超前鑽：屬施工勘察，當基樁挖到持力層時，為查明基樁持力層下不少於5米範圍內有無軟弱夾層、空洞等不良地質作用而進行的勘探鑽孔勘察。
主要是針對岩溶地區基樁，在成樁之前採用鑽探方法查其樁底基岩情況，基本上是一樁一孔、大樁多孔。一般是在樁設計圖出來之後，挖樁到位，倒砼之前進行。一般地層可以選點進行勘察，岩溶地區最好每樁勘察。
基本介紹
- 中文名：超前鑽
- 表達式：屬施工勘察，當基樁挖到持力層時
- 套用學科：地理
- 適用領域範圍：工勘
基本信息,處理實例,
基本信息
相關問題：
1.超前鑽的費用由誰支付？
有幾種可能，
②由業主支付，通過招標或直接委託試驗單位進行超前鑽，當然也可委託本工程的勘察設計單位進行。
③由勘察單位支付，含在原來勘察設計投標報價之中，勘察單位在勘察設計投標中的報價應考慮這種風險，不作為新增項目予以支付。
因超前鑽是無法預計的，要等勘察報告出來之後，才能確定是否進行，故該筆費用應該是由業主另外支付，不含在原勘察設計單位的報價之中，如由原勘察單位來承擔這個任務，那么勘察單位總費用是原來的投標價加上這次超前鑽的委託費用。
2.超前鑽要鑽多深？
灰岩強度較高，樁長以下3-5d,且不小於3米,對大直徑樁不得小於5米，鑽到樁底以下3d（且>5m），鐵路公路的特大橋要求高一點，一般是樁底以下8-10m。
處理實例
工程概況
某市中心廣場擬建一座24層的貿易大廈，該大廈地基工程地質條件和水文地質條件複雜，岩溶、土洞發育。基坑北5m緊鄰七層高的圖書館及四層高的電影院，南面相距4m處為該市主幹道。地基處理施工難度大，施工中引進一些新的施工措施進行嘗試，並取得了良好效果。
該樓為一層地下室，基坑開挖深度4～4.4m，採用一柱一樁獨立基礎形式，單樁最大垂直荷載21000kN。原設計為先開挖基坑，四周用毛石砌擋土牆，坑內採用人工挖孔樁。由於人工挖孔樁施工中抽取大量地下水，造成電影院、圖書館多處開裂，建築物地基有向下滑移現象，同時挖孔樁沒辦法穿過多層溶洞，施工難以進行，造成停工。在此情況下，對該項工程進行了基礎設計修改，採用沖孔和挖孔灌注樁相結合，並制訂一套科學、合理、可行的施工程式，以保證相鄰建築物的安全及施工的順利進行。
工程地質及水文地質條件
根據勘察報告及樁孔的超前鑽資料，基坑開挖已經挖除了人工填土層及淤泥層，基坑底地下有6～9m厚的履蓋土層，其下為灰岩。該地區屬於岩溶發育區，地質條件非常複雜，土洞、溶洞發育，尤其主樓部位岩洞最為發育，最深溶洞達32m，方向呈多方位；洞的大小不一，最大的頂底板間距21m，最小的僅有十幾厘米，有的溶洞全被充填或部分充填，有的為空洞並形成地下暗沙。土洞埋藏較淺，常發展到地面。多層溶洞分布在不同的平面上，岩面起伏不平，高差較大並發育有大量溶槽、溶溝等。大部分基岩上部為塊狀風化堆積層，充填有黑色淤泥，且厚度大。
該場地地下水屬於潛水及岩溶裂隙水，地下水系與相離不遠的義昌江相聯，場地地下水位高，常高於基坑底面，且流量大，為紊流狀態。有的地段鑽孔或樁孔地下水往上涌，有的溶洞夯穿時，數台抽水機也無法灌滿，所灌漿水進入地下暗河流進義昌江。
岩溶地基處理方案
由於地基複雜，普遍存在土洞、溶洞，因此該樓採用一柱一樁的形式，要求樁端置於穩定完整的微風化基岩上。
a.在每個樁孔上鑽進1～3個超前鑽孔，鑽孔深度進入穩定持力層不小於5m。主要目的：查明每個樁孔的地層結構及分布特徵；查明土洞、溶洞分布及大小、規模、連通程度、充填情況；查明強風化層厚度，溶洞頂板厚度；查明穩定持力層的準確頂面標高及其標準承載力；初步判定地下水類型、大小及流向。
b.根據超前鑽孔資料及建築荷載進行樁的選型設計。當樁孔下無溶洞或厚層強風化帶時，採用人工挖孔樁處理地基，人工挖孔樁要求進入穩定微風化岩石不得小於0.5m，對於起伏較大的持力層面，可打成30cm寬的台階；當樁孔下有溶洞或厚層強風化帶時，採用大直徑沖孔灌注樁處理地基。要求該樁穿過溶洞、土洞或厚層強風化帶，進入穩定持力層不小於一倍樁徑。
