旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工方法研究论文_宣震宏

宣震宏

浙江省建工集团有限责任公司 浙江杭州 310000

摘要:众所周知,我国土岩地区的地质构造较为复杂,凭借着特殊的地貌特征在我国建筑行业占有重要的位置。基于该种复杂的地貌对地基成桩的施工建设较为不利。因而需要采取旋挖钻孔注桩这一新型技术对土岩地区进行建造。当前旋挖钻孔注桩技术在我国建筑行业应用广泛,凭借着其适应性与兼容性强,稳定性佳的特点迅速成为我国建筑行业最具有研究价值的技术之一。因此,本文围绕旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工方法展开探究,分别从:我国土岩地貌特点概述、我国旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工出现的常见问题、针对我国旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工常见问题的处理措施三方面进行分析,以此提出对该课题的有效研究方法,以供参考。

关键词:旋挖成孔;灌注桩技术;土岩地区施工

前言

随着当今社会建筑行业的飞速发展,我国的施工技术为充分的适应时代发展的潮流不断的进行提升。中国幅员辽阔,国土面积位居世界前列,存在种类繁多的地质景观。其中最具有代表性的就是土岩地区地貌。土岩地区地貌凭借着存在较大的不稳定性与不安全性,在此地进行建筑施工,用普通的工艺技术根本无法达到理想的效果。因此,针对这样的特殊情况应采取特殊的方法来进行有效的应对。其中旋挖成孔灌注桩技术凭借着自身具有超强的适应性与稳定性,能够充分的适应地质恶劣的土岩地区地貌,并根据该地区的地貌特点进行地基成桩,以便于充分的保证地基的安全性与稳定性,对提升特殊地质环境有着积极的影响。

一、我国土岩地貌特点概述

(一)岩体面突出不规则

土岩地区地貌的最主要的特点是岩体面突出不规则,并且岩面与岩面之间的分布差异较大,呈现高地不平的分布,且坡面异常陡峭[1]。这样的地貌在我国被称作为喀斯特地质地貌。基于该种特征的地貌类型,在此地进行建筑施工,难度系数相对较大,并且不利于使用地基基础桩。此外,由于其岩体面突出不规则导致使用端承桩或嵌岩等强度较大的地基桩也无法保证地基的稳定性与承载力。必须要充分的对实际地质进行深入了解,进而制定符合实际的计划。

(二)具有可溶性,发育变化明显

我国土岩地区的地质主要是由石灰岩构成,本身具有一定程度的可溶性,并且石灰岩岩层及其错综复杂,发育变化明显,对于建筑施工面临着巨大的挑战[2]。我们在生活中经常能看到该种岩石构成的地质地貌景观,例如溶洞等。因此,在此地进行施工灌桩存在一定程度的不稳定性,会对建筑物与人员造成极大的安全性问题。

二、我国旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工出现的常见问题

(一)溶洞问题

我国土岩地区旋挖钻孔灌注桩施工最常见的问题就是溶洞问题[3]。首先,灌注桩平面范围内一面是岩石,一面是需要充填的部分。应考虑需要充填的一面是否存在需要充填的可能。针对此种情况下的溶洞通常在勘察的过程中不易被发现,当旋挖钻孔进行钻入是才会表现出钻齿崩落的现象。

其次,灌注桩的平面范围内是溶洞,此种类型的溶洞在勘察的过程中会被发现。但如果溶洞的高度过高,或者大于桩径的一倍以上,那么旋挖钻孔的钻头需要实现经过处理,以免在进行钻孔的过程中对施工技术带来极大的不利影响。

图一 溶洞填充示意图

(二)孔壁坍塌问题

首先,孔壁坍塌问题的成因,一般情况下都是由于地层钻进导致的[4]。由于土岩地区的地貌的特殊性使得岩土分界出易发生坍塌现象。主要是由于土岩下部的岩石密度较大,较为坚硬,岩土分界处界线的不规则分布使得水流将分界线的土质冲击的较为松散,然而一旦进行钻孔就会加速地下水在岩土分界处的流动,分界线上的土体被水冲刷或者浸泡后垮塌,使得孔壁面积增大。

其次,在旋挖钻孔的过程中,钻孔较为频繁,对孔壁的扰动影响非常大,虽然表面的泥浆起到护壁的作用,但无法缓解钻孔钻进对孔壁的伤害。因此,在城区建筑施工中,场地较为狭小并且环保与文明施工意识较强的施工队,基本上没有采用泥浆护壁。并且,在近年来根据调查,有超过一半的灌注桩都存在岩土分界处孔壁坍塌的情况。

