地下岩溶对充盈系数影响规律研究
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岩溶发育地区冲孔灌注桩施工中遇到的技术难题及处理措施【摘要】随着社会的不断进步,建筑技术随之不断提高,桩基在建筑工程得到广泛运用。
混凝土灌注桩成桩工艺多种多样,按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩机械(含冲孔桩及大型旋挖钻)、沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。
桩基作为承受上部结构荷载的载体,起着承上启下的作用,其施工质量直接影响着结构的耐久性,特别在岩溶发育地区它更是一个工程项目的重中之重,施工工程中会遇到一系列技术难题。
本文根据某一工程实例,介绍岩溶发育地区机械冲孔灌注桩施工遇到的技术难题以及具体处理措施,以供类似工程参考,少走弯路,节省造价。
【关键词】桩基;难题;处理措施一、工程概况某工程位于浙西地区,框剪结构,总建筑面积为20万平方,地下二层,地上32层,共有孔桩634根。
设计采用冲孔灌注桩,桩径为700mm—1500mm不等,要求桩端以低风化石灰岩作为持力层。
桩基施工前建设单位对每个桩都进行了原位钻探,经勘探下卧岩石为石灰岩,局部分布炭质页岩和砂岩,岩石面高低起伏巨大,最大高差超过30米。
岩石溶蚀裂隙、溶沟等岩溶作用强烈发育,岩体表面形态各异,岩面石笋状石灰岩分布较广,溶蚀沟槽分布无规律。
桩顶基础土质层大部分为卵石层、混合土层、石灰岩层,其中卵石层较厚,一般为3---7米,且含水丰富,透水性强,施工难度较大。
二、施工工程中遇到的技术难题在施工过程中,本工程主要碰到下列难题:①在成桩过程中遇到锤子卡入石笋状斜岩或溶洞内;②冲孔过程中突遇溶洞,泥浆迅速流入溶洞而造成的塌孔及桩机下沉;③流沙;④浇捣过程中钢筋笼上浮、⑤终孔条件难判定等一系列技术难题。
鉴于桩基施工的重要性和特殊性(无法返工,必须一次性成型),建设方在施工时召集各方参建单位多次召开会议进行部署,明确了施工单位、勘探、监理、设计等各方的职责,并且对施工中遇到的问题召开专题性的会议进行针对性的解决,充分发挥各承建方的集体智慧,取得了良好的效果。
1引言岩溶是可溶性岩石在水的溶蚀作用下,产生的各种地质作用、形态和现象的总称[1],是工程建设中的一种特殊的、危害较大的工程地质条件。
岩溶场地因其土洞、溶洞、溶沟或溶槽等发育情况复杂多变,严重影响桩基础的选型和施工质量及安全。
本文通过对杭州城西某岩溶地区岩溶专项一桩一勘资料和桩基施工检验的分析和总结,为同类工程提供一些经验和建议。
2场地岩溶分布及发育情况2.1一桩一勘工作简述一桩一勘系根据建设及设计单位提供的桩位平面图,按照每桩一个勘探孔的原则共布置勘探孔1076个,其中见溶洞钻孔为624个,平均钻孔见溶率为57.99%,共揭露1314个溶洞;线岩溶率为33.42%,属于岩溶强发育。
场地岩溶发育不均匀,总体上在场地中部和北侧发育强烈,在西南侧和东侧区域发育较弱,详见图1。
岩溶不发育岩溶弱发育岩溶强发育岩溶极发育图1拟建场地溶洞发育程度统计图2.2场地岩溶分类场地内溶洞按照形态来划分,可划分为单个溶洞和串珠状溶洞。
场地内溶洞按照充填状态来划分,可划分为全充填溶洞、半充填溶洞和无充填溶洞(空洞)。
本工程中溶洞类型及充【作者简介】李裴君(1991~),男,安徽界首人,工程师,从事岩土工程勘察设计与研究。
