了解樁基礎的組成、分類和溶洞的處理方法

在樁基工程中，如何處理溶洞是一項非常複雜的工作，在今天的內容裡面我們將了解到樁基礎的組成和分類，以及熟悉溶洞的處理方案，希望今天的內容能幫到大家！

一、樁基樁基礎組成及分類

1.樁基礎是深基礎應用最多的一種基礎形式，它由若干個沉入土中的樁和連接樁頂的承台或蓋梁組成。

2.樁的作用是將上部建築物的荷載傳遞到深處承載力較強的土（岩）層上，或將軟弱土層擠密實以提高地基土的承載能力和密實度。

⑴樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種

①端承樁是穿過軟弱土層而達到堅硬土層或岩層上的樁，結構荷載主要由岩層阻力承受；施工時以控制嵌岩深度為主，對沉渣厚度的要求嚴格。

——橋樑工程中的端承樁多數要求嵌岩。

②摩擦樁完全設置在軟弱土層中，依靠樁端阻力和樁身側面與地基土之間的摩擦阻力共同承受荷載，施工時以控制樁端設計標高（長度）為主。

——對於樁端為硬土層者，又有摩擦端承樁，端承摩擦樁。

——橋樑工程中的摩擦樁，通常不計擠密作用。

​⑵樁按施工方法分為預製樁和灌注樁

①預製樁根據沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動沉樁和靜力壓樁等；

v灌注樁是在樁位處成孔，然後放入鋼筋骨架，再澆築混凝土而成的樁。

灌注樁按成孔方法不同，有鑽（沖）孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴成孔灌注樁等。

二、混疑土灌注樁施工

1.灌注樁：直接在樁位上用機械成孔或人工挖孔，在孔內安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。

2.與預製樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節約鋼材、振動小、噪聲小等特點。

3.灌注樁按成孔方法分為干作業鑽孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁等。

2.1干作業鑽孔灌注樁

1、干作業鑽孔灌注樁施工過程如1、干作業鑽孔灌注樁施工過程如圖2.11所示

2、干作業成孔一般採用螺旋鑽機鑽孔。

螺旋鑽頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，鑽孔深度相應為12m、10m、8m。

適用於成孔深度內沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適於有地下水的土層和淤泥質土。

3、鑽機就位後，鑽杆垂直對準樁位中心，開鑽時先慢後快，減少鑽杆的搖晃，及時糾正鑽孔的偏斜或位移。

4、鑽孔至規定要求深度後，進行孔底清土。

清孔的目的是將孔內的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。

方法是鑽機在原深處空轉清土，然後停止旋轉，提鑽卸土。

5、鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數、間距及主筋保護層均應符合設計規定，綁紮牢固，防止變形。

用導向鋼筋送入孔內，同時防止泥土雜物掉進孔內。

鋼筋骨架就位後，應立即灌注混凝土，以防塌孔。

灌注時，應分層澆築、分層搗實，每層厚度50～60cm。

​2.2泥漿護壁成孔灌注樁

1.泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩定孔壁的機械鑽孔方法。

它通過循環泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮後排出孔外，適用於有地下水和無地下水的土層。

2.成孔機械有潛水鑽機、衝擊鑽機、沖抓錐等。

3.泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、製備泥漿、機械(潛水鑽機、衝擊鑽機等)成孔、泥漿循環出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆築水下混凝土。

2.2.1 埋設護筒和製備泥漿

鑽孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，並埋設護筒。

護筒上部設1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板製成的圓筒，其內徑應大於鑽頭直徑200mm。

護筒的作用是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鑽頭的方向。

◎護筒頂高出施工水位1.5m，並高出地面0.3m

◎保證護筒內泥漿頂標高始終高於外部水位至少1m。

在鑽孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.4的泥漿。

一般1.2～1.3；易坍地層可提高到1.4左右。

◎泥漿的作用：

穩定水壓

使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內漏水，保持護筒內水壓穩定；

護壁

泥漿相對密度大，加大了孔內的水壓力，可以穩固孔壁，防止塌孔；

浮（攜）渣

通過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮後排出，起到攜砂、排土的作用。

2.2.2 成孔

(1) 迴旋（潛水）鑽機成孔

①迴旋鑽機成孔示意圖

②迴旋鑽機是一種旋轉式鑽孔機，其防水電機變速機構和鑽頭密封在一起，由樁架及鑽杆定位後可潛入水、泥漿中鑽孔。

注入泥漿後通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。

​溶洞處理方案

岩溶地區鑽孔灌注樁施工的關鍵是如何保證成孔過程中不漏漿，或雖漏漿但不發生坍孔，保證樁孔順利成孔、成樁並滿足承載力要求。

施工中應對照設計提供的地質鑽孔柱狀圖來判識岩溶地層情況，做到心中有數，提前預防。

因此根據溶蝕發育狀況、空洞大小、溶洞填充物情況，樁基施工採用常規的泥漿護壁方式，向孔內拋填片石，回填貧混凝土，壓力注漿以及採用鋼護筒跟進等不同的施工工藝。

​​​注漿加固：

注漿方法處理鑽孔樁溶洞，是通過設計院提供的地質勘察資料，對鑽孔樁穿過的溶洞進行填充和加固的方法，該方法對於處理大溶洞是十分有效的措施。

1、注漿孔布設 根據設計院提供的設計資料，先找出最大的溶洞，如果溶洞為連通溶洞，只需要對其中最大的溶洞進行注漿加固，另外，鑽注漿孔也是對地質情況的進一步勘探，通過取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細情況。

2、注漿壓力控制 用注漿泵注漿，注漿壓力不宜太大，控制在0.5—1.0MPa範圍，具體壓力值由現場試驗確定。

注漿速度為15—20L/min，其目的是使漿液滲透到填充物內（包含灌入的砂或碎石），然後固結，滲透最小直徑定為3.0m，以保證沖鑽成孔時有足夠的固結體。

注漿時注漿管必須插入填充物的底部，然後邊注漿邊緩慢上提，提管速度不宜太快，根據注漿速度確定，應使滲透半徑控制在允許範圍內。

漿液選用水泥漿，用32.5級水泥，水泥配合比為水：水泥=0.8：1.0。

若需用水泥砂漿，則配合比採用水：水泥：砂=1：1：0.8，需要採用雙液漿時，水玻璃的用量根據現場試驗確定。

3、注漿施工注意事項 為防止漿液流失太遠造成浪費，採用間歇注漿方式，使得先注入的漿液與砂子（或碎石）初步達到膠結後再注漿，循環注漿多次，直至達到規定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。

注完一個孔後，繼續對其餘孔進行注漿，後注漿的壓力必須調高，最後封孔。

注漿順序由現場自行掌握。

四、小 結

(1)樁基礎是一種常用的深基礎形式，當天然地基上的淺基礎沉降量過大或地基承載力不能滿足設計要求時，宜採用樁基礎。

明確工程地質勘察是樁基礎設計與施工的重要依據。

(2)灌注樁施工中包括有成孔、鋼筋籠製作安裝、清孔和灌注混凝土等施工過程，成樁工藝較複雜，濕作業成孔時成樁速度慢，其成樁質量與施工好壞密切相關，成樁質量難以直觀的進行檢查。

在灌注樁施工方案中要對質量事故認真分析，並採取相應的預防措施。