1、復雜巖溶地基處理實例1工程概況 廣西某市中心廣場擬建一座24層的貿(mào)易大廈，該大廈地基工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件復雜，巖溶、土洞發(fā)育?；颖?m緊鄰七層高的圖書館及四層高的電影院，南面相距4m處為該市主干道。地基處理施工難度大，施工中引進一些新的施工措施進行嘗試，并取得了良好效果。 該樓為一層地下室，基坑開挖深度44.4m，采用一柱一樁獨立基礎形式，單樁最大垂直荷載21000kN。原設計為先開挖基坑，四周用毛石砌擋土墻，坑內(nèi)采用人工挖孔樁。由于人工挖孔樁施工中抽取大量地下水，造成電影院、圖書館多處開裂，建筑物地基有向下滑移現(xiàn)象，同時挖孔樁沒辦法穿過多層溶洞，施工難以進行，造成停工。在此情況下，對

2、該項工程進行了基礎設計修改，采用沖孔和挖孔灌注樁相結(jié)合，并制訂一套科學、合理、可行的施工程序，以保證相鄰建筑物的安全及施工的順利進行。 2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 根據(jù)勘察報告及樁孔的超前鉆資料，基坑開挖已經(jīng)挖除了人工填土層及淤泥層，基坑底地下有69m厚的履蓋土層，其下為灰?guī)r。該地區(qū)屬于巖溶發(fā)育區(qū)，地質(zhì)條件非常復雜，土洞、溶洞發(fā)育，尤其主樓部位巖洞最為發(fā)育，最深溶洞達32m，方向呈多方位；洞的大小不一，最大的頂?shù)装彘g距21m，最小的僅有十幾厘米，有的溶洞全被充填或部分充填，有的為空洞并形成地下暗沙。土洞埋藏較淺，常發(fā)展到地面。多層溶洞分布在不同的平面上，巖面起伏不平，高差較大并發(fā)育有大量溶槽、溶

3、溝等。大部分基巖上部為塊狀風化堆積層，充填有黑色淤泥，且厚度大。 該場地地下水屬于潛水及巖溶裂隙水，地下水系與相離不遠的義昌江相聯(lián)，場地地下水位高，常高于基坑底面，且流量大，為紊流狀態(tài)。有的地段鉆孔或樁孔地下水往上涌，有的溶洞夯穿時，數(shù)臺抽水機也無法灌滿，所灌漿水進入地下暗河流進義昌江。 3巖溶地基處理方案 由于地基復雜，普遍存在土洞、溶洞，因此該樓采用一柱一樁的形式，要求樁端置于穩(wěn)定完整的微風化基巖上。 a.在每個樁孔上鉆進13個超前鉆孔，鉆孔深度進入穩(wěn)定持力層不小于5m。主要目的：查明每個樁孔的地層結(jié)構(gòu)及分布特征；查明土洞、溶洞分布及大小、規(guī)模、連通程度、充填情況；查明強風化層厚度，溶洞頂

4、板厚度；查明穩(wěn)定持力層的準確頂面標高及其標準承載力；初步判定地下水類型、大小及流向。 b.根據(jù)超前鉆孔資料及建筑荷載進行樁的選型設計。當樁孔下無溶洞或厚層強風化帶時，采用人工挖孔樁處理地基，人工挖孔樁要求進入穩(wěn)定微風化巖石不得小于0.5m，對于起伏較大的持力層面，可打成30cm寬的臺階；當樁孔下有溶洞或厚層強風化帶時，采用大直徑?jīng)_孔灌注樁處理地基。要求該樁穿過溶洞、土洞或厚層強風化帶，進入穩(wěn)定持力層不小于一倍樁徑。 c.關于地下水在樁基施工過程中對周圍環(huán)境的影響。沖孔灌注樁，采用泥漿護壁，水下灌注，無需抽取地下水，避免了深層巖溶裂隙水的抽取導致周圍建筑物的變形；人工挖孔樁部分，毫無疑問要抽地下

