1 ·地基基本情况介绍
    山东烟台某水泥公司，于2009年7月设计建设500000t/d水泥熟料生产线配套120MW纯低温余热发电工程。该项目厂区原始地勘资料显示水泥窑和水泥磨主生产车间下部基础存在岩溶，溶洞深度一般2~80m，个别深度达到11.90m根据本次勘探揭露和已有资料揭示，场地勘探深度范围内分布的主要地层有：杂填土（Qml）层、耕土（Qpd）层、第四系冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土层、卵石层、粉质黏土层、红黏土层，元古代粉子山群（Pt1fzg）大理岩层等。场地内的地下水主要以潜水、岩溶裂隙水和岩溶水的形式存在。根据已有钻探结果，拟建场地内105个入岩钻孔中揭露有溶洞钻孔达31个，溶洞洞高在0.90～11.90m，见洞率为29.5％。岩溶发育的主要形态为溶洞、溶沟（槽）和溶蚀裂隙等。
    根据拟建（构）筑物的基础型式、承载力要求、场地各岩土层的工程性能和施工条件及技术经济对比，对拟建生料均化库、增湿塔、烧成窑尾塔架、熟料库、水泥磨、水泥库等建（构）筑物宜采用桩基。
    2 ·岩溶区域桩基处理技术措施
    因水泥窑和水泥磨为重载车间，单桩受荷大（单桩竖向极限承载力标准值为Quk=1804000kN），如不能保证地基质量，将导致基础沉降不均或断裂等严重后果，进而影响建筑物和设备安全稳定。
    根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001），对岩溶发育地区采用嵌岩桩时应进行专门的桩基勘察，以查明溶洞大小和分布，确保桩端置于稳定的岩层中。为保证项目顺利实施，超前性把控溶洞基础施工技术质量，有效降低施工成本，该水泥公司组织勘察、设计、监理和建设单位等各方面的专家，针对岩溶区域地基情况确定合理的施工技术方案。根据初步的桩基和基础施工图纸，决定在每根桩基孔上采取“超前钻”补勘办法，进一步探明每根桩下的溶洞实际发育情况，为桩基设计提供准确详实的地勘资料；同时考虑采用冲孔灌注桩施工基础，以保证工程建设投资、进度、安全、质量。
    2.1 桩孔采取“超前钻”补勘措施。
    经研究决定，“超前钻”补勘措施的具体实施方案是：在每根桩孔钻1~3个“超前钻”补勘办法，其超前钻的钻孔深度控制进入稳定持力层不小于5m，以得到每根桩实际地质情况的准确数据。即由钻孔柱状图，可获得详细的地质情况，从而为每根桩基的设计提供可靠的技术数据。其中包括：查明每个桩孔的地层结构及分布特征；查明土洞、溶洞分布及大小、规模、连通程度、充填情况；查明强风化层厚度，溶洞顶板厚度；查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力；初步判断地下水类型、大小和流向。另外，要探明桩端以下岩层是否存在不良地质现象，以确定桩端的入岩深度；如有不良地质现象，应使桩穿过溶洞，进入下部岩层，确保桩端以下5m内地质均匀稳定（如进入完整稳定的中风化岩体）。
    2.2 桩基参数的设计
    根据“超前钻”补勘资料（钻孔柱状图），窑尾塔架基础、生料均化库基础、熟料库基础设计桩基规格为Φ1100mm，水泥磨和水泥库基础设计桩基规格为Φ1000mm。另外，根据地勘报告得到嵌岩桩设计参数（岩石的饱和单轴抗压强度标准值fak=46.00MPa）；根据建筑桩基规范JGJ 94—2008第5.3.9条可估算生料均化库单桩竖向极限承载力标准值为Quk=18400kN，实际单桩承载力通过实验桩确定。为使基桩达到设计所需承载力，要求成桩后桩身砼强度达到C40，建议采用C45砼浇筑，砼浇注前孔底沉渣厚度小于50mm。
