灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施应用

胡俊超

（湖北白洋长江公路大桥有限公司，湖北 武汉 430000）

一般来说，灰岩地区存在土洞、岩溶以及构造带等结构，为桩基础施工带来很多不利因素。尤其是在一些大型建筑物基础构建过程中，一旦工作人员对岩土工程条件认识度不足，并进行多次的桩型改造，便会为整个工程带来严重的质量安全隐患。为此，相关部门管理和施工人员需要对该项工作开展提高重视程度。

1 岩土工程地质状况

1.1 地层分布

站在灰岩地区地层分析角度来说，主要内容涉及以下几方面：首先是人工填土层；其次是冲洪积层，该层之中分布有明显的粉质黏土和砂、砾等物质，内部孔隙潜水量较大，渗透性良好，软塑性极为明显；再次是残积层，该层主要是由灰岩风化而成，常见的有两种状态，即湿和饱和。在相关性质的作用下，物质将会流塑至可塑状态，在与基岩接触之后，由于浅水存在，流塑状态将会受到影响。最后为岩层，主要包括的内容有灰岩、断层和裂隙等，在基岩面溶沟和溶槽等出现的溶蚀现象也极为明显。

1.2 岩溶发育特征

在一般的灰岩地区熔融发育特点角度来说，主要表现内容包括以下几方面：首先从自上而下角度来说，呈现出由强变弱特点。基岩层面上分布着明显的溶沟和溶槽，这也使得具体的基岩岩溶发育较好，还有的甚至可以形成串珠状态，自上而下分布于各处，深部之中有古老的溶洞，该节溶洞沟分布并不广泛，但可以连通暗河。其次，在浅部溶洞之中分布着很多的填充物，但深度越深，填充物也就越少。站在具体充填物角度来说，主要以半充填、无充填和完全充填三种形式为主， 其存在主要有流塑和软塑两种形态。 最后，在具体裂缝发育构造上，可以为地下水活动创造有利条件，维护溶洞作用不受任何影响。

1.3 地下水特征

灰岩地区的地下水特征极为明显，主要划分依据为赋存介质，常见的有三种类型，首先是赋存于冲洪积及残积层的孔隙水，自身渗透性较强。其次是赋存于下伏溶洞以及暗河之中的岩溶裂隙水，该类地下水具备较强的连通性，含水量极为丰富；最后是赋存于构造断裂带之中的裂隙水，连通性同样较强。

2 灰岩地区复杂地质条件对桩基施工的影响及相应措施

2.1 对持力层的影响及措施

由于灰岩地区冲洪积以及残积层具备良好的渗透性，而且孔隙水较为丰富，这对于整个强度和深基坑支护将会产生极大影响。为了避免大量降水对周边建筑安全产生影响，以及土洞发育会影响土层稳定性，在整个地下水潜水丰富，或者是土洞发育较好的灰岩地区，不能使用天然基础。由于岩溶发育良好，如果桩基落在溶洞顶部，而且当顶板厚度无法与实际要求相符时，便容易引发新的质量隐患。因此，在具体灰岩地区，需要将地质、水文等进行有效选择。站在桩基础角度来说，需要在一桩一孔前实时钻研操作，进而将桩底标高合理确定下来。如果需要实施深基基础降水策略，人们需要对其水文地质条件进行充分了解，以此来验证降水方案的可行性。

2.2 对桩基础施工的影响和措施

2.2.1 人工挖孔桩基础

该基础的实施，主要是对持力层进行鉴别，并做好孔底沉渣控制操作，而且在桩底可以进行扩大头操作，进而提升单桩承载能力。由于施工工期较短，造价也较低，其应用范围极为广泛，但在整个灰岩地区施工上，容易出现以下困难。

首先，在富含孔隙水的情况下，极容易出现流沙、流泥等问题，进而对开挖和护壁产生严重影响，如果盲目进行开工，很容易出现质量隐患，进而对施工安全产生影响。其次，岩溶水以及孔隙水很容易变成涌水。最后，由于地下水具备较好的流通性，在具体混凝土捣固操作上，很容易导致水灰比出现变化，砂浆流失现象也极为严重。

为了避免上述问题出现，相关工作人员首先需要对地区地质和水文情况进行查看，了解施工区域之中的岩溶分布情况，以及地下水分布情况；其次，借助于相关降水操作的实施，看周围是否具备人工挖孔桩条件，如果灰岩地区的地下水丰富，则不能进行人工挖孔桩操作。最后，工作人员还需要将孔内地下水情况展示出来，进而确定最佳的水下灌注操作。

2.2.2 钻孔灌注桩

在大直径钻孔灌注桩应用过程中，具备工程进度快、施工安全等特点。但由于灰岩地区施工存在很多难以施工因素，首先，软弱地层的存在，极容易引起主体结构崩塌；其次，岩溶内施工很容易出现卡钻和掉钻等问题，同时还伴有混凝土流失；最后，在具体钻进施工操作上，还容易出现溶槽基岩面倾斜等问题。从上述情况中可以看出，在具体灰岩地区开展钻孔灌注桩施工时，应采取针对性措施，预防相关问题出现。首先，在软弱层以及溶洞施工过程中，可以借助于跟进套管形式， 提升其护壁成孔的成功率。 其次，在整个岩石钻进过程中，可以对预钻孔尽心全面应用，或者直接应用冲孔法进行成孔操作。最后，在具体溶洞和溶壑等施工操作上，可以借助于块石预埋，让整个钻头作业面强度保持均匀性特点，避免成孔倾斜等问题出现。另外，工作人员还可以通过具体的管理工作强化，确保清渣工作变得更加彻底，不至于对其他工作产生严重影响。

2.2.3 冲孔灌注桩

站在实际工作角度来说，整个冲孔桩自身的冲击能力较强，极容易将熔岩顶板穿透，而且该类桩不会受到地下水影响，桩径十分灵活，桩体也较长，这也使其成为灰岩地区施工的理想化形式。但在实际工作中也存在以下困难：第一，软弱层泥浆护壁操作开展比较困难，尤其是岩溶内护壁操作上，极容易导致内护壁出现塌孔问题。第二，在溶沟以及溶槽内施工上，容易引发卡冲斗问题，而且还会沿着岩面出现倾斜问题。第三，冲斗很容易导致桩尖处的持力层出现松动问题。第四，沉渣清理操作的开展极为困难，很容易让桩承力大幅提升。第五，在泥浆护壁洗孔操作之后，一旦出现大规模降雨，便会导致塌孔问题出现，对浇筑工作开展产生影响。最后，站在最终泥浆排除角度来说，可能会耗费很多人力物力。因此，可采取下列必要措施：首先，软弱层以及溶洞内施工时，可采用套管护壁成孔。其次，溶沟、溶槽内施工时，可采用预埋块石，保持冲斗的作业面强度均匀，以减少孔斜和卡冲斗。最后，终孔处采用轻冲，清渣可采用跟进探头，用电脑检查沉渣情况。

3 结语

综上所述，站在灰岩地区角度来说，可以借助于方案选型以及施工实际情况，将具体困难问题全面展示出来，进而对场地地质和水文情况产生影响，确定最佳的施工形式。站在具体施工基础角度来说，端承桩的应用显得比较稳定。而且在降水成功之后，人工挖孔桩也会显得更加方面快捷，维护主体施工安全可靠。