c.關於地下水在樁基施工過程中對周圍環境的影響。沖孔灌注樁，採用泥漿護壁，水下灌注，無需抽取地下水，避免了深層岩溶裂隙水的抽取導致周圍建築物的變形；人工挖孔樁部分，毫無疑問要抽地下水。前階段工作中由於抽取地下水把相鄰的電影院、圖書館拉裂，兩邊道路下沉，導致地下水管道破裂。因此，為了使施工中不再出現上述情況，必須採取調整施工程式等措施，控制抽取地下水，科學、合理地組織施工，嚴格監測周圍建築物裂縫發展動向。
地基處理施工
施工分為兩個部分，即沖孔灌注樁和人工挖孔灌注樁。
4.1 沖孔灌注樁施工
該施工主要難點為如何在具有多層溶洞的岩溶區成孔，如何堵住泥漿滲漏及砼流失，如何保證沖孔進尺及清除孔底沉渣。
每當打穿一層溶洞時，經常出現如下情況：a.孔內泥漿迅速流失，因岩溶水系與義昌江聯通，兩台3PN泵供水也無法使孔內滿上來，出現地面孔口塌陷，產生一大漏斗，不僅不能施工，而且經常危及鑽孔及人身安全，有時連鑽機撤出的時間都沒有；b.溶洞或裂隙水流入孔內，破壞泥漿，泥漿比重減少或變成清水，孔底出現厚層沉渣，無法反漿，更不能進尺，使工程無法進行。
針對上述情況，採取了相應的解決方法：向孔內回填大量粘土，目的是堵漏，同時也堵住小裂隙的漏漿，粘土可不必裝袋，可直接倒入孔內，水泥需整袋拋入，使其沉底，操作方法同上。
當再次打穿下一層溶洞發生漏漿時，重複上述工作，直到完成一個樁孔為止。
這樣施工的結果是堵住了漏漿，堵住了溶洞，保證泥漿質量且能正常返漿，正常進尺，同時在灌注砼時，不會出現大量超灌。
如63#樁具有一定的代表性，樁徑1.6m，樁長21m，上覆土層厚5.5m，其下為多層分布的溶洞，遇大小溶洞4個，發生強漏漿6次，為堵漏造漿共用318包水泥，直接用於堵漏費8600元。
經比較，上述方法是最經濟、最有效的施工方法。與之相比，在此場地也曾採用鑽孔灌注樁，鑽孔直徑500mm，結果是1)因泥漿流失過大，無法補足泥漿；2)長期鑽進，出現大面積地面塌陷；3)孔底難清除沉渣；4)砼灌入量無法控制。在僅鑽成的兩個孔中，孔底幾米厚度沉渣無法清除，其中一孔12h灌入幾十立方砼，不知流向何處。
4.2 挖孔樁施工
對於人工挖孔樁，按常理是最簡單的施工方法。由於該地層含有大量地下水，抽取地下水已危及周圍建築物的安全。如何達到最經濟最安全的施工成為第一難點。經認真分析，充分了解該地基的工程地質條件及水文地質條件與周圍建築的聯繫，並對建築物已開裂的原因進行了細緻的分析。
抽取大量地下水是導致周圍房屋開裂、地基下沉的最主要原因，如要對基坑周圍進行全面的帷幕防滲，耗資巨大，同時岩石裂隙水未必能堵住。最後採用了不增加投資的方案，只對施工程式進行了調整。
通過施工程式調整，設法改變水的滲透路徑；分散施工，不能成片連續開挖，每隔3～5個樁孔開挖一個；先施工水量較小的樁孔，如果發現水量較大的樁孔，停止抽水，不再向下施工，嚴格控制抽取地下水量；每挖成一個樁孔，驗收後立即灌注砼，堵住水的部分滲透路徑；嚴格監控周圍建築物的裂縫。
事實證明，按上述原則要求進行施工，順利、安全地完成了施工任務，保證了周圍建築物的安全，如果不按此程式施工，會產生嚴重的後果。例如，當時現場為了進度，同時開挖4孔，同時抽水，結果4h後觀測發現周圍建築物裂縫加大，石膏斷裂。緊急停工後再按程式施工沒有出現 這種情況，施工安全順利。再次證明經過施工程式的控制，安全施工可以得到保證。
結束語
1).岩溶地基處理有很大的難度和複雜性。需因地制宜地設計和選擇施工方法。
2).岩溶地基採用沖孔與挖孔相結合的辦法進行處理，既經濟，又避免了許多難以解決的問題，諸如抽取大量地下水，引起周圍建築物的下沉開裂，人工挖孔難以穿過多層溶洞等問題。
3).沖孔樁處理複雜岩溶地基行之有效，有較大的可靠性。
4).採用袋裝粘土及水泥填堵溶洞及防滲堵漏，行之有效，且最為經濟，同時保證成樁質量，避免大規模超灌砼。
5).在進行嚴格的施工管理條件下，調整施工程式，嚴格控制抽取地下水量，只要施工程式合理，完全可以無需任何防滲措施，可以進行安全的人工挖孔樁施工。
