岩溶夹软塑层地质桩基础设计和施工探讨

罗 坤 生

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司,四川 成都 610081)

0 引言

在我国岩溶地貌的分布非常广泛，项目地貌单元属中低山岩溶地貌区，基岩上部风化溶蚀严重，溶沟、溶槽(溶隙)、溶洞发育。在此次高层项目桩基础应用中，溶洞地质情况较特殊，溶洞在塔楼下存在区域连成片现象，在溶沟、溶槽、溶洞的空隙空间填充有软塑状粘土夹碎石层，软塑夹层的流动性较强，对灌注桩的成孔设计和后期桩混凝土浇筑造成困难。部分岩质段为坚硬完整的硬质灰岩，局部岩体较破碎，地质构造复杂，难以形成统一的技术措施，实施过程中需因地制宜。

1 地质构造

2 桩基础设计和成孔方式

2.1 桩基础及成孔选型

高层塔楼地下1层，地上22层，塔楼结构为剪力墙，裙房为框架，基础设计等级为丙级。由于该地区基岩埋置较浅，岩石承载力高，采用灌注桩基础经济合理，加之塔楼下有成片溶洞不适合采用筏板基础。由于地质条件为粘土和岩石，岩石埋置较浅，灰岩强度较高，对完整坚硬段的基岩采用机械钻孔效率太低，旋挖钻对这种坚硬的岩石实施难度较大。参考地勘资料初步确定溶洞区域和非溶洞区域，分区域采用不同的成孔方法。非溶洞区域主要包括裙房部分，此区域采用人工挖孔桩，实施前组织专家进行通过了安全性论证，对完整坚硬的灰岩采用水钻施工。对溶洞区域采用机械成孔方式。

2.2 桩基持力层确定

2.3 机械成孔选择

溶洞区域设计采用机械成孔方式，项目所在地机械成孔主要有三种：旋挖钻，冲击成孔，回旋钻。旋挖钻不能使用在淤泥状的软塑状粘土夹碎石层，加之旋挖钻对灰岩施工效率很低，需加钢套筒，成本较高。回旋钻对场地要求小，也不能使用在淤泥状的软塑层，对常规的土层和基岩施工效率都很低。故采用冲击成孔，填充物采用片石进行回填，进行水下混凝土浇筑，在成孔的过程中，回填的片石对软塑状粘土夹碎石层有挤密作用，加固挤密软塑段溶洞的同时，一定程度减轻了软塑夹层的流动，为后期混凝土的浇筑提供条件。

2.4 废桩、废孔和扩孔的设计处理

施工中有一根桩由于措施不当，桩混凝土浇筑过程中出现串孔，桩底混凝土流失声波检查不合格成废桩。冲击成孔过程中可能会由于上部溶洞的塌孔造成卡钻头情况，需要舍弃钻头当废孔，由于施工勘察是在桩中心位置，勘察的只是一个点而桩基是一个圆形面，选好位置后，在成孔过程中也会出现一个桩孔基础大部分是基岩，还有小部分处于溶沟、溶槽(溶隙)位置，这小部分可能为空洞或软塑层，当这部分为空洞且较浅时可以采用素混凝土填充处理，其他情况可以向基岩方向扩孔，上部结构在扩孔的反方向设置地基梁来承担偏心造成的弯矩，对废桩、废孔设计上只能在附件位置补桩，在补桩、扩孔设计之前，需要在附近选1处～2处补桩位置进行施工勘察，根据施工勘察结果选择合理位置。

3 桩基础施工技术措施

3.1 对软塑状粘土夹碎石层技术措施

由于软塑夹层具有连通性，溶洞区域往往存在溶沟、溶槽(溶隙)地质。在灌注桩基混凝土施工的过程中，混凝土容易漏浆，加之高层采用剪力墙下布置桩基，桩间距较近约2 m，施工时相邻桩基混凝土在软塑夹层段会出现串孔，施工过程中需要采取相应措施，在混凝土浇筑前在孔底可以用水泥浆封底，相邻桩混凝土采用跳孔施工防止串孔，防止相邻孔压差过大。

3.2 施工勘察的技术要求和重点

在岩溶地质情况下，施工勘察是保证地基安全的必要措施，施工勘察要求每根桩都做勘察，人工挖孔桩是在成孔到岩石面后做施工勘察；机械成孔需要在成孔前做施工勘察，施工勘察才能发现地基中隐藏的岩溶地质情况，通过勘察孔点地质情况确定桩底标高和钻孔深度。

4 结语

岩溶夹软塑层地质复杂而多变，项目实施过程中需要因地制宜，注重施工勘察，加强设计与后期施工的融合与沟通。对不同的情况采取不同的技术措施，对常规的技术做思考和组合总结应用，才能应对不同的复杂问题。

参考文献:

[1] DBJ 50—047—2016,重庆市建筑地基基础设计规范[S].

[2] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].

[3] 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司.重庆市南川区金华苑小区岩土工程勘察报告[R].2015.