时间：2013-11-29 分类：水力
摘要：灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩遇特殊地质状况施工措施选择是工程顺利完成的关键，本文结合实际施工中的一些经验，提出钻孔灌注桩遇到孤石、斜岩面，地下裂隙和溶洞等特殊地质状况有效的处置方案和措施。
关键词：钻孔灌注桩；施工；应用
Abstract: Filling pile in the engineering department is to point to by mechanical drilling, steel tube soil squeeze or human mining in such means as the foundation soil pile formed in the hole, and placed them in reinforcing cage, pouring concrete piles and made, in accordance with different methods to pore, piles and can be divided into driven cast-in-place piles, bored piles and piles of several dug hole etc. Bored piles construction measures for special geological condition choice is the key of successful implementation of project, based on some of the actual construction experience, put forward the cast-in-place pile seokjeong land, oblique met sheared off underground fissure and caves special geological conditions effective disposal plans and measures.
Keywords: bored piles; construction; application
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：
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钻孔灌注桩作为一种地质适应性广，施工措施简便的桩基形式，越来越多的在水利、道桥、港工、建筑等行业的不同建构筑物工程中广泛采用。由于我国地域广阔，地质条件复杂、多变，工程结构和要求各异，这就会经常遇到桩在特殊地质条件的施工方案和措施问题，本文根据一些实际工程的处理实践，对钻孔灌注桩遇到孤石、斜岩面、地下裂隙和溶洞等特殊地质状况是的处理措施作介绍，供同类工程借鉴参考。
1特殊地质状况下钻孔灌注桩施工措施
1．1有埋藏孤石状况
钻孔至一定深度后，遇地下埋藏孤石的问题多有发生，施工中应针对孤石的埋深、孤石的大小不同采取相应的处理措施。凡遇钻孔较浅遇孤石或浅层有抛石时一般可清除或一定深度的挖孔后正式开始钻孔。在钻至一定深度后遇小体积孤石时，石块直径不大于l／2孔状况，首先结合地质勘察报告进行判别，若周围地质有一定的强度时，可采用回旋钻机直接进行破碎，但周围地质为软土层的话，由于回旋钻机的钻进速度很快，容易将孤石带起，并围绕钻头一起旋转，随之又会发生扩孔问题，这种情况下宜改为采用冲击钻成孔，利用冲击钻将孤石破碎后继续成孔。
在深部遇到大块径的孤石时，石块直径火干1／2孔径，应使用冲击钻成孔，这时也要先判断钻头与孤石的接触面情况，方法可以为：通过试探行的使钻头与块石接触，若接触的瞬时吊钻钢丝绳偏移幅度，若有明显偏移则是部分接触，反之就是全接触，前者可以在孔内回填片状石块，回填的数量以能满足高于最高的钻头与孤石的接触面为准，目的是让片状块石填实非石接触位置的普通土层，尽量使孔内四周的岩体性质均匀，减少冲击钻头的倾斜和偏离，在冲击破碎的过程中应结合经验观察，继续补充片状块石的回填，直至顺利突破孤石成孔。孤石岩性比较坚硬，可以在孔内浇注C 30或以上的水下砼替代填片状块石，使孤石与水下砼结合，待砼达到强度后再继续钻进施工，也可以较好地克服此类孤石或探头石难题。在全接触块石时则直接采用冲击破碎法，有时遇大体积块石易误认为进入岩层，此时要会同设计、勘察单位进行严格的判定，确保钻孔深度满足桩力要求。
1．2嵌岩岩面斜度较大的状况
嵌岩钻孔灌注桩遇到持力层岩的岩面斜度较大的状况成孔也有一定的难度，这种情况任河道或湖海边缘，山体坡脚处较常见，施工的关键仍是选择好钻机的类型，并采取成孔的辅助措施。若采用回旋钻机，当钻头遇到斜的岩面时，钻头会顺着岩面的斜向偏移，不宜成孔，即便成孔，成孔垂直度一般也不能达到规范的要求。
