人工挖孔樁常見地質問題分析

人工挖孔樁常見地質問題分析

人工鉆探樁價格低廉，彈性性能可靠，不需要大型設備。施工操作簡單，占地面積小，可以在大面積進行施工?？梢灾苯訖z查樁底巖土層，施工質量可靠，單樁支撐高，無污染、振動、噪聲等優(yōu)點。缺點是容易受一些復雜地質情況影響，單樁施工速度較慢，勞動強度較大，安全性較差。難點是對不明地質狀況的處理。以筆者所在的城市為例，平頂山市已建和在建的農村公路大中橋大部分采用人工挖孔灌注樁基礎，平頂山境內幾條高速公路上一些地質情況好的也采用該種施工技術，這主要是該地域的地質條件等因素決定的。但在人工挖孔樁施工中，經常也會遇到實際地質情況與設計地質勘探資料不相符合，幾種復雜地質的情況，如豐富的地下水，較厚的流砂層或砂礫層，穿過強風化層、穿過軟土地基及淤泥層，就很容易出現(xiàn)涌砂塌孔等現(xiàn)象，嚴重的根本無法成孔。輕者影響施工進度，重者造成質量和安全事故。本文著重介紹了幾種復雜地質情況下總結的的挖孔樁施工措施，可供類似工程借鑒。1.樁錨施工方法特點平頂山市縣鄉(xiāng)公路近幾年設計施工的大中橋基本為樁基礎，設計樁長在16米左右，有摩擦樁，也有嵌巖樁，施工方法一般挖孔施工的較多。挖孔過程中出現(xiàn)過復雜的地質情況，總結有多年淤積砂礫層和砂層、有淤泥層，有粘土層、有強風化層、有微風化巖層、有地表水,也有地下水位等。2.人工鉆探技術的選擇施工前需要認真分析挖孔樁處地質鉆探資料，遇到厚的砂性土層、流砂層、淤泥層、強風化層，都要先加固，后施工。具體問題，具體解決。3.一些復雜地質條件下的人工鉆探樁技術3.1地下水的影響。地下水對人工采礦和鉆孔的施工影響最大。如果條件允許，首先考慮中斷水源并關閉水流。其次，應考慮采取可靠措施3.1.1如果地下水量較小，它們通常是頂部的洪水泛濫，分布在頂部的填充區(qū)。地下水對設計影響不大，可以采用表面清晰的雨水排放可進行單樁樁內潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁，然后繼續(xù)下一段的施工。3.1.2循環(huán)施工法當用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從施工順序考慮，采取對擬開挖樁周圍樁孔同時抽水，或一排樁中先抽地勢低的樁孔中的水，以減少開挖孔內的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。該工程挖孔樁均為12米，屬淺樁，在一排樁中采用順序降水的辦法，將水位降至砂卵石層下面。但有時這種降水會引起樁位偏移甚至引起坍孔，因此在降水過程中必須密切觀察地貌情況變化，如有異常情況，應立即停止施工。可采用在孔口周圍壓密注漿方法來防止土體沉降及位移。3.2細砂細砂地層開挖流沙對挖孔樁的影響可以說是最難處理、最致命的，在開挖時，如遇細砂，粉砂層地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時會發(fā)生井漏，造成質量和安全事故，因此要采取有效可靠的措施。3.2.1網片護砂樁基當孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時，可用紡織袋土逐漸堆堵，編制的竹排或鋼筋網片或用稻草或草袋短木樁臨時擋砂,每三十公分支護一截護，形成樁孔的外壁，并控制保證內壁滿足設計要求。3.2.2護壁混凝土澆筑首先考慮采用下沉式施工，工期短，造價成本能降到最低。施工方法：預制混凝土護壁，注意預制護壁上要用小口徑PVC管預留滲水孔，邊下挖邊下沉護壁邊用泵抽水，把水位控制在施工底面左右。采用24小時施工，到底后迅速澆注速凝砼封底。