    按照设计要求，生料均化库桩基础施工前进行Φ1100mm静载实验桩的施工和养护，然后采取图1锚索反力加载实验方案取得单桩竖向极限承载力为18800kN（Quk=18400kN）。实验证明，生料均化库可以按照设计图纸进行桩基施工；窑尾塔架基础、熟料库基础等，同样通过单桩竖向极限承载力实验后也证明可按设计图纸进行施工。
    2.3 采取机械冲孔灌注桩施工
    另根据地质勘察情况，上述桩基区域的地下水丰富。在没有岩溶桩基位置现场采取人工挖孔时，地下水的影响导致施工进度缓慢且存在不安全因素，排水与施工交叉又影响成孔质量等。因此桩型优先选择采用冲孔灌注桩，且通过设计计算选用桩径为1.0~1.10m。如生料库桩基的桩径为1.10m，并以场地内中风化元古代粉子山群大理岩（地层代号1 地基基本情况介绍山东烟台某水泥公司，于2009年7月设计建设500000t/d水泥熟料生产线配套120MW纯低温余热发电工程。该项目厂区原始地勘资料显示水泥窑和水泥磨主生产车间下部基础存在岩溶，溶洞深度一般2~80m，个别深度达到11.90m根据本次勘探揭露和已有资料揭示，场地勘探深度范围内分布的主要地层有：杂填土（Qml）层、耕土（Qpd）层、第四系冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土层、卵石层、粉质黏土层、红黏土层，元古代粉子山群（Pt1fzg）大理岩层等。场地内的地下水主要以潜水、岩溶裂隙水和岩溶水的形式存在。根据已有钻探结果，拟建场地内105个入岩钻孔中揭露有溶洞钻孔达31个，溶洞洞高在0.90～11.90m，见洞率为29.5％。岩溶发育的主要形态为溶洞、溶沟（槽）和溶蚀裂隙等。根据拟建（构）筑物的基础型式、承载力要求、场地各岩土层的工程性能和施工条件及技术经济对比，对拟建生料均化库、增湿塔、烧成窑尾塔架、熟料库、水泥磨、水泥库等建（构）筑物宜采用桩基。
    2· 岩溶区域桩基处理技术措施
    因水泥窑和水泥磨为重载车间，单桩受荷大（单桩竖向极限承载力标准值为Quk=1804000kN），如不能保证地基质量，将导致基础沉降不均或断裂等严重后果，进而影响建筑物和设备安全稳定。
    根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001），对岩溶发育地区采用嵌岩桩时应进行专门的桩基勘察，以查明溶洞大小和分布，确保桩端置于稳定的岩层中。为保证项目顺利实施，超前性把控溶洞基础施工技术质量，有效降低施工成本，该水泥公司组织勘察、设计、监理和建设单位等各方面的专家，针对岩溶区域地基情况确定合理的施工技术方案。根据初步的桩基和基础施工图纸，决定在每根桩基孔上采取“超前钻”补勘办法，进一步探明每根桩下的溶洞实际发育情况，为桩基设计提供准确详实的地勘资料；同时考虑采用冲孔灌注桩施工基础，以保证工程建设投资、进度、安全、质量。
    2.1 桩孔采取“超前钻”补勘措施。
    经研究决定，“超前钻”补勘措施的具体实施方案是：在每根桩孔钻1~3个“超前钻”补勘办法，其超前钻的钻孔深度控制进入稳定持力层不小于5m，以得到每根桩实际地质情况的准确数据。即由钻孔柱状图，可获得详细的地质情况，从而为每根桩基的设计提供可靠的技术数据。其中包括：查明每个桩孔的地层结构及分布特征；查明土洞、溶洞分布及大小、规模、连通程度、充填情况；查明强风化层厚度，溶洞顶板厚度；查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力；初步判断地下水类型、大小和流向。另外，要探明桩端以下岩层是否存在不良地质现象，以确定桩端的入岩深度；如有不良地质现象，应使桩穿过溶洞，进入下部岩层，确保桩端以下5m内地质均匀稳定（如进入完整稳定的中风化岩体）。   2.2 桩基参数的设计
