圍海造陸工程中樁基施工技術(shù)

摘要：近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，文章提出圍海造陸工程中樁基工程較為普遍存在的問題及解決辦法，為同類工程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：樁基工程；潮間帶；砼強(qiáng)度；樁基腐蝕

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0055-02

1 概述

近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，如天津市臨港工業(yè)區(qū)一期圍海造陸工程。此項(xiàng)圍海造陸工程最終將造陸50平方公里，是當(dāng)初全國最大的城市圍海造陸擴(kuò)展工程。廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，就近期福建省而言，有羅源灣、泉州灣、湄洲灣等港口、碼頭及大型工業(yè)建筑，涉及大量的圍海造地工程，如何解決在該地址條件下的樁基工程施工是一普遍存在的課題，主要存在以下需解決問題：（1）確定樁基成孔工藝；（2）潮間帶樁身質(zhì)量控制；（3）如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題；（4）如何確定淤泥尚未完全固結(jié)情況下樁身負(fù)摩擦問題等，現(xiàn)結(jié)合羅源灣某電廠工程地質(zhì)特點(diǎn)，探究上述問題。

2 工程地質(zhì)狀況簡介

本工程廠區(qū)及周邊地貌上屬構(gòu)造侵蝕丘陵、海灣灘涂潮間帶與淺海地貌單元連接地帶。在主廠房區(qū)域?yàn)檎婵章?lián)合堆載預(yù)壓回填地塊，其余為塑料排水板+堆載回填地塊，地表均為塊石回填地貌，場地理基高程約為8.5m左右。根據(jù)鉆探成果，場地上部地層主要由素填土和第四系海積、沖洪積地層（Q4al～m）組成，巖性主要為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、混碎石粉質(zhì)粘土和碎石，簡述如下：

第一層素填土：新近回填，廠區(qū)陸域造地形成，開山石，未壓實(shí)，顆粒級配差，空洞孔隙大，透水性強(qiáng)，該層平均厚度為5.50m。

第二層淤泥：該層土屬高壓縮性欠固結(jié)軟土，不屬于有機(jī)質(zhì)土。該層平均厚度為9.50m；

第三層粘土：紅褐色，黃褐色，可塑，濕，局部為硬塑、軟塑狀，平均厚度為3.1m，以透鏡體形式存在。

第四層混碎石粉質(zhì)粘土：紫灰色、灰黃色、褐黃色，濕，可塑，局部為硬塑狀。土質(zhì)不均勻，碎石含量占3.4～39.3%；該層存在粘土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土夾層，以透鏡體形式存在。該層平均厚度為20.70m；

第五層碎石：該層顏色較雜，成分較雜，以凝灰熔巖碎塊為主，粒徑一般2～9cm，大者為11～20cm。級配較好充填有礫砂、粗砂及少量粘性土。該層平均厚度為20.55m；

第六層凝灰熔巖：該層平均厚度為3.45m；以下為強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖：紫灰色、紫紅色、灰黃色，散體狀、碎裂狀，凝灰熔巖原巖結(jié)構(gòu)較清晰，礦物成分主要為長石、石英，長石多半已風(fēng)化成次生礦物，巖石極破碎，為極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。在下中風(fēng)化凝灰熔巖：呈塊狀構(gòu)造，巖石較致密、堅(jiān)硬，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ級。該層未揭穿。廠址區(qū)處于灘涂潮間地段，屬濕潤區(qū)直接臨水。地下水主要賦存于第四系地層及下部基巖孔隙、裂隙中，受海水和山區(qū)、地表水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，對擬建工程起主要影響作用的是地表海水。地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性；長期浸水狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，干濕交替狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。海水水位隨潮汐而變化。平均海平面：4.06m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。