杭州某岩溶地区溶洞发育规律及桩基施工遇到的问题分析The Developmental Law of Karst Cave in a Karst Area of Hangzhou and Analysis ofthe Problems Encountered in Pile Foundation Construction李裴君1,秦俊林2,唐国强2(1.浙江华展工程研究设计院有限公司,浙江宁波315012;2.杭州市勘测设计研究院有限公司,杭州310012)LI Pei-jun 1,QIN Jun-lin 2,TANG Guo-qiang 2(1.Zhejiang Huazhan Instinute of Engineering Research &Design,Ningbo 315012,China ;2.Hangzhou Geotechnical Engineering &Surveying Research Institute Co.Ltd.,Hangzhou 310012,China )【摘要】根据杭州城西某岩溶场地一桩一勘地质资料,统计分析了现场溶洞发育规律,并通过该场地桩基工程设计施工实例,说明岩溶地区地质状况的复杂性,总结岩溶勘察过程中的注意事项,并介绍相应的对策和措施。
岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究摘要:就目前来看,我国建筑事业呈现良好的发展态势;同时,岩溶区溶洞及土洞产生的塌陷状况受到了越来越多的关注,主要在于岩溶区溶洞及土洞塌陷现象对于建筑物地基的稳定性有着严重影响,对建筑地基造成损坏。
本文主要针对岩溶区溶洞及土洞对建筑地基造成的影响进行深入分析,结合相关的建筑工程实例,探究岩溶区溶洞、地洞地基的处理方法。
关键词:岩溶区;溶洞;土洞;建筑地基;影响一、前言根据相关调查资料显示,我国可溶性碳酸盐岩的分布占据了我国土地面积的三分之一,为岩溶创造了一个良好的发育条件,贵州、云南以及广西等多个地区均为具有代表性的岩溶分布区域,尤其是广西,主要表现为桂林地区的岩溶区为我国典型的岩溶区。
岩溶区中的溶洞与土洞,实质上就是岩溶地基形成过程中逐渐呈现的一种特殊地质状况,由溶洞与土洞共同组成的岩溶地基,经常会造成地基塌陷与不均匀沉降以及承载力不足等一系列变形破坏问题,如果不对其进行及时、有效的处理,会对建筑物的安全性造成严重影响,导致坍塌事故的发生,对于人民群众的生命财产安全构成威胁。
因此,应当充分重视岩溶区溶洞及土洞对建筑地基造成的影响,采取合理的措施对溶洞、土洞地基进行处理。
二、岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响1、岩溶区溶洞对建筑地基的影响处于独立状态的基础底面以下地层的厚度超过3倍基础底面宽度的时候,且在应用过程中不具备土洞形成条件,如基础位于落水洞近旁与宽度低于1m的竖向熔蚀裂隙地段,可以忽略溶洞对建筑地基稳定性造成的硬性。
当基础底面与溶洞顶板之间的上层厚度低于相关规定标准的时候,应当根据岩溶水活动、洞内充填状况、岩土强度与结构、顶板形状以及洞体大小等一系列因素,对洞体的稳定性进行分析。
如果地质条件与以下其中一种情况相符,那么可以忽略溶洞对建筑物地基稳定性造成的影响:①微风化硬质可溶性岩石中,洞体顶板的厚度大于洞跨;②洞体比较小,溶洞的平面尺寸低于基础尺寸,并且具有十分充足的支承长度;③沉积物在溶洞中堆积密实,溶洞的承载力超过150KPa,并且不可能被水冲蚀。
岩溶地区冲孔灌注桩混凝土超灌问题防治措施【摘要】桂林山水甲天下,属典型的喀斯特地貌(又称岩溶地貌)。
