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1、鉆孔灌注樁在粉砂層中塌孔的處理　　摘要：本文針對安徽省紅楊樹泵站工程在粉砂層中進(jìn)行鉆孔灌注樁施工中出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象，分析造成塌孔的原因，提出相應(yīng)處理措施，以供類似工程參考和借鑒?！　￡P(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁，粉砂土，坍孔，處理措施　　　　1工程概況　　紅楊樹泵站控制排澇面積為9.26km2,按10年一遇3日暴雨3日排出設(shè)計，設(shè)計排澇流量為5.0m3/s。該泵站工程等別為Ⅳ等，泵站規(guī)模為?。?）型，由進(jìn)水閘、前池、泵房、壓力水箱、排澇涵洞等主要建筑物組成。　　2工程地質(zhì)　　紅楊樹泵站勘察場地勘探深度內(nèi)地層均為第四系長江

2、沖洪積地層。根據(jù)鉆探將地層自上而下分為5層（各土層物理力學(xué)指標(biāo)見表1.1）：　　　　表1.1各土層物理力學(xué)指標(biāo)　　考慮到本工程的基礎(chǔ)底板坐落在第③層土（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）上，修正后的地基承載力的特征值也只有68.5kPa。根據(jù)站身穩(wěn)定計算結(jié)果可知，站身基底完建期及樞紐其他各段平均基底應(yīng)力均大于地基承載能力。此外，第③層土（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）天然含水量高達(dá)36.2%，壓縮性高，靈敏度高，施工期間極易被擾動破壞而形成“彈簧土”，從而產(chǎn)生較大的地基沉降。這對安裝精度要求較高的水泵機(jī)組來說是不允許的。因此，必須對紅楊樹泵

3、站工程的排澇進(jìn)水閘、前池、泵房及壓力水箱等部位進(jìn)行地基處理?！　〗?jīng)過方案比選，最終確定選用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁方案進(jìn)行地基處理。鉆孔灌注樁樁徑0.6m，間距1.5m，梅花型布置，樁長按伸入第④層（粘質(zhì)粉土層）1.5m控制，樁長13.50～15.5m，鉆孔灌注樁共計335根，有效樁長4690m?！　?塌孔現(xiàn)象的成因分析　　本工程鉆孔灌注樁采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁正循環(huán)法施工。順利完成泵房底板下鉆孔灌注樁施工后，在進(jìn)行進(jìn)水閘樁基礎(chǔ)鉆孔施工過程中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水位突然下降，施工單位正準(zhǔn)備加大泥漿補(bǔ)充時出現(xiàn)了塌孔現(xiàn)象。　　地勘

4、報告中：“第③層土（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）有薄層粉砂，含有泥炭質(zhì)和腐植物?！钡趯嶋H鉆孔過程中，經(jīng)地質(zhì)部門現(xiàn)場取樣分析發(fā)現(xiàn)，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中夾有平均厚度為3.0m粉質(zhì)砂層。由于夾砂層為易塌孔地質(zhì)，在鉆進(jìn)過程中多次出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，影響了施工進(jìn)度，使工程陷于被動，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失?！　≡斐伤椎闹饕绊懸蛩赜泄こ痰刭|(zhì)條件、泥漿的原料及性能指標(biāo)、鉆機(jī)類型及鉆機(jī)鉆進(jìn)的速度等。經(jīng)分析，造成本工程鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象的原因主要有以下兩點(diǎn)：　　（1）夾砂層為易塌孔地質(zhì)　　鉆孔灌注樁鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)的平均厚度為3.0

5、m的粉砂層有“空隙大、滲透性好、內(nèi)聚力小，對外力反應(yīng)靈敏，在微弱動水或外力作用下易產(chǎn)生移動，喪失穩(wěn)定”的特性。若鉆孔灌注樁在鉆進(jìn)過程中未采取確當(dāng)?shù)奶幚泶胧┚蜁茐耐馏w本身的應(yīng)力平衡，形成塌孔。本工程在施工過程中發(fā)現(xiàn)粉砂層后未采取合理的處理措施是造成塌孔的主要原因?！　。?）泥漿性能指標(biāo)不滿足要求　　本工程采用普通粘土為原料制配泥漿，經(jīng)現(xiàn)場檢測，泥漿的性能指標(biāo)基本滿足規(guī)范要求。泥漿的性能指標(biāo)決定了泥漿能否形成均質(zhì)、致密的泥皮，避免形成水土流失通道，造成土體失穩(wěn)。本工程鉆孔灌注樁在施工過程中，漿液與孔中的粉質(zhì)粘土

6、及粉砂等混合后在泥漿池中沉積，使?jié){液逐漸變稀，這也是造成塌孔的原因之一。　　4處理方案　　根據(jù)上述分析，針對本工程鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)的塌孔現(xiàn)象提出了以下兩種處理方案：　　方案一：采取圍堰筑島和在鉆孔灌注樁上游5.0m處打φ1.0m降壓井，以保持鉆孔過程中孔內(nèi)水位高于地下水位1.5m以上；改用鈉基膨潤土泥漿護(hù)壁，充分利用膨潤土泥皮形成速度快、自我修復(fù)性和高膨脹性的特點(diǎn)；同時在施工過程中，經(jīng)常檢測漿液性能指標(biāo)，及時進(jìn)行漿液補(bǔ)充；當(dāng)土層變化時，應(yīng)相應(yīng)增加漿液性能指標(biāo)的檢測次數(shù)?！　⊥瑫r考慮到由于地質(zhì)條件的變化

7、，粉砂層的極限摩阻力大于粉質(zhì)粘土的極限摩阻力，即可提高鉆孔灌注樁的樁側(cè)阻力；但塌孔后導(dǎo)致樁側(cè)孔壁變松軟，降低了樁側(cè)阻力。為安全考慮，將原設(shè)計樁長加長1.5m，即鉆孔灌注樁伸入第④層（粘質(zhì)粉土層）3.0m。　　方案二：若采取方案一后仍存在塌孔現(xiàn)象，則改用沖擊鉆成孔。即先往孔內(nèi)注水，保持水頭高度，同時停止鉆進(jìn)，回填片石和粘土混合物至塌孔處以上1.0～2.0m，增加泥漿稠度，控制水位下降，用低沖程反復(fù)沖孔，孔壁密實后控制中速擋鉆進(jìn)速度鉆進(jìn)。若塌孔嚴(yán)重時，用片石和粘土把整個孔全部回填，待回填物沉淀密實后將鋼護(hù)筒沉入原

8、位后重新鉆進(jìn)。同時將原設(shè)計樁長加長1.5m，即鉆孔灌注樁伸入第④層（粘質(zhì)粉土層）3.0m?！　?結(jié)語　　本工程采取方案一后，保證了周圍土體的穩(wěn)定，在回轉(zhuǎn)鉆孔過程中未出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。因此，在鉆孔灌注樁施工過程中遇粉砂質(zhì)土層時，可采用圍堰筑島和在鉆孔灌注樁上游打降壓井保持孔內(nèi)水位后，采用膨潤土泥漿護(hù)壁，以充分利用膨潤土泥皮形成速度快、自我修復(fù)性和高膨脹性的特點(diǎn)，保證了周圍土體的穩(wěn)定，有效地防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)