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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(duì)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(shí)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(diǎn)做必要的準(zhǔn)備工作。本文以某工
2、程為例，對巖溶地區(qū)樁基在施工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(dòng)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(yàn)結(jié)果表明：按《巖土工程勘測規(guī)范》（G
3、B50021-2001）第12.2節(jié)，在Ⅱ環(huán)境干濕交替的條件下進(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(jì)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
4、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10%～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
5、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
6、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(jì)方案本工程設(shè)計(jì)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。
7、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，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(xiǎn)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(jì)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(shí)，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(jì)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
8、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
