设计、勘察、检测规范在岩溶区桩基方面及矛盾与解决方法.docVIP

设计、勘察、检测规范在岩溶区桩基方面的矛盾与解决方法 李学文 饶其荣 （广东省地质物探工程勘察院，广州 510800） 摘 要：本文通过实例说明了设计、勘察、检测现行国家及行业标准《建筑地基基础设计规范》、《岩土工程勘察规范》、《建筑基桩检测技术规范》在岩溶区桩基方面出现的矛盾，介绍了岩溶区桩基勘察取得的成功经验，提出了相应的解决方法。 关键词：设计、勘察、检测、规范、岩溶区、桩基、矛盾、解决方法 0、引言 据不完全统计，我国岩溶区总面积达363万平方千米，占国土面积的1/3以上[1]。而在广东省内，岩溶区，占我省面积的1/6。随着国民经济的发展、施工技术的进步，越来越多的建设项目在岩溶区兴建。岩溶区建设项目通常使用大口径崁岩桩基础类型，岩溶成为困扰建设方、设计方、勘察方和施工方的主要问题之一。 现行国家标准《建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）》对规定嵌岩桩持力层做了明确规定[2]。 现行国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）对岩溶地区桩位岩溶勘察作了较为详细的规定[3]。 现行国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 1006-2003）中对桩底持力层的检测也做了明确规定[4]。 但在岩溶区，许多工程实例均表明三个规范存在矛盾之处。 为了叙述的方便，本文后续将《建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）》简称为设计规范、将《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）简称为勘察规范、将《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 1006-2003）简称为检测规范。 1、现状与实例 设计规范规定：“嵌岩灌注桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。” 勘察规范对岩溶地区桩位岩溶勘察作了较为详细的规定。规范以强制条文的形式规定，拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时，应进行岩溶勘察（5.1.1条，P52）。当采用大直径嵌岩桩时，尚应进行专门的桩基勘察（5.1.2条，P52）。岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方式进行。勘察点应逐桩布置，勘探深度应不小于（桩）底面以下桩径的3倍并不小于5米，当相邻桩底的基岩起伏较大时应适当加深（5.1.6条，P52）。但是，执行过程中 “勘察点应逐桩布置”往往被片面理解成“一桩一孔”，并认为一桩一孔包治百病。从而出现了许多问题，或留下了许多隐患。 检测规范中规定的基桩检测方法中，可以检测持力层的仅有钻芯法，并规定“对持力层的钻探，每根受检桩不应少于一孔，且钻探深度应满足设计要求”。因此，执行过程中往往只有一个钻孔超出桩底面以下3倍桩径。 总结上述规范条款，设计、勘察、检测三规范在岩溶区桩基出现的矛盾表现为：设计规范要求桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。但是，勘察规范中的“勘察点应逐桩布置”和检测规范中“对持力层的钻探，每根受检桩不应少于一孔”均无法满足设计规范的要求。 现在以几个实例，说明设计、勘察、检测三规范在岩溶区桩基出现的矛盾。因涉及的问题比较敏感，姑且隐去具体的工程名称。 广东某高速公路于1994年建成通车，其中某特大桥处于岩溶区，采用冲孔崁岩桩基础。在运营约十年后，由于T型结构存在基础沉降不收敛，右幅主墩出现倾斜、桥面变形（见图1），桥面最大垂直位移超过200mm，严重影响了营运安全。现已拆除重建[5]。 图1、桥面变形场景 大连某高速公路的某座特大桥位于岩溶区，采用冲孔崁岩桩基础，共有约400根桩。基础设计采用一桩一孔超前钻探资料，桩端入岩2.5m。建设期进行桩基抽芯检测，初期抽检两桩均发现桩端持力层中存在溶洞，存在安全隐患。为根除隐患，业主委托我院在建设期采用跨孔弹性波CT法进行桩位岩溶勘察及安全性评价，发现有62根桩存在安全隐患。安全隐患主要是桩端持力层中存在溶洞（见图2，桩L9-1），部分桩端未完全崁岩（见图2，桩L9-1）。发现问题后，已经采用特殊的工法进行加固处理，消除了隐患，于2009年中建成通车。加固处理虽耗时费力，但取得了很好的效果。经过多年的运营、监测，未发现墩台沉降超标等问题。 图2、桩端持力层岩溶探测成果 深圳某医院场地位于岩溶区，一期冲孔桩33根，图3为其中17#桩的钻芯结果：17-1号钻芯孔桩底1.97m发现土层、17-2号钻芯孔桩底为完整基岩、17-3号钻芯孔在29.89~29.47m段为碎岩，三个钻孔同处一个基桩内距离0.3-0.7m，岩芯差异悬殊。 图3 深圳某医院冲孔桩17#桩的钻芯结果 上述项目的共同点是仅仅采用一桩一孔超前钻探资料确定桩端高程。所幸的是，发现问题后均已修正或正在修正，尚未酿成重大事故发生。但修正