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摘要：本文主要针对钻孔灌注桩地下淤泥层成孔技术的应用展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对施工过程中的塌孔现象作了详细的阐述及系统的分析，并给出了相应有效的解决措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：钻孔灌注桩；地下淤泥层；成孔
钻孔灌注桩作为一种适应性强、成本较低，便于施工的基础形式被广泛应用于各种建筑工程中。而在实际的施工过程中，由于施工所处地形大多位于软土淤泥地质，钻孔灌注桩的成孔往往会受到一定的影响，需要施工方对此要有高度的重视，并采取有效的措施进行解决。基于此，本文就钻孔灌注桩地下淤泥层成孔技术的应用进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1.工程概况及工程地质条件
1.1 工程总体概况
某工程开挖深度为16～18m，局部可达20m，基坑采用330根直径为1000mm的钻孔灌注桩+锚索支护形式；设计桩长为8～33m。钻孔灌注桩外侧设置直径为800mm的三轴搅拌桩作止水帷幕，绕基坑一周成闭合状态。
1.2 工程地质条件
本工程场地地质由三套地层组成，按钻探揭露的先后顺序如表1所示。
地下岩层结构分布不均且复杂，结构破坏，水位高低不一，但基岩裂隙发育，水力联系较明显。根据现场抽水试验，上层人工填土和粗砂的渗透系数k=12～25m/d，属强透水性，下层全～强风化岩体的渗透系数k= 3.75～9.05，属中等透水性。
2.施工过程中的塌孔现象及分析
2.1 塌孔现象
根据工程地质条件和现场施工场地条件，本工程采用旋挖钻孔灌注桩作为基坑的支护体系，然而由于工程位于河道中，周边有池塘和其他水系，地下土质松软不稳定，且结构复杂不均匀，基岩裂隙发育，含水量较大以及某些不可预知的地下结构变化，导致在施工过程中，遭遇297，298，299号3根桩在成孔过程中出 现塌孔现象。如图1所示，3个桩设计桩长为33m，护筒高度为地面以下6m，旋挖钻钻孔过程中，当开始钻取护筒底部以下的土体时，桩孔开始出现土体坍塌现象。
图1 桩孔塌陷
2.2 塌孔因素分析
工程出现塌孔事故时，立即停止施工，观察塌孔特征，并结合地质条件、施工方法和其他实际情况，分析总结可能导致塌孔的原因有以下几点。
（1）工程采用旋挖钻成孔，因而没有形成泥浆护壁，孔壁支撑压力强度不够，导致塌孔。
（2）旋挖钻钻进速度过快，振动土体，使原本松软的土体承载力变小，随着挖进深度越来越大，导致下层土体无法承载上方土层，导致坍塌。
（3）一次钻进深度过大，下好护筒后没有将护筒周围的土体夯实，随着旋挖钻上下提升钻头，导致空洞周边土体更加松动，导致坍塌。
（4）施工正直雨季，周边水洗较发育，三根桩的成桩位置正位于两条河道的交汇处，且恰好遇到开闸放水时期，导致三根桩地下土质被水冲刷较严重，导致无法成孔。
（6）地下岩层裂隙发育，含水量较大，结构复杂不均匀，大部分破坏，3根桩成桩范围内的地质条件可能存在突变，不同于勘测到的一般地质情况，致使297号、298号、299号3根灌注桩无法成孔。
3.塌孔问题的解决措施
3.1 实验性解决措施比较分析
本工程出现塌孔事故时，立即停止施工，观察塌孔特征，并根据地质条件的分析和施工经验的总结，先后分别采用了低速旋挖钻进、换填山皮石、加大护筒深度、泥浆护壁和旋喷桩加固地基多种解决措施，均未完全成功。各种实验性解决措施的情况如表3、图2所示。
通过上述试验性解决措施的实施以及成孔效果的分析得出，该成桩范围内无法成孔的根本原因为地下土质结构突变，不同于勘测到的一般地质情况，相较正常的满足成孔条件的土质，该范围内的土质过于松软，承载力过小。通过对4种试验性解决措施的成孔效果以及成本、工期和现场实际条件的对比分析，得出高压旋喷搅拌桩加固地基法是最为有效且能够根本地解决塌孔问题的可行性方案措施。
在实际实施过程中，由于旋喷桩加固地基法依然存在灌注桩成孔的质量缺陷，存在缩孔和底部轻微塌孔的现象，因此，对不同配合比的旋喷水泥和下层土体混合物的强度进行实验性分析，最终确定合适的配合比进行该成桩范围内的地基加固施工。
经试验确定，水灰比1.0，每米桩用PO425普通硅酸盐水泥 280kg（试验检测结果表明，水泥用量260kg/m就能满足设计要求），空气压力0.7MPa，注浆泵压力20～22MPa，喷浆量80～120L/min，钻杆提升速度25～30cm/min，转速 25r/min，喷嘴采用2mm×20mm。
3.3 高压旋喷法成孔施工要点
3.3.1 施工工艺流程
勘测地下泥潭面积—计算旋喷桩覆盖数量—施工放线（高压旋喷桩桩点定位）—高压旋喷桩机械定位、调平对中—引孔钻孔—钻进到地下岩层以下5m—喷浆、提升—成桩—排污、清洁机具—基础强度检测—符合要求，进入下一步施工；施工放线（灌注桩桩点定位）—埋设护筒—旋挖钻机定位、调平对中—旋挖钻孔—提升钻头排渣—旋挖钻进—重复作业到设计孔深—成孔—一次清孔—终孔验收—安装钢筋笼—安装导管—二次清孔—灌注混凝土—桩身检测。
3.3.2 施工机具的选择
成桩范围内地下为淤泥潭，土质软弱无承载力，故高压旋喷桩采用单管法即可。待高压旋喷桩施工完成，且基础强度满足钻孔灌注桩施工条件之后，采用常规方法开始进行钻孔灌注桩的施工作业。本工程所采用的的高压旋喷桩和钻孔灌注桩的施工机械设备详如表5和表6 所示。
3.3.5 钻孔灌注桩成孔
高压旋喷桩施工完成，并且通过检测地基达到成孔强度后，开始旋挖钻引孔施工。在成孔施工中，需注意以下几点，如表7所示。
表7 灌注桩成孔注意事项
3.4 成孔质量检测
成孔后，经过严格的检测实验确定成孔质量，其中包括检测钻孔灌注桩的垂直度、孔径、孔深、孔位、孔型以及孔低沉渣等内容，各项检测结果均满足要求后立即填写终孔检查证，尽快进行钻机移位。从终孔到混凝土灌注，间隔时间应控制在1.5～3h内，最长不得超过4h。
4.结语
综上所述，由于钻孔灌注桩多于软土淤泥地质实施施工，其成孔的问题需要施工方给予高度的重视。而为了有效的解决钻孔灌注桩成孔的问题，保障钻孔灌注桩的施工质量，施工方则需要认真分析塌孔的原因，并有针对性的采取措施进行处理，从而确保钻孔灌注桩的顺利施工。
参考文献：
[1]朱少锋、石智萍.浅谈钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法[J].科技创新导报.2011（29）.
[2]李业锋.钻孔灌注桩施工质量缺陷的处理方法[J].门窗.2012（06）.
论文作者:黄丽红
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：钻孔论文; 地下论文; 淤泥论文; 土质论文; 工程论文; 条件论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第4期论文;