钻孔灌注桩穿越厚沙层的施工（一）

　　该⼯程是位于佛⼭市南海区⼀个旧城改造项⽬，是⼀栋22层的商住楼，1－3层作商业⽤房，4层以上作住宅，⾯积约15000m2，框架剪⼑墙结构，施⼯场地和通道狭窄，基础采⽤钻孔灌注桩，桩径从D1200到D1600不等，进⼊中，微风化岩作持⼒层，桩长约26m。据地质资料反映，该场地地表下1－2m开始到18－20m不等是各种厚薄不同的沙层。施⼯难度相当⼤。具体地质情况如下：

　　（1）第四系⼈⼯填⼟层－杂填⼟，分布于标⾼1.1－2.0m以上，呈松散状态，不均匀结构。 　　（2）第四系上部冲积层，分布于标⾼1.8－12.4m之间：

　　1）粉沙：厚度2.1－5.3m不等，呈深灰－灰－浅灰⾊，松散－中密状，含⽔饱和。 　　2）细沙：厚度1.8－4.3m不等，呈灰－深灰⾊，松散－稍密状，含⽔饱和。

　　3）中沙：厚度1.6－3.8m不等，呈灰－深灰⾊，松散－稍密状为主，局部中密，含⽔饱和。 　　（3）第四系中部冲积层，分布于标⾼11.8－14.2m之间：

　　1）粉质粘⼟：厚度0.5－0.8m，呈浅灰－灰黄⾊，软塑－可塑状态。

　　2）细沙：厚度1.3－2.8m不等，呈灰－深灰⾊，松散－中密状，含⽔饱和， 　　（4）第四系下部冲积层，分布于标⾼13.8－20.2m之间： 　　1）粉⼟：厚度0.8－1.1m，呈⼟黄⾊，可塑状态。 　　2）粗沙：厚度1.3m，呈⼟黄⾊，密实，饱和状态．

　　3）粉沙：厚度1.5－2.3m不等，呈浅灰⾊，稍密⼀中密状，含⽔饱和。

　　4）细沙：厚度0.8－3.6m不等，呈浅灰－灰⽩⾊，松散－稍密－中密状，含⽔饱和。

　　5）中沙：厚度1.6－2.8m不等，呈灰黄－浅灰⾊，中密－密实状为主，局部中密，含⽔饱和。 　　（5）第四系残积层－粉质粘⼟：厚度0.5－1.0m，呈砖红灰混灰黄⾊，上部可塑，下部硬塑状态。 　　（6）第三系风化带

　　1）第三系强风化带：层底标⾼－19.5－22.94m，呈红褐、棕⾊、深灰、灰黄⾊等，层理不清晰，泥质结构，含少量粉沙粒。

　　2）第三系中风化带：层底标⾼－21.9－28.7m，呈红褐⼀褐⾊－棕⾊⼀深灰⼀灰⾊等，层理不太明显，泥质及粉沙质结构。

　　3）第三系微风化带：层底标⾼－25，9－31．5以下，呈红褐、棕⾊、灰⾊等，泥质及粉沙质结构。 　　2、施⼯准备

　　接到⼯程任务后，我们仔细地分析⼯程地质资料，结合施⼯场地的具体情况和我们以往的施⼯经验，觉得这个⼯程的难点主要是钻进厚沙层和浇灌时的泥浆护壁问题，由于上部有较厚的粉细沙，经扰动容易变成流沙。针对这个问题，在⼯程的施⼯⽅案中重点准备了⼀些应对措施，其中有： 　　（1）加强泥浆制备管理

　　（2）控制施⼯顺序和机组的分布，强调跳钻

　　（3）⽤试钻桩来核对地质状况和利⽤桩砼的充盈系数来分析泥浆护壁的效果 　　（4）准备⼀些应急处理⽅法

　　3、施⼯情况和施⼯过程中的质量控制

　　在试钻的第⼀根直径为1400的桩时，进展还顺利，流沙不严重，主要是沙层未被扰动。⽽使⽤的泥浆是⽤含沙量较⼩的粘⼟来造浆，但从回流的泥浆测其含沙率是⽐较⾼的，超过18％。从桩砼的充盈系数来看，进岩部分为1.1－1.18，中粗沙层为0.95－0.98，上部的粉细沙为0.9－0.93，桩径最⼩处在地表下9－10m。从充盈量分析，泥浆的护壁作⽤还可以。

　　在总结试桩的经验教训后安排4台钻机铺开作业，开始还算顺利，但在完成总桩数1/3后就陆续出现明显的流沙和塌孔的情况，个别桩孔和桩报废，⼯程不得不暂时停了下来。检查施⼯记录泥浆的质量明显下降，⽐重⾼了；粘度⼩了；胶体率下降，含砂率⾼达30％⼀40％。很明显：整个场地的沙层被扰动了。针对这个难题，我们采⽤了应对措施，先对塌孔的桩孔⽤粘⼟回填静置⼀周后再施⼯，对报废的桩作补桩处理，着重抓了泥浆制备、桩孔施⼯次序、清孔和浇灌等⼏项⼯作： 　　3．1加强泥浆制备管理

　　在砂性⼟层和含砂较重的⼟层使⽤膨润⼟和粘⼟造浆，粘⼟块先⾏打碎，制浆⼀般采⽤泥浆搅拌机，制成的泥浆储藏在泥浆池（钢制泥浆箱）内备⽤，使⽤时再加进适量的纯碱溶液。加强对回流泥浆的排沙处理，以增加泥浆的粘度和降低含沙率，使泥浆所产⽣的液柱压⼒可以平衡地下⽔压⼒，并对孔壁有⼀定的侧压⼒，成为孔壁的⼀种液态⽀撑。同时泥浆中胶质颗粒的分⼦在泥浆的压⼒下，渗⼊孔壁表⾯的孔隙中，形成⼀层泥⽪，促使孔壁胶结，将孔隙填渗密实，避免内壁漏⽔，保持护筒内⽔压稳定，从⽽起到防⽌塌孔、保护孔壁的作⽤。

　　另外，还准备⼀批⼤块状的膨润⼟和袋装⽔泥，在塌孔桩段使⽤。 　　3．2合理安排桩孔施⼯次序和⼯艺

　　根据施⼯进度安排，重新安排机组的施⼯位置，拉⼤桩孔的施⼯距离，减低对沙层的扰动。同时控制泥浆泵捧量不能过⼤，选择合适的钻进速度，钻进砂层速度减慢，在粉细沙段投进⼤块膨润⼟强制做浆，因钻孔成桩的过程将使原来平衡的地下⼟层压⼒发⽣变化，⽽相邻桩施⼯距离太近或间隔时间太短时，⼟中增加的应⼒尚未消散，致使新钻孔的孔壁⼟发⽣流变，容易造成塌孔。当出现塌孔范围较⼩的情况时，应增⼤泥浆⽐重，稳住孔壁，同时减少泵的排量，塌孔量⼤时应停钻，在判明塌孔位置和分析原因后，应即回填粘⼟混合物到塌孔位置以上1－2⽶，待回填物沉积密实后，再⾏钻进。在钻进过程中指派专⼈测定泥浆的粘度、含砂率、失⽔量、胶体率、静切⼒等参数，随时对泥浆成份进⾏调整。