加强岩溶地区桩基施工技术的研究
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摘要：我国因地域辽阔，地质复杂，因而岩土工程在实施中的技术难度也是非常突出的。岩土工程主要研究求解岩体与土体工程问题，其中以地基与基础、边坡和地下工程等最为普遍。文章结合笔者工作实践，从岩溶地区桩基施工、地下连续墙两方面分析了岩土工程施工中常见的难点问题，并提出了相关对策。
关键词：岩土工程 施工技术 研究
1.岩溶地区桩基施工
1.1岩溶地区桩基施工中的常见问题
岩溶地区是可溶性岩石(主要指石灰岩和石膏等)受到含有CO2的流水溶蚀，并加以沉积作用而形成的地貌，主要分布于我国广西、云南、贵州等地区。岩溶地区地质条件复杂，含有丰富的地下水甚至地下暗河通道、土洞等，并且基岩强度高，比普通地质条件施工难度大，是岩土工程施工中的研究重点和难点。岩溶地区桩基施工中的常见问题主要有以下几个方面：
1.1.1易发生漏水、漏浆现象
漏水、漏浆问题是岩溶地区桩基施工的显著特点，这是由于现有勘探水平的限制，对于很多地质条件的反映不能十分准确，溶洞的分布与走向复杂，灰岩中溶洞裂缝发育，溶洞或裂缝较大且贯通。在钻进过程中遇到溶洞后水或者泥浆迅速流进了溶洞空间，阻碍施工。
1.1.2易发生塌孔和埋钻事故
发生塌孔的影响因素是多方面的，主要有工程地质条件、钻机选型及钻进速度的控制、泥浆的性能指标等。具体为：(1)如果成孔时间太早，泥浆就会发生沉淀，上部则只剩下清水，再加之长时间浸泡会浸塌护筒口的耕种土或回填土;(2)回填土下的耕种土必须碾压，否则容易形成塌陷;(3)旋挖钻机开孔过大，下好护筒后护筒周围的土没有进行夯实。埋钻现象一般伴随塌孔发生，由于地面塌陷、机械倾斜或者钻杆变形，导致钻头偏离原孔位而不易拔出。
1.1.3钻机沉陷
在孔钻进的过程中，由于没有探明的较大溶洞的出现，孔位地面突然下沉而造成了钻机沉陷的安全事故。
1.2施工对策
第一，如果溶洞厚度较小，内有第四系覆盖层充填，可以采用优质泥浆护壁。泥浆比重应大于1.4g/cm3，并反复回填片石、粘土或水泥进行挤密施工，然后采用一层钢护筒跟进施工至岩面的施工方案，从而可以顺利通过溶洞和避免垮塌事故。如果溶洞厚度大于8m则为特大型溶洞，如果覆盖层是易垮塌的流沙或者淤泥层，宜采用单层、两层或三层钢护筒跟进至孔底的施工方案成孔。
第二，遇到溶洞裂缝发育完全的孔，因漏浆严重，需要在孔边堆积片石和粘土等，并准备大量泥浆，低锤慢击至泥浆不漏为止，成孔捞渣后迅速浇注混凝土。
第三，根据土质情况设置护筒埋置深度，将护筒外壁与孔间的缝隙用土填密实，施工过程中出现护筒塌陷后，立即将钻机撤走，然后将下落的护筒向下压实，将塌陷的坑内泥浆清理干净，用一大护筒套在孔内护筒外侧，用编制袋装土将大护筒周围填实。然后再继续施工，捞渣时及时加入优质的泥浆，不要直接加入清水。
第四，如遇松软的地表，应采用低锤快打，把孔壁挤压密实。正常冲进时采用100cm左右的高冲程。如遇砂砾层，提锤高度宜采用40～60cm，频率宜为20～35次/min，泥浆比重宜为1.2～1.5g/cm3。在进行冲进的过程中，冲锤的提升要放慢速度，以免碰撞孔壁而造成护壁失稳甚至塌孔。
2.地下连续墙施工
地下连续墙施工的技术难点主要是泥浆的制作和成槽放样。其中泥浆是稳定深槽槽壁的关键，能够起到携碴作、冷却和滑润等作用，是防止发生塌方问题的主要因素;成槽施工是地下连续墙施工的第一步，也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步。
2.1泥浆制作中的主要问题及对策
2.1.1泥浆制作中的主要问题
