鉆孔灌注嵌巖樁的施工探討

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1、鉆孔灌注嵌巖樁的施工探討云南省有色地質(zhì)局三一O隊張忠成摘要：沖孔灌注樁是灌注樁的一種。灌注樁是直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。沖孔灌注樁是沖擊鉆成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成,主要用于巖土層中成孔,成孔時將沖錐式鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層,然后用掏渣筒來掏取孔內(nèi)的渣漿對于巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，沖擊鉆進(jìn)方法是嵌巖樁最有效的成孔方法，沖擊成孔工藝隨地層變化較大，沖孔樁成孔的成敗決定于成孔工藝的合理性。沖孔樁施工前應(yīng)對場地的地質(zhì)條件有詳細(xì)的了解，并針對巖溶特點做必要的準(zhǔn)備工作。本文以某工程為例，對巖溶地區(qū)樁基在施工

2、過程中遇到諸如漏漿、混凝土漏失、孔斜、單樁承載力不夠等問題做簡要分析，另外提出物探在巖溶地區(qū)施工勘察中的作用。關(guān)鍵詞：巖溶地質(zhì)；嵌巖樁；沖孔1工程概況某工程場地周圍為丘陵，緊鄰河流。場地地下水類型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙巖溶水，大氣降水和河流入滲為主要補(bǔ)給方式，人工開采為主要排泄方式。由于該地形復(fù)雜，地面高程變化較大，且受廠區(qū)排水設(shè)施滲漏補(bǔ)給，水位動態(tài)變化較大，勘測期間鉆孔地下水位埋深3.20～23.60m，據(jù)調(diào)查，常年最高地下水位埋深2.00m。根據(jù)前期工程所取地下水試驗結(jié)果表明：按《巖土工程勘測規(guī)范》（GB50021-2001）第12.2節(jié)，在Ⅱ環(huán)境干濕交替的

3、條件下進(jìn)行判定，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。該工程設(shè)計采用鉆孔灌注嵌巖樁，樁徑800mm，混凝土強(qiáng)度等級C25，樁端全斷面進(jìn)入中等風(fēng)化灰?guī)r1d～1.5d（d為樁徑）。2工程地質(zhì)條件①（Q4s），雜填土，雜色，主要成分為碎石、角礫、磚塊、黏性土，多為拆除原有建筑物所遺棄的建筑垃圾，少數(shù)為生化垃圾，松散，濕。揭露層厚為0.30～7.00mm，層底埋深0.30～7.00m。②（Q4a1+p1），黏土，灰色、褐黃等色，可塑，局部軟塑，含少量碎石、角礫，母巖成分為硅質(zhì)巖、燧石，粒徑一般在3～5mm，最大粒徑15mm，含量1

4、0%～15%，層厚1.70～9.70m，層底埋深2.20～12.70m，局部存在。③（Q4s1+p1），黏土，棕黃、灰黃、褐黃等色，硬塑，局部可塑。含大量碎石、角礫，母巖成分分為硅質(zhì)巖、燧石，灰色、灰黑色，粒徑一般在5～8mm，最大粒徑15mm，碎石含量為10%～40%，極不均勻，局部含量高達(dá)60%。厚度1.50～25.50m，層底埋深4.90～26.00m，該層在廠址區(qū)內(nèi)普遍分布。該層局部地段富集風(fēng)化煤泥層，灰黑色，硬塑。④（Q4e1），黏土，棕黃、黃褐等色，可塑。含大量碎石、角礫，母巖成分為硅質(zhì)巖、燧石，灰色，灰黑色，粒徑一般在2～7mm，最大粒徑10mm，碎石含

5、量7%～12%，極不均勻，局部含量高達(dá)25%。層厚1.00～17.80m，層底埋深11.50～31.70m。⑤－1層（P2h），硅鋁巖，深灰色，碎塊狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為高嶺石、石英、黃鐵礦、一水鋁石及絹云母。全風(fēng)化～中等風(fēng)化，最大揭露厚度15.30m，巖石結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，有參與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，礦物成分已基本變異，部分礦物風(fēng)化。局部存在。⑤－2層（Q4）巖溶填充物，黏土，棕黃、棕紅色，可塑，局部軟塑，含石灰?guī)r碎塊。該土主要分布于灰?guī)r的巖溶、裂隙中，為溶洞、裂隙等后期填充物。⑤－3層（P2h）石灰?guī)r，灰色，深灰等色，塊狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，為硅質(zhì)石灰?guī)r類，中等

6、風(fēng)化，細(xì)晶～隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀結(jié)構(gòu)，基本保持原有巖石顏色，礦物成分基本未變化，風(fēng)化裂隙不很發(fā)育，巖芯呈塊狀和短柱狀，質(zhì)純，質(zhì)硬，聲脆，結(jié)構(gòu)致密，不易擊碎。巖層產(chǎn)狀：傾向120°，傾角10°。3施工工藝分析3.1設(shè)計方案本工程設(shè)計單樁承載力特征值4000kN，800mm，混凝土強(qiáng)度等級C25，樁端入中等風(fēng)化灰?guī)r1d～1.5d，直徑16.5m范圍內(nèi)布樁94根，保證樁端以下3d范圍內(nèi)無軟弱夾層，裂隙溶隙溶洞。3.2施工控制溶洞的發(fā)育無規(guī)律可循，無論是水平方向還是垂直方向變化都很大，在樁基礎(chǔ)施工前，雖然多數(shù)工程對每根樁均進(jìn)行了超前鉆探勘察，但仍然難以掌握溶洞的發(fā)育規(guī)律及規(guī)模，

7、無法準(zhǔn)確判斷巖溶發(fā)育形態(tài)、深度和范圍，使施工風(fēng)險極大。在以往施工的工程中，經(jīng)常遇到超前鉆已提示設(shè)計樁底以下3倍樁徑或5m深度范圍內(nèi)為完整巖層，未發(fā)現(xiàn)溶洞，但在樁基施工完成后進(jìn)行抽心檢測時，有些樁的樁底以下又發(fā)現(xiàn)溶洞，有些溶洞規(guī)模還較大，使樁基承載力難以達(dá)到設(shè)計要求。成孔過程中漏水、漏漿由于溶洞的大小、分布、走向等地質(zhì)資料反映不可能十分準(zhǔn)確，施工過程中往往出現(xiàn)一些意外情況，在鉆進(jìn)過程中因突然漏水、漏漿導(dǎo)致孔內(nèi)水頭迅速下降，導(dǎo)致護(hù)筒擠壓變形或塌孔、埋鉆，甚至地面大范圍沉降等重大安全事故。成孔事故多，由于巖溶地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在施工