3 成孔工藝選擇況簡介

經(jīng)過多方的選擇比較及同類土層的成功經(jīng)驗(yàn)，沖擊鉆成孔灌注拉系用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用淘渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土成樁。沖擊鉆成孔灌注樁的特點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定，塌孔少，施工場地限制小，無噪聲和振動(dòng)影響等，因此被廣泛地采用，本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑中的黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土以及含有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層地基采用沖擊成孔灌注樁的工程。目前國內(nèi)采用產(chǎn)沖擊鉆機(jī)主要有兩大種類，一種是沖擊式鉆機(jī)，配備有鉆架、卷揚(yáng)機(jī)、鉆錘、配電箱、泥漿泵、導(dǎo)管等；另一種是CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)。本人經(jīng)近5000根該地址條件下樁基工程施工經(jīng)驗(yàn)，該成孔工藝可行，較成功的解決了回填開山石粒徑800～2000mm，厚度達(dá)20米，樁長達(dá)80米的沖擊成孔灌注樁。大量的工程實(shí)踐證明：CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)對該地質(zhì)特點(diǎn)是適合的。

4 潮間帶樁身質(zhì)量控制

泥漿的性能指標(biāo)

項(xiàng)次 項(xiàng)目 性能指標(biāo)：

1 粘度 10-25s

2 含砂率 <6%

3 膠體率 >95%

4 失水量 <30mL/30min

5 泥皮厚度 1-2mm/30min

6 靜切力 1min20-30mg/cm2

10min50-100mg/cm2

7 穩(wěn)定性 <0.03g/cm2

8 PH值 7-9

9 不同土層泥漿比重

回填塊石層及砂層 1.3-1.5

淤泥層 1.2-1.3

碎石粘土層 1.3-1.4

風(fēng)化石層 1.25-1.35

該工程位于羅源灣圍墾造地，形成陸域，最高潮位：8.05m；最低潮位：-0.21m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。場地受潮汐影響大，樁身強(qiáng)度強(qiáng)受影響，影響因素主要原因是在潮間帶高水頭，快流速，在砼凝固過程，帶走砼中膠凝材料，尤其是水泥漿，導(dǎo)致砼強(qiáng)度降低。有試驗(yàn)表明，強(qiáng)度衰減非常嚴(yán)重（達(dá)50%以上）。以往相似工程做法是在潮間帶范圍內(nèi)增設(shè)鋼護(hù)筒等措施，該做法在成本增加的同時(shí)還有不利因素（如初凝后護(hù)筒拔出時(shí)，必然導(dǎo)致對砼擾動(dòng)，穩(wěn)定后樁周土的負(fù)摩擦。砼的充盈及樁身的水平剛度及穩(wěn)定），實(shí)踐證明，控制好泥漿比重及泥漿制作材料，保持孔內(nèi)承水壓力，注意觀察潮汐變化時(shí)孔內(nèi)泥漿液面變化，可以解決這一隱患，消解潮汐影響。現(xiàn)提供該地質(zhì)條件下泥漿控制指標(biāo)，供同類工程參考使用。

5 如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題

主要腐蝕機(jī)理這里不予描述，主要原因是海水中鹽與砼構(gòu)成成分化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致砼分解降低砼強(qiáng)度，及海水中鹽侵入砼毛細(xì)孔形成飽和溶液，在干濕交替區(qū)在溫度減低時(shí)析出結(jié)晶體積累膨脹破壞砼結(jié)構(gòu)。因此，控制指標(biāo)主要體現(xiàn)為：提高砼等級（密實(shí)度）、控制原材料氯離子含量、避早強(qiáng)、增鋼筋保護(hù)層厚度、減低水灰比，防堿骨料（防化學(xué)反應(yīng)膨脹），控制水泥中鋁酸三鈣指標(biāo)（防與水泥中鈣礬石反應(yīng)膨脹），鋼筋中加阻銹劑等等。綜合的測試砼的阻銹性能（鹽水浸漬試驗(yàn)、浸烘及電化學(xué)綜合試驗(yàn)）及砼性能（抗壓強(qiáng)度衰減情況、抗?jié)B性及凝結(jié)時(shí)間差等），通過選擇原材料檢驗(yàn)在各相關(guān)指標(biāo)滿足的條件下，選擇外加劑，通過試驗(yàn)，檢測砼的阻銹能力及砼性能變化。現(xiàn)簡介該工程的控制指標(biāo)，供參考。砼等級：C40，保護(hù)層厚度60mm，水泥抗酸堿鹽極限濃度15000mg/l，水灰比：0.45，大摻量礦物摻合料的低水膠比砼，膠體用量320-420kg/方，鋁酸三鈣小于5%，砼中水溶氯離子含量小于膠體材料重的0.1%，摻高效減水劑、阻銹劑，鹽水浸漬試驗(yàn)：0-250Mv，無銹，鹽水浸烘試驗(yàn)：摻前后，鋼筋銹蝕面積減少95%以上，電化學(xué)綜合試驗(yàn)：電流小于150uA，抗壓強(qiáng)度衰減：小于90%，抗?jié)B性：不降低，凝結(jié)時(shí)間差：小于120min。