这种岩溶地貌地下富含大量溶洞、溶沟、溶槽,地基基础处理复杂。
由于冲孔灌注桩具有穿透能力强、单桩承载力高的特点,因此,桂林地区高层建筑大多采用冲孔灌注桩基础处理形式。
在岩溶地区,由于其进行冲孔灌注桩施工时,对单桩承载力以及完整性有着较高的要求,因此,具有更大的施工难度,在施工过程中往往会出现一系列问题,其中较为突出的便是冲孔灌注桩超灌问题。
本文就针对岩溶地区冲孔灌注桩混凝土超灌问题防治措施进行研究与分析。
【关键词】岩溶地区;冲孔灌注桩;超灌;防治措施1. 冲孔灌注桩的特点冲孔灌注桩是灌注桩的一种,采用冲击钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(又称冲锤)到一定高度,然后上下反复冲击,依靠冲击钻头自由下落产生的强大冲击力将土层或岩石层破碎而成桩孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分成为泥渣,利用泥浆循环原理将泥渣排出孔内,最后在孔内安装钢筋笼并采取水下灌注方式浇注混凝土。
其优点主要为桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端可进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、施工采用水下作业以及能穿透任何复杂的岩层等。
因此岩溶地区建高层建筑特别适合采用冲孔灌注桩基础处理形式。
然而,它也存在着一定程度上的弊端,主要有:灌注桩成孔工艺较复杂,操作要求较严,易发生质量事故,造价较高,工期长及易对环境造成污染等,其次其所产生的泥浆还需寻找特别的填埋场。
其中造价高最主要的原因就是冲孔桩混凝土的超灌问题。
2. 冲孔灌注桩混凝土超灌问题原因分析一般情况下,造成冲孔灌注桩混凝土超灌问题的原因主要有如下三个方面:①冲孔桩施工过程中未控制好桩径,造成实际成孔桩径远大于设计桩径,因此自然会产生超灌现象。
主要原因一是桩机操作手打锤不够熟练,垂直度控制不好。
二是施工过程中遇半边岩钻锤不水平锤击,未及时加片石回填予以纠正钻锤,造成成孔桩径过大。
三是桩机就位不水平,在冲孔时水平摆动。
岩溶地区桩基础施工探讨发布时间:2021-05-13T13:57:16.330Z 来源:《建筑实践》2021年2月第4期作者:朱志刚[导读] 岩溶地区在基础施工过程中较为复杂,存在地下水较丰富朱志刚广东建设职业技术学院土木工程系,广东广州,510440【摘要】岩溶地区在基础施工过程中较为复杂,存在地下水较丰富,有土洞、溶洞裂隙发育等情况。
施工过程中由于溶洞、岩石裂隙发育等不稳定因素,易发生施工过程中产生漏浆,卡钻、塌孔、钻头偏移等一系列的质量安全事故,因此对岩溶地区的施工,必须要采取一系列专业可靠的施工技术措施以及安全可行的应急安全措施。
本文以某在建工程为案例,通过该工程中基础施工过程中,说明岩溶地区基础类型的选择,施工过程中质量控制,以供相关工程以参考。
【关键词】岩溶地区桩基础施工技术一、引言某工程重要性等级为二级,场地为中等复杂场地,地基为中等复杂地基,故岩土工程勘察等级为乙级。
工程地基属第四系冲积地貌,总体上场地较平整,地面标高7.90~8.54m,平均标高8.35m,现场地已人工填平,主要为杂填土,局部已铺设水泥地板。
根据区域地质资料,场区内岩土层主要为二迭系栖霞组灰岩、砂岩或炭质页岩,上覆土层为第四系残积土层和冲积层。
二、岩溶地区桩基础选择目前在岩溶地区上使用使用较多的主要有:人工挖孔桩、冲孔灌注桩和预应力管桩。
