巖溶地層成孔旋挖施工工藝分析.doc

1、巖溶地層成孔旋挖施工工藝分析施工工藝論文-工程論文文章均為WORD文檔，下載后可直接編輯使用亦可打印一一摘要：以景德鎮(zhèn)某基坑支護工程項目為例，介紹了旋挖在成孔過 程中遇到溶洞、斜巖、灰?guī)r等復(fù)雜地層的成孔工藝，為此后旋挖在巖 溶地區(qū)樁基施工提供一種新的施工思路。關(guān)鍵詞：旋挖成孔；溶洞；斜巖；灰?guī)r1工程概況景德鎮(zhèn)某基坑支護工程基坑深15m,支護樁直徑為1.2m,樁長24m,支護方式采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐。據(jù)地勘報告顯示，場地地層屬于典 型的喀斯特地貌，分布有填土層、粉質(zhì)黏土層、卵石層、灰?guī)r、夾層， 且多處見溶洞，大小不一，層厚0.614m,溶洞內(nèi)有流塑體填充，充 填物多以黏性土為主，伴有少量碎石。地

2、下穩(wěn)定水位埋深2.33.4mo 地層種類較多，性質(zhì)較不均勻，屬于中等復(fù)雜地基。場地地層10m 以下大而積分布著較硬的灰?guī)r，強度己經(jīng)達到了 60MPa,主要成分為 沉溺灰?guī)r，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD值為60%,中厚層狀，巖體結(jié)構(gòu)類型 為長柱狀，層狀構(gòu)造，巖芯呈長柱狀、柱狀，顏色為灰色和肉紅色, 裂隙較發(fā)育，碳酸鹽脈較發(fā)育。巖體基本質(zhì)量等級為國級，屬較堅硬 巖。本工程支護樁施工成孔為旋挖鉆機，旋挖在此地層施工具有不可 預(yù)見性、施工安全風(fēng)險大、功效低的特點，在施工過程中經(jīng)常會遇見 斜巖、溶洞、灰?guī)r、夾層等復(fù)雜地質(zhì)情況，也極易遇到卡鉆、漏漿、 塌孔、混凝土超方等施工事故。2復(fù)朵地層解決方案2.1溶洞木工程原

3、計劃采用先進行旋挖灌注樁施工，再進行高壓旋噴樁止 水施工，但在實際施工過程中遇到溶洞流塑體，溶洞填充物多為含水 量較大的黏性土，大量涌進孔內(nèi)，旋挖鉆機越掏涌進的越多，難以成 孔，且混凝土超方嚴(yán)重；土層易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，塌孔樁需要回填重新 再打。施工效率極低，項目成本急劇增加。項目部經(jīng)綜合考慮，決定 改變施工工序，采用先進行高壓旋噴樁施工，加固土體，填充溶洞, 固化流塑體，再進行旋挖支護樁施工，配合AB-復(fù)合高黏膨潤土攪漿， 泥漿護壁工藝。此番改變高壓旋噴樁與支護樁施工先后順序，對施工 現(xiàn)場高壓旋噴樁的成樁質(zhì)量提出了更高的要求，不僅要做到基坑開挖 后的止水帷幕效果，還要做好加固土層以及填充溶洞固化

4、流塑體的效 果，為后續(xù)旋挖成孔提供優(yōu)質(zhì)的地層狀況。如此，旋挖成孔可操作性 強，成孔效率得以提升。高壓旋噴樁施工過程中，在灰?guī)r及溶洞地層 中容易出現(xiàn)水泥漿流失、不返漿的情況，極易造成旋噴樁水泥用量不 足，間接降低了止水效果，同時也不能保證溶洞的填充效果及土層加 固效果，對于這種情況，在巖溶地層范圍內(nèi)旋噴樁需要進行二次復(fù)噴 處理，重復(fù)旋噴前需對水泥漿濃度適當(dāng)加大，注漿管提升速度適當(dāng)降 低，才能保證溶洞的處理效果。在旋挖鉆進的過程中遇到有溶洞的地 層，選用雙底門截齒鉆頭，輕加壓鉆進，緩慢進尺，防止出現(xiàn)斜孔現(xiàn) 象，在提鉆的過程中經(jīng)過溶洞地層，也需要緩慢提鉆，防止出現(xiàn)卡鉆 的情況。2.2斜巖溶洞頂部的灰

