不良地質鉆孔樁安全施工研究

【摘 要】本文基于不良地質鉆孔灌注樁施工階段易產生坍孔成因、不良危害性展開探討，并就鉆孔樁施工如何有效預防坍孔現象，實施可靠安全施工制定了科學有效的實踐策略，對提升不良地質鉆孔施工效率，優化施工效果有積極有效的促進作用。

【關鍵字】不良地質；鉆孔樁；安全施工

1 前言

鉆孔灌注樁內涵耐久穩定、可靠安全、使用范圍廣泛等綜合優勢，早在上世紀五十年代我國便逐步開始應用鉆孔灌注樁進行施工建設。當前，鉆孔灌注樁施工已成為基礎橋梁工程廣泛應用的重要形式之一。然后由于鉆孔樁建設施工階段常常受到施工環境、不良地質水文條件、施工工藝較多因素的阻礙影響令各類病害施工現象時有發生，同時這些災害包含一定的突發性、不可預見性，而基于鉆孔樁建設施工對整體工程施工工期與質量發揮的重要影響作用，因此如何確保不良地質環境下安全可靠實施鉆孔樁施工則成為當前我們應面臨的主要問題。

不良地質地段主體受到河水的沖刷因而形成了較高的地下水位、較厚的河床淤泥及較多的地層流沙，進一步加大了鉆孔樁位于該不良地質的施工建設難度，往往極易出現坍孔等不良病害。例如某施工建設單位在實施兩座橋梁工程的施工階段一座為河道內橋梁，地質條條件多為細砂河床，有厚度為兩米的淤泥，而河水深度也為兩米，場地較為狹窄，采用鉆孔樁進行施工，而另一座橋梁采用旱地鉆孔進行施工。采用同樣的設備機械、同樣的施工隊伍及工藝兩座橋梁工程卻呈現出不同的施工結果。旱地鉆孔施工較快實現了二百余根鉆孔樁的安全施工，沒有產生坍孔現象，而在河道施工階段總計十四根鉆孔樁，在施工初期便呈現了一根樁多次發生坍孔現象，令施工單位蒙受了重大經濟損失。由此可見不良地質施工進程中極易出現鉆孔樁不良坍孔現象，我們只有通過災害原因的細化分析，并制定行之有效的應對策略，才能降低損失、提升施工效益，營造安全可靠的施工環境。

2 坍孔征兆、成因及產生的危害性

2.1 發生坍孔現象的征兆

不良地質鉆孔樁施工階段，一旦孔中突然發生水位上升并溢出護筒，而后隨即突降，伴隨氣泡冒出，并令出渣量發生顯著提升且不進尺，同時鉆機設備顯著增加負荷量等現象，則說明已經出現了引發坍孔現象的征兆，這時，我們應采取切實有效的措施加以預防控制，進而將坍孔災害現象引發的損失降到最低。

2.2 坍孔現象成因及不良危害

產生坍孔現象的成因來自兩層面，首先受到內因影響令孔外與孔內水頭呈現出不足壓力差，影響成因包括泥漿比重及水頭高度的不合理。由于旱地施工及河道內施工兩者，后者比前者施工地下水位較孔頂高，進而容易引發孔外及孔內具有較小的水壓差，因而極易令孔壁泥漿被地下水壓迫并形成坍孔災害。只有孔內水頭具有足夠高度方能形成對孔壁一定的側壓力進而預防坍孔現象。泥漿不僅具有鉆渣懸浮作用，同時位于鉆孔內基于泥漿具有高于水質的相對密度，因而位于護筒中具有同樣高度的水頭泥漿其具有高于水質的靜水壓力，在該壓力作用下，泥漿便可位于孔壁生成泥皮層進而形成對孔外滲流的阻隔作用，進而發揮了對孔壁的安全保護功能，令其避免受到坍塌作用的不良影響。還有一類因素為外因影響，即由于受到外界的擾動影響發生了坍孔現象。主體影響因素在于選用鉆具，清孔方式、鉆孔方式、灌注混凝土與下鋼筋籠等環節。不良地質鉆孔樁建設施工階段坍孔是一種常見的病害現象，倘若在鉆進階段中出現了坍孔我們勢必要實施重鉆或回填進而對施工進度造成了不良影響。同時在混凝土灌注階段倘若出現坍孔則會引發斷樁或夾泥現象，這樣一來便會令各類工程施工陷入安全隱患之中。

