淺析復(fù)雜地質(zhì)條件下人工挖孔樁的應(yīng)急處理技術(shù)措施

陳 軍

（重慶一品建設(shè)集團(tuán)有限公司 重慶 400041）

淺析復(fù)雜地質(zhì)條件下人工挖孔樁的應(yīng)急處理技術(shù)措施

陳 軍

（重慶一品建設(shè)集團(tuán)有限公司 重慶 400041）

重慶地區(qū)采用人工挖孔樁具有成本低、施工方法簡單、承載力大、能適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件等優(yōu)點(diǎn)。文章以黔龍陽光·新世界住宅小區(qū)工程人工挖孔樁基礎(chǔ)作為實(shí)例，詳細(xì)論述人工挖孔樁總體施工技術(shù)措施，針對暗流、地下水、流砂、流泥等復(fù)雜地質(zhì)條件，在成孔、澆筑施工階段所采取的應(yīng)急處理技術(shù)措施。

人工挖孔樁；地下水；流砂；應(yīng)急；技術(shù)措施

黔龍陽光·新世界住宅小區(qū)工程位于重慶市酉陽縣桃花源中路，小區(qū)設(shè)計(jì)為17棟高層建筑及商業(yè)裙樓配套，總建筑面積近40萬平方米，一期工程翠堤灣1、2、3號樓，基礎(chǔ)形式均為人工挖孔樁。樁基礎(chǔ)開挖過程中要穿越耕植土0.3～0.5m,粉質(zhì)粘土12.2～14.92m，沙類土0.7～1.5m，卵石土1.8～9.7m深。設(shè)計(jì)以中風(fēng)化硅質(zhì)灰?guī)r為持力層，要求飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥30MPa，樁的開挖深度約在20～25m。地勘資料中鉆孔柱狀圖如圖1（以ZK21為例）。

圖1 地勘資料中鉆孔柱狀圖

本工程地處原酉陽河床上，其沙類土層和卵石土層均為原河流沖積層，現(xiàn)有河流距1號樓不到12m，在施工過程中遇暗流、地下水、流砂、流泥等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，采取了以下應(yīng)急處理技術(shù)措施，取得了良好的效果。

1 總體施工技術(shù)措施

為保證挖孔樁施工的質(zhì)量和安全，減少不可預(yù)見事件的發(fā)生，施工前根據(jù)工程的詳細(xì)地質(zhì)勘察報(bào)告及現(xiàn)場實(shí)際情況，在施工方案中合理安排了人工挖孔樁的施工順序。

在有條件的情況下，應(yīng)先平整場地，樁孔的施工順序?yàn)橄葴\后深，先施工淺的孔樁可起到穩(wěn)固作用，更可減少深孔樁施工時(shí)土的側(cè)向壓力。

隔樁施工，由于土層復(fù)雜，部分孔樁樁距較近，容易互相干擾造成護(hù)壁的不穩(wěn)定以致發(fā)生塌孔等事故，所以先施工那些樁距較近、土質(zhì)復(fù)雜、有流砂流泥現(xiàn)象的樁，必須采用隔樁施工方法施工。

先施工地下水頭的樁，后施工地下水尾樁，這樣可以減少后面孔樁施工的難度，也可利用地下水頭的樁孔作為降水樁截水。

2 挖孔樁成孔階段應(yīng)急技術(shù)措施

2.1 施工中遇暗流

地下水暗流水量較豐富，流速為0.9m3/h，流經(jīng)土層土質(zhì)較好，但形成大小形狀各異的小通道，護(hù)壁難以成形或成形后易被水壓力穿透擠垮。施工過程中發(fā)現(xiàn)1號樓有25根、2號樓有23根、3號樓有22根樁存在此情況。針對此情況，施工方設(shè)置了集水樁，沿著水流的前端方向，樁孔穿過暗流層截水，按流量設(shè)置潛水泵把暗流水抽走降水。與工程樁間距4m～6m左右開挖直徑600mm的集水樁，樁的數(shù)量根據(jù)工程樁平面特征及地下水流方向設(shè)置。本工程每棟樓設(shè)置11根集水樁，工程樁及集水樁平面圖如圖2。

