1、关于建筑复杂地基基础施工及处理方法研究摘 要：近年来，在房屋建筑施工中，对于地质情况复杂多变的地区，人工挖孔桩以其特有的大承载力和施工质量较为可靠优势得到了许多建设、设计与施工单位的认可，因而在实际工程中仍得到普遍采用。但是，在人工挖孔桩施工过程中经常会遇到一些不利于工程施工的问题，对这些问题处理的好坏，直接影响到工程施工进度和施工企业的经济效益。文章主要结合某工程实例，论述了人工挖孔桩在建筑复杂地基中的处理方法，提出了施工中的注意事项。 关键词：复杂地基；裂隙；溶洞；地基施工；处理方法 中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号： 引言： 随着城镇人口的增加，城市化进程的不断加快，可利用
2、的土地资源变得越来越珍贵。为保障基本农田用地，建筑规划时不得不选用一些地质条件与地形条件都比较复杂的地块，其中江滨、河滩地带的建筑物也越来越多。 人工挖孔是建筑工程基础施工中比较常见的一种方法。在建筑基础采用挖孔桩施工中经常会遇到地下水位较高，特别是遇到有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层环境的问题，使得作业人员在施工过程中，遇到涌水、涌砂、塌方等不安全因素，使得施工的难度进一步加大，如何进行有效预防、全过程控制、突发情况的处理显得成为重要。本文通过笔者多年从事这方面的施工实践，探讨了特殊地质条件下人工挖孔桩施工技术处理地基基础问题，从中确保人工挖孔桩的质量和安全
3、。 一、工程概况 某商业办公楼，地下一层，地上 18 层，总建筑高度为 50m。本工程采用框架结构，设计采用大直径人工挖孔嵌岩桩，采用一桩一柱基础形式，主楼共计 60 根桩，柱径分别为 1000mm、1100mm、1400mm，扩大头直径分别为 1400mm、2300mm、2500mm。 二、场地岩土工程条件 本工程场地地貌单元为山前冲洪积平原，场区内的土层以冲洪积成因的第四纪粘性土为主，其下为基岩，设计人工挖孔桩，桩端嵌入完整基岩不小于 1 倍桩径。 2.1 岩土层结构与类型 （1）土层部分 土层主要是以可塑 硬塑珠粘性土组成，黄褐色 红褐色，干强度高，韧性中等偏高，光滑。 （2）基岩部分
4、工程场地地处山前，下伏基岩面起伏变化较大，其总体变化趋势是东高，西低。 岩层在地质构造上为一单斜地，岩层走向北东向，倾向南东，倾角为 5070。岩性以灰岩为主，间夹有泥灰岩，主要岩层如下： 层石灰岩：灰- 深灰色、灰红色，隐晶质结构，灰岩微裂隙较发育，有方解石脉充填，取芯较完整； 局部为灰黄色灰岩，泥质含量高，微裂隙发育，取芯破碎微风化，致密，锤击声脆。 岩溶发育程度一般，发育有-1 层充填可硬塑状态粘土的岩溶。倾角为 5070。 层泥灰岩：灰黄色，泥质结构，薄层状，中等风化，较致密，锤击易碎，部分岩芯表面有溶孔，岩溶局部发育，发育有-1 层充填可 硬塑状态粘土的岩溶，局部泥灰岩为角砾状泥灰岩
5、。倾角 6070，局部近直立。岩体较破碎，属较软岩。 层石灰岩：灰 深灰色、灰红色，隐晶质结构，灰岩微裂隙较发育，有方解石脉充填，取芯较完整；局部灰黄色灰岩，泥质含量高，微裂隙发育，取芯破碎。微风化，致密， 锤击声脆，局部硅质胶结，呈豹皮状构造。岩溶局部发育，发育- 1 层充填可硬塑状态粘土的岩溶。岩体较破碎，属较硬岩。 2.2 桩端下岩溶对工程的影响 本工程场地内岩溶发育形式以溶蚀裂隙为主，多沿层面发育，为沿裂隙、层面溶蚀扩大化的岩溶裂隙和小型溶洞，依据其规律判断：溶蚀在竖向较强烈，在水平方向不甚发育，以竖向顺层溶沟、溶槽为主。大多数岩溶均被粘土混碎石充填，揭露充填粘土的竖向最大长度为 4.