本工程处于岩溶发育地区,地下水位较高,岩石裂隙发育,地下溶洞分布较为密集,地下流砂层较厚,且工程靠近居民楼较近,因此人工挖孔桩、预制管桩不适用于本工程,因此本工程采用冲孔灌注桩进行工程桩施工。
桩基础采用冲孔灌注桩,桩径包括Φ800mm、Φ1000mm及Φ1200mm三种,桩端持力层为中-微风化岩层。
其中端承桩三种(入中风化或微风化),抗拔桩两种。
本工程基础设计全部为钻孔灌注桩,桩长不一,由于地基地质条件相对较差,特别是上部有较厚的淤泥层及淤泥质粉砂层,成孔过程中塌孔情况多,加上工程桩入岩深度较深,终孔后清渣难度较大,因此对工程桩施工质量控制要求较高;通过本工程桩基础施工,说明岩溶地区桩基础的选择,施工技术要点控制以及在岩溶地区施工过程中所需注意事项。
某地铁车辆段运用库岩溶地质条件下CFG桩基础施工质量控制中图分类号:tu473 文献标识码:a文章编号:前言:岩溶地质区建筑的基础施工是建筑工程中的难点。
由于岩溶地区存在土洞、溶洞,岩面起伏变化较大,地下水一般丰富,一般施工都较困难。
本文就珠三角复杂岩溶地区的一个地铁车辆段运用库基础设计采用了柱下cfg桩基础施工展开论述,就溶土洞处理、cfg 桩基础的施工质量控制进行详细介绍,文中资料丰富、详实,可为同类工程的基础设计和施工提供参考资料。
一、工程概况:广州地铁二八号线某车辆段运用库房,总长度为314.2m,总宽度为113.1m,建筑面积34099.76㎡,建筑总高度14.10m。
结构形式为现浇钢筋混凝土单层排架结构,屋面采用大跨度网架屋盖结构。
二、水文地质情况:施工场地内地表分布主要为耕植土,局部地段为杂填土;冲积-洪积砂层为粉细砂层(粉砂、细砂)、中粗砂层(中砂、粗砂);冲积-洪积土层为冲积积土层(粉质粘土、粘土),淤泥质土层(淤泥质土);残积土层为软塑状残积土层(粉质粘土),可塑状残积土层(粉质粘土、粘土),硬塑状残积土层(粉质粘土、粘土);岩石强风化带(以炭质泥岩风化为主,局部为泥灰岩);岩石中风化带为中风化炭质泥岩和中风化含炭质灰岩;岩石微风化带为二迭系下统栖霞组岩石微风化带(主要为含炭质灰岩,局部为炭质泥岩),石炭系壶天群岩石微风化带(主要为石灰岩)。
本场地内“灰岩”岩层中“岩溶”发育强烈,分布规律性差,形态规模难以确定;岩层面附近残积土层发育土洞,存在潜在的危害性,在外界条件变化情况下可导致地面塌陷;场地内饱和砂土为液化地层,场地以轻微液化为主,局部为中等或严重液化,属液化场地,属抗震不利地段。
三、桩基础设计概况本工程基础采用独立柱承台下cfg桩复合基础,柱下承台根据截面尺寸不同设置2~9根cfg桩不等,全库cfg桩共1080根。
cfg 桩承载力形式为摩擦桩,桩径为φ500mm,单桩桩长为16m,混凝土强度等级c25(无配筋),设计单桩承载力特征值≥460kpa,复合地基承载力≥300kpa。
浅谈喀斯特地貌中灌注桩混凝土充盈系数过大的原因分析及控制方法发表时间:2019-08-02T17:12:03.423Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:张宗光[导读] 本文旨在结合以往施工经验分析在溶洞地质施工灌注桩时混凝土充盈系数过大原因及控制方法。
深圳市孺子牛建设工程有限公司 518048摘要:灌注桩基础是目前高层建筑常见的一种的设计,特别在喀斯特地貌(溶洞发育区域),高层建筑选择灌注桩基础又成了一种必然。
但因溶洞发育,导致灌注桩施工过程易塌孔、混凝土充盈系数过大等问题,导致施工成本较高。