圖2 黔龍陽光新世界一期2#樓工程樁及集水樁平面圖

2.2 施工中遇土層中的地下水

在施工中，針對地下水不大的情況，采用帶有可靠漏電保護(hù)裝置的潛水泵抽水，邊抽水邊挖土成孔，及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段施工。

針對地下水量較大的情況，只用自身樁孔內(nèi)潛水泵無法進(jìn)行施工時(shí)，我們從施工順序考慮，采用周圍鄰近樁孔同時(shí)降水，以減少開挖時(shí)孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)的施工方法，組織安排合理，達(dá)到了很好的效果。

2.3 施工中遇流砂

在施工中，針對發(fā)生流砂的情況，采取的方法如下：

縮短開挖深度，將正常的1m左右一段縮短為0.5m，甚至更短。采用500mm半模施工護(hù)壁的方法。由于流砂活動性大，遇振動時(shí)，流動性變大，給混凝土護(hù)壁澆筑帶來了極大的難度，因此護(hù)壁只有分層澆筑，每次澆筑高度約為250mm，而護(hù)壁平均厚度約為550mm，如遇流砂較大時(shí)每挖250mm澆筑一次混凝土護(hù)壁。

提高護(hù)壁混凝土強(qiáng)度等級，將原設(shè)計(jì)C20的護(hù)壁混凝土改為C30混凝土，同時(shí)摻入水泥用量10%的UEA-H，提高混凝土的抗?jié)B性，達(dá)到防水的目的。

增加護(hù)壁模板數(shù)量，為防止水壓力太大穿透護(hù)壁，護(hù)壁混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求才能拆模，因此我們準(zhǔn)備了3～4套護(hù)壁鋼模板，連續(xù)施工3～4節(jié)才能考慮拆模周轉(zhuǎn)使用。

開挖前采用型號為Φ20、長度1m的鋼筋沿護(hù)壁外邊每隔100mm打入流砂層500mm深，采用谷草封堵或編草繩的方法阻止流砂涌入井內(nèi) （具體做法見圖3）。

2.4 施工中遇流泥

施工中遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層形成的流泥時(shí)，施工方法與流砂基本相同。孔底擴(kuò)大頭部分采取壓力灌漿，我們采用了在擴(kuò)大頭范圍打入漿管，采用壓力灌漿使擴(kuò)大頭部分土質(zhì)硬化，填充裂縫，提高土質(zhì)的不透水性，以解決流泥現(xiàn)象。

圖3 流砂1-1剖面圖

2.5 采用分兩次驗(yàn)孔

一般挖孔樁擴(kuò)大頭的寬高比在1∶2內(nèi)，土質(zhì)留置時(shí)間過長會因土壓力或水壓力的作用而塌孔。因此，與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地勘、質(zhì)監(jiān)協(xié)商后分成兩次驗(yàn)孔。即當(dāng)挖孔樁按樁徑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高（留有10～20cm清理層），在擴(kuò)大頭施工前第一次組織有關(guān)單位驗(yàn)收孔樁（擴(kuò)大頭的幾何尺寸不參加本次驗(yàn)收）；驗(yàn)收通過后，在澆筑樁芯混凝土的勞動力、材料、機(jī)械等具備的同時(shí)，進(jìn)行擴(kuò)大頭的施工，擴(kuò)大頭施工成功后馬上進(jìn)行擴(kuò)大頭的第二次驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后立即開盤澆筑混凝土。

3 挖孔樁樁身混凝土澆筑階段應(yīng)急技術(shù)措施

3.1 排除樁孔內(nèi)積水

澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度，要保證混凝土的均勻性、密實(shí)性，須防止孔內(nèi)積水影響混凝土的水灰比和密實(shí)性。澆筑前要抽干孔內(nèi)積水，抽水的水泵要裝設(shè)逆流閥，保證提出水泵時(shí)，抽水管中殘留的水不流回樁孔內(nèi)，如果孔內(nèi)的水無法抽干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或水泥鋪入孔底，然后再澆筑混凝土。

