郭欣
广东广强基础工程有限公司 广东东莞 523000
摘要：在对岩溶地区进行高层建设的过程当中，首先解决的就是基础的设计和施工难题，保证桩基能够满足设计和相关规范要求，并通过运用多种专业技术，将岩溶地区桩基容易塌陷、偏孔等问题妥善得到解决。因此，本文主要对于岩溶地区高层建筑的桩基设计及施工通过细致的分析和研究，以指导桩基施工。
关键词：岩溶地区；高层建筑；桩基；设计；施工；
一、引言
时代在不断的发展，越来越多的建筑工程在有序地展开当中，其桩基施工质量与工程整体之间都有着紧密地联系。而岩溶地层施工尤其重要，岩溶地质广泛分布于我国西南地区，在此地区如何进行桩基础设计及施工，会带来了极大的困难和挑战。基于此，本文结合具体实例，对于岩溶地区高层建筑的桩基设计和施工作进一步的分析和探究。
佛山市高明区碧桂西路某工程，该场地地质条件相对较复杂，岩溶极为发育，岩面起伏大，存在多层溶洞。场地原始地貌单元为珠江三角洲冲积平原，场地原为鱼塘和空地。场地内钻探揭露地层依次如下：人工填土层（层厚0.30~6.5m）、第四系冲积层淤泥及粉质黏土（层厚0.40~15.0m）、第四系坡积层粉质黏土（层厚5.70~64.8m）、早石炭系基岩层石灰岩（0.20~8.20m），场地内岩溶强烈发育，岩溶各向异性明显，竖向、侧向溶蚀交替出现。平面及垂向上无明显规律，经统计57个钻孔遇见溶洞，钻孔见洞率65%，溶洞高度0.30~8.1m。本场区溶洞层最多达8层。拟建场地包括4栋25层商业楼，9栋18层商业住宅楼及1层商业裙楼，设计采用冲孔灌注桩，以穿透溶洞进入稳定的中风化岩作为基础持力层。典型地质剖面如图一所示：
图一
二、岩溶地区桩基设计
1、岩溶地区桩基设计所遵循的原则
因为岩溶地区的地质环境非常的复杂，所以在进行桩基设计的过程当中，需
要遵循以下原则：
（1）岩溶地区桩基础，建议优先采用冲孔灌注桩；
（2）如果发现单桩荷载非常大，岩石埋深较浅，桩底岩层裂隙发育不明显或完整岩层较厚，则优先采用嵌岩桩；
（3）如果岩石面起伏大并且埋深较深或存在有密集性溶洞，可以优先采用摩擦型灌注桩（应忽略岩溶层对桩侧摩阻作用）；
（4）当揭露岩溶发育较弱，且基岩面起伏不大情况，可采用PHC预应力管桩。
2、岩溶地区桩基设计要点
（1）地质钻孔资料要力求详尽准确，要注重勘察成果，必要时采用钻探和物探相结合，要做到桩基所处范围的的岩溶发育情况、填充情况、洞高程、暗河及水流情况等；
（2）岩溶发育地区主要存在于岩溶裂隙当中，因为岩石的节理和裂隙都在不断的发育，所以水的连通性极高，设计要考虑此因素，必要时，提出设计处理意见；
（3）按地基处理规范要求，对于规范所列情况，建议在进行适当的地基处理后，再进行基础设计；
（4）在进行桩基设计的过程当中，做到合理的布桩，让桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点相重合，使桩基受水平力和弯矩较大方向有较大抗弯截面模量；
（5）在剪力墙结构桩筏基础设计，需要把桩布置在墙下面；
（6）对于嵌岩桩，桩底以下3~5倍桩径或钻孔钻入完整桩底持力层岩层以下不小于5m方可终孔，并查明和保证桩底5米以内无溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质条件，桩端嵌入中风化~微风化岩体不小于0.5m。
（7）设计过程中要考虑负摩阻力的影响，在成孔过程中，如果岩层受到扰动，相对软弱岩层会产生固结下沉。
（8）对于出现多层溶洞地层，当采用溶洞顶板作为持力层时，要正确估算持力层厚度，并判断顶板的稳定性，可酌情改变桩基设计。
（9）溶洞顶板相对较薄，洞底很深，且洞内填充土为较密实，且强度足够大时，桩可穿过溶洞顶板置于溶洞内的填充土层内，按摩擦桩进行设计。但在顶面岩溶层与桩之间应采取隔离措。