6 結(jié)語

由于負(fù)摩擦等取值，受回填材料、密實(shí)度，下臥淤泥層厚度及固結(jié)程度有較大關(guān)系，對工程無普遍性參考價(jià)值，本文僅提出該問題，負(fù)摩擦在該地質(zhì)條件下是普遍存在，提請相關(guān)人員注意。經(jīng)大量的工程測試，現(xiàn)提一參考值（20%～50%），供設(shè)計(jì)及施工人員參考選擇，具體工程可通過典型試驗(yàn)取定。

參考文獻(xiàn)

[1] 華北電力設(shè)計(jì)研究院.地質(zhì)勘測報(bào)告.

[2] 許志雄.開山爆破石上樁基工程試驗(yàn)[J].福建建

筑.endprint

摘要：近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，文章提出圍海造陸工程中樁基工程較為普遍存在的問題及解決辦法，為同類工程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：樁基工程；潮間帶；砼強(qiáng)度；樁基腐蝕

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0055-02

1 概述

近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，如天津市臨港工業(yè)區(qū)一期圍海造陸工程。此項(xiàng)圍海造陸工程最終將造陸50平方公里，是當(dāng)初全國最大的城市圍海造陸擴(kuò)展工程。廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，就近期福建省而言，有羅源灣、泉州灣、湄洲灣等港口、碼頭及大型工業(yè)建筑，涉及大量的圍海造地工程，如何解決在該地址條件下的樁基工程施工是一普遍存在的課題，主要存在以下需解決問題：（1）確定樁基成孔工藝；（2）潮間帶樁身質(zhì)量控制；（3）如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題；（4）如何確定淤泥尚未完全固結(jié)情況下樁身負(fù)摩擦問題等，現(xiàn)結(jié)合羅源灣某電廠工程地質(zhì)特點(diǎn)，探究上述問題。

2 工程地質(zhì)狀況簡介

本工程廠區(qū)及周邊地貌上屬構(gòu)造侵蝕丘陵、海灣灘涂潮間帶與淺海地貌單元連接地帶。在主廠房區(qū)域?yàn)檎婵章?lián)合堆載預(yù)壓回填地塊，其余為塑料排水板+堆載回填地塊，地表均為塊石回填地貌，場地理基高程約為8.5m左右。根據(jù)鉆探成果，場地上部地層主要由素填土和第四系海積、沖洪積地層（Q4al～m）組成，巖性主要為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、混碎石粉質(zhì)粘土和碎石，簡述如下：

第一層素填土：新近回填，廠區(qū)陸域造地形成，開山石，未壓實(shí)，顆粒級配差，空洞孔隙大，透水性強(qiáng)，該層平均厚度為5.50m。

第二層淤泥：該層土屬高壓縮性欠固結(jié)軟土，不屬于有機(jī)質(zhì)土。該層平均厚度為9.50m；

第三層粘土：紅褐色，黃褐色，可塑，濕，局部為硬塑、軟塑狀，平均厚度為3.1m，以透鏡體形式存在。

第四層混碎石粉質(zhì)粘土：紫灰色、灰黃色、褐黃色，濕，可塑，局部為硬塑狀。土質(zhì)不均勻，碎石含量占3.4～39.3%；該層存在粘土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土夾層，以透鏡體形式存在。該層平均厚度為20.70m；

第五層碎石：該層顏色較雜，成分較雜，以凝灰熔巖碎塊為主，粒徑一般2～9cm，大者為11～20cm。級配較好充填有礫砂、粗砂及少量粘性土。該層平均厚度為20.55m；

