摘要：在人工挖孔樁成孔施工過程中遇有非適應(yīng)性巖土層的情況是普遍存在的，但如何既安全，又經(jīng)濟(jì)將成孔施工達(dá)到設(shè)計的要求，本文就南京地區(qū)某工程5#、6#幢工程樁采用人工挖孔樁成孔遇有非適應(yīng)性的巖土層成孔處理情況作一簡述，以供出現(xiàn)類似地質(zhì)情況參考。

　　關(guān)鍵詞：人工挖孔樁,非適應(yīng)性巖土層,成孔施工

　　一、工程概況

　　南京地區(qū)某工程擬建六幢小高層住宅樓，剪力墻結(jié)構(gòu)，有地下室，箱式基礎(chǔ)，一層為架空層。原設(shè)計其地基采用先張法預(yù)應(yīng)力薄壁管樁，因擬建5#、6#幢場地上空有高壓線，樁基施工時該高壓線暫無法遷移，大型機(jī)械無法進(jìn)場施工，故設(shè)計變更為人工挖孔樁。

　　二、工程勘察報告顯示的巖土層結(jié)構(gòu)分布特征(摘要)

　　擬建場地巖土層自上而下分述如下：

　　(1)雜填土;

　　(2)-1粉質(zhì)粘土：灰黃、灰褐色。飽和、可塑，中壓縮性;

　　(2)-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土：灰黃色、灰色，飽和，流塑，局部軟塑，中壓縮性。埋深2~10米;

　　(3)-1粉質(zhì)粘土：灰黃色、黃褐色，飽和，可塑，中壓縮性;

　　(3)2粉質(zhì)粘土：褐黃、黃褐色，飽和，可硬塑，中壓縮性。該層土底部夾有少量基巖風(fēng)化巖屑;

　　(4)強(qiáng)風(fēng)化長石石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖：黃褐色、褐黃色、紫紅色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，，因富含地下水，大多已砂化，呈流砂狀，埋深20~25米;

　　(5)-1中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色，巖石風(fēng)化較弱，結(jié)構(gòu)完好，巖芯呈短柱狀~柱狀，塊狀結(jié)構(gòu)。

　　三、人工挖孔樁成孔與非適應(yīng)性巖土層、地下水分析及施工方案

　　3.1 遇不良地質(zhì)條件時人工挖孔樁技術(shù)的處理-理論分析

　　人工挖孔樁技術(shù)通常適用于淺基礎(chǔ)處理，在地下水位較低、具備土質(zhì)承載力較高的粘性土、砂礫、卵石層以及強(qiáng)風(fēng)化層的地區(qū)容易施工。近年來，由于人工挖孔樁技術(shù)的高承載力和便于施工的優(yōu)勢，該技術(shù)得以在許多地區(qū)廣泛應(yīng)用。然而，在遇到不良地質(zhì)時，如何處理，一直是施工人員關(guān)注的一個難題。

　　3.1.1 地下水的處理

　　在深基礎(chǔ)施工的過程中，地下水是在采用人工挖孔樁技術(shù)時通常要面臨的一個問題。由于在挖孔樁施工中,需要穿越雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、砂土層等, 經(jīng)常會遇到開挖坍塌現(xiàn)象, 造成護(hù)壁困難。特別是在含水層中，由于人工開挖時含水層中的水的平衡狀態(tài)被打破，導(dǎo)致周圍的靜態(tài)水流入到孔中。在施工的時候，需要將水排出，給操作帶來不便。

　　在排水的時候需要具體問題具體分析。如果地下水量不大，可以選擇潛水泵抽水并同時進(jìn)行開挖施工，在成孔后澆筑相應(yīng)段的護(hù)壁砼;如果地下水量較大且挖孔樁不太深，而用施工孔自身水泵抽水時不易開挖，此時可以考慮在場地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井以便降水分流。此外，如果地下水量較大，同時挖孔樁又較深，此時采用上述的方法不能有效的解決成孔的問題，需要從施工順序考慮起，在對周圍的樁孔抽水的同時，采用類似于沉井的方法對護(hù)臂進(jìn)行施工。這個時候，需要注意保證每次的開挖量不要過大，控制在10到20厘米之間。每開挖一次就將護(hù)臂下沉一次，下沉的時候需要三臺油頂均勻布置且同時作用以保證護(hù)臂能垂直下沉。在護(hù)臂下沉就位以后，停止挖孔，及時澆筑已下沉段的護(hù)壁砼。

　　3.4.2 流砂和淤泥質(zhì)土層的處理

　　在施工過程中，如果遇到細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)，加上地下水的作用，就容易形成流砂。流砂會影響施工的質(zhì)量和安全性，因此，有必要探討在遇到流砂的情況下，如何處理以保證施工得以安全和順利的進(jìn)行。

