浅谈溶洞桩基施工控制要点

【摘要】针对岩溶地区的建设工程项目，如何采取有效的措施来解决溶洞桩基施工困难已变得越来越重要。杭师大附属实验学校项目，处于岩溶中等发育地区，采用“一桩一勘”地质勘探，溶洞桩采用冲击式钻机施工，并制定切实可行的处理措施，确保桩基质量。

【关键词】溶洞；桩基；冲击式钻机；处理措施

1、工程概况

杭师大附属实验学校项目位于杭州市余杭区未来科技城（海创园）文一西路以北，建设用地约150亩，总建筑面积约15万㎡，包括幼儿园、小学部、初中部、高中部、六艺天元楼、国际交流中心、宿舍楼等单体，并有400m操场地下室。桩基共计1495根，桩径600 mm～1000 mm不等，混凝土标号为C30，溶洞桩采用冲击式钻机施工。整体功能分区明确，400米运动区设置于基地西北侧，为初中、高中服务，200米运动场设置于东南侧，为小学服务。在校园南北广场设置树阵礼仪广场，简洁大气，在东西内院打造江南园林景观，均能享受园林景观，同时每个学部在开放底层的同时，均采用内院式布局营造景观院落空间。校区主入口设置在工业路上，为初中、高中的形象出入口；北侧道路设小学和宿舍的形象出入口，南北广场连通城市绿轴，形成视线通廊。西南侧设置供国际交流中心使用的出入口广场，与南面万达广场形成衔接；东北侧设置幼儿园独立的出入口；以此达到各个年龄段和不同需求人群独立出入的口部。

2、地质勘探情况概述

根据前期地质勘探发现施工场地内分布岩溶，建设单位组织了专家论证，并确定实施“一桩一勘”。EPC总承包单位对该场地进行了“一桩一勘”施工勘探，揭露出的地层自上而下分别为杂填土、粘土、粉砂、强风化泥质灰岩、中风化泥质灰岩（砂岩、英安岩等）、溶洞，溶洞沿水平方向及垂直方向均有发育，大小不一，有的呈串珠状，溶洞的充填形式为全充填、半充填及无充填。

溶洞充填情况

3、溶洞桩施工控制要点

3.1地质勘探

根据设计规范，嵌岩灌注桩桩端以下三倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。

地质勘探采用“一桩一勘”，并保证钻至持力层（中风化泥质灰岩）5米且无溶洞，若在5米内发现溶洞，继续往下钻探直至满足以上设计要求。

3.2物资准备

虽然本项目有较为详细的钻孔资料，但是由于地勘钻杆较小，导致溶洞数据有偏差。在回旋钻机施工非溶洞桩基时发现以下现象：钻杆进尺突然加快、泥浆面陡然下降、钢丝绳摆动过大等情况，判定为遇到溶洞。鉴于这种情况，应在回旋钻机施工区域备足黏土、片石、水泥等回填材料以及冲击式钻机、挖机等机械设备，一旦发现上述现象回旋钻机立即停止施工，改用冲击式钻机，并严格按照溶洞处理方案中回填黏土、片石等方法进行回填。

3.3溶洞处理方案

方案一：溶洞桩采用素混凝土回填堵孔，待混凝土达到70%强度后，继续用冲击式钻机进行施工。

方案二：溶洞桩根据洞径大小分别采用回填粘土冲孔固壁法（小型溶洞）、片石粘土堵洞筑壁法（中型溶洞）、片石水泥土造桨法（大型溶洞）。

根据对比，方案二较方案一成本低、工期短，因此本项目溶洞桩施工采用方案二。

3.4混凝土灌注

根据溶洞桩的试桩工作，溶洞桩在混凝土浇筑后存在混凝土下沉现象，严重影响桩身完整性。因此，项目部根据桩顶标高位置不同采取不同措施：桩顶标高在地面附近时，混凝土浇筑至超灌标高，在2小时内由专人看守，间隔半小时捞混凝土以确定混凝土是否下沉，若混凝土面下沉则需要补浇混凝土；桩顶标高在地面以下超过5m时，混凝土超灌高度增大至4m，以保证桩身质量。

结语：

桩基础屬于隐蔽工程，施工中对溶洞桩基的处理要求高、施工技术性强，施工中处理不当将会带来巨大的经济损失及施工安全事故。因此，施工前要加强地质勘探，并根据地质条件及溶洞类型的不同，考虑经济性、合理性、有效性，综合分析、全面比较、精心制定切实可行的施工处理措施，在施工过程中严把质量关，就能解决溶洞桩基的施工技术难题，在保证施工安全的同时，实现工程质量和经济效益的双赢。

参考文献：

[1]建筑地基基础设计规范（GB50007）

[2]交通世界2017（Z1）《岩溶地区桩基施工处理方法》

[3]工程技术：文摘版，《浅谈桥梁桩基施工中溶洞处理技术》

作者简介：

盛春伟，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州。