶地基,常會發(fā)生地基不均勻沉降、塌陷等地基施工質(zhì)量事故,從而造成對建筑基礎(chǔ)的破壞,嚴重影響建筑結(jié)構(gòu)安全。所以在巖溶地區(qū)進行高層建筑施工時,地基評價不能滿足穩(wěn)定性要求時,根據(jù)地質(zhì)和水文條件對地基要進行專項處理,編制專項施工方案。對巖溶地區(qū)建筑基礎(chǔ),一般采用樁基措施,而樁基施工過程中,也存在諸多易發(fā)質(zhì)量事故,必須做好施工方案和問題處理預(yù)案。
巖溶地區(qū)修建高層建筑基礎(chǔ)常采用樁基的方式,對地基進行處理。樁基工藝優(yōu)點為施工工藝簡單,可有效控制基礎(chǔ)質(zhì)量;經(jīng)濟高效,材料大眾化,可節(jié)約成本并縮短工期;工藝環(huán)保,材料中不含污染水源的有害物質(zhì)。但在施工過程中需要注意成孔過程中的孔壁坍塌問題,現(xiàn)分析孔壁坍塌原因如下:樁基護壁泥漿稠度過小,質(zhì)量達不到要求,無法保證孔壁的穩(wěn)定性,造成護壁漏水的情況出現(xiàn);樁基護壁泥漿的相對密度過小,使得水頭對孔壁的壓力不足,造成坍塌事故;樁基成孔過程中,在松軟砂層時鉆孔時進尺過快,泥漿澆筑速度過慢,護壁形成速度無法跟上成孔速度,致使孔壁滲水的情況;樁護筒埋入深度不夠,或護筒周圍封堵不密實,造成護筒內(nèi)壁漏水;或護筒底部的粘土層厚度不足,護筒底部漏水等原因,造成泥漿水頭高度不夠,對孔壁壓力減少;樁基成孔時未開展連續(xù)性作業(yè),中途停工時間過長,樁孔內(nèi)水頭保持在孔外水位或地下水位線2m以內(nèi),使得水頭對孔壁的壓力不足,對護壁的支撐不足,導(dǎo)致孔壁坍塌;樁孔形成并清孔后未及時澆注混凝土,樁孔放置時間過長,導(dǎo)致泥漿護壁支撐作用下降,造成孔壁坍塌;機械操作不規(guī)范,在提升樁頭或吊放鋼筋籠時,碰撞孔壁,造成對泥漿護壁的破壞,致使孔壁坍塌;樁基施工時未對鉆孔周圍進行保護,附近有大型施工機械進行作業(yè),或周圍有施工時通行便道,重型車輛通過時產(chǎn)生振動,致使孔壁坍塌。
在樁基施工前,召開交底會議,對地質(zhì)勘察資料和施工圖進行交底,制定好施工方案,做好事故處理預(yù)案;認真研究分析設(shè)計部門提供的地質(zhì)勘探資料,選用適宜地質(zhì)情況的泥漿比重、泥漿粘度、鉆進速度。如在砂層中鉆孔時,應(yīng)選用高稠度的泥漿,選用優(yōu)質(zhì)的造漿材料,提高泥漿的粘度以加強護壁,并適當(dāng)降低樁基成孔速度;樁基施工時,在鉆孔附近禁止設(shè)立其他大型施工機械,禁止進行其他高震動強度施工作業(yè),禁止設(shè)置施工進出場臨時道路;樁基施工區(qū)域有地下水時,應(yīng)仔細研究地質(zhì)勘察資料,護筒在振動沉入地下水的過程中,護筒之間的接頭要好密封工藝處理,防止密封不當(dāng)造成孔內(nèi)漏水。護筒沉入深度必須沉穿於泥和透水層;樁基陸地埋置護筒時,應(yīng)在護筒周圍和底部夯填粘土,護筒周圍要做到回填均勻,均勻夯擊,達到夯實的程度,要保證護筒在地面位置的穩(wěn)固,并防止地表水滲入樁孔內(nèi);樁基成孔時做好操作人員及材料的安排,要做到連續(xù)作業(yè),連續(xù)成孔,如無特殊情況中途不得暫停。在提升鉆頭、下放鋼筋籠時,應(yīng)做到保持垂直提升,垂直進籠嚴禁碰撞泥漿孔壁,造成護壁被破壞;在汛期或有地下水區(qū)域進行樁基施工時,必須保證水頭壓力足夠穩(wěn)定,可采用增加水頭或者采用虹吸管等措施。護筒沉入過程中,應(yīng)保證在孔外水位或地下水位線2m以上。
樁基施工區(qū)域為飽和性粘土、沙礫層發(fā)生塌孔時,要采用大比重、高粘度泥漿灌入。也可采用低錘沖擊的方式增大泥漿濃度,并投入以及粘土,將片石、卵石、塊石強行擠入孔壁,以達到增強護壁強度的作用。在樁沉入時,要控制好入樁速度;樁基施工成孔過程中,如果發(fā)生孔口坍塌的情況,必須立即拆除護筒,并選用極配填料重新回填樁孔,重新埋設(shè);如果發(fā)生樁孔內(nèi)部坍塌的情況,需要判斷坍塌的具體位置,并用砂和粘土配置回填料,回填到距離塌孔位置1~2m以上的地方,如果孔壁坍塌嚴重,應(yīng)用配置的回填料全部回填至孔口位置,重新進行樁基成孔的施工;清孔時應(yīng)保證孔內(nèi)水頭高度,并保證泥漿質(zhì)量,清孔完成后,應(yīng)立即進行下道工序;樁基施工區(qū)域有地下水時,水中鉆孔發(fā)生護筒底部坍塌,應(yīng)密切注意是否夾有不透水層,必須保持足夠的泥水壓力,并將護筒下沉穿過淤泥層或砂層。