　　如果流砂情況不嚴(yán)重，通常可以采取的措施是減少每次開挖深度，如將開挖深度縮短為0.5米，并及時對護(hù)臂進(jìn)行混凝土灌注，減少挖空壁的暴露時間。如果流砂的情況較嚴(yán)重，此時可以采用下鋼套筒的辦法，同時減少開挖深度。套筒安裝后立即支模澆注護(hù)壁混凝土。

　　此外，在施工的過程中，還經(jīng)常會遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層。對此，可以利用木方、木模板等支擋，同時縮短每一次的開挖深度并及時澆筑混凝土護(hù)臂。支擋的木方、木模板等要沿周邊打入底部不少于0.2米深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護(hù)壁后面，可斜向放置，雙排布置，互相反向交叉，能達(dá)到很好的支擋效果。

　　3.2 對于本工程的非適應(yīng)性巖土層、地下水的分析以及施工方案

　　3.2.1 該擬建地區(qū)的地質(zhì)工程勘察報告

　　1、(2)-2層為流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，且水平和垂直滲透系數(shù)較高，此層為非適應(yīng)性的土層，因(2)-2層埋藏較淺，施工時可降低井口標(biāo)高。

　　2、(4)強(qiáng)風(fēng)化長石石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，因富含地下水，大多已砂化，呈流砂狀，且埋深較深(20~25米)，對非適應(yīng)的巖土層要預(yù)防在先，要針對不適應(yīng)的淤泥層、流砂層擬定施工方案。

　　3.2.2 流砂層、淤泥層施工方案：

　　1.鋼護(hù)筒護(hù)壁法

　　鋼護(hù)筒采用5mm厚鋼板切割拼裝而成。鋼護(hù)筒的整體剛度較差，拼裝大孔徑的樁孔護(hù)壁尤其如此，因而只適宜用于流砂、淤泥層厚度較小的樁孔。具體做法是根據(jù)樁孔中需要護(hù)壁的上口和下口尺寸，在地面上將鋼板切割成一定形狀和大小的梯形等小塊，加工成適宜弧度，在兩側(cè)拼裝連接邊預(yù)留長方形連接孔，以便孔下螺檢連接并保證樁孔直徑。鋼護(hù)筒在分片下孔前要試拼裝，當(dāng)樁孔將挖至流砂層上表面時，將鋼護(hù)筒分塊吊下，在孔下拼裝成型后繼續(xù)下挖，下挖過程中配以水泵抽水，邊挖邊使護(hù)筒下沉。上下兩相鄰鋼護(hù)筒就位后，在搭接縫隙處可填灌素混凝土，以增加接頭處密封性和縱向穩(wěn)定性。

　　2.孔下預(yù)制鋼筋砼沉筒護(hù)壁法

　　流砂層厚度大的樁孔鋼筒所受壓力大，易變形，難以阻擋流砂，樁孔尺寸很難滿足設(shè)計要求，鋼筋籠下放困難，通過將砼沉井(沉管)加以改進(jìn)，作為護(hù)壁。

　　本工程中無法在孔口外或加工廠預(yù)制套管，因為若要使樁孔尺寸不減小，預(yù)制套管便無法從孔口下放，為此提出在處理流砂層時，提前做擴(kuò)大護(hù)壁，在孔下做砼內(nèi)滑模套管，待此套管砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，邊挖邊沉。關(guān)鍵有以下三點(diǎn)：其一，確定提前做大護(hù)壁的準(zhǔn)確位置和合理高度，既要滿足順利通過流砂層的需要，又要避免因提前擴(kuò)大頭高度過大，增加樁身砼的澆筑量。經(jīng)分析和實施比較，提前擴(kuò)大護(hù)壁高度在2m左右較為適宜，有利于孔下制作砼護(hù)筒的支模和澆筑砼及保證形狀的規(guī)則性;其二，預(yù)制砼護(hù)筒的外模支設(shè)既要保證砼護(hù)筒外壁的形狀尺寸和表面基本平滑，還必須在挖取砂層時保證其容易脫落，使之易于分離，并順利下沉;其三，因所穿越砂層流動性很大，故保證上下護(hù)筒的連接牢固和密封性十分重要，將上下兩節(jié)套筒的鋼筋用彎鉤連接，并在圈口做成企口連接，效果較好。

　　四、結(jié)論

　　本文以南京某地區(qū)的施工工程為案例，分析了在采用人工挖孔樁技術(shù)進(jìn)行成孔施工時所遇到的問題，即在采用人工挖孔樁技術(shù)進(jìn)行施工時，對于遇到非適應(yīng)性巖土層應(yīng)該如何處理。對此，本文對于實際的巖土層狀況進(jìn)行了分析，對于流砂層和淤泥層的施工提出了相應(yīng)的解決方案，即鋼護(hù)筒護(hù)壁法和孔下預(yù)制鋼筋砼沉筒護(hù)壁法，并對于兩種方法的具體操作給出了詳細(xì)說明。本文的研究為廣大的施工人員在今后的人工挖孔樁成孔技術(shù)施工過程中遇到的類似的問題提供寶貴的經(jīng)驗，也有利于人工挖孔樁技術(shù)的不斷發(fā)展。

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