地质条件对灌注桩施工的影响

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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.25.051
地质条件对灌注桩施工的影响
石协
(华北有色工程勘察院有限公司 河北石家庄 050000)
摘 要：在经济技术发展进程中，社会发展功能更加完善，随着工程数量的不断上升，工程规模也愈发扩大，工程技术及材料市场也随之迎来了全新的发展机遇，在工程技术水平相对提高的发展环境下，安全因素的把控也就显得尤为重要，但是在部分工程项目中，现场的地质条件并不理想，这就相对增加了工程施工难度，施工阶段不仅需要明确水文及岩土等情况，更应当确保施工项目有序进行，在提高施工质量的基础上，将地质条件对灌注桩施工的影响降到最低，合理规避工程品质问题。

关键词：地质条件 灌注桩施工 影响中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)09(a)-0051-02
从本质上来说，地质条件中涵盖的环境要素较为多样，无论是水文地质还是地形及岩性等，都是考量地质条件中不可或缺的关键点，在工程施工阶段，地质条件的重要性则相对提高，尤其是在灌注桩施工中，更应当在施工前期阶段对地质条件形成全面了解，为后续施工项目的顺利推进夯实基础。

一旦地质条件分析工作不到位，灌注桩施工效果就会大打折扣，工程整体质量也将受到不良影响，因此，对地质条件进行全面分析具有重要意义。

1 地质条件概述
1.1 岩土条件
工程所处区域不同，因地质条件呈现的差异性也就较为显著，这就需要在施工前期开展的大量的实地勘察工作，明确工程地质情况，在科学分析勘察数据的基础上，明确施工现场的岩土情况，细化来说就是，岩土勘察的侧重点主要集中在对冲积平原及种植区域。

以冲积层为主导，土质条件较为特殊，一般由粘土及淤泥组成，这同时也说明该区域的土质结构并不稳定，再加之淤泥结构中本身就含有不同程度的腐殖质，一旦控制不当，就会为施工项目埋下安全隐患，因此，在此种地质条件下开展灌注桩施工作业，应当对岩土条件进行重点考量。

1.2 水文地质条件
灌注桩成孔作业本身就具有一定难度，其质量与地质条件的关联性较为密切，相对的水文地质及岩土地质条件把控得当，施工流程就会愈发顺畅，地质条件把控效果不佳，工程项目就会在复杂地质条件的作用下呈现出不良施工效果，不仅工程进度会相对滞后，工程质量也必将不断下降，因此，面对本身就复杂的地下水文地质情况，应当做好勘察工作，结合实际情况，制定与之契合的勘察措施，确保其精准落实到位。

在灌注桩施工前期，应当对地质条件中呈现的水源特点进行精准把控，而后将水文状况与灌注桩施工进度高效衔接，促使地下水问题得到合理规避，进而为工程质量的提升夯实基础。

2 地质条件对灌注桩施工的影响
在工程项目施工现场，对水源的需求量具有高标准要求，一旦水源不够充足，或者是工程处于复杂及特殊的地
质环境下，就会直接导致施工质量及进度等关键因素就会
受到直接影响：第一，在灌注桩施工阶段，应当确保上层杂填层不存在任何杂质，一旦存在障碍物，就会导致施工进度缓慢，当首次完成测量定位后，在进尺过程中与混凝土块发生直接接触，将损坏钻头，进尺项目持续难度也将有所增加，基于此，就需要及时进行开挖作业，将障碍物清除彻底并进行回填，而后再重新开展开孔工作，这不仅会导致工程施工效率下降，更会相对延长施工周期，工程造价也将因此上升。

第二，如果上层回填部分呈松散状态，其中含有砖块及混凝土块，就会相对增加坍塌风险，护筒安放难度也会相对增加，这是因为一旦回填层不够均匀，就会导致护筒难以按常规要求妥善安放，在倾斜作用下，桩位与预期要求之间也会存在一定差距，为了对这一偏差问题进行纠正，就需要适当降低护筒埋设速度，综上所述，在回填地层的影响下，施工效率将大打折扣，不仅施工成本会因此而增加，施工进度的把控效果也将因此而弱化。

第三，回填层底部如果以淤泥及粉质粘土为主体，成孔阶段的稳定性就会相对下降，这是因为这部分土质会随着钻头及钻杆运动，一旦控制不当，就会导致坍塌问题发生，而后在完成护筒埋设施工并进尺的过程中，就会在每次下钻时增加坍塌风险，这就导致孔径出现不规则问题，不仅混凝土超方现象会因此而加剧，姐，桩头截面也会与预期目标之间存在较大差距，基于此，工程造价会大规模增加，后续施工项目的高效推进也会受到消极影响，施工质量的提升也会受到较大阻碍，工程周期也必将有所延长。

第四，在部分复杂的地质条件下地层存在厚砂层的现象较为常见，一般情况下即使成孔后，沉渣也普遍较厚，这就需要将可行性措施落实到位，提高造浆的有效性，促使泥浆的应用属性与施工标准相契合，一旦忽视这一问题，导致沉渣厚度超出既定要求，就会导致施工能效大幅度下降，这是因为上部回填层厚度超标，泥浆护壁施工成孔阶段的漏浆问题就会更加显著，在浆液流失并渗入回填层的同时，浆液就难以再次利用，工程施工成本也将随之上升。

