嵌岩桩终孔判定及桩底持力层补强的探讨_吴宏林

的规章制度要求，督促施工单位做好安全围蔽、设置交通警戒标志和安全标志，要求施工单位加强施工安全检查并且责任到人，进入施工现场人员必须配置安全防护用品，同时检查施工用电设施，对不符合规范的，要求施工单位马上整改。同时针对工程制作、安装施工中存在的问题，项目监理部通过口头通知、书面通知和会议纪要等多种形式予以制止和纠正，经检查，所有要求施工单位整改的项目，施工单位基本上都已经按监理要

求及时进行了整改，效果良好。在工程施工的近一年时间里，经业主、质监、设计、施工和监理各单位的共同努力，工程施工得到了各方面的一致好评。项目监理部在监理过程中，也有效地控制了工程质量、进度和投资，做好了信息、合同、安全管理工作，并有效地协调解决了施工过程中出现的一系列问题，为工程创优打下了坚实的基础。■

（作者单位

广州港水运工程监理公司）

２４

２００６／８

珠江水运

摘要：结合实际工程的现场经验，简单介绍桩基终孔的判定及误判后缺陷桩桩底持力层补强的处理。

关键词：嵌岩桩终孔判定缺陷桩补强高压旋喷压浆目前，嵌岩桩成孔施工过程中的终孔入岩判定问题，尚无统一的固定标准可循，因地因人而异的情况较为普遍。现结合某公路改建工程的桩基施工实例，对嵌岩桩终孔判定及桩底持力层补强作一些初步探讨。

一、嵌岩桩终孔常规判定方法

钻冲孔常规的终孔判断，目的是保证桩支承在设计要求的持力层上，并满足《公路桥涵地基基础设计规范》（ＪＴＪ０２４－８５）要求的不小于０．５ｍ的嵌岩深度。

１．工程桩成孔时，应将其与勘查报告标明的持力层标高核

对无误后才能终孔。每根工程桩成孔时，应对相邻的工程桩位的桩端深度差异进行分析，若遇异常应查明原因，方可终孔。

２．岩样鉴别的方法是：泥浆返上地面的岩样是各地质层的

显示，可将岩样与地质勘探孔岩芯或照片进行对比。通过对照钻探资料对岩土成分的描述，观察渣色、形状、质感、矿物成分、数量、强度（手掰）等鉴别。钻渣是岩土层尤其是砂砾、残积土、强风化岩土、中微风化岩土鉴别的主要依据。采用反循环工艺成孔时，一旦确认达到设计岩层，应由此标高继续下钻（至少

１００ｍｍ～３００ｍｍ清孔取样一次），达到嵌岩深度后再次取样鉴

别，确认各层次取样相同方可终孔。

３．钻进速度及钻进阻力。钻机在不同土层中钻进，由于岩

土结构、矿物成分、力学参数等条件不同，岩层钻进速度及阻力等出现差异。在一个桩位钻进中，观察钻速、阻力的变化可以大

致确定岩土层变化，结合柱状图和地质剖面图，就可以大致确定岩土层分界。采用无钻杆加压的回旋式钻机、笼式钻头，若钻进时效≤１００ｍｍ／ｈ，持力层已为稳定的强风化花岗岩层；若钻进时效≤５０ｍｍ／ｈ，持力层已为稳定的中等风化花岗岩层。采用走管式自由落体冲击成孔桩机，若钻进时效≤１００～１５０ｍｍ／ｈ，持力层已为稳定的强中等风化花岗岩层。

４．钻孔泥浆循环。泥浆循环是冲钻孔施工的一项重要技术

措施，目的是保持孔壁稳定，还可以挟带钻渣。在钻进中，被破坏岩的各成分混于浆中，引起泥浆颜色、稠度变化。观察泥浆变化虽然间接，但结合引用的地质柱状图对桩穿土层顺序、标高的信息，也是鉴别岩土的重要信息。

５．对与相邻桩基终孔相差极大时，可换上取岩芯钻头钻取

桩底岩芯，验证桩端岩面是否为设计要求的持力层上。亦可采用探地雷达，用物探方法探明桩下是否有孤石，并了解其部位、大小。

二、嵌岩桩常规终孔存在的问题

复杂地层中，岩层面起伏变化剧烈，尤其是残积土和强风化岩层中有孤石、软硬夹层，强风化、中等风化岩层裂隙发育时，常规的终孔判定方法常有失误。

１．勘察报告对岩层风化等级定性有偏差。因目前划分岩石

风化程度的定量指标及科学方法不多，掌握尺度准则不一，有时仅凭某项指标就确定其风化程度。如强风化花岗岩的野外特征是“裂隙很发育，岩体破碎，岩体被切割成２～２０ｃｍ的岩块”，中等风化花岗岩的野外特征是“风化裂隙发育，岩体被切割成２０～５０ｃｍ的岩块”

，但有些岩石芯样破碎程度属于强风化岩，坚□吴宏林

嵌岩桩终孔判定及桩底持力层补强的探讨

DOI:10.14125/ki.zjsy.2006.08.012

硬程度却属中等风化岩。一旦岩石风化程度错判一个等级，就会造成基桩承载力大幅度下降，有可能成为缺陷桩。

２．复杂地层的岩石风化程度和岩层面起伏状况，是一般的地质剖面图难以表示的。这就是同一承台下各桩长度相差数米，同一根大直径桩各个抽芯孔所揭露的桩底岩层有时不一样的原因。所以勘察报告有时缺乏指导性，甚至误导。