在某水闸闸墩基础施工时，勘察显示基岩岩面斜度与水平面达60度左右，起初用回旋钻机成孔时钻头一遇到斜岩面就会偏向低侧面，无法控制垂直成孔，后改为采用冲击钻成孔，直桩结合采用了遇孤石不全接触的回填片状块石的措施，斜桩采用高压旋喷灌注砼的措施(如图1所示)，均成功完成了钻孔，成孔垂直度经测量也满足规范的规定，在遇基岩岩面有斜度时，嵌岩钻孔灌注桩在持力层岩内的嵌岩深度一定要满足设计图纸的要求，深度起算点必须以斜面的最低点计算，确保桩基满足结构需要。
a：直桩处理示意圈 b：斜桩处理示意图#p#分页标题#e#
1．3桩基周边有地下裂隙的状况
地F裂隙的地质现象也比较多见，反应在影响钻孔灌注桩成孔中多表现为钻孔时孔内泥浆逐渐下降流失，有时会在附近的河道、坑渠或者低洼区域冒出来，这就显示冒浆处干桩孔内有裂隙联通，须采取措施封堵裂隙，已确保顺利成孔及后续桩基砼的浇筑。通常我们采取回填碎石土、木锯粉、水泥土等堵缝材料，裂隙大的，先填堵碎石土，用冲击钻冲击，让碎石土充分挤入裂隙缝内，再联合投放木锯粉和水泥土，以确保完全封堵缝隙。裂隙缝小的，表现为漏浆不明显的，为保险起见，也可以投放少量的木锯粉或水泥土用以加强。
1．4成孔遇地下溶洞的状况
地下局部溶洞的地质状况比较偶然，但处理的准度最大，这种问题一般在地质的断层破碎带、岩层含钙质粉砂岩等条件下经久形成，溶洞形态有大有小，洞内多全空或注满水、泥浆或软弱杂质，在施工中也会遇到。
局部溶洞地质一般在地质勘察和设计阶段都未被发现，另一跨河桥基施工中，一钻孔灌注桩成孔中未预料遇见一溶洞，冲击钻钻机钻至泥面下20多m时，以近钻头位置为中心，周围近8m范围呈漏洞状的突然向下坍塌，最深处下陷深度达6m，最后经研究现实就是遇到了金空溶洞地质，钻机打穿洞体的一瞬间破坏了溶涧结构的稳定，上部土体瞬间坍塌。因为没有发现有冒水现象说明洞内全空，这种状况经研究采用了粘土充填的方式进行施工处理，将整个洞体填满，间隔1个月后重新在原位成孔，此时溶洞内已被回填土填满，经短时间的土体固结稳定后，基本可以满足成孔的需要。这种处理措施在溶洞深度不大时一般对桩的设计承载力没有影响，但若处在洞体深度较大，桩长范围l／3以上均为自造回填土时，桩的施工处理方案须会同设计核算后确定，最终经桩基高应变承载力检测尼判定是否满足使用。
溶洞地质在钻机的配置上也要充分考虑，为防止溶洞内填充物坍塌埋设钻头，配置长钻具钻头进行钻孔；若岩面倾斜大，则用回转钻机，配置长钻具钻头进行钻孔，长钻具和前导式钻头均起导向作用，防止偏位；若溶洞底板发育极不规则，有石笋、石柱、水泥包等物，则用冲击钻冲击成孔；若较大的半过溶洞，则用回转钻机，采用长钻具导向钻头钻进。
溶洞地质还有区域内连片出现的规律，曾经历过的一个水工桥基建设中，遇到了溶洞地质大小不一、上下前后连片出现的状况，仍是在钻孔过程中临时发现，桩采用冲击钻成孔，打到地面下30m左右进入岩层，继续进尺2m，又打穿上层岩面进入碎石层，钻渣渣样不一，还有黑色煤灰质杂物，当继续下钻到40余m是再次遇到下层岩层，继续下钻约l米，孔内水头骤降5m多，在此种情况下，立即补充泥浆，并向孔内大量投放粘土。这种状况后经判别就属于桩位处有上下连通的溶洞，上面的溶洞内有被杂物充填，下溶洞全空。
根据后期专题进行补充勘察结果显示，该工程区域不同深度不同大小的有连片溶洞体存在，但全空状况的洞体不多且均体积较小，针对这类全空的溶洞，采取了几个有效的解决对策，增加刚护筒深度和护筒口的高度，结合回填碎石土、粘土和水泥土措施，随时加大水泥浆灌人量保持孔内水头高度，遇急速失水时，快速提升钻头，避免埋钻，待补充泥浆使孔内稳定后，检查孔壁状况再继续施工，采用以上措施最终也成功解决了桩基问题，完成桩经检测满足设计要求。
这种溶洞工况另一个需要解决的问题就是浇筑桩身砼时的技术处理，因为溶洞与桩孔连通，溶洞内被泥浆充填，若按常规的砼灌注方案灌注混凝土，则桩身灌注的混凝土先要大量流入溶洞体内，造成大体积的砼流失，或者会到溶洞位置时一定高度时混凝土突然分流造成断桩，就此问题比较可行的解决方案是，根据探测明确的溶洞洞体位置，在空洞部位的钢筋笼外部包裹一层钢丝网，钢丝网上、下各富余2.0m左右，用于避免混凝土在溶洞位置的大量外流，经最终验证，该处理方案效果良好，桩基质量经检测合格，有效控制了该桩的混凝土损失。
2 结语
钻孔灌注桩基于其多方面的优点，在工程中会更广泛的作为深基础类型，以上总结的几个特殊地质状况下钻孔桩的施工成孔控制方案和措施，都是根据实际施工经验总结而来，供同行在遇到施工问题时借鉴，但同样在施工中叉总会同时发生以上范围内的未知现象，这就需要灵活取舍确保顺利完成施工。
除了这里探讨的特殊地质状况下钻孔灌注桩的处理实践，另外钻孔桩成孔混凝土浇注等施工中也常会因施工工艺、地质条件、操作不当、机械故障等原因而导致坍孔、埋钻、掉钻、串孔、断桩等事故发生，这类问题的有效处理措施需要设计、施工、科研等单位不断的研究改进，为钻孔灌注桩在工程中的应用拓展更广阔的空间。