3.2 堵住護(hù)壁滲水

由于澆筑護(hù)壁工藝原因或操作水平欠缺，或是水壓力過大，地下水豐富的地方樁孔護(hù)壁會滲水。滲水量過大會影響樁身混凝土質(zhì)量，施工樁身混凝土前先用防水材料進(jìn)行堵漏，例如現(xiàn)在經(jīng)常使用的堵漏靈等速凝型產(chǎn)品，或用木塞楔入再用防水材料堵漏，或者在水流較為集中的地方裝上引流管把側(cè)壁的滲水引出地面。

3.3 及時(shí)澆筑樁身混凝土

利用車泵澆筑樁身混凝土，遇地下水較為豐富時(shí)，先抽水清孔，并把車泵管伸入孔底的料車充分準(zhǔn)備好，一旦清孔及抽水完成，人、抽水機(jī)立即從孔樁撤出，泵車同時(shí)泵送混凝土下樁底，利用混凝土的自重壓住地下水，縮短混凝土的澆筑時(shí)間，消除了孔樁擴(kuò)大頭由于土質(zhì)留置時(shí)間過長及地下水壓力造成塌孔的隱患。

3.4 確保樁身混凝土密實(shí)度

采用串筒下料或分層澆筑是保證混凝土密實(shí)度的必要手段。一般振搗采用直徑50mm的振動器振搗混凝土，在孔樁口架設(shè)搖架，吊入振動器每澆搗1.5m混凝土厚便振搗一次，快插慢拔，插點(diǎn)均勻，上下搭接，保證澆筑速度，在保證混凝土質(zhì)量的前提下速度越快越好。由于混凝土的澆筑速度比地下水涌出快和利用混凝土的重量壓住地下水，并且混凝土的重量迅速抵消由于孔樁土方開挖后形成的孔樁周圍土層對護(hù)壁的側(cè)壓力，更好地保證了樁芯混凝土的完整性。

4 結(jié)論

在黔龍陽光·新世界住宅小區(qū)一期工程的195根人工挖孔樁施工中，采用了上述的施工技術(shù)措施進(jìn)行了質(zhì)量安全控制，取得了良好的效果。經(jīng)建設(shè)工程質(zhì)量檢測單位對所有基樁的檢測試驗(yàn)，結(jié)果為Ⅰ類樁數(shù)量186根，Ⅱ類樁數(shù)量9根，人工挖孔樁施工質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)要求。

[1]建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊 (第四版第1冊) [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]史培棟.深基礎(chǔ)工程特殊技術(shù)問題[M].北京：人民交通出版社，2006.

[3]筑龍網(wǎng).建筑樁基施工技術(shù)案例精選[M].北京:中國電力出版社，2009.

責(zé)任編輯：余詠梅

Elementary Analysis on Emergency Technical Measures of Manual Excavation Pile under Complex Geological Conditions

manual excavation pile;underground water;shifting sand;emergency;technical measures

TU473.1

A

1671-9107（2011）08-0039-03

10．3969／j．issn．1671-9107．2011．08．039

2011-05-06

陳軍（1975-），男，重慶人，工程師，國家注冊一級建造師，主要從事建筑工程管理工作。

bstract:The Chongqing municipality has taken the advantages of manual excavation pile concerning low cost,simple construction methods,high bearing capacity and can adapt to complex geological conditions.By citing Qianlong Sunlight New World residence community manual excavation pile foundation as an example,this paper first gives a detailed description of the overall construction technical measures of manual excavation pile,then expounds the emergency technical measures adopted during construction phases like pore-forming and pouring concerning such complex geological conditions as undercurrents,underground waters,shifting sands and mudflows.