岩溶区嵌岩冲孔桩设计和缺陷处理

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1、岩溶区嵌岩冲孔桩设计和缺陷处理　　摘要：某岩溶地区桩基在施工前逐桩进行了超前钻探，初步探明了溶洞和桩底完整持力层位置，但钻芯检测发现，溶岩密集区的部分桩底持力层仍存在溶洞，针对缺陷桩进行了高压旋喷注浆、试验验证和其他处理方法，最后提出设计建议。关键词：溶洞；超前钻；嵌岩桩；高压旋喷注浆中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：Abstract:Advanceddrillingsareusedatthepositionofeachpileinkarstregionwhichcanrevealthepositionofsolutioncavitiesand

2、intactbearinglayer;however,solutioncavitiesarestillfoundbycoredrillingmethodinthebearinglayerofsomepilesintheintensiveareaofsolutioncavities.Hencehighpressurejetgroutingtechnique,experimentalverificationandothermethodshavebeenadopted.Designsuggestionsareputforwardafterwards.Key

3、words:solutioncavity;advanceddrilling;socketedpile;highpressurejetgrouting91工程概述某工程由1栋32层、5栋26层高层住宅和二层商业裙房组成，高层塔楼采用钢筋混凝土剪力墙结构、裙房采用框架结构，并设有一层连通的地下室。本工程场地溶洞分布范围较广，详细勘察勘探孔共55个，钻孔见洞率约17%，部分勘探孔见连串溶洞，溶洞大小和形状不一，洞高大部分较小，个别较大，最高达11.7m。部分溶洞实际上是石芽间夹土层，但大多数是软土，且岩石面出现漏水现象，有相当部分溶洞属全充填型，充填物为软

4、塑状粘土，但也有部分为空洞，只充填水及流体状泥水，表明溶洞尚处在溶蚀发展期，对场内地基稳定有不利影响。场地微风化灰岩上部覆盖土层主要为粉质粘土和淤泥质土，厚度约12～16m，承载力低，无法满足本工程需求，最终以微风化灰岩为持力层，采用嵌岩冲孔灌注桩基础。2基桩承载力9详细勘察报告提供微风化灰岩岩样天然湿度单轴抗压强度frs=frp=45MPa，端阻系数C1=0.4，侧阻系数C2=0.05（依据规范[1]10.2.4）。由于场地条件复杂，且场地上部土层提供的桩侧侧阻力相对于嵌岩段的承载力可忽略不计，基桩承载力特征值计算时，仅考虑嵌岩段作用。抗压桩仅考虑

5、嵌岩段端阻力；抗拔桩仅考虑嵌岩段的侧阻力。计算表明，由于岩石的强度较高，基桩抗压承载力由桩身混凝土强度控制，桩身竖向抗压承载力设计值按规范[1]式10.2.7-1计算，并采用混凝土强度等级C35以满足本工程受力要求。桩身纵筋采用通长配筋，桩身抗压承载力未考虑纵向钢筋的作用，桩身抗拔力主要由纵向钢筋承担，并按桩身裂缝要求确定纵筋钢筋的数量。基桩主要设计参数见表1、表2。按勘察报告提供的抗浮设计水位进行抗浮验算，塔楼及商业裙房墙柱下只需设置抗压桩；无地上结构的地下室柱下设置了抗压兼抗拔桩。表1抗压桩主要设计参数表2抗压兼抗拔桩主要设计参数3超前钻探现有的

6、勘探手段一般难以查明岩溶特性，对岩溶稳定性评价，仍然是以定性和经验为主[2]，规范[1]、[2]、[3]列出了不考虑溶洞对地基稳定性的影响的相关条文，通常需结合物探、超前钻等勘察手段准确了解溶洞的分布部位和特性。由于场地溶洞分布广泛、岩溶较发育、岩面起伏较大，设计要求每个桩位均应进行超前钻探，查明持力层的位置和溶洞分布情况，并确保完整持力层厚度不小于5.5m。遇到岩面起伏大、大溶洞等复杂地质条件，桩位超前钻钻孔数量增加至3个。由超前钻探得出各栋钻孔见洞率，列于表3。9表3各栋钻孔见洞率桩基施工时，按超前钻结果并结合施工情况双重控制确定桩长，有溶洞的桩

7、位，桩身均要求穿越溶洞，并确保桩底3倍桩径或5m范围内的持力层无洞隙、破碎带、软弱夹层等不良地质存在[1]。冲孔灌注桩在岩溶地区施工难度较大，文献[4]针对不同的溶洞状态提出了相应的处理措施。本工程在冲孔桩施工前，采用片石回填大溶洞和无填充的空洞，对小溶洞注入水泥浆补强，这些措施有利于地基稳定性、桩身混凝土浇筑质量和施工安全性。4基桩检测本工程高层建筑部分基桩按单栋独立检测验收，低应变、静载检测结果均满足设计和规范要求，静载检测时优先选用了桩长较短、大溶洞区域的桩。9钻芯检测表明：见洞率较低的1～4号楼首次检测，桩底持力层均能满足规范要求，仅个别桩身

8、混凝土强度等级未达到设计要求，此部分基桩静载试验表明仍能满足设计承载力要求；见洞率较高的5、6号楼首次检测和