３．勘察报告不准确仍时有发生。如钻孔（勘探点）间距过大，深度不够；对软弱夹层、软硬互层、孤石等全无揭露；岩芯未保留、无照片，出现问题无从查找、对比，使设计、施工、监理处于盲目状态。

４．凭钻进时效能区分岩层坚硬程度，但难分清孤石或是硬夹层、岩体破碎或风化程度，有时会将强风化岩层误判为中等风化岩层，从而引发质量问题或质量事故。

三、嵌岩桩误判终孔的加固处理方案

某外环跨线桥１１－１＃桩，设计为冲孔灌注嵌岩桩，桩径Φ１．５ｍ，设计桩长３３．４６ｍ。到达设计底标高后，施工单位误判为微风化岩，浇灌成桩后，经质监站对该桩进行钻孔抽芯检测，检测结果桩身砼强度及桩身完整性均满足规范要求。桩底存在约２．９７ｍ中风化混合片麻岩，承载力未能满足使用要求，须对桩底持力层进行补强加固处理，根据现场该桩抽芯检测提供的资料，提出以下补强加固方案。

（一）加固方案

１．处理方法

根据该桩底的缺陷情况，决定对该桩采用高压清水旋转喷射切割、高压水泥浆旋转喷射注浆及孔口压浆等施工方案进行补强加固。

２．补强孔的布置

据抽芯检测现场资料显示，该桩已钻两个检测孔，为补强加固施工后达到最佳效果，还须再增加两个钻孔，钻孔深度桩底以下不小于５ｍ。

３．施工工艺流程

钻孔→预埋孔口管→高压清水喷射清洗→孔底清渣→缺陷段高压注浆→孔口补浆→孔口压浆→抽芯检测。

（二）施工步骤

１．钻孔：采用Φ９１～Φ１１０ｍｍ金刚石钻具，钻穿缺陷段（中风化板岩）至微风化岩１ｍ终孔。

２．预埋孔口管：为保证补强加固水泥浆固结体的强度及补强质量，抽芯钻孔工作结束后，在桩顶预埋带有开关的孔口管，方便孔口压浆，提高孔内浆液渗透范围及补强效果。孔口压浆管耐压不小于５Ｍｐａ。

３．高压清水喷射清洗：从各孔中分别下入高压喷射器，在桩底缺陷段上下反复进行高压喷射切割清洗，清洗切割长度范

围自缺陷断顶、底各延长０．５ｍ。

４．高压注浆：当确认各孔高压清洗彻底后，改用高压水泥

浆在缺陷段范围内，反复进行高压喷射，使孔内的碎石、岩块、

砼块与浆液充分搅拌固结。喷浆时以孔口返浆浓度与进浆浓度

基本一致时终止喷灌浆。

５．孔口补浆：当孔底喷浆结束，提出钻具与喷射器，孔内液

面下降，使用注浆管对各孔进行补充灌浆。

６．孔口（憋）压浆：孔口补浆结束后，在各孔口管上安装好

孔口开关，使用注浆泵分别对各孔进行（憋）压浓水泥浆，憋浆

压力１～２Ｍｐａ，稳压５～１０ｍｉｎ，关闭孔口开关，压浆结束。

（三）旋喷施工参数

１．高压清水旋喷

喷射压力：２５～２８Ｍｐａ；

排量：７０～９０Ｌ／ｍｉｎ；

旋转速度：１０～２０ｒ／ｍｉｎ；

提升速度：１０～１５ｃｍ／ｍｉｎ；

２．高压旋喷注浆

喷射压力：２３～２５Ｍｐａ；

排量：６０～７０Ｌ／ｍｉｎ；

旋转速度：１５～１８ｒ／ｍｉｎ；

提升速度：１０～１５ｃｍ／ｍｉｎ；

３．浆液配制

本次补强加固的水泥浆液采用４２．５优质普硅酸水泥与清

水配制而成，水灰比为１：１～０．８：１，孔口压浆及补浆等水泥浆液

采用浓浆，水灰比为０．５～０．６。

经过上述处理后，水泥与石的固结体２８ｄ强度达到１８～

２０Ｍｐａ。填充体的强度与完整性通过抽芯法和超声波法进行检测。现该桥通车已有一年，使用情况良好。

四、结束语

以上结合东莞某改造工程实践，提出了嵌岩桩终孔判定方

法和终孔存在问题，并介绍了终孔误判后桩底持力层加固的方案，对于实现结构设计的意图，保证桩基承载力具有现实意义。

■（作者单位中交第四航务工程勘察设计院）

参考文献：

［１］ＪＴＪ０２４－８５，公路桥涵地基基础设计规范．北京：人民交

通出版社，２００３

［２］ＪＧＪ７９－２００２、Ｊ２２０－２００２，建筑地基处理设计规范．北京：

中国建筑工业出版社，２００２

［３］王志仁．京珠高速公路广（州）珠（海）段工程．北京：人民

交通出版社，２０００

２５

珠江水运２００６／８