地下水、淤泥、流砂方案

目录

第一节情况介绍 (2)

一、工程概况 (2)

第二节开挖时采取的应对方案 (3)

一、地下水应对方案 (3)

二、流砂的应对方案 (4)

第三节混凝土的浇注 (10)

一、消除积水的影响 (10)

二、孔壁渗水 (10)

三、保证桩身混凝土的密实性 (11)

四、增加混凝土自身强度及添加外加剂 (11)

五、成型桩孔及时进行浇注 (11)

人工挖孔桩的特殊环境处理方案

第一节情况介绍

一、工程概况

2、工程设计概况

2.1本工程属重庆梁平双桂新民居画苑工程共由41栋住宅组成，为二类多层住宅建筑；耐火等级为二级，屋面防水等级为二级，防水耐久年限为十五年，抗震设防的烈度为非设防区，设计使用年限为50年。

基础形式为人工挖孔桩。

在基础施工过程中发现实际地质条件与地勘中阐述出入较大。由于施工场地处低洼地带，原地块为农业用田、塘，而且在试挖时发现地下水相当丰富，并且存在大量流砂。

根据现场实际情况，为确保施工作业人员安全、确保挖孔桩施工成型质量，必须根据实际情况采取对应措施。

第二节开挖时采取的应对方案

本工程地下水比较丰富，又遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，极易发生流砂和井漏现象；同时还伴有井点存在淤泥情况。整个人工挖孔桩开挖环境相对比较恶劣，应高度重视并采取可行的应对方案。

根据人工挖孔桩规程及我司以往施工类似工程经验，结合现场实际情况采取切实的应对方案。

一、地下水应对方案

地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，

从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。

1、地下水量不大时

可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。

2、水量较大时

当地下水较大，采用边施工边抽排的方法不能解决问题时，应从施工顺序考虑。

在施工组织时先根据现场实际情况初步探测地下水分布情况，并有意识的安排突击开挖地下水较大、较深的部位的挖孔桩，同时在开挖时采用大排量抽水泵不间断抽排、护壁混凝土提高强度等级、护壁混凝土中添加早强剂和防水剂、半模浇注、护壁模板与护壁混凝土整浇（不去除护壁模板）等手段集中抢挖该井点，作为后续施工的集中抽排井点。

同时在施工现场周边做好有组织排水，严禁施工用水散排；同时地下水必须全数抽排入指定的市政管网中，不形成二次抽排。

在开挖时间上采取多班制抢工作业，同时关注天气情况，在天气较好的情况下全力以赴的安排施工作业，尽量将集中抽排井点施工成型，这就为后续施工的挖孔桩创造了有利条件。

若发现有挖孔桩中地下水未与集中抽排井点串通，仍按照上述方式逐一进行施工作业。

二、流砂的应对方案

人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏、护壁垮塌，造成安全质量事故，因此要

采取有效可靠的措施。

1、流砂情况较轻时

在流沙情况不严重时，有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。

2、流砂情况较严重时

本工程地下水丰富，细砂、粉砂页岩较多，形成比较严重的流砂情况。

根据现场实际情况采取如下处理方式：

A、降水

按照前面方法将地下水位尽量降低，将大大减少地下水对细砂，粉砂页岩的侧压力，降低流砂坍塌。

B、在开挖时采用增设钢筋辅助抗滑圈：在开挖井壁四周采用Φ20钢筋@300强行打入土层中，并使用编制袋等物料缠绕在环形钢筋上，避免井壁四周流砂坍塌形成井壁大面积空洞，并造成上节护壁垮塌造成安全事故（如下图）

C、当地下水及流砂均很显著时，为确保作业安全及成型质量常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用早强混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。

具体操作如下：

（1）、施工准备

首先进行平衡桩孔周围土压力。由于部分桩周围土体已产生下陷，经观察已出现局部裂纹，因此首先进行平衡土压力的施工，即将孔口处土体较高部分挖除，填至土体较低处，以使桩孔砼护壁四周均匀受压，从而保证砼护壁受力均匀，在钢护筒施工时周围受力均匀，以免产生侧移，造成斜孔，导致施工失败。

（2）、钢护筒加工

1）、钢护筒强度计算

按护筒均匀受力计算，暂不考虑失稳

护筒承受的土压力P=γ•H=20×20=400(kN/m2 )(0.4Mpa)。式中，γ为流体容重，取值为20k N/m 3；H为护筒深度，取值为20 m（考虑流砂层深

度在15~20m之间，按最不利取值）。

如图1所示，取1m高的护筒作为计算单元，沿径向取一截面，截面厚度δ，高度1m。该截面所受的压力即为：f=P×1×1.5×π=400×1.5×3.14/2=942（kN）。

f<δ×1×210×103

本着安全、实用、节约的原则，经过计算施工用钢护筒采用10mm厚钢板制成，根据现场材料规格，每节长度1.5m。如图2、图3所示。