灌注桩地底溶洞检测技术研究

段 晨，刘 义

（清远市建设工程质量检测站，广东 清远 511500）

1 灌注桩地底溶洞检测技术的意义

全世界岩溶地区的面积大约占总陆地面积的12%，而在我国岩溶大部分分布在资源丰富、人口稠密地区。在我国，加上被覆盖和埋藏于地下的碳酸类岩石的面积足足有363万km2，占总国土面积960万km2面积的30%以上。我国岩溶最为发育的地方在西南的云南、贵州、广西、四川、重庆，以及中南的湖南、湖北、广东，这些地区一起构成世界上最大连片的裸露型岩溶区。文章选取的清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园就是位于广东省。

在地形地质情况复杂且含有灰岩等大量可溶岩的地区，地下溶洞通常较为发达，会给该地区带来相应的地下溶洞灾害。在这样的地区进行建筑作业要探查其桩底是否存在溶洞，若存在溶洞，需探查其溶洞规模。对后续洞内充填情况、桩基与溶洞所处位置关系等因素的判断处理都会严重影响建筑桩基的安全性、可靠性，这是整个从事建筑行业的人员所担心的问题。为了消除相应的工程安全隐患，需要在成桩前后对桩底溶洞的发育情况进行检测。市面上有好几种对此进行检测的方式方法，但是结果并非尽善尽美，因此需要进一步探讨研究。文章主要对清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园的几座建筑进行分析，探讨钻芯法灌注桩在成桩后对地底溶洞的检测技术的研究与应用。

2 地底溶洞的检测技术概述

目前，用于桩基检测的方法主要有钻芯法、超声波法、低应变反射波法等。其中，钻芯法是比较常见的一种检测方法，大多适用于混凝土灌注桩检测的情况。钻芯法检测方便，场地要求比较宽松，且操作方便，可以通过现场检测和后期的芯样强度抗压数据直接对混凝土桩身状况进行分析测评。目前，钻芯法已成为众多检测机构检测现浇湿凝土灌注桩成桩质量常使用的桩基检测手法之一。钻芯法现场取样图如图1所示。

图1 钻芯法现场取样图

3 钻芯法的取样检测程序

3.1 确定检测时间

在进行钻芯法测试之前务必保证混凝土达到了设计规定的强度，一般要让混凝土能够达到28d的土龄。如果达不到28d，应尽可能保证预留的混凝土强度能够达到设计规定的强度。

3.2 钻孔位置

在选取钻孔位置时，要结合相关的设计要求和进行无损检测发现的缺陷位置而定。通常情况下，钻芯孔的位置只有1个时，钻孔位置应该选择定在高桩中心10～15cm处；最佳钻孔达2个或2个以上时，打孔位置应定在离桩中心0.15～0.25d处最为合适，并且分部要尽可能均匀对称。清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园检测桩的设计施工资料如表1所示。

3.3 桩端持力层钻深

根据约定的设计要求确定桩端持力层钻探的深度。受检桩至少要保持每根柱要1孔，其他钻芯孔应达到1.0m或以上。如设计无明确约定时，钻探深度至少应达桩径的3倍，并且要达3m或以上。

3.4 钻芯取样操作过程中的要求

（1）保证钻机底座牢固水平，不会因为作业产生位移。桩顶面离钻机底座较远时要安装牢固垂直的孔口管。孔口中心要和钻机立轴中心、天轮中心保持在同一铅垂线上。一定要注意保证钻机钻芯时机器位置固定，钻芯孔垂直度偏差控制在0.5%以内。

（2）控制钻芯的速度，保证钻孔内循环水流的充足供应，不能中断。每次进尺应保持在1.5m以内，到达柱子底部时，应采用适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测量沉渣厚度。使用合适的方法对持力层岩土性状进行有效鉴别。

（3）提取钻芯样本时应注意保护钻头和扩孔器不能随意敲打设备。把样本放进样本收纳箱里的时候应该遵照从上至下的顺序，并依次在样本上标注次数、块号、该回次总块数。钻取样本的情况要根据相关的规范进行及时有效的记录，柱子底部沉渣和持力层等有关数据资料要详细记录。在进行实验之前先要确定样本的外观是否符合相关规定，其表面平滑度和垂直度一定要符合标准，否则应重新取样。在实验前，要先把样本浸泡在清水中至少12h。实验一定要合乎相关的操作规定标准，这样才能保证结果的科学准确性。

4 评判标准

混凝土自身的质量必须过关，不能出现松散、蜂窝、麻面、气孔，混凝土本身不能出现断面、胶结等现象；驻地沉渣必须合乎相关规定和设计要求；柱子底部持力层的岩土性状强度和厚度符合相关规定和约定要求；桩长符合施工记录。清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园检测桩混凝土芯样试件抗压强度及其代表值如表2所示。

与此同时，还需要对柱子本身的状况进行评判，务必保持表面光滑、柱身紧实；还要对相关硬度和承重能力进行检测和实验，一切符合相关规定才可以。如表3所示。

表1 清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园检测桩的设计施工资料

表2 清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园检测桩混凝土芯样试件抗压强度及其代表值 单位：MPa

表3 清远市新城8号区鹿鸣路1号的丽江花园检测桩混凝土芯样试件抗压强度及其代表值表 单位：MPa

5 常见操作问题

在取样环节操作不当会导致取出的样品不符合相关规定，更有甚者取不出样品。对此，在取样时一定要保证垂直取样，注意机器要稳固，钻头不要歪斜；还需结合场地实际情况，保证无渗水问题，也不能因场地不稳或出现颤动导致机器作业不稳固。另外，对选取抽取样本的位置判断不当，也会导致样本的代表性不强，无法进一步辅佐实验结果。这就需要相关人员在选取样本时多次实地考察、多方考证，不要盲目决定。

6 结束语

地下溶洞灾害作为一种地质问题会对当地人的生活造成很大的影响，因此有必要在施工之前对地底的地形进行检测。对溶洞的填补等补救措施都是为了能够顺利打桩，然后进行相关的建筑作业。在对打桩的混凝土柱质量进行检测的时候，一般选取对场地要求不严格、好操作的钻芯法进行测试。在选取样本的时候，要注意保证机器作业的稳固性以及钻头作业的垂直性，确保样本质量。