第六層凝灰熔巖：該層平均厚度為3.45m；以下為強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖：紫灰色、紫紅色、灰黃色，散體狀、碎裂狀，凝灰熔巖原巖結(jié)構(gòu)較清晰，礦物成分主要為長石、石英，長石多半已風(fēng)化成次生礦物，巖石極破碎，為極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。在下中風(fēng)化凝灰熔巖：呈塊狀構(gòu)造，巖石較致密、堅(jiān)硬，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ級。該層未揭穿。廠址區(qū)處于灘涂潮間地段，屬濕潤區(qū)直接臨水。地下水主要賦存于第四系地層及下部基巖孔隙、裂隙中，受海水和山區(qū)、地表水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，對擬建工程起主要影響作用的是地表海水。地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性；長期浸水狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，干濕交替狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。海水水位隨潮汐而變化。平均海平面：4.06m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。

3 成孔工藝選擇況簡介

經(jīng)過多方的選擇比較及同類土層的成功經(jīng)驗(yàn)，沖擊鉆成孔灌注拉系用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用淘渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土成樁。沖擊鉆成孔灌注樁的特點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定，塌孔少，施工場地限制小，無噪聲和振動(dòng)影響等，因此被廣泛地采用，本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑中的黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土以及含有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層地基采用沖擊成孔灌注樁的工程。目前國內(nèi)采用產(chǎn)沖擊鉆機(jī)主要有兩大種類，一種是沖擊式鉆機(jī)，配備有鉆架、卷揚(yáng)機(jī)、鉆錘、配電箱、泥漿泵、導(dǎo)管等；另一種是CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)。本人經(jīng)近5000根該地址條件下樁基工程施工經(jīng)驗(yàn)，該成孔工藝可行，較成功的解決了回填開山石粒徑800～2000mm，厚度達(dá)20米，樁長達(dá)80米的沖擊成孔灌注樁。大量的工程實(shí)踐證明：CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)對該地質(zhì)特點(diǎn)是適合的。

4 潮間帶樁身質(zhì)量控制

泥漿的性能指標(biāo)

項(xiàng)次 項(xiàng)目 性能指標(biāo)：

1 粘度 10-25s

2 含砂率 <6%

3 膠體率 >95%

4 失水量 <30mL/30min

5 泥皮厚度 1-2mm/30min

6 靜切力 1min20-30mg/cm2

10min50-100mg/cm2

7 穩(wěn)定性 <0.03g/cm2

8 PH值 7-9

9 不同土層泥漿比重

回填塊石層及砂層 1.3-1.5

淤泥層 1.2-1.3

碎石粘土層 1.3-1.4

風(fēng)化石層 1.25-1.35

該工程位于羅源灣圍墾造地，形成陸域，最高潮位：8.05m；最低潮位：-0.21m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。場地受潮汐影響大，樁身強(qiáng)度強(qiáng)受影響，影響因素主要原因是在潮間帶高水頭，快流速，在砼凝固過程，帶走砼中膠凝材料，尤其是水泥漿，導(dǎo)致砼強(qiáng)度降低。有試驗(yàn)表明，強(qiáng)度衰減非常嚴(yán)重（達(dá)50%以上）。以往相似工程做法是在潮間帶范圍內(nèi)增設(shè)鋼護(hù)筒等措施，該做法在成本增加的同時(shí)還有不利因素（如初凝后護(hù)筒拔出時(shí)，必然導(dǎo)致對砼擾動(dòng)，穩(wěn)定后樁周土的負(fù)摩擦。砼的充盈及樁身的水平剛度及穩(wěn)定），實(shí)踐證明，控制好泥漿比重及泥漿制作材料，保持孔內(nèi)承水壓力，注意觀察潮汐變化時(shí)孔內(nèi)泥漿液面變化，可以解決這一隱患，消解潮汐影響?，F(xiàn)提供該地質(zhì)條件下泥漿控制指標(biāo)，供同類工程參考使用。