    根据“超前钻”补勘资料（钻孔柱状图），窑尾塔架基础、生料均化库基础、熟料库基础设计桩基规格为Φ1100mm，水泥磨和水泥库基础设计桩基规格为Φ1000mm。另外，根据地勘报告得到嵌岩桩设计参数（岩石的饱和单轴抗压强度标准值fak=46.00MPa）；根据建筑桩基规范JGJ 94—2008第5.3.9条可估算生料均化库单桩竖向极限承载力标准值为Quk=18400kN，实际单桩承载力通过实验桩确定。为使基桩达到设计所需承载力，要求成桩后桩身砼强度达到C40，建议采用C45砼浇筑，砼浇注前孔底沉渣厚度小于50mm。
    按照设计要求，生料均化库桩基础施工前进行Φ1100mm静载实验桩的施工和养护，然后采取图1锚索反力加载实验方案取得单桩竖向极限承载力为18800kN（Quk=18400kN）。实验证明，生料均化库可以按照设计图纸进行桩基施工；窑尾塔架基础、熟料库基础等，同样通过单桩竖向极限承载力实验后也证明可按设计图纸进行施工。
                 
    2.3 采取机械冲孔灌注桩施工
    另根据地质勘察情况，上述桩基区域的地下水丰富。在没有岩溶桩基位置现场采取人工挖孔时，地下水的影响导致施工进度缓慢且存在不安全因素，排水与施工交叉又影响成孔质量等。因此桩型优先选择采用冲孔灌注桩，且通过设计计算选用桩径为1.0~1.10m。如生料库桩基的桩径为1.10m，并以场地内中风化元古代粉子山群大理岩（地层代号⑥3）层作为桩端持力层。
    机械冲孔灌注桩施工期间，遇到的疑难问题及解决措施列于表1。其中遇到溶洞时，现场桩基根据承载力大小和实际的溶洞情况，主要采用土、块石或C15砼填充等处理方式，然后再机械冲孔。

    通过以上保障措施，实施机械冲击成孔、清孔，监理验收合格后，再安装钢筋笼和导管，二次清孔测量孔深符合技术要求合格后再按图纸设计要求灌注砼并做好桩基养护。
    3· 实际桩基检测结果
    为保障基础施工质量和安全，桩基检测手段按建筑桩基规范JGJ 94—2008 要求进行；一般采用100%低应变，20%以上高应变，所有重要部位的桩基要进行抽芯取样检测。
    （1）低应变动力检测采用反射波法，采用ZK-7EⅡ基桩动测仪。如低应变动力检测生料均化库桩，经动测桩身砼平均波速4.02 km/s，变化范围3.47～4.34km/s，被检测的52根桩中Ⅰ、Ⅱ类桩分别占90.4%、9.6%。通过实际检测桩基本身质量符合规范技术要求，其他桩基检验合格率达到100%，全部达到Ⅰ、Ⅱ类桩质量要求。
    （2）钻芯检测桩身砼采用钻机取芯部完整岩样，实际检测结果是：桩基本身质量符合规范要求，桩基检验合格率达100%，全部达到Ⅰ、Ⅱ类桩质量要求。其中生料均化库基桩钻芯检验结果见表2。
                 
    4 ·结语
    （1）岩溶地基技术处理有很大的难度和复杂性，通过岩溶区域桩基方案论证，本项目采取桩孔“超前钻”的补勘探察，实现了超前控制，使地基处理环节的工期、投资、质量、安全等全方面得到了有效控制，且桩基施工工期比预计提前18d。
    （2）初步估算，此方案比大型机械开挖基础，再制作大体积混凝土基础至少要节省投资320 多万元，而且实施效果良好，施工安全可靠。此处处理措施，可为今后在岩溶地质条件建水泥厂项目时提供可借鉴的施工技术方案。