5、巖層巖面變化較大，呈斜面的狀態(tài)，稱之為斜巖（見 圖l）o在鉆到這樣的地層時，如果進尺過快，加壓較大容易出現(xiàn)斜 孔，之后把斜孔校正，需要多花費近兩倍的時間，極大地降低了成孔 效率，增加了成本。遇到有斜巖的地層，需要及時把旋挖鉆機的鉆具 更換為筒鉆，在掃孔后下鉆，起初在剛開始鉆進的過程中一定要“減 壓鉆進，采用“吊打的進尺方法，緩慢進尺，在實際施工時除了要 結(jié)合地勘報告提前判斷溶洞出現(xiàn)的位置，還需要仔細(xì)觀察鉆渣，用筒 鉆上的截齒將斜巖磨平，在進尺過程中要多加觀測旋挖鉆機的垂直情 況，保證成孔的垂直度，這個過程相對耗時，但對于斜巖這種地層成 效顯著。2.3灰?guī)r據(jù)地勘報告顯示，木工程施工場地地層10m

6、以下大而積分布著較 硬的灰?guī)r，支護樁施工的入巖深度達到了 10m,如此大直徑灰?guī)r地層 的鉆進，對設(shè)備提岀了更高的要求，一般需要扭矩在360kNm以上的 設(shè)備才可以完成施工作業(yè)。因此，旋挖鉆機選用360以上的機型，鉆 桿選用適合打硬層的機鎖桿，鉆具一般采用筒鉆與雙底門截齒鉆。在 灰?guī)r的鉆進過程中需要把鉆具更換為筒鉆，旋挖在進尺中需要適當(dāng)加 壓，筒鉆旋轉(zhuǎn)緩慢進入巖層，在進尺達到預(yù)定深度，鉆桿鎖點解開, 反轉(zhuǎn)，將巖柱掰斷，提鉆將巖柱提出孔外，如果筒鉆反轉(zhuǎn)不能將巖柱 掰斷，需要及時檢查截齒的磨損情況，將磨損嚴(yán)重的截齒更換，重新 再試；如此還是不能將巖柱掰斷的，就需要更換鉆具，改換雙底門截 齒鉆進尺，將

7、巖石磨碎進入鉆具中提出，在灰?guī)r地層中雙底門截齒鉆 與筒鉆交換使用，配合進尺，成孔效率明顯提升。在灰?guī)r地層旋挖成 孔,鉆具的截齒磨損較為嚴(yán)重，需要多加觀察，將磨損截齒及時更換， 以免影響成孔效率。本工程選用的筒鉆是為適應(yīng)本工程地質(zhì)條件專門 定制出的筒鉆，鉆齒選用的截齒母體為42銘鉗鋼材質(zhì)且嵌有堅硬的 合金，選用加密截齒，一組4個截齒，1個內(nèi)齒、2個中齒、個外 齒，如圖2所示，共5組，增加了灰?guī)r進尺的穩(wěn)定性。旋挖鉆機輸出 的扭矩和施加的壓力都凝聚在截齒上，通過截齒角度的大小決定著巖 而與截齒的接觸而積，對巖面進行切削，形成切入能力，調(diào)小角度可 以增加截齒與巖而接觸而積，從而降低壓強，降低切入能力，

8、但利于 扭矩徑向切削；調(diào)大角度就減小了截齒與巖面的接觸而積，從而可以 提成壓強，提升切入力，但扭矩徑向切削阻力變大，容易使截齒磨損 變形或折斷。因此定制筒鉆截齒的角度要結(jié)合軸向施加壓力、徑向扭 矩、截齒木身的力臂以及巖層等各方而因素，在4565。之間經(jīng)過不斷 調(diào)試，找出合適本巖層的截齒角度。3結(jié)語本項目所采用改進工藝后實際的成孔效果顯著，由此證明，選用 合適的鉆具配置以及正確的施工工藝，既可以提高成孔效率，又可以 節(jié)約工期，有效降低了項目成本，具有較高的實用價值，旋挖鉆機成 孔作為一種先進的大直徑鉆孔灌注樁施工工法，目前已廣泛運用于我 國各種地域的樁基成孔。參考文獻龔成中何春林.巖溶地區(qū)樁基施工常見問題分析J.山西建筑,2007, 33 (12)： 9