5、水。前階段工作中由于抽取地下水把相鄰的電影院、圖書館拉裂，兩邊道路下沉，導致地下水管道破裂。因此，為了使施工中不再出現(xiàn)上述情況，必須采取調(diào)整施工程序等措施，控制抽取地下水，科學、合理地組織施工，嚴格監(jiān)測周圍建筑物裂縫發(fā)展動向。 4地基處理施工 施工分為兩個部分，即沖孔灌注樁和人工挖孔灌注樁。 4.1沖孔灌注樁施工 該施工主要難點為如何在具有多層溶洞的巖溶區(qū)成孔，如何堵住泥漿滲漏及砼流失，如何保證沖孔進尺及清除孔底沉渣。 每當打穿一層溶洞時，經(jīng)常出現(xiàn)如下情況：a.孔內(nèi)泥漿迅速流失，因巖溶水系與義昌江聯(lián)通，兩臺3PN泵供水也無法使孔內(nèi)滿上來，出現(xiàn)地面孔口塌陷，產(chǎn)生一大漏斗，不僅不能施工，而且經(jīng)常危

6、及鉆孔及人身安全，有時連鉆機撤出的時間都沒有；b.溶洞或裂隙水流入孔內(nèi)，破壞泥漿，泥漿比重減少或變成清水，孔底出現(xiàn)厚層沉渣，無法反漿，更不能進尺，使工程無法進行。 針對上述情況，采取了相應的解決方法：向孔內(nèi)回填大量粘土，目的是堵漏，同時也寤鞒煽住?br>小裂隙的漏漿，粘土可不必裝袋，可直接倒入孔內(nèi)，水泥需整袋拋入，使其沉底，操作方法同上。 當再次打穿下一層溶洞發(fā)生漏漿時，重復上述工作，直到完成一個樁孔為止。 這樣施工的結(jié)果是堵住了漏漿，堵住了溶洞，保證泥漿質(zhì)量且能正常返漿，正常進尺，同時在灌注砼時，不會出現(xiàn)大量超灌。 如63#樁具有一定的代表性，樁徑1.6m，樁長21m，上覆土層厚5.5

7、m，其下為多層分布的溶洞，遇大小溶洞4個，發(fā)生強漏漿6次，為堵漏造漿共用318包水泥，直接用于堵漏費8600元。 經(jīng)比較，上述方法是最經(jīng)濟、最有效的施工方法。與之相比，在此場地也曾采用鉆孔灌注樁，鉆孔直徑500mm，結(jié)果是1)因泥漿流失過大，無法補足泥漿；2)長期鉆進，出現(xiàn)大面積地面塌陷；3)孔底難清除沉渣；4)砼灌入量無法控制。在僅鉆成的兩個孔中，孔底幾米厚度沉渣無法清除，其中一孔12h灌入幾十立方砼，不知流向何處。 4.2挖孔樁施工 對于人工挖孔樁，按常理是最簡單的施工方法。由于該地層含有大量地下水，抽取地下水已危及周圍建筑物的安全。如何達到最經(jīng)濟最安全的施工成為第一難點。經(jīng)認真分析，充分

8、了解該地基的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件與周圍建筑的聯(lián)系，并對建筑物已開裂的原因進行了細致的分析。 抽取大量地下水是導致周圍房屋開裂、地基下沉的最主要原因，如要對基坑周圍進行全面的帷幕防滲，耗資巨大，同時巖石裂隙水未必能堵住。最后采用了不增加投資的方案，只對施工程序進行了調(diào)整。 通過施工程序調(diào)整，設法改變水的滲透路徑；分散施工，不能成片連續(xù)開挖，每隔35個樁孔開挖一個；先施工水量較小的樁孔，如果發(fā)現(xiàn)水量較大的樁孔，停止抽水，不再向下施工，嚴格控制抽取地下水量；每挖成一個樁孔，驗收后立即灌注砼，堵住水的部分滲透路徑；嚴格監(jiān)控周圍建筑物的裂縫。 事實證明，按上述原則要求進行施工，順利、安全地完成了施工任務，保證了周圍建筑物的安全，如果不按此程序施工，會產(chǎn)生嚴重的后果。例如，當時現(xiàn)場為了進度，同時開挖4孔，同時抽水，結(jié)果4h后觀測發(fā)現(xiàn)周圍建筑物裂縫加大，石膏斷裂。緊急停工后再按程序施工沒有出現(xiàn) 這種情況，施工安全順利。再次證明經(jīng)過施工程序的控制，安全施工可以得到保證。 5結(jié)束語 1)巖溶地基處理有很大的難度和復雜性。需因地制宜地設計和選擇施工方法。 2)巖溶地基采用沖孔與挖孔相結(jié)合的辦法進行處理，既經(jīng)濟，又避免了許多難以解決的問題，諸如抽取大量地下水，引起周圍建筑物的下沉開裂，人工挖孔難以穿過多層溶洞等問題。 3)沖孔樁處理復雜