摘要：使用旋挖钻施工不适用于软弱地质条件施工是业内一个基本认识，主要因为旋挖钻施工较厚软弱地质存在塌孔、偏孔现象严重，但是在旋挖机配合搓管机的情况下，可以有效的解决这一困难，在成本适当增加的前提下，对保证施工质量及工程进度有显著效果。
关键词：软弱地质；卵石土；流沙层；搓管机；膨胀土
本论文针对于类似本项目施工条件的同类桩基适用。
1、工程概况
本项目位于雅安市汉源县，桩基位于汉源湖库区内，汉源湖库区水位从797m至851m变化，常年水位变化在54米左右，枯水期为4.5个月，施工桩基位于820m标高，在枯水期施工，即在干旱季节施工。桩基全部为摩擦桩，设计桩长为35米，地质报告显示施工区域桩基地质全部为稍密卵石土，但是在施工过程中，实际地质条件与设计不符。主要原因为库区内卵石土被开采后，形成较深的沟槽，沟槽上部是近5年才开始弃土的弃土场，受雨水，库区水位变化，弃土场浮土下滑，导致桩基上部实际地质状况变为上部12米为淤泥层，12m至19米为稍密卵石土，19米至21米为流沙层，21米至桩底为卵石土。
如果不受工期影响，我部可以采用冲击钻施工，但是受工期影响，我部必须使用280R型以上旋挖机施工。旋挖机主要实用于砂土、粘性土、粉质土、页岩等地质条件，不适用于淤泥层过厚，基础孤石较多且强度大、流沙层过厚的地质。根据钻机配合不同钻具，适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业，本项目由于桩基位于河床下，卵石土渗水塌孔风险大，所以采用湿式成孔，使用的泥浆采用杭州中润膨胀土技术开发有限公司生产的膨胀土调配而成，该膨胀土根据地质条件的不同可以配置不同粘度的泥浆，本项目使用该膨胀土最大粘度值进行配置，粘度达到70-75S。
由于普通旋挖机施工不适用于过厚的淤泥层及流沙层，存在缩孔、塌孔风险，所以我分部采用旋挖机配合搓管机施工，采用特制膨胀土护壁，湿挖法施工。
搓管机选择APFXWX系列搓管机，外形如下图所示：
图1 搓管机示意图
2、施工流程
为避免旋挖机在施工过程中下陷，以及为保证施工过程中桩基不偏孔，施工前必须进行足够的换填施工，换填材料选择就地取材的块石及卵石土，换填厚度为2m，保证了旋挖机及履带吊不下陷。填筑宽度超出最外围桩基外轮廓5m，保证在施工过程中桩基不偏孔。
虽然搓管机自重在20T左右，但是在进行较深护筒下搓时，搓管机自重不足以抵抗搓管时产生的扭力，所以搓管机必须固定在旋挖机上，以旋挖机的重力抵抗搓管机在下护筒及提升护筒时的扭矩，所以需要在旋挖机主梁上焊接固卡装置，固卡装置采用3cm钢板焊接而成，搓管机与旋挖机采用销接的方式连接。
图2 旋挖机固定搓管机装置
首先将第一节6米长护筒使用挖掘机埋设在桩位处，加强复测，避免偏孔，保证护筒的竖直度。第一节护筒下放到位后，将搓管机安装到位，然后一边使用旋挖机挖孔，一边使用搓管机将护筒往下搓，搓管机的工作主要靠液压系统，可以产生2530KN·m的扭力，足以在护筒内壁悬空，抵抗外壁摩阻力的条件下将护筒下放，搓管机护筒使用3cm钢板特别加工制作而成，护筒连接处必须保证连接螺栓满上，避免护筒变形或者损坏，第二节及第三节护筒长度为4米。在进行护筒下放工程中，没当一节护筒下放到位，都必须复测孔口，避免偏孔超出规范要求。使用搓管机将护筒下放13米，直达卵石层或者持力层，避免挖孔过程中护筒底部垮塌，导致护筒下层或者偏孔，也可避免淤泥层缩孔或者塌孔，在保证施工工期及施工质量的大环境下，使用搓管机配合旋挖机是个很好的选择，1.5米直径的桩基15小时可以挖孔38米左右，能够保证每天成孔一个，只是施工成本会适当增加。
图3 护筒埋设示意图
护壁泥浆使用特制膨胀土，避免卵石层塌孔，施工时采用70-75S最大粘度参配膨胀土，根据我部施工情况来看，该粘度完全能够满足卵石层施工护壁需要。且浆液不适用冲孔施工的循浆工艺，在下钻钻孔时添加浆液添加至孔内，提钻时停止供浆，钻孔时再注浆，在混凝土浇筑时，及时回收浆液。
所以这一结论同样适用于杭州地区。
三、土层特性对勘察工作的影响及勘察方法
1、软土的特性决定其钻探方法。在上海地区，黏性土通常采用螺纹提土器回旋钻进，砂粉性土采用泥浆钻进。在其他地区通常采用岩芯管全断面取芯钻进，为避免软土层扰动，宜采用干钻法；如果采用清水加压或泥浆护壁回转钻进，应采取措施避免软土地基结构受到不利影响。取样时宜采用薄壁取土器，同时在取样全过程中应避免样品失水、扰动或变形。但是在工程实际施工过程中，往往达不到要求，现场取样以及样品的运送都会造成土样的质量无法保证，导致的结果就是土样的数据失真，离散性大。
2、软土的特性决定了钻探方法在取样时难以完全避免样品失水和破坏，故应结合原位测试手段。结合工程自身特点可用1/3～1/2的静探孔代替常规钻探鉴别孔，用于划分土层、估算土的力学参数、估算地基承载力等。当然，在静探的过程中会遇到很多困难。主要表现为⑥1层暗绿色、褐黄色粉质黏土很难穿越，需采用扩孔器、加水等方法来减少摩阻力，但该方法无法运用于⑦1层密实粉砂层，静探探头无法穿透，达不到设计孔深要求，当然这并不影响静探孔的布置，满足上部土层的划分，力学参数、地基承载力的估算要求即可。
3、饱和的软黏性土还可以采用十字板剪切试验来估算软黏土的灵敏度、地基承载力等。
四、结语
岩土工程勘察的严谨性需要提供准确、可靠、真实的资料和数据，而软土的特性决定了要做到这一点并不容易。但沉积是有规律的，抓住规律应用于工程，对工程建设具有很好的指导意义。
参考文献
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论文作者:曾祥
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/20
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