5 如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題

主要腐蝕機(jī)理這里不予描述，主要原因是海水中鹽與砼構(gòu)成成分化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致砼分解降低砼強(qiáng)度，及海水中鹽侵入砼毛細(xì)孔形成飽和溶液，在干濕交替區(qū)在溫度減低時(shí)析出結(jié)晶體積累膨脹破壞砼結(jié)構(gòu)。因此，控制指標(biāo)主要體現(xiàn)為：提高砼等級（密實(shí)度）、控制原材料氯離子含量、避早強(qiáng)、增鋼筋保護(hù)層厚度、減低水灰比，防堿骨料（防化學(xué)反應(yīng)膨脹），控制水泥中鋁酸三鈣指標(biāo)（防與水泥中鈣礬石反應(yīng)膨脹），鋼筋中加阻銹劑等等。綜合的測試砼的阻銹性能（鹽水浸漬試驗(yàn)、浸烘及電化學(xué)綜合試驗(yàn)）及砼性能（抗壓強(qiáng)度衰減情況、抗?jié)B性及凝結(jié)時(shí)間差等），通過選擇原材料檢驗(yàn)在各相關(guān)指標(biāo)滿足的條件下，選擇外加劑，通過試驗(yàn)，檢測砼的阻銹能力及砼性能變化?，F(xiàn)簡介該工程的控制指標(biāo)，供參考。砼等級：C40，保護(hù)層厚度60mm，水泥抗酸堿鹽極限濃度15000mg/l，水灰比：0.45，大摻量礦物摻合料的低水膠比砼，膠體用量320-420kg/方，鋁酸三鈣小于5%，砼中水溶氯離子含量小于膠體材料重的0.1%，摻高效減水劑、阻銹劑，鹽水浸漬試驗(yàn)：0-250Mv，無銹，鹽水浸烘試驗(yàn)：摻前后，鋼筋銹蝕面積減少95%以上，電化學(xué)綜合試驗(yàn)：電流小于150uA，抗壓強(qiáng)度衰減：小于90%，抗?jié)B性：不降低，凝結(jié)時(shí)間差：小于120min。

6 結(jié)語

由于負(fù)摩擦等取值，受回填材料、密實(shí)度，下臥淤泥層厚度及固結(jié)程度有較大關(guān)系，對工程無普遍性參考價(jià)值，本文僅提出該問題，負(fù)摩擦在該地質(zhì)條件下是普遍存在，提請相關(guān)人員注意。經(jīng)大量的工程測試，現(xiàn)提一參考值（20%～50%），供設(shè)計(jì)及施工人員參考選擇，具體工程可通過典型試驗(yàn)取定。

參考文獻(xiàn)

[1] 華北電力設(shè)計(jì)研究院.地質(zhì)勘測報(bào)告.

[2] 許志雄.開山爆破石上樁基工程試驗(yàn)[J].福建建

筑.endprint

摘要：近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，文章提出圍海造陸工程中樁基工程較為普遍存在的問題及解決辦法，為同類工程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：樁基工程；潮間帶；砼強(qiáng)度；樁基腐蝕

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0055-02

1 概述

近年來，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)掀起了一股圍海造陸，向海洋要土地的熱潮，如天津市臨港工業(yè)區(qū)一期圍海造陸工程。此項(xiàng)圍海造陸工程最終將造陸50平方公里，是當(dāng)初全國最大的城市圍海造陸擴(kuò)展工程。廣東珠江口等地自20世紀(jì)80年代以來共圍海造陸近2萬公頃，廣州市番禺區(qū)有80%的土地是歷代圍海形成的，就近期福建省而言，有羅源灣、泉州灣、湄洲灣等港口、碼頭及大型工業(yè)建筑，涉及大量的圍海造地工程，如何解決在該地址條件下的樁基工程施工是一普遍存在的課題，主要存在以下需解決問題：（1）確定樁基成孔工藝；（2）潮間帶樁身質(zhì)量控制；（3）如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題；（4）如何確定淤泥尚未完全固結(jié)情況下樁身負(fù)摩擦問題等，現(xiàn)結(jié)合羅源灣某電廠工程地質(zhì)特點(diǎn)，探究上述問題。