3 不良地質鉆孔樁預防坍孔安全施工策略

3.1 由內因入手合理防控

3.1.1 對于河道內不良地質的施工我們應依據規范標準要求實施筑島，進而為水頭提升打下良好基礎

河道內施工首要面臨的問題便在于筑島，該階段需要足夠工作面與高度。一些施工單位為降低開支或減少土方用量進而不依據規范要求實施筑島，令其面積與高度嚴重不足，施工人員則抱著僥幸心理，常常應付監理、欺瞞檢查人員，往往導致適得其反的不良后果，接連引發了一系列坍孔現象。筑島規范要求其高度應較最高施工水位高出半米至零點七米，而其面積則應達到施工要求。足夠高度的筑島可確保水頭具有相應高度，該項環節尤為重要，而充足的工作面則可確保有足夠的安放設備空間及充足的施工車輛通行，進而避免距離過近的鉆孔位置導致孔壁受震動及壓迫而引發坍孔現象。同時充足工作面還可營造安全的施工環境，預防坍孔階段設備或人員落入孔中。

3.1.2 埋設護筒應科學滿足規范要求

護筒不僅具有引導鉆頭、固定樁位的良好作用，同時還發揮著維持孔內水位比地下水位高，確保施工水位在一定高度，構成由孔內至孔壁良好靜水壓力進而有效保護孔壁令其免于受到坍塌作用影響的優勢功能。因此在埋設護筒階段，我們應高度注意，確保護筒頂端具有充足高度，注重護筒頂較施工水位或地下水位高出的高度要求同地層狀況及鉆孔方式密切相關。因而應用反循環施工鉆孔階段，應確保護筒頂端較施工水位或地下數位高出兩米以上，而在應用正循環施工鉆孔階段，則應將高出高度控制在一米至一點五米之上。對設有缺口的護筒其高度應由低端缺口算起，同時還應注重當遭遇不良地質狀況，例如細砂、粉砂等砂類土容易引發坍孔現象時，應在采用同類鉆孔方式基礎上較地質良好不易形成坍孔的施工階段提升孔內水頭至半米以上。埋設護筒主要方式包括填筑式、挖埋式、深水平臺式、圍堰筑島式等，在河道內施工階段倘若水深低于三米我們則可應用圍堰筑島方式進行護筒埋設，而當河床為軟土或淤泥時，我們應將其挖除并更換填充砂土或粘土，在換填階段相對困難時，我們應利用長埋護筒方式沉入其底端至河底土層之中，且埋置深度應控制在三米之上，并利用平臺護筒操作。配置泥漿階段我們應合理控制其比重粘度，依據地質狀況與鉆孔方式綜合確定，倘若遇到不良地質狀況，且孔深、孔徑較大我們應取高限標準。河道內施工泥漿配置選擇原材料階段我們應合理選用優質紅粘土，并確保泥漿具備較低含砂率與較高粘度。位于河道內進行泥漿池安置階段我們應依據筑島具體面積進行綜合考量，注重泥漿池底部與四周不應漏水，或串通河水，進而有效預防泥漿比重的不良下降。

3.2 由外因層面有效預防

由外因層面來講，在選用機具階段，對于河道內施工我們應盡量選擇體積較小設備，進而降低震動與壓力，確保機動靈活的施工。在選擇鉆孔方式階段，我們應合理采用正循環方式，這是由于反循環方式要求孔內水頭具有更高的高度，進而令護筒長度與筑島高度均有所增加。同時兩類方式保護孔壁所發揮的作用不盡相同，前者泥漿由鉆桿內部壓入，并由鉆桿外孔壁之中上升直至孔口，產生了泥漿相對于孔壁的向上流動分力，進而增加了孔壁穩定性。后者泥漿則從孔口直至孔底下口并由鉆桿中心吸至上方，下流泥漿過程中會增加孔壁坍塌危害的可能，因而我們應合理選擇正循環方式。鉆孔施工階段我們應保障合理泥漿比重及足夠水頭高度，位于粘性土質鉆進施工階段泥漿粘度與密度可相對較小，而位于砂土地質生產鉆進過程中為有效降低孔壁坍塌危害可能，我們應適應性提升器粘度與泥漿密度。在清孔階段無論應用何種方式我們均應確?？變人^高度進而有效預防坍孔，正循環方式則應科學應用換漿法。下鋼筋階段應求穩不求快，不應對孔壁進行不良撞擊，在下完鋼筋籠后我們不應將其直接位于護筒上搭設，而應令其支撐點與孔口保持一定距離，且不應在孔口堆放重物，進而有效降低其產生的擠壓孔壁影響?；炷凉嘧㈦A段我們應預防對設備機器的不良震動影響，在確保足夠水頭基礎上盡可能在短時間內快速完成。

4 結語

總之，基于不良地質鉆孔灌注樁施工階段經常易出現坍孔不良災害現象，我們只有明確該災害的破壞影響，制定安全可靠的預防災害施工策略，規范施工流程，才能有效降低災害影響，提升施工效率水平，進而創設顯著經濟效益與社會效益。

參考文獻：

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