复杂地质条件下桩基施工勘察的必要性及工作重点

肖 斌

（江西省煤田地质局二二六地质队，江西 萍乡 337000）

复杂地质条件下桩基施工勘察的必要性及工作重点

肖 斌

（江西省煤田地质局二二六地质队，江西 萍乡 337000）

随着经济的发展，城市内土地资源逐渐匮乏，诸多建筑物开始建设在复杂地质条件之上，因此对其进行桩基施工勘察极其具有必要性，本文旨在说明复杂地质条件下桩基施工勘察的要点，并且重点阐述该工作的重心。

复杂地质条件 施工勘察 工作重点

建筑工程勘察的任务在于满足勘察要求，从而正确反衬出工程施工所在地的地质条件，评价岩土工程，对施工及设计提供依据，一般而言，工程勘察工作主要包括详细勘察、初步勘察以及可行性研究勘察三方面，完成勘察工作后需要对不良地质现状以及地基处理加固等防治工程予以评价和计算，从而保证基础施工图设计和建筑工程地基的要求。

一、复杂岩溶区

1.地质特征

根据分布和出露状况，可以将复杂岩溶区分为地下岩溶和地表岩溶，地表岩溶结合发展规律主要包括落水洞、断头河、盲谷、孤峰与岩溶平原、溶蚀洼地、峰丛、峰林、岩溶漏斗、石林、溶沟及石牙等。地下岩溶通常是指地下暗河及地下溶洞，我们进行工程建设的复杂熔岩区域以地表熔岩发育区为例。

地表岩溶发育区是指溶隙、溶槽、溶沟较发育，而且内部软弱充填物丰富，极少数为半充填及无充填，图1为地表岩溶发育情况示例。

图1 地表岩溶发育情况

2.桩基施工勘察的必要性

一般而言，岩溶区桩基多为大直径嵌岩桩，因此对单桩承载力的要求较高，且桩底需要全断面作用于稳定的微风化及中分化基岩，因为桩基施工成孔均为机械成孔，所以仅仅采用打桩机钻机方法提取的岩渣并不能够用来判断全断面稳定基岩的桩底，更难以判断桩底下的3-5m处是否存在软弱夹层、溶洞等对桩基产生不良地质作用的条件。所以，在岩溶发育区予以大直径灌注桩桩基施工勘察很有必要。

3.桩基施工勘察工作重点

（1）布孔原则

一般而言，常规布孔原则为一桩一孔，且钻孔设置在桩基中心处，假如桩径比较大，高于2m，或者局部地段地质条件存在较大的差异，可以根据地质条件以及桩基轮廓线实现一桩多钻，设置2-3个钻孔，根据勘察结果，统筹桩基的设计及施工。

（2）钻探深度原则

目前，岩溶区大直径灌注桩的施工勘察中的终孔条件通常为：满足最小桩长的基础，进入稳定微风化或中风化岩石深度不低于3倍桩径及桩底嵌岩深度。旨在确保桩底的岩石厚度具备一定的稳定性。

（3）工作重点

①在进行钻孔放点过程中，要求高精度定位，尽量控制高程误差及平面误差，范围在5cm以内，钻探之前需要二次复测孔位，从而防止因人为因素致使的原测放点钻孔发生位置偏移。

②如果灰岩基岩面的存在较大的起伏，则初见岩普遍为破碎岩，尽管以风化程度判断其为中风化，但由于从桩底全断面嵌岩角度而言，通常定义为部分强风化岩石。

③在进行钻进过程中，如果存在溶洞，则需要延缓钻进速度，防止钻具顺着软层发生倾斜钻进现象，从而致使钻杆斜度过大高出桩位或者钻具别断。

④如果勘探孔较深，则需要保证钻机钻杆倾斜度，从而避免发生钻杆位置脱离桩位的现象发生。

二、基岩风化不均匀地质条件

1.地质特征

一般而言，岩石风化程度是顺着地面往下逐渐减弱，且其风化程度主要从全风化转至强风化、中风化、微风化的过程。因受到地下水、构造、岩相、岩性等诸多因素的影响，通常会导致基岩风化不均匀，其特征通常表现为：

（1）中风化、强风化、全风化等不同风化程度的岩层以互层的形式出现。

（2）强风化和全风化程度的岩体中局部存在厚层或薄层中风化硬夹层，中风化岩层中存在厚层或薄层强风化及全风化的较硬岩体。

2.桩基施工勘察的必要性

此地质条件的桩基均能够采纳预制桩及大直径灌注桩两种桩型，但是不管是哪一种桩型，均要利用施工勘察确定硬夹层及软弱夹层的分布范围，并且分析桩底下部是否存在影响桩基承载力的软弱夹层，从而为实际操作提供相应的地质依据。

3.工作重点

（1）布孔原则

如果是大直径灌注桩，则其布孔原则为一桩一孔，且控制钻孔位置为桩基中心点。

如果是预制桩，则要求柱下设置承台群桩基础，在进行布孔过程中，要结合桩列线一柱一桩布置，如果地质条件的差异性较高，可以酌情选择一桩一孔布置。

（2）钻探深度原则

如果是大直径灌注桩，则其终孔条件是：符合最小桩长的基础之上，进入稳定持力层的深度要高于3倍桩径及桩底嵌岩深度。

如果是预制桩，符合最小桩长的基础之上，要求稳定桩持力层的深度达到3-5m。

（3）工作重点

①在进行勘察钻孔过程中，要求定位的精准性，尽量控制高程误差及平面误差，范围在5cm以内。

②在钻探过程中，不得以常规勘察工作中的处理问题的方法应用到基岩风化不均匀地质条件中来，及复杂问题简单化的并层处理，需要分析软弱夹层及硬夹层的分布情况，从而辅助相关设计部门选择适宜的桩端持力层。

三、注意事项

在熔岩区予以桩基施工勘察，其施工阶段的成孔深度与勘察深度可能会存在差异，通常比例为10-30%，原因如下：

在施工勘察过程中，钻孔孔径为0.10m，但是设计桩径均大于0.80m，而且施工现场处于岩溶区域，溶隙、溶槽及溶沟相对较为发育，基岩面的起伏波动较大。勘察后显示的稳定基岩面深度很有可能与桩基成孔条件存在较大的差异，通常表现为以下两种状况：

桩基施工过程中，如果勘探深度和初岩深度存在差异，造成这样现象的原因主要是由于初岩深度早于或晚于勘探深度见岩。

结合采取的岩芯以及钻探进尺状况，分析溶洞深度是伪穿越厚度，仅能够反映孔径内岩溶的发育状况，难以全面的判断整个桩径的岩溶发育状况。

所以说，桩基施工过程中要求勘察技术人员常驻工作，从而确保桩成孔深度满足持力层稳定性，对于施工勘察资料和桩基成孔深度存在较大差异的，需要提取岩渣予以分析，必要时需要验证桩端地质条件，从而确保桩基础施工质量，为实际施工提供有利条件。

总结：综上所述，如果在复杂地质条件下施工，则必须要进行桩基施工勘察，从而提前发现问题解决问题，提供精准的地质数据，统筹分析可能存在的情况，避免因不良地质影响施工质量，总之，桩基施工勘察是每一个勘察技术人员必备的基础技能，起着至关重要的作用。

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TU75

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1007-6344（2015）11-0252-01