除此之外，如果施工现场的水源总量不达标，也会增加造浆难度，施工周期也会相对延长。

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3 针对特殊地层采取的优化措施
第一，通过上述论述可以发现，在上部回填状况不明
确的情况下，混凝土块的大量存在将直接导致开孔效率低等问题的出现，钻头也会因此而破损，更严重的还会导致钻头彻底报废，因此，在实际开孔阶段应当对进尺速度进行合理控制，促使其转速保持平稳状态，实时观察钻机显示屏的作业按钮明确负荷情况，只有发现超标问题，就需要立刻停止作业。

除此之外，在实际开挖阶段，还应当对不明物质进行分析及判断，而后才能逐步推进成孔施工项目。

第二，在上部回填物呈松散状的地质条件下，如果忽视这一问题盲目开工，就会导致护筒埋设效果下降，桩位偏差问题也会随之加剧。

因此，为了从根本上改善及解决这一问题，需要在将桩位四周订上钢钉，对桩位进行固定，并在埋设护筒后用钢筋棍对护筒位置进行校准，与此同时，还应当对护筒的垂直度进行精确测量，在确保桩位与预期目标相契合时，才能推进进尺作业，如果不能达到既定标准，则按照要求对护筒进行重新埋设，当达到要求时方可停止该项作业。

第三，为了从根本上解决上部塌孔问题，合理规避大头桩现象，就需要以长护筒为主导科学推进施工项目，需要注意的是，护筒底端需要适当融入标准高度的粘土，所处区域不同，回填层厚度也应当适当调整，这就需要确保护筒长度与实际情况相契合。

如果护筒长度较长，而机械设备无法一次连贯的完成对护筒的安装，可以将安装施工
划分为两个部分依次进行，以孔口对接的形式，提高护筒安装效率，促使护筒埋设的有效性相对提升。

第四，对于漏浆的问题，采取调整施工部位顺序，首先是场区周围的桩，周围桩施工过程中对上部杂填层的空隙用浆液充填，逐步达到饱和，后期施工中间部位的桩时，浆液渗漏轻微，并且灌注时浆液能够返出进行二次利用，减少造浆投入的费用，同时，缓解了水源不足的问题。

4 结语
通过上述论述可以发现，地质条件与灌注桩施工之间
存在密切联系，尤其是施工现场的岩土及水文地质条件，一旦控制效果不佳，就会导致灌注桩施工效率下降，成孔质量也会与实际需求存在较大差距。

为了从根本上提高灌注桩施工的有效性，合理规避质量问题，就需要对灌注桩施工中存在或者可能出现的问题进行重点考量，采取积极有效的措施，降低地质条件对施工的不良影响，合理缩减施工成本，提高工程的安全性及稳定性。

参考文献
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[3] 孙宏博.超长复杂地质条件下灌注桩施工技术[J].中国水运(下半月),2017,17(2):257-259.(上接50页)
1000mm位置各施工一组“一梁二锚索”，按3m/组、6根/组进行布置。

巷道采用综掘机卧底后超高，顶部锁口支护采用钢筋锚杆配合“一梁五锚”成品钢带沿巷道走向进行布置，锚杆的间、排距为750×800mm。

6 注意事项
根据钻探分析断层的性质和断失煤层距卧底处的距离及层位关系，结合该巷的用途，合理的设计卧底后巷道掘进坡度，尽量减少过断层岩石工程量。

搞好断层带应力集中区的支护设计，根据巷道的设计尺寸及围岩性质，合理的选择支护材料的型号及种类，如：上述支护锚索支护应用了φ15.24×5300mm，φ15.24×8300mmm两种型号。

搞好超高段巷帮支护，当巷帮高度＞3.5m，采用“一梁二锚索”对巷帮进行强化支护。

重新揭露断失煤层前，必须制定专项的揭煤措施，施工单位严格按揭煤措施相关规定执行（揭煤措施必须包含探掘、瓦斯预测等内容）。

7 结语
井巷布置应尽量避开地质条件复杂区域，以减少对掘
进的影响。

施工单位在掘进时必须充分利用现有资料。

杉木树煤矿掘进八队在掘进时遇断层，首先采用钻探确定
断层的性质，再利用综掘机对该巷碛头10m段巷道进行卧底，再按-12°定向施工，减少了过断层岩石工程量。

采用皮带排矸，实现远距离连续运输。

该巷过断层带期间的单产进尺、掘进工效等主要生产技术指标均得到大幅度提高。

成功应用了复杂地质条件下综掘机过断层的技术，提高了综合月进尺。

为下一步远距离综掘巷道过断层施工，积累了许多宝贵的技术参数及操作经验。

参考文献
[1] 周明.煤巷综合机械化掘进快速过断层技术[J].煤炭科
学技术,2009(3).
[2] 张占杰.煤巷综合机械化掘进快速过断层技术探讨[J].河南科技,2014(22).
[3] 刘栋.煤矿掘进迎头过断层技术探讨[J].科技资讯,2010（8）.
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