2 工程地質(zhì)狀況簡介

本工程廠區(qū)及周邊地貌上屬構(gòu)造侵蝕丘陵、海灣灘涂潮間帶與淺海地貌單元連接地帶。在主廠房區(qū)域?yàn)檎婵章?lián)合堆載預(yù)壓回填地塊，其余為塑料排水板+堆載回填地塊，地表均為塊石回填地貌，場地理基高程約為8.5m左右。根據(jù)鉆探成果，場地上部地層主要由素填土和第四系海積、沖洪積地層（Q4al～m）組成，巖性主要為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、混碎石粉質(zhì)粘土和碎石，簡述如下：

第一層素填土：新近回填，廠區(qū)陸域造地形成，開山石，未壓實(shí)，顆粒級配差，空洞孔隙大，透水性強(qiáng)，該層平均厚度為5.50m。

第二層淤泥：該層土屬高壓縮性欠固結(jié)軟土，不屬于有機(jī)質(zhì)土。該層平均厚度為9.50m；

第三層粘土：紅褐色，黃褐色，可塑，濕，局部為硬塑、軟塑狀，平均厚度為3.1m，以透鏡體形式存在。

第四層混碎石粉質(zhì)粘土：紫灰色、灰黃色、褐黃色，濕，可塑，局部為硬塑狀。土質(zhì)不均勻，碎石含量占3.4～39.3%；該層存在粘土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土夾層，以透鏡體形式存在。該層平均厚度為20.70m；

第五層碎石：該層顏色較雜，成分較雜，以凝灰熔巖碎塊為主，粒徑一般2～9cm，大者為11～20cm。級配較好充填有礫砂、粗砂及少量粘性土。該層平均厚度為20.55m；

第六層凝灰熔巖：該層平均厚度為3.45m；以下為強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖：紫灰色、紫紅色、灰黃色，散體狀、碎裂狀，凝灰熔巖原巖結(jié)構(gòu)較清晰，礦物成分主要為長石、石英，長石多半已風(fēng)化成次生礦物，巖石極破碎，為極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。在下中風(fēng)化凝灰熔巖：呈塊狀構(gòu)造，巖石較致密、堅(jiān)硬，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ級。該層未揭穿。廠址區(qū)處于灘涂潮間地段，屬濕潤區(qū)直接臨水。地下水主要賦存于第四系地層及下部基巖孔隙、裂隙中，受海水和山區(qū)、地表水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，對擬建工程起主要影響作用的是地表海水。地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性；長期浸水狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，干濕交替狀態(tài)地表海水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。海水水位隨潮汐而變化。平均海平面：4.06m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。

3 成孔工藝選擇況簡介

經(jīng)過多方的選擇比較及同類土層的成功經(jīng)驗(yàn)，沖擊鉆成孔灌注拉系用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用淘渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土成樁。沖擊鉆成孔灌注樁的特點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定，塌孔少，施工場地限制小，無噪聲和振動(dòng)影響等，因此被廣泛地采用，本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑中的黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土以及含有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層地基采用沖擊成孔灌注樁的工程。目前國內(nèi)采用產(chǎn)沖擊鉆機(jī)主要有兩大種類，一種是沖擊式鉆機(jī)，配備有鉆架、卷揚(yáng)機(jī)、鉆錘、配電箱、泥漿泵、導(dǎo)管等；另一種是CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)。本人經(jīng)近5000根該地址條件下樁基工程施工經(jīng)驗(yàn)，該成孔工藝可行，較成功的解決了回填開山石粒徑800～2000mm，厚度達(dá)20米，樁長達(dá)80米的沖擊成孔灌注樁。大量的工程實(shí)踐證明：CZ型和YKC型自動(dòng)沖擊鉆機(jī)對該地質(zhì)特點(diǎn)是適合的。

4 潮間帶樁身質(zhì)量控制

泥漿的性能指標(biāo)

