張博
摘 要:灰?guī)r地區(qū)因為地質(zhì)的復雜性,嚴重影響著工程勘察和施工。特別是相對大型的建筑工程,若施工前不夠了解巖土條件、結構,施工期間極有可能出現(xiàn)多次樁型樁長更改現(xiàn)象,降低施工質(zhì)量。下面,本文從以下幾點綜述灰?guī)r地區(qū)復雜條件下的勘察、設計和施工情況。
關鍵詞:灰?guī)r地區(qū);復雜地質(zhì);勘察;設計;施工
中圖分類號:TU753.3 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0104-02
灰?guī)r地區(qū),特別是溶槽、溶溝等相對封閉的低洼地帶,接近巖面處易形成大量紅黏土。同時,巖溶發(fā)育地段還會出現(xiàn)蜂窩狀的溶洞,嚴重影響勘察、設計和施工,給工程帶來嚴重影響。因此,需加大灰?guī)r地區(qū)的分析力度,總結勘察、設計施工中需注意的問題。
1 灰?guī)r地區(qū)地質(zhì)狀況
1.1 地層分布
一般來講,灰?guī)r地區(qū)地層多分為這樣幾種:(1)人工填土層;(2)巖層。多為灰?guī)r,斷層、巖溶發(fā)育,基巖面不同程度受到溶蝕;(3)殘積層。由灰?guī)r的風化殘積形成,多呈現(xiàn)為可塑、流塑狀態(tài),且和巖石接觸的部位應水的影響呈現(xiàn)流塑狀;(4)沖積層,有粉土、砂礫、粘土等,覆蓋層較厚,主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積產(chǎn)物。
1.2 發(fā)育特征
灰?guī)r地區(qū)的巖溶發(fā)育規(guī)律可循,主要表現(xiàn)為:(1)由上到下,由強到弱,基巖表面存溶槽、溶溝,淺部發(fā)育顯著,部分呈現(xiàn)由上到下的串珠狀,深處為古老的溶洞,分布比較少,多和古老的溶洞連接;(2)填充物表現(xiàn)為淺部多、深部少,多為全部填充或部分填充、部分不填充,填充物通常呈現(xiàn)為流塑、可塑;(3)構造裂隙發(fā)育,地下水頻繁活動。
1.3 地下水特征
灰?guī)r地區(qū)的地下水按照存儲情況、存儲介質(zhì)可分為這樣幾種類型:第一種,存儲在殘積層、沖洪積層的地下水,滲透性相對較強;第二種,存儲在暗河、下伏溶洞的巖溶裂縫水,地下水豐富,連通性好。
2 灰?guī)r地區(qū)復雜地質(zhì)條件下勘察、設計應注意的問題
2.1 灰?guī)r殘坡積土
2.1.1 灰?guī)r殘坡積土特征
灰?guī)r風化過程中產(chǎn)生的大量殘坡積土,因地下水浸潤、搬運等因素的影響,易形成上部土質(zhì)較好的現(xiàn)象,而接近灰?guī)r表面的部分殘坡積土,含水量相對較多,且多呈現(xiàn)流塑狀,特別是相對封閉、地下水豐富的地帶。同時,灰?guī)r殘坡積土中還存在程度不同的巖石塊、碎屑,大小、形狀不一。
2.1.2 勘察、設計注意問題
(1)勘察注意的問題。勘察過程中應認真、嚴謹,因灰?guī)r殘坡積土含有相對較多的巖塊、灰?guī)r碎屑,且呈流塑狀態(tài)殘留積土形成的相對位置易被誤判為其他狀態(tài),故需實施加密鉆孔處理。
(2)設計注意的問題。 對于可塑、軟塑狀態(tài)的殘坡積土來講,可通過綜合考量室內(nèi)試驗、野外鉆探來確定力學指標,并根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗評判是否正確。比如:由于巖石塊、碎屑能從某種程度上提高土性質(zhì)指標,故含量相對較多時,需在把握充足的情況下,適當提高地基承載力,情況允許時還可現(xiàn)場確定承載力;從灰?guī)r殘坡積土特征上來看,選型過程中應根據(jù)實際情況比對、選擇。當上方的殘積土有著足夠厚度時,可將其作為基本的持力層,但應注意是否沉降。當選用復合地基時,因殘積土中存在巖石塊、碎屑,能提高攪拌樁的承載能力,是相對經(jīng)濟、安全的形式。特別是巖溶過度發(fā)育的區(qū)域,當攪拌樁基礎比較困難時,在施工場地允許、荷載低的情況下,復合地基效果更為顯著。
2.2 溶蝕灰?guī)r
2.2.1 溶蝕灰?guī)r特征
溶蝕灰?guī)r以土洞、溶洞為主,多表現(xiàn)為無規(guī)律性、復雜性。灰?guī)r地區(qū)復雜地質(zhì)的實際勘察中,極有可能遇到因溶蝕造成的小蜂溶洞,底層多呈現(xiàn)塊狀、碎塊。若使用常規(guī)的方法判別,易被判斷為中風化巖、強風化巖。
2.2.2 勘察、設計注意問題