泥浆制作中的主要问题如下：(1)新拌制的泥浆控制不当不能满足成槽要求;(2)挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验，泥浆质量恶化程度不清，不及时改善泥浆性能，槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证;(3)沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制，会形成泥皮薄弱且抗渗性能差。
2.1.2施工对策
泥浆制备的准备工作必须符合三个条件：一是以地质、水文资料作为依据，二是原料采用优质膨润土、CMC、纯碱等，三是原料的比例需严格控制。
在泥浆制作过程中应该注意以下几个问题：(1)及时检验泥浆指标;(2)泥浆制作的原材料要控制好质量，主要有膨润土、CMC、纯碱三种，并在条件允许的情况下多使用一些膨润土;(3)新泥浆需要一天时间的发酵方能使用，为了不耽误使用，可设置一个清水箱，箱内装一个大功率水泵，加快供水速度，节约拌浆时间;(4)确定方量。实际方量一般等于拌制理论方量的1.5倍。但为了防止岩溶地区常见的漏浆事件，一般是拌制理论方量的2倍。
2.2成槽放样的常见问题及解决方法
成槽放样看似简单却经常发生问题，常见问题及解决办法如下：
2.2.1成槽容易出现左右偏差
左右偏差问题是地下连续墙施工过程中的一个多发病。主要原因是技术交底工作没做好，以及成槽司机没有观察好。应对方法是在每单元槽段的端头把开挖宽度放出h+15cm的余宽，连接幅开挖宽度是b+2h+10cm，首开幅开挖宽度是b+2h+20cm。
2.2.2泥浆液面的控制
为了防止槽壁塌方，泥浆液面的高度须高于地下水位高度，并且要高于导墙以下50cm。首先是做好成槽工程中的液面的全过程控制，一直保持到浇筑混凝土时;其次是成槽结束后到浇筑砼之前的液面控制，要保证在浇筑砼之前必须合乎标准。
2.2.3地下水液面控制
在降雨条件下，地下水液面升高到一定程度会绕过导墙流入槽段，从而减小泥浆对地下水的超压力，易导致塌方事故。为了防止这一问题，一种方法是全部或者部分降低地下水位，加大地下水位液面与泥浆面的高度差，从而保护槽壁的稳定性。第二种方法是提高泥浆液面，一般是高出地下水位0.5～1.0m。在地质环境恶劣的条件下适宜采用第一种方法。
2.2.4施工过程中的难题
另一个难题是锁口管问题，主要表现在：第一，由于锁口管没有固定稳导致了锁口管倾斜的问题。锁口管的固定是通过上端固定和下端固定来实现的。上端固定是在导墙与锁口管之间的缝隙里打入导木枕，并利用槽钢进行斜撑。这种固定方法基本上可以避免锁口管移位问题;下端的固定方法是利用吊机提起锁口管，到达一定高度后，再自由下落插入土中。这种固定方法的优点是保证锁口管的下端位移不会太大。
实际施工中使用最多的是用100吨吊车用10吨力竖直向上拉锁口管，当锁口管发生偏移时，会有反方向的力使其回位。这种方法的缺点是当发生小的位移时，反方向的力很小，不能够起到作用，因此位移不可避免，而且当场地条件不允许时，100吨吊车很难找到合适的位置。第二，槽壁不垂直造成锁口管位置的偏移。其导致的结果是在下锁口管时，锁口管不能按照预先放好的样的位置摆放，影响到连续墙的宽度及钢筋笼的下放。同时锁口管的后面空当过大，加大了土方回填的工作量，也容易产生漏浆的问题。解决方法是修好左右纠偏的仪器，并且提高司机的操作技术，做好技术交底，在成槽后期的时候有意识的向两边倾斜。
3.结语
随着建筑空间的拓展，地下空间的发展利用越来越普遍，因此如何做到更科学、更安全的应对开发利用过程中出现的种种问题成为研究重点。本文仅从桩基施工和地下连续墙施工两个方面简单论述了岩土工程施工过程中出现的技术难点，分析了相关对策，以供参考交流。
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