另外常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當的肋條，相互用螺栓連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即支模澆注護壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖擊后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應用到已完成的混凝土護壁的最下段，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現(xiàn)象。3.3水泥砂漿挖孔進入強風化巖層，巖層風化速度過快而護壁又跟不上可能會導致坍孔，所以在進入巖層時就應該準備好水泥砂漿，一邊下挖一邊將暴露出來的巖層用水泥砂漿抹面，以防止新鮮強風化巖層長期暴露在空氣中而引起不良結果。3.4節(jié)約護壁成本對于淤泥、軟土層的人工挖孔樁，一般采用常規(guī)的混凝土護壁來施工，容易成孔，節(jié)約護壁成本?；炷磷o壁模板采用厚度δ=5mm的組合式鋼模板拼裝組合而成，每一施工段高度，一般取0.8m～1.0m左右，采用和樁身混凝土同標號的C25混凝土，混凝土用機械攪拌，用吊桶吊入，人工澆筑，用鋼釬或鋼管振搗密實。4.挖掘地板和護壁的結合施工4.1護壁、砂漿、流砂層施工段對于孔內的粘土、淤泥、流砂層，可用鐵鍬配合洋鎬便可開挖?？變韧谕敛捎梅侄伍_挖方式，對于粘土層，一般0.8m～1.0m為一個施工段，做完混凝土護壁，待混凝土護壁有一定強度后，才能進入下一施工段；對于淤泥、流砂層，一般0.4m～0.5m為一個施工段?；炷磷o壁一般施工至中風化巖面，微風化巖層不需另加混凝土護壁，可以自身穩(wěn)定。4.2風化和中風化巖石的挖掘方法由于強風化巖層、中風化巖層的厚度較厚，最厚的地方達6m，為了加快施工進度，采用風鎬來開挖，用電動空壓機供應壓縮空氣。4.3工程特點的影響堅硬致密微風化巖層采用風鎬來開挖，進度相當緩慢，每天只能下挖10cm～20cm，遠遠不能滿足工期要求。同時由于人工挖孔樁入巖爆破施工時，自由面狹小、作業(yè)面較深、巖石的夾制力較大，中風化層以上地段成孔時，受流沙、流泥的影響，有些地段護壁質量較差抗震能力小。所以孔樁入巖爆破宜采用小直徑淺孔微差爆破。4.3.1風鉆供風系統(tǒng)采用風鉆打孔，鉆孔直徑為38～45mm，鉆孔深度為1m，鉆桿用合金工具鋼，鉆桿長度隨打入深度不同而更換不同長度的鉆桿，風鉆供風采用6～10m3移動式柴油空氣壓縮機，風壓為0.5Mpa。4.3.2高聚物乳化試劑考慮到鉆孔爆破時，由于受潮濕和地下水等影響，選用耐水乳化炸藥，一般選用2#巖石乳化炸藥，炸藥藥卷直徑32mm，每卷重200克?？讟恫捎门谘郾齐娏ζ鸨ā?.3.3炮眼藥劑的控制即：L=1ma=0.4mb=0.4m,應根據工程地質情況，區(qū)分強—中風化層、中—微風化層、微風化層等不同巖層來控制炮眼炸藥的用量。4.3.4炮眼裝藥量的測定裝藥量根據公式Q=η·L·q計算并根據實踐經驗進行調整。式中：Q-各個炮眼的裝藥量，取kg;η-炮眼裝藥余數，取0.5～0.65;L-炮眼的長度，取米；q-每米炮眼的裝藥量，取0.95kg/m。炮眼采用連續(xù)反向裝藥結構；堵塞用舊麻團進行堵塞。用電雷管爆破；孔之間的電雷管采用串聯(lián)方式連線。起爆順序先掏槽眼，再周邊眼順序進行，用電雷管分段控制。4.3.5安全防護孔樁爆破工作面均在地表以下10m以下，在爆破孔樁口用木板覆蓋，并加壓砂袋，以防止爆破飛石飛出地面。4.3.6．對于實際樣品，是進行測定因此，發(fā)現(xiàn)瞎炮應指派有經驗的炮工，采取確保安全，力求簡單有效的方法及時進行處理；不能及時處理的瞎炮，應設置安全標志，并采取相應措施；對于難于處理的瞎炮，爆破工作領導人要親自指導，檢查和清理殘余未爆材料，確認安全后，方可拆除警戒標志，進行施工作業(yè)。5.標準質量要求測定總結以上對人工挖孔樁實施的技術控制，在對成樁進行的超聲波試驗證明，人工挖孔樁滿足設計要求，達到了質量檢驗評定