陳杰
(隆林各族自治縣交通運輸局 廣西隆林 533400)
廣西百色市地處山區(qū)內(nèi)部地大物博,內(nèi)部的礦產(chǎn)資源分布非常豐富,并且儲存量較大。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,陽光充沛。百色是1/3的土地均為喀斯特地貌,該地區(qū)蘊藏著非常豐富的地下水資源,同時地下水也是優(yōu)質(zhì)的礦泉水,百色城壁河水庫、靖西渠陽水庫都是該地區(qū)飲用一級水體資源。在該地區(qū)開展橋梁工程施工,經(jīng)常會遇到巖溶區(qū)域,巖溶區(qū)域很容易會造成地表塌陷問題,同時不同的區(qū)域所形成的施工影響也各有不同。因此,在橋梁工程正式開始施工之前,必須要對該地區(qū)的地質(zhì)條件進行有效的勘查,防止橋梁樁基礎(chǔ)施工位于復(fù)雜的巖溶區(qū)域,提高了橋梁樁基礎(chǔ)施工的難度,同時也加大了工程施工的危險性。
在工程正式開始施工之前,由于本次工程施工樁基礎(chǔ)的施工區(qū)域,主要是以石灰?guī)r材料作為主要的地質(zhì)條件構(gòu)成,必須要提前進行地質(zhì)勘察工作,對地下的溶洞分布情況提前進行了解。針對樁基礎(chǔ)設(shè)計工作深度以及標(biāo)高范圍,必須要在具體的工程設(shè)計圖紙上加以體現(xiàn),要對施工區(qū)域范圍內(nèi)的暗河、水體和地質(zhì)分層高度等相關(guān)數(shù)據(jù)都需要進行及時的收集和保存。針對每一個施工裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需要進行準(zhǔn)確的設(shè)計,尤其是針對單孔形式的檢測工作,尤其是針對直徑較大的樁基礎(chǔ)來講,在施工過程中需要使用三個以上的鉆孔來對施工區(qū)域內(nèi)部的具體地質(zhì)條件展開全面的勘測以及分析,對各項參數(shù)數(shù)據(jù)進行有效的收集和總結(jié),并且將樁體的位置進行設(shè)定,同時要考察溶洞相互之間的材料組成關(guān)系,防止溶洞出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象。依照地質(zhì)條件豎直方向上的構(gòu)成結(jié)構(gòu)進行勘測,在一些體積較大的溶洞區(qū)內(nèi)部,必須要有效依照工程的具體施工狀況,對工程的整體設(shè)計方案進行合理的調(diào)整,降低工程施工的整體難度,有效提高工程的施工經(jīng)濟效益。比如,針對我國廣西省百色市一處橋梁工程施工進行分析,該施工區(qū)域范圍內(nèi)屬于凹型山谷,初始的工程設(shè)計方案為5×13m 4 墩2 臺。但是通過相關(guān)勘測工作看出,這種工程施工方法具有較大的施工難度,并且會延長工程的施工周期,通過專業(yè)工作人員的分析和探討,最終將橋梁工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計形式修改為2×30m 1 墩2 臺,通過這種工程施工方案,有效降低了工程整體的施工難度,同時還節(jié)省了大量的資金投入以及施工時間。
針對本次工程施工區(qū)域的溶洞條件進行了詳細的分析和研究,依照區(qū)域內(nèi)部地表巖溶分布狀況,有效結(jié)合了前期準(zhǔn)備工作的相關(guān)勘測數(shù)據(jù),對施工區(qū)域范圍內(nèi)的具體施工狀況進行全面的了解,從中收集和總結(jié)出了重要的勘測工作數(shù)據(jù)。研究出了溶洞周圍巖石結(jié)構(gòu)的具體發(fā)展規(guī)律。通過對溶洞內(nèi)部是否存在填充物等性質(zhì)來進行判斷,可以將溶洞直接劃分成填充溶洞和空溶洞兩種形式,同時還可以依照溶洞到具體高度大小來進行類型的劃分。比如,超過2m 高度以上的屬于大型溶洞,小于2m 高度的屬于小型溶洞,依照溶洞的垂直分布情況對溶洞的規(guī)格形式進行合理的分立,可以為后續(xù)的工程施工打下良好的基礎(chǔ)。