6、0m，最小为 0.1 m。岩溶弱中等发育，由于场地地下水埋深较深，场地内岩溶发育已经稳定，岩溶不会再进一步发育。 三、施工过程 施工工艺流程：施工前准备测量放桩位及验线、原材料送检工程桩成空开挖持力层验收扩孔孔桩张孔验收工程桩蕊钢筋笼制安、隐蔽工程验收工程桩蕊砼灌注工程质量检测竣工验收。 四、特殊情况及处理方法 本工程实行一桩孔一勘探，查明各桩端下 3 倍桩径或 5m 范围内的基岩分布情况，场地岩溶发育形式以竖向溶蚀裂隙和小型溶洞为主，设计要求采用人工挖（爆扩）成孔的处理措施，以完整基岩作为桩端持力层。4.1 土成孔施工的支护方法 土层主要以可塑硬塑的粘性土组成，易成孔，大部分桩孔施工顺利，只
7、有 7 号、12 号孔在下水道附近，同时受到钻孔过程中补给大量清水的影响，对挖土护壁造成了一定的影响，为确保施工人员的安全，上部 3m 采用钢护筒护壁，下部水量较大，挖土后易塌方、变形，施工中采用在桩底挖集水坑排水，加大挖孔直径后用砖砌成外模维护孔壁，为防底部变形，先钉入钢筋，再支钢模板灌注混凝土护壁，土层与基岩接触部位护壁厚度增加 510 cm，护壁环筋适当加密，防止爆破时脱节、漏水等，对桩径及垂直度每段检查，发现偏差及时纠正，保证成孔质量。 4.2 不完整基岩爆破成孔的防护方法 当桩孔入基岩超过 2 m 时，由于熔岩形成的不完整岩石爆破后在孔壁上形成活石，被水渗透后再加上爆破振动，随时都有
8、可能滑入孔底， 造成安全事故。例如，7 号孔入岩 6 m 时，上部已爆破基岩中约有 100kg重的大石块在爆破时掉入孔底，若不采取措施，后果不勘设想，具体处理方法是：在较破碎基岩或有严重漏水的基岩段，及时支护钢模板灌注混凝土护壁，当水量不大，孔壁岩石基本完整时，采用吊入钢筋笼（外螺旋筋加密）支护孔壁防止掉块落入孔底。 4.3 岩溶裂隙、溶洞处理 为确保单桩承载力满足设计要求，岩溶部位桩体须穿过溶蚀层和溶洞嵌入完整基岩不小于一倍桩径深度，且满足桩底 3 倍桩径范围内无溶洞和土质夹层。 对于一些竖向裂隙很深， 并有空洞易破碎的基岩，采用孔底注浆的施工方法，注浆水灰比 1：0.6，用小泵量、间歇式注
9、浆，有效地控制了溶洞和裂隙的充填效果。对于桩孔内局部破碎岩体或夹粘土混碎石的部分可根据以下公式进行桩底扩底直径换算，按有效扩底面积控制扩底直径，确保单桩端阻力。桩底扩底直径换算公式： A=A-A0 式中 A有效扩底面积；A扩底后桩底面积；A0破碎带或夹粘土混碎石面积。 4.4 灌注成桩注意事项 本工程采用商品混凝土导管灌注，灌注前将孔内水及杂物清理干净，坍落度易为 14 16cm，混凝土连续分层灌注，第一层灌注到扩大头顶部，随即振动密实，依次分层灌注高度不超过 1.5m，振动密实，直到浇注结束。另外最后一节导管拆除后，泵头软管要贴近混凝土面，严禁高抛混凝土超过 2m，成桩初凝后填土浇水养护，通
10、过对桩孔孔底和 28d 后桩身进行载荷试验，单桩承载力完全满足设计要求，低应变检测，全部为类桩，取芯试验， 桩身混凝土和孔底基岩胶结完整，试验强度满足要求。五、结语 总之，人工挖孔桩在施工前应全部详细地查明各桩体下基岩的岩土工程条件，为桩基设计与施工提出具体的参数， 编制科学、有效的施工处理方案，施工中要充分考虑地基的复杂性，加强安全防护，对复杂地基的施工需要考虑多种因素进行科学的处理。 参考文献 1 王文国.浅谈人工挖孔桩施工工艺在地基处理中的应用J. 黑龙江科技信息，2009（09） 2中国矿业大学岩土室. 拟建某办公大楼岩土工程施工勘察报告R.中国矿业大学，2004. 3文命初，汪振华.人工挖孔桩施工中遇到的问题及其对策J.长江工程职业技术学院学报，2004（9）
