淺析復雜地質條件下人工挖孔樁的應急處理技術措施

陳 軍

（重慶一品建設集團有限公司 重慶 400041）

淺析復雜地質條件下人工挖孔樁的應急處理技術措施

陳 軍

（重慶一品建設集團有限公司 重慶 400041）

重慶地區采用人工挖孔樁具有成本低、施工方法簡單、承載力大、能適應復雜的地質條件等優點。文章以黔龍陽光·新世界住宅小區工程人工挖孔樁基礎作為實例，詳細論述人工挖孔樁總體施工技術措施，針對暗流、地下水、流砂、流泥等復雜地質條件，在成孔、澆筑施工階段所采取的應急處理技術措施。

人工挖孔樁；地下水；流砂；應急；技術措施

黔龍陽光·新世界住宅小區工程位于重慶市酉陽縣桃花源中路，小區設計為17棟高層建筑及商業裙樓配套，總建筑面積近40萬平方米，一期工程翠堤灣1、2、3號樓，基礎形式均為人工挖孔樁。樁基礎開挖過程中要穿越耕植土0.3～0.5m,粉質粘土12.2～14.92m，沙類土0.7～1.5m，卵石土1.8～9.7m深。設計以中風化硅質灰巖為持力層，要求飽和單軸抗壓強度標準值≥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、流泥等復雜地質條件時，采取了以下應急處理技術措施，取得了良好的效果。

1 總體施工技術措施

為保證挖孔樁施工的質量和安全，減少不可預見事件的發生，施工前根據工程的詳細地質勘察報告及現場實際情況，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，應先平整場地，樁孔的施工順序為先淺后深，先施工淺的孔樁可起到穩固作用，更可減少深孔樁施工時土的側向壓力。

隔樁施工，由于土層復雜，部分孔樁樁距較近，容易互相干擾造成護壁的不穩定以致發生塌孔等事故，所以先施工那些樁距較近、土質復雜、有流砂流泥現象的樁，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 挖孔樁成孔階段應急技術措施

2.1 施工中遇暗流

地下水暗流水量較豐富，流速為0.9m3/h，流經土層土質較好，但形成大小形狀各異的小通道，護壁難以成形或成形后易被水壓力穿透擠垮。施工過程中發現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，樁的數量根據工程樁平面特征及地下水流方向設置。本工程每棟樓設置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裝置的潛水泵抽水，邊抽水邊挖土成孔，及時澆筑相應段的混凝土護壁，然后繼續下一段施工。

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

2.3 施工中遇流砂

在施工中，針對發生流砂的情況，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半模施工護壁的方法。由于流砂活動性大，遇振動時，流動性變大，給混凝土護壁澆筑帶來了極大的難度，因此護壁只有分層澆筑，每次澆筑高度約為250mm，而護壁平均厚度約為550mm，如遇流砂較大時每挖250mm澆筑一次混凝土護壁。

提高護壁混凝土強度等級，將原設計C20的護壁混凝土改為C30混凝土，同時摻入水泥用量10%的UEA-H，提高混凝土的抗滲性，達到防水的目的。

增加護壁模板數量，為防止水壓力太大穿透護壁，護壁混凝土必須達到設計強度要求才能拆模，因此我們準備了3～4套護壁鋼模板，連續施工3～4節才能考慮拆模周轉使用。

開挖前采用型號為Φ20、長度1m的鋼筋沿護壁外邊每隔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 （具體做法見圖3）。

2.4 施工中遇流泥

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

圖3 流砂1-1剖面圖

2.5 采用分兩次驗孔

一般挖孔樁擴大頭的寬高比在1∶2內，土質留置時間過長會因土壓力或水壓力的作用而塌孔。因此，與業主、監理、設計、地勘、質監協商后分成兩次驗孔。即當挖孔樁按樁徑開挖至設計標高（留有10～20cm清理層），在擴大頭施工前第一次組織有關單位驗收孔樁（擴大頭的幾何尺寸不參加本次驗收）；驗收通過后，在澆筑樁芯混凝土的勞動力、材料、機械等具備的同時，進行擴大頭的施工，擴大頭施工成功后馬上進行擴大頭的第二次驗收。驗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急技術措施

3.1 排除樁孔內積水

澆筑樁身混凝土主要應保證其符合設計強度，要保證混凝土的均勻性、密實性，須防止孔內積水影響混凝土的水灰比和密實性。澆筑前要抽干孔內積水，抽水的水泵要裝設逆流閥，保證提出水泵時，抽水管中殘留的水不流回樁孔內，如果孔內的水無法抽干，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 堵住護壁滲水

由于澆筑護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壁會滲水。滲水量過大會影響樁身混凝土質量，施工樁身混凝土前先用防水材料進行堵漏，例如現在經常使用的堵漏靈等速凝型產品，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壁的滲水引出地面。

3.3 及時澆筑樁身混凝土

利用車泵澆筑樁身混凝土，遇地下水較為豐富時，先抽水清孔，并把車泵管伸入孔底的料車充分準備好，一旦清孔及抽水完成，人、抽水機立即從孔樁撤出，泵車同時泵送混凝土下樁底，利用混凝土的自重壓住地下水，縮短混凝土的澆筑時間，消除了孔樁擴大頭由于土質留置時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度

采用串筒下料或分層澆筑是保證混凝土密實度的必要手段。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，插點均勻，上下搭接，保證澆筑速度，在保證混凝土質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壁的側壓力，更好地保證了樁芯混凝土的完整性。

4 結論

在黔龍陽光·新世界住宅小區一期工程的195根人工挖孔樁施工中，采用了上述的施工技術措施進行了質量安全控制，取得了良好的效果。經建設工程質量檢測單位對所有基樁的檢測試驗，結果為Ⅰ類樁數量186根，Ⅱ類樁數量9根，人工挖孔樁施工質量均滿足設計要求。

[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：中國建筑工業出版社，2003.

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

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

責任編輯：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.