在裝基礎(chǔ)工程施工過程中,鉆孔工作是其中首要的工作環(huán)節(jié),在正式開始施工之前需要對鉆孔位置的溶洞構(gòu)成條件來進行判斷。因為很多溶洞自身的構(gòu)成條件存在較大的特殊性,在鉆孔工作中經(jīng)常會影響到鉆頭的正常工作,或者鉆頭無法依照正常的軌跡和軌道來進行使用,并且還會出現(xiàn)鉆孔完成之后產(chǎn)生漏漿等一系列問題,如果不加以及時的處理,漏出的漿液會直接填滿鉆孔,造成了鉆孔工作的失敗。依照溶洞具體的地質(zhì)條件狀況,采取相應(yīng)的施工機械設(shè)備以及針對性的鉆孔施工技術(shù)至關(guān)重要,并且需要制定出科學(xué)有效的編制方案,保證鉆孔施工的高效開展。
在溶洞鉆孔施工當(dāng)中,沖擊鉆設(shè)備是其中比較常用的設(shè)備類型,在鉆孔工作中具有較多的工作優(yōu)勢。由于傳統(tǒng)使用的鉆頭沖擊力相對較小,鉆孔工作的質(zhì)量表現(xiàn)較差,通過沖擊鉆的有效使用,在溶洞區(qū)域的整體使用效果表現(xiàn)良好,并且相比于其他的鉆孔設(shè)備擁有著更多的使用優(yōu)勢,通過沖擊鉆的使用不會輕易出現(xiàn)卡鉆或者是鉆孔線路偏移等問題,具有較高的可操控性,相關(guān)工作人員通過沖擊鉆的有效使用,可以大大提高巖溶地區(qū)的鉆孔工作效率。
對于不同的巖溶條件來講,在進行施工過程中對于工程施工技術(shù)的編制工作也具有較大的差異性,溶洞的大小層數(shù)以及地下暗流的分布狀況,都直接關(guān)系到了整個鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其中溶洞的層數(shù)是影響工藝編制的主要影響因素,依照層數(shù)的不同所對應(yīng)的施工工藝也有所差異。
2.2.1 淺層溶洞施工
對于淺層溶洞來講,溶洞頂板的上覆蓋層厚度相對較薄,溶洞的高度大小通常小于2m,當(dāng)鉆孔穿過頂板過程中很容易會出現(xiàn)漏漿等問題,因此需要及時的向其中補充泥漿,然后提起重錘向其中填充粘土和碎石材料等,保證孔洞內(nèi)部泥漿表面穩(wěn)定性,具體如圖1 所示。
圖1 單溶洞地質(zhì)狀況
2.2.2 多層溶洞
對于多層大溶洞地質(zhì)條件來講,在鉆孔施工過程中,達到頂板區(qū)域空洞內(nèi)部必然會產(chǎn)生不良的漏漿問題,此時工作人員需要依照相關(guān)的施工工藝緩慢進行提斷,并且加填粘土袋和碎石塊材料,這樣可以有效避免出現(xiàn)頂部坍塌問題。對于半天沖溶洞來講,當(dāng)鉆孔鉆破頂部區(qū)域之后鉆孔內(nèi)部的泥漿會大量流失,由于工藝技術(shù)使用不到孔洞內(nèi)部很容易會出現(xiàn)塌孔等問題,嚴重的情況下會造成鉆頭卡鉆和地表結(jié)構(gòu)整體下陷,最終會形成廢孔,影響到了工程的整體生物質(zhì)量和施工周期。對于空溶洞來講,當(dāng)鉆孔鉆破頂部區(qū)域之后,孔內(nèi)的泥漿會全部泄漏,鉆機如果沒有及時的提起會直接造成地表出現(xiàn)大面積下沉,鉆機出現(xiàn)傾斜,對于這一問題需要遇到溶洞的實際地質(zhì)條件狀況,采取對應(yīng)的鉆孔松工藝來進行解決。
首先,需要在第一層設(shè)置出鋼護筒作為孔口的開鉆段,埋入深度為5m,有效防止因為空溶洞突然大量漏漿,形成土壤的塌陷以及孔洞塌陷等問題。第二層鋼護筒結(jié)構(gòu)需要保證第一層施工完成之后才可以正式開始,同時仍然需要保證不會產(chǎn)生孔洞漏漿等問題,需要做好第一層結(jié)構(gòu)填充工作之后,再將鉆頭直接下放到其中。第三層鋼護筒需要等到鉆孔達到第二層長度頂板高度時,再將鋼筒直接打入到該溶洞的頂板當(dāng)中。當(dāng)鋼護筒打入設(shè)計高度之后,需要使用混凝土將空隙完全填滿,有效保證整個鋼護筒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,具體如圖2 所示。
除此之外,在施工條件允許的情況下,可以使用水下切除第三層鋼護筒結(jié)構(gòu)和第二層鋼護筒等長,并且調(diào)出鉆孔第一層鋼護筒通常都在混凝土灌注施工完成之后循環(huán)進行使用。
針對鋼護筒所使用的層數(shù),在鉆孔工作之前需要依照施工區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件,對溶洞各個區(qū)域的標(biāo)高填充物情況等進行有效的勘查,從中制定出相應(yīng)的鉆孔施工技術(shù),保證鉆孔施工的高質(zhì)量開展,盡可能避免因為塌孔之后再使用多層鋼護筒進行更換。
圖2 多層大溶洞地質(zhì)狀況