(三)钻孔偏斜问题

由于土岩地质的岩土分界线不规则分布,导致岩土出现软硬不均匀,并且岩层倾斜角度不一致的情况,导致旋挖钻孔钻进的参数显示不当,发生钻孔倾斜的问题,严重影响建筑施工的安全性与稳定性[5]。因此,岩土分界线出土质的软硬不均与岩层角度倾斜是造成钻孔倾斜的主要成因。

三、针对我国旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工常见问题的处理措施

(一)溶洞问题处理措施

根据上述溶洞出现的问题,有效的解决措施。首先,在旋挖钻孔的过程中,一经发现及时停止施工进度,因为在施工的过程中无法判断溶洞的实际大小,可以先钻进超过一倍以上的桩径进行测试,如果并未揭穿溶洞,可以先对溶洞内部插入导管后对混凝土投入部分毛石,待混凝土强度超过原有基础上在进行钻孔施工,针对该种情况可重复运用该方法直到达到溶洞底板以下为止。

其次,对于连续的对层溶洞或大型溶洞,可以采取全护筒钻孔穿过溶洞,或者采用高压喷射枪注浆到溶洞内进行填充。

图二 混凝土灌注桩溶洞施工

(二)孔壁坍塌问题处理措施

根据上述孔壁坍塌出现的问题,有效的解决措施。首先,如果孔壁坍塌的土层在六米左右,就应该采用下钢筒到基岩面较深的位置进行处理,此种方法较为简单有效。其次,如果孔壁坍塌的土层在六米以上,就需要采用全护筒跟进的方法进行,这种处理方式受设备的大小规格影响,需要准备一同规格的灌注桩和一定数量的钢护筒,但在一定程度上会增加工程的投入成本。针对这一现象,有效的解决措施是在混凝土顶面超过坍塌面的位置投入填充物,待混凝土达到一定的强度时在重新钻入,只有经过此种方式的处理,才会杜绝孔壁出现坍塌情况,保证灌注桩的进度与质量能够达到预期的理想效果。

(三)钻孔偏斜问题处理措施

根据上述钻孔倾斜出现的问题,有效的解决措施。首先,对于岩角倾斜度小于45度的接合面,应在旋挖钻孔进入到岩土分界线时采取小一些的钻头接着分界线钻到桩径,然后,在采用与桩径大小一致的钻头在岩土分界线更深的位置运用正常的速度钻进。对于岩角倾斜度大于45度的接合面,处理的方法则正好相反。

其次,针对在灌注桩平面一半是岩石,一半是填充物易造成钻孔倾斜的情况,最有效的处理方法是采用轻压慢钻的方式,调整钻头的高度和实际距离,待钻进到岩体后再慢慢进行钻进,如果溶洞的高度大于钻头的高度,则需要采用处理溶洞的方式继续钻进处理。此外,对于垂直度要求较高的灌注桩,在具体钻进5厘米左右就要进行对钻孔的调整,查看是否存在倾斜的现象,如果存在偏差的情况,则可以采用筒钻轻压慢钻修孔的方式以达到垂直度的要求。

结论

总之,通过上文详细的论述,由此可见,我国土岩地区所采用的新型旋挖灌注桩施工技术对现今我国建筑行业的影响颇深,并且一直不断的进行自身的优化调整,保持稳定发展。但机遇与风险是并存的,该技术在发展的过程中也存在来自地质方面不断的挑战。因此,只有在施工前充分的对该地的工程情况与水文情况充分的分析,制定合理的预防计划并及时调整,始终坚持一切从实际出发的原则进行,才能保证最终工程的施工安全与质量能够达到合理的预期。望此次的研究与分析能够得到当今社会建筑行业的广泛关注,以作参考依据使用。

参考文献

[1]何正勇.岩溶地区旋挖成孔灌注桩常见问题及处理措施[J].资源信息与工程,2016,31,(6):125-126.

[2]孙忍先,李东阳.旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工方法研究[J].施工技术,2016,(9):187-189.

[3]崔宝峰.旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工方法分析[J].山西建筑,2018,(8).

[4]莫曼毅.岩溶地区旋挖钻孔灌注桩施工技术探讨[J].中国科技博览,2016,(19):384-384.

[5]王家全,朱庆盛,刘垒雷,等.岩溶地质旋挖灌注桩成孔工艺及其基桩质量控制研究[J].施工技术,2016,(19):17-19.

论文作者:宣震宏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期

论文发表时间:2018/11/12

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