項(xiàng)次 項(xiàng)目 性能指標(biāo)：

1 粘度 10-25s

2 含砂率 <6%

3 膠體率 >95%

4 失水量 <30mL/30min

5 泥皮厚度 1-2mm/30min

6 靜切力 1min20-30mg/cm2

10min50-100mg/cm2

7 穩(wěn)定性 <0.03g/cm2

8 PH值 7-9

9 不同土層泥漿比重

回填塊石層及砂層 1.3-1.5

淤泥層 1.2-1.3

碎石粘土層 1.3-1.4

風(fēng)化石層 1.25-1.35

該工程位于羅源灣圍墾造地，形成陸域，最高潮位：8.05m；最低潮位：-0.21m；最大潮差：7.64m；最小潮差：2.27m。場地受潮汐影響大，樁身強(qiáng)度強(qiáng)受影響，影響因素主要原因是在潮間帶高水頭，快流速，在砼凝固過程，帶走砼中膠凝材料，尤其是水泥漿，導(dǎo)致砼強(qiáng)度降低。有試驗(yàn)表明，強(qiáng)度衰減非常嚴(yán)重（達(dá)50%以上）。以往相似工程做法是在潮間帶范圍內(nèi)增設(shè)鋼護(hù)筒等措施，該做法在成本增加的同時(shí)還有不利因素（如初凝后護(hù)筒拔出時(shí)，必然導(dǎo)致對砼擾動(dòng)，穩(wěn)定后樁周土的負(fù)摩擦。砼的充盈及樁身的水平剛度及穩(wěn)定），實(shí)踐證明，控制好泥漿比重及泥漿制作材料，保持孔內(nèi)承水壓力，注意觀察潮汐變化時(shí)孔內(nèi)泥漿液面變化，可以解決這一隱患，消解潮汐影響。現(xiàn)提供該地質(zhì)條件下泥漿控制指標(biāo)，供同類工程參考使用。

5 如何處理地表海水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕問題

主要腐蝕機(jī)理這里不予描述，主要原因是海水中鹽與砼構(gòu)成成分化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致砼分解降低砼強(qiáng)度，及海水中鹽侵入砼毛細(xì)孔形成飽和溶液，在干濕交替區(qū)在溫度減低時(shí)析出結(jié)晶體積累膨脹破壞砼結(jié)構(gòu)。因此，控制指標(biāo)主要體現(xiàn)為：提高砼等級（密實(shí)度）、控制原材料氯離子含量、避早強(qiáng)、增鋼筋保護(hù)層厚度、減低水灰比，防堿骨料（防化學(xué)反應(yīng)膨脹），控制水泥中鋁酸三鈣指標(biāo)（防與水泥中鈣礬石反應(yīng)膨脹），鋼筋中加阻銹劑等等。綜合的測試砼的阻銹性能（鹽水浸漬試驗(yàn)、浸烘及電化學(xué)綜合試驗(yàn)）及砼性能（抗壓強(qiáng)度衰減情況、抗?jié)B性及凝結(jié)時(shí)間差等），通過選擇原材料檢驗(yàn)在各相關(guān)指標(biāo)滿足的條件下，選擇外加劑，通過試驗(yàn)，檢測砼的阻銹能力及砼性能變化?，F(xiàn)簡介該工程的控制指標(biāo)，供參考。砼等級：C40，保護(hù)層厚度60mm，水泥抗酸堿鹽極限濃度15000mg/l，水灰比：0.45，大摻量礦物摻合料的低水膠比砼，膠體用量320-420kg/方，鋁酸三鈣小于5%，砼中水溶氯離子含量小于膠體材料重的0.1%，摻高效減水劑、阻銹劑，鹽水浸漬試驗(yàn)：0-250Mv，無銹，鹽水浸烘試驗(yàn)：摻前后，鋼筋銹蝕面積減少95%以上，電化學(xué)綜合試驗(yàn)：電流小于150uA，抗壓強(qiáng)度衰減：小于90%，抗?jié)B性：不降低，凝結(jié)時(shí)間差：小于120min。

6 結(jié)語

由于負(fù)摩擦等取值，受回填材料、密實(shí)度，下臥淤泥層厚度及固結(jié)程度有較大關(guān)系，對工程無普遍性參考價(jià)值，本文僅提出該問題，負(fù)摩擦在該地質(zhì)條件下是普遍存在，提請相關(guān)人員注意。經(jīng)大量的工程測試，現(xiàn)提一參考值（20%～50%），供設(shè)計(jì)及施工人員參考選擇，具體工程可通過典型試驗(yàn)取定。

參考文獻(xiàn)

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[2] 許志雄.開山爆破石上樁基工程試驗(yàn)[J].福建建

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