本文旨在结合以往施工经验分析在溶洞地质施工灌注桩时混凝土充盈系数过大原因及控制方法。
关键词:喀斯特地貌,溶洞,灌注桩,充盈系数引言随着城市的不断发展和城市核心区域的日益集中,早期无法建设高层建筑的区域也亟待进行开发,如本文所述的喀斯特地貌区域因持力层的不确定性,导致设计计算承载力及施工难度都非常大。
随着建筑技术的发展,此类问题逐步得到解决,因此现在许多溶洞地质区域陆续开始开发,如广东韶关、深圳龙岗区等地,但这些地区建设项目的施工成本较地质好的地段会偏高。
因此,如何降低建筑成本,缩小溶洞地质区域与常规地质区域建筑的施工成本差距,是溶洞地质区域施工的重点也是难点,而本文探讨的减少灌注桩混凝土不必要损耗就是降低施工成本的方式之一。
一、喀斯特地貌的介绍喀斯特地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀作用等所形成的地表和地下形态的总称,又称岩溶地貌。
除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。
二、在喀斯特地貌区域施工灌注桩充盈系数过大的原因在岩溶地区施工的灌注桩充盈系数一般会达到1.8~2.0(若遇地下暗河,将会更大),而常规地质区域施工的灌注桩充盈系数在1.1~1.2之间,之所以岩溶地区的混凝土充盈系数会超出常规地质如此之多,主要原因如下:1、遇无填充溶洞或地下连通溶洞:1.1、岩层裂隙发育,造成漏浆;1.2、土(溶)洞互相贯通,遇洞后泥浆漏失;1.3、土(溶)洞及裂隙富含地下水,成孔施工时,泥浆随地下水流动而漏失。
地质勘察报告中的地下岩溶开发利用地下岩溶作为一种特殊的地质形态,具有丰富的水资源和独特的地下空间。
在地质勘察报告中,对于地下岩溶的开发利用的详细描述和评估是必不可少的。
本文将从四个方面探讨地下岩溶的开发利用,并介绍地质勘察报告中对应的内容。
一、地下岩溶的概述地下岩溶是指地壳中溶蚀作用形成的洞穴和通道。
岩溶空间独特,可以储存丰富的地下水资源,有利于工业用水、居民用水和农田灌溉。
此外,岩溶中的洞穴演化为地下风景区、地下河流等,为旅游业发展提供了巨大潜力。
二、地下岩溶水资源的开发利用地下岩溶中的水资源是开发利用的重点对象。
地质勘察报告中对地下岩溶水资源的开发利用应包括水源量的估算、水质的评价以及可持续利用的建议。
在评价水质时,需要对水样进行采集和化学分析,以评估水源的适用性。
同时,需要对地下水与地表水的关系进行研究,避免因开采地下水而引发的地层沉降和地表塌陷等地质灾害。
三、地下岩溶空间的开发利用地下岩溶空间的开发利用主要包括地下建设、地下储气库和地下储罐等。
在地质勘察报告中,需要描述地下岩溶空间的稳定性和适用性,包括岩溶洞穴的结构特征、岩层的稳定性以及地下空间的承载能力等。
对于地下建设而言,还需要评估开采活动对岩溶空间的影响,采取相应的防治措施来保证地下工程的安全性。
四、地下岩溶地质遗迹的旅游价值开发利用地下岩溶地质遗迹是地下岩溶的重要组成部分,其独特的地质景观和地质历史价值对旅游业的发展具有重要意义。
地质勘察报告中,需要对地下岩溶地质遗迹进行评估和规划,包括景观特点的描述、游客接待设施的建设和保护措施的制定等。
同时,还需对地下岩溶地质遗迹的保护与利用进行平衡,保护地质遗迹的完整性和独特性的同时,满足游客的旅游需求。
通过以上的论述,我们可以看出,地质勘察报告中对地下岩溶的开发利用应涵盖水资源、空间利用以及旅游价值等方面的内容。
这些内容的详细描述和评估能够为岩溶地区的可持续发展提供科学依据和指导,促进经济的发展和生态的保护。