旋挖钻孔灌注桩穿越高水位、杂填土层防塌孔施工技术研究_王敦武.pdf
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1、工程技术与应用 49工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月随着我国城市化进程的不断推进行,城市地下空旋挖钻孔灌注桩穿越高水位、杂填土层防塌孔施工技术研究王敦武中铁十四局集团有限公司,山东 济南 250100摘要:在高地下水位,且土质大多为杂填土的地质条件下,采用传统的泥浆护壁和埋设长护筒技术进行旋挖钻孔灌注桩施工,常常会出现一些困难棘手的问题,特别是塌孔现象屡见不鲜。为了切实解决塌孔现象,保证桩基施工质量,文章对旋挖钻孔灌注桩在穿越高水位、杂填土层施工过程中的实际问题进行探究,形成了一套行之有效的综合防塌孔施工技术,以供参考。关键词:旋挖灌注桩;塌孔;杂填土层;泥浆护
2、壁;长护筒Abstract:Under the geological conditions with high groundwater level and much miscellaneous fill,some difficult and thorny problems often occur in the construction of rotary drilling bored piles by using traditional mud wall protection and long casing technology,especially the phenomenon of hol
3、e collapse.In order to effectively solve the phenomenon of hole collapse and ensure the quality of pile foundation construction,this paper explores the practical problems of rotary drilling bored pile in the construction process of crossing high water level and miscellaneous fill layer,and forms a s
4、et of effective comprehensive anti-collapse hole construction technology for reference.Key Words:rotary bored pile;hole collapse;miscellaneous fill layer;mud wall protection;long casing分类号:TU753.3Research on Anti-collapse Hole Construction Technology of Rotary Drilling Bored Pile Crossing High Water
5、 Level and Miscellaneous Fill Layer WANG DunwuChina Railway 14th Bureau Group Co.,Ltd.,Jinan 250100,Shandong,China016.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介:王敦武,男,本科,工程师,研究方向为工程技术与项目管理。间也越来越多地被开发利用,桩基技术在建筑工程、市政工程、交通运输工程等建设中的运用也越来越普遍1。旋挖钻机作为较为先进的桩基施工机械在施工中运用较多,其施工工艺方法上存在着施工速度快、成孔效率高、对环境污染小等优势,逐步替代了大量
6、传统回旋钻机、冲击钻机,成为钻孔灌注桩主流的施工机械2-3。但不容忽视的是,旋挖机械在施工过程中发生的塌孔问题,经常出现在深厚软弱土层及不良地质中4。比如高水位、杂填土层地质的案例工程,就很容易出现塌孔问题,进而影响旋挖钻孔机械的优势发挥。1 工程概况德云文化广场项目,总用地面积为 28 731.1 m2,规划建筑总面积约 17.5 万 m2。此工程基坑呈矩形,南北长约 194 m,东西宽约 143 m。地面标高 28.9 m,基底标高 14.7 17.3 m,开挖深度为 11.6 14.2 m。基坑支护及止降水工程设计形式为:桩(锚索)+止水帷幕+管井降水。支护桩深 19 25.2 m,帷幕
7、桩深18 20 m。2 塌孔的表现形式(1)在旋挖钻桩(井)孔内,掺杂泥水的浆液水位突然上升;(2)水位突然下降,并会产生密密麻麻的气泡;(3)在旋挖钻孔的过程中,只出渣,并且量大,但钻杆迟迟不进深,钻机的负荷明显变大,机械还伴随着抖动现象。工程技术与应用 502023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究当旋挖钻机出现如上现象时,说明可能已经出现塌孔,要抓紧进行确认。确认塌孔后,首先要立即停止旋挖钻机的钻孔施工,在查清塌孔原因的基础上,明确塌孔的严重程度,并对症下药,采取合理措施解决塌孔问题。对于后续开展的旋挖钻孔工作,也要进行相应的预防塌孔工作5。3 案例工程旋挖钻孔灌注桩塌孔
8、原因根据工程经验分析,旋挖钻机钻孔过程中,塌孔的主要原因无非是工程地质、施工工艺方法、护筒埋设深度等方面出现问题造成的。以案例工程中出现的塌孔位置、程度等因素为根据,判定塌孔原因。3.1 水文地质原因(1)杂填土层深厚。山东德云文化广场地质勘察报告显示,在勘探深度范围内已显示的地质条件大多为人工填土层、素填土组成,在人工填土回填时,采取了压实措施,但不彻底,所以仍然处于欠固结状态,填土以下(自上而下)为粉质黏土、残积土、强风化辉长岩、中风化辉长岩。杂填土较深、较厚,厚度可达 7 m,在土质不稳定的情况下,施工过程中机械碰撞,就会导致井孔坍塌。(2)地下水水位高。勘察期间钻孔深度内揭露地下水,地
9、下水类型为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。地下水的水位一年四季有所不同,一年的变化幅度大约在 2 3 m,最近 5 年内,此区域的最高地下水位标高约 28 m,历史最高地下水位为 28.5 m。以上勘察表明,区域内地下水系发达,场地下约1 2 m 处有水,水位相当高,并且旋挖钻机在施工时,区域内还未采取降排水措施。这一定程度上,也存在地下水系乱串现象,冲刷孔道,进而造成塌孔问题。3.2 施工原因(1)该工程施工期间,由于旋挖钻机驾驶人员对机械不熟悉,操作不当,造成钻杆碰撞孔道,进而造成塌孔。(2)技术人员对水文地质了解不深,设置的旋挖钻孔转速及钻进速度与此处的水文地质情况不符,过快或过慢的钻进速度
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