对溶洞地区桩基处理的研究

赖伟华

[摘要]广东地区岩溶分布较为广泛，对溶洞地区桩基处理的研究，有助于加强广东地区溶洞桩基处理的有效性。本文从工程案例入手，首先阐述工程场地概况与地质水文条件，并对场地溶洞情况进行调查，结合以上资料，提出溶洞处理方案，实践证明该方案取得了良好的效果。

[关键词]溶洞 桩基处理 方案

[中图分类号] U445.55+1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-361-1

1场地概况

本工程为集商业中心、步行街及住宅为一体的大型综合项目工程。总用地面积40607m2，总建筑面积约138885.14m2。采用冲孔桩做基础（桩径800～1600mm），主要以微风化岩作持力层。两层地下室 （深约11m），基坑采用桩锚支护，局部采用双排桩支护。

2地质水文条件

2.1地质条件

（1）人工填土层（Qml层号为1）：土性为素填土，局部为耕土。浅灰色，松散，由粘性土组成，局部含岩块、砼块和碎石。

（2）冲积土层（Qal层号为2）：

2-1淤泥：各钻孔均有揭露，分布于人工填土层之下，灰、深灰色，流塑状，饱和，含粉细砂，局部夹薄层粉砂和淤泥质土。

2-2粉质粘土：分布于淤泥层之下，棕黄色，可塑状，混少量中细砂。

2-3中砂：浅灰、灰黄色，松散-稍密，饱和，含少量粘粒和淤泥质，级配较差。

2-4粉质粘土：棕黄色，可塑状，局部软塑状，湿，混少量-较多灰岩碎屑和碎块。

（3）灰岩（C层号为3）：本层灰岩属石炭系上统，风化程度为微风化灰岩。浅灰、灰白色，岩芯呈柱状，少数块状，岩质属较硬岩，局部坚硬岩，岩石较完整，裂隙较发育，岩面局部见溶蚀现象或半边溶蚀，岩溶（溶洞、溶沟等）发育。

（4）炭质灰岩（C层号为4）：本层灰岩属石炭系下统，岩性主要以炭质灰岩为主，局部夹碳质页岩和角砾灰岩。

4-1强风化炭质灰岩：灰、深灰夹灰黑色，岩芯呈岩夹土状、块状，夹较多中风化岩块，局部夹炭质页岩。

4-2中风化炭质灰岩：灰、深灰夹灰黑色，岩芯呈块状，少数短-中柱状，岩质属极软～软岩为主，岩石破碎，裂隙发育，大部分裂面见碳膜充填，部分钻孔夹强风化岩薄层。

4-3微风化炭质灰岩：灰、深灰夹灰黑色，岩芯呈短～中柱状，少数块状、饼状，岩质属较软岩为主，少数为较硬岩，岩石较完整，裂隙较发育，局部裂面见炭膜充填，局部夹中风化岩块。

2.2水文条件

场地地下水主要为上层滞水～孔隙潜水类型，赋存于第四系各土层孔隙中，其富水地层为冲积中砂层。场地地下水主要依靠大气降水及砂层横向渗透补给，以蒸发及地下径流方式排泄。场地内局部砂层厚度较大，水量较丰富。场区内广泛分布石灰岩，由于强透水层中地下水的溶蚀、潜蚀作用与重力地质作用，溶洞、溶沟较为发育。

3场地溶洞情况

场区内溶洞主要分布在1#、2#、3#楼位置（场地南端）。91个钻孔揭露116个孔洞，其中有7个以溶沟形态出现。部分钻孔揭露有2～3层溶洞或串珠状溶洞。溶洞洞高最大为12.3m，最小为0.25m，顶板厚度最大为4.7m，最小为0m，从充填情况来看，全充填孔有20个，占总数的17.2%；半冲填孔69个，占总数的59.5%；未充填孔有27个，占总数的23.2%。充填物主要为粉质粘土混灰岩碎块，局部为流塑状粉质粘土或中砂。

4溶洞处理方案

4.1处理要求

为消除溶洞对建筑物的安全隐患，须对溶洞进行填充处理，具体要求如下：（1）填充体强度应满足嵌岩桩的施工要求；（2）填充体与原溶洞结合应紧密、自身无蜂窝等不密实现象；（3）应阻断水流通道；（4）填充体应具有一定的耐久性，以确保不被地下水二次侵蚀。

4.2处理方案

基坑外围岩溶发育的部位施工防漏帷幕，采用袖阀管双液注浆法。基坑西侧的1#、4#及8#溶洞区，邻近尚城名筑建筑物，采用泵注低标号C15混凝土（或M10水泥砂浆）与袖阀管注浆相结合的处理方法；5#、6#、7#溶洞区位于基坑南侧，紧邻沧江路，采用泵注M10水泥砂浆与钢花管注浆相结合的方式；位于基坑中部的2#、3#溶洞区，则先灌注M10水泥砂浆，再注入粘土混水泥浆进行处理。

4.3防漏帷幕注浆孔布孔原则

中心孔：距桩位20cm处，用以灌注低标号C15混凝土（或M10水泥砂浆）；1#、4#、8#溶洞区：靠近地下室边线的桩位在中心孔周边2m范围内分别布排气孔、袖阀管注浆孔各2个；5#、6#、7#溶洞区：南侧靠近地下室边线的桩位在中心孔周边2m范围内分别布排气孔、注浆孔各2个。其余各桩在中心孔周边2m范围内布一个排气孔，在3.5m范围内再布2个注浆孔，即每桩布设4个孔。排气孔在水泥砂浆灌注结束后作为注浆孔使用；2#、3#溶洞区：在中心孔周边2m范围内布一个排气孔，3.5m范围内再布2个注浆孔，排气孔在水泥砂浆灌注结束后作为注浆孔使用。中心孔：孔径130mm～150mm，下Φ110～130mm套管；袖阀管注浆孔：孔径110mm，下Φ89mm套管；钢花管注浆孔：孔径110mm，下Φ108mm套管。

4.4浆液配比

C15混凝土配比（重量比）为：水泥：粉煤灰：砂：石粉：水=1：0.55：4.05：4.14：1.09；M10水泥砂浆配比为：水泥：砂：粉煤灰：水=1：5：2：1（重量比）；袖阀管注浆浆液配比：水∶水泥∶膨润土∶粉煤灰∶化学浆材=（1～2）∶1∶（0.1～0.8）：（0.1～0.5）： （0.05～0.1）（重量比）；钢花管注浆浆液配比为水：水泥= 0.75～1；粘土水泥浆液配比为水泥：粘土：水=1：1.5：2（重量比）；防漏注浆浆液配合比为：水泥浆水灰比0.6：1，水玻璃掺入量为0.4～0.6（初凝时间30s±）。

4.5注浆压力与终灌标准

5结论

本工程运用上述溶洞处理方案，取得了良好的效果，在选择溶洞处理方案时，必须综合考虑各工程的实际情况——包括岩溶的发育及分布情况、溶洞处理的目的、场区地下水条件等，才能确保溶洞处理的效果，并降低溶洞处理的费用。

参考文献

[1]范士强.浅析溶洞地区桩基础施工[J].广东建材，2010（05）.

[2]张月.岩溶地区桩基础施工技术应用[J].黑龙江科学，2014（01）.

[3]杜瑞.浅谈桩基础溶洞处理施工方法[J].广东交通职业技术学院学报，2009（01）.