(1)勘察注意的問題。因溶蝕灰?guī)r特征的存在,實際勘察中應充分結合當?shù)亟?jīng)驗,這樣能有效預防判斷錯誤現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時,還可借助各種手段勘察,于勘察結束后相互驗證,得出最終結論。
(2)設計注意的問題。明確物理力學指標數(shù)值。從上述溶蝕灰?guī)r分析得知,溶蝕灰?guī)r的物理力學指標數(shù)值可在實地勘察、當?shù)亟?jīng)驗總結后得到。特別是鉆孔樁基礎,因蜂窩狀溶蝕的灰?guī)r混凝土灌注過程中會出現(xiàn)程度不同的側向擠壓現(xiàn)象,成樁后易形成狼牙棒狀,造成混凝土突起,提高樁基承載力。故而,樁基側摩阻力可根據(jù)實際情況適當提高,或從多次試驗中選擇平均值,但不能超過中風化軟巖側阻力的最低值,也就是取強風化軟質(zhì)巖阻力的中值、高值。因溶蝕灰?guī)r該特征的存在,樁基側端阻力值應盡量不計入單個樁基的承載力,若情況特殊必須計入單個的承載力,需根據(jù)實際勘察情況、當?shù)毓ぷ鹘?jīng)驗選取。當然,條件允許時可現(xiàn)場試驗承載力;根據(jù)灰?guī)r積土特征,選型期間需根據(jù)實際情況比對、選擇。當溶蝕灰?guī)r的厚度不大,或下部相對穩(wěn)定時,可從樁端處穿過,進入相對穩(wěn)定的地層。但溶蝕灰?guī)r厚度大時,能正常施工,荷載不大時,可使用摩擦樁。另外,在對承載力進行分配時,應盡可能的考慮摩擦力。
3 灰?guī)r地區(qū)復雜地質(zhì)條件下施工應注意的問題
灰?guī)r殘積土泡水后易軟化、崩解,故將處于軟塑、影塑狀態(tài)的積土作為天然的地基時需保護地層的天然狀態(tài),不被水浸泡,預防地基承載力的降低?;坶_挖期間應提前預留底層,安排專業(yè)人員清理,清理結束后立即實施墊層處理;做好排水、止水工作,因底層是處于軟塑狀態(tài)的殘積土,故施工過程中需重視沉降問題,做好工程的監(jiān)測工作。處于流塑、軟塑狀態(tài)的殘積土極有可能存在土洞、砂礫層,鉆孔期間易出現(xiàn)流砂、漏漿現(xiàn)象,造成基層坍塌。針對這種情況,工程施工中需重視地層的變化情況,根據(jù)實際情況適當調(diào)整泥漿濃度,禁止泥漿濃度過厚,因泥漿濃度過厚會加厚泥皮,降低地基承載力。所以,需保證泥漿厚度的合理性,以免造成嚴重影響。
溶蝕灰?guī)r地區(qū)鉆孔施工中,溶洞、土洞的連接多呈現(xiàn)不規(guī)律特征,當連接性能相對較好時,成孔后極有可能出現(xiàn)坍塌、漏漿現(xiàn)象。并且,混凝土灌注過程中還會出現(xiàn)串通情況,周圍樁基也易串通,一旦施工中出現(xiàn)上述現(xiàn)象,應立即停止施工。并根據(jù)實際情況選用粘性土回填處理,或使用套放鋼護筒的方法。另外,工程施工樁成功灌注后混凝土易出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,導致基樁報廢,為從根本上規(guī)避基樁的報廢,灌注結束后應停留一段時間再拔出導管,通常30分鐘后拔出。若該操作后仍下沉,需立即灌注混凝土。對于灰?guī)r地區(qū)深層降水來講,需全面了解當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件,論證降水方案的安全性、可行性,可選用帳幕封閉式的降水方式。此外,灰?guī)r地區(qū)還可能存在暗河等不良地質(zhì),要做好應急工作,制定相對完善、健全的應急體系,以在保證工程正常施工的情況下,提高工程質(zhì)量。
因沖孔樁沖擊力度大、沖擊強度強、不受地下水影響等特征的存在,是灰?guī)r地區(qū)復雜地質(zhì)條件下較為常用的成樁形式。但從實際情況來看,施工中仍存在各種問題:泥漿護壁難度大,特別是巖溶內(nèi)部的護壁,易造成塌孔;沖擊期間持力層松動,沉渣清理難度大,降低低端承載力;溶槽、溶溝處易卡沖斗,導致傾斜。針對這種情況,施工過程中需制定針對性措施:溶洞內(nèi)部施工中使用套管護壁成孔,溶溝溶槽施工中提前預埋塊石,保證沖斗力度均勻,預防傾斜;終端孔實施輕沖處理,清渣時選用跟進探頭,并用電腦核實沉渣情況,保證沉渣徹底清除。
4 結語
灰?guī)r地區(qū)復雜地質(zhì)條件下勘察、設計、施工難度比較大,一旦操作不當將造成嚴重影響。因此,需充分了解施工現(xiàn)場地質(zhì)條件,認真、全面的分析各種地質(zhì)對工程設計、施工極有可能產(chǎn)生的影響,從而選擇相對合適的形式、措施施工,保證工程的施工質(zhì)量。
參考文獻
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