三、岩溶地区桩基施工
（1）场地溶洞处理：对于溶洞分布比较分散，相对小型的溶洞，可先采取地基灌浆处理，若溶洞内无填充物或填充物较少，可灌注水泥砂浆或水泥粉煤灰混合浆液，对于含有较大的溶洞且出现溶洞群的地层，进行灌砂或砂浆回填进行处理，待溶洞处理完成后，再进行桩基施工，为详尽掌握溶洞分布情况，以原揭露有溶洞的勘察孔（ZK1）为中心，按东西南北方向每间隔1m呈放射状进行钻孔、灌浆（具体施工工艺不再赘述），地基处理孔位分布如图二所示：
图二
（2）保证孔壁的稳定性：通过细致的分析和专业的检查之后，发现岩溶的溶蚀力度不大，且岩溶的内部有填充物，并且裂隙发育不明显，可以通过直接冲孔成桩的方法来进行施工，通过调整泥浆的比例，保证孔壁稳定。
（3）保证孔内水头的稳定性：在进行岩溶钻穿的过程当中，如果出现了漏浆问题，需要以最快的速度，运用黏土或者袋装水泥来进行填充，并切实的做好孔内补浆。若溶洞规模较大，可采用C20混凝土和水泥砂浆封堵（加速凝剂），如果洞内没有任何的填充物，那么这时要在进入溶洞顶板上1-2m的地方，运用短进尺，并对漏浆问题加强重视，可以选用全护筒跟踪到岩层顶部，也可以采用回填袋装水泥或黏土进行充填。
（4）当覆盖土层当中不含土洞时、上覆土层较厚时且地下水比较丰富，可以采用回旋钻或者冲击钻成孔。如果覆盖土层当中有体积较大的土洞，并且深度已经超过3m或者3m以上，这时就需要对于土洞进行预注浆充填工作。为防止在成孔过程中卡钻、偏钻，要减少冲程悬距，慢速穿过，并做好防护，并及时投入黏土、片石或袋装水泥，在冲孔过程中，将其形成溶洞充填物骨架，当岩石为斜面时，首先需在岩石上桩孔内回填小片石或者加入混凝土，然后运用钻头进行反复的进行冲击，直到全断面进入到岩层之后，方可结束工作。
（5）对于成孔过程中，设置钢护筒的，要确保钢护筒的制作及接点焊接质量，以避免冲击成孔过程中，造成接头断裂。采用全护筒时，护筒需要穿越溶洞破碎带，到达稳定基岩面。
（6）桩孔穿过多层溶洞时，以袋装水泥或片石用桩锤冲击挤填桩外侧溶洞，加之钢护筒防坍塌。多层溶洞层，极易发生漏浆，在接近岩面出预先填入袋装水泥和片石，并且每冲进500mm填一次，直到最终孔。若达到设计深度，桩持力层底部仍存在溶洞，且洞顶覆盖层不能满足持力层要求时，要继续钻进，以满足设计要求。
（7）在成孔完成后进行桩孔的清孔，要保证孔底沉渣在设计要求范围内。对于岩溶地区冲孔灌注桩常采用反循环方式清孔。清孔完成后，要及时进行混凝土灌注。以防止孔径范围外侧溶洞填充物再次涌入桩孔或造成桩孔侧壁坍塌事故。
四、结语：
综上所述，通过对于岩溶地区高层建筑的桩基设计与施工进行细致的分析和研究，在设计中要科学选择桩端持力层，并保证溶洞顶板的厚度，根据岩溶发育的分布规律，选择合适的桩型。同时，在对岩溶地区进行勘察的过程当中，严格遵循由疏到密的原则，并且依照相关的顺序进行钻孔施工，并对桩基础下的地质条件进行细致研究，为后期的设计和施工提供强有力的数据支持。不仅如此，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）要求，在需要进行溶洞处理的场地，要先做好溶洞地基处理，选择出具有科学性与合理性的溶洞处理方法，确保岩溶地区高层建筑基础施工的质量。
参考文献：
[1]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S]
[2]龚晓南等.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]黄保斌.岩溶地区建筑桩基的设计及施工措施[J].门窗，2017(07):147.
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