人工挖孔樁遇流砂、涌水及淤泥層施工處理技術

【摘要】人工挖孔樁基因具有施工簡便、經濟、承載力大，施工質量容易控制等特點得到設計、業主及施工等單位的認可，應用廣泛，但因各項目施工條件千差萬別、地質條件復雜多樣，施工中常遇到淤泥層、流砂、涌水等嚴重不良地質情況，嚴重地影響到施工安全、進度及質量，本文以工程實際為例，詳細說明了遇到上述情況時采取的針對性處理措施，快速有效地完成施工處理，確保了施工進度及質量，以供同業借鑒。

【關鍵詞】人工挖孔樁；淤泥層；涌水流砂；處理方案

1.工程概況

貴陽火車北站項目站東路3#蓋板橋12根樁基和房建工程212根樁基采用挖孔樁基礎，基礎需置于持力層2m以上，設計的挖孔樁基礎深度9～33m。挖孔樁采用C20混凝土護壁，壁厚15cm。每挖深1m澆注一節混凝土護壁。

地質勘察資料表明，此地段地質條件復雜，上層為雜填土，以下在不同區域及深度內存在含水砂礫層及軟土層等不良地質。經調查了解，項目場址處原為市郊的菜地、垃圾場、民房以及村民污水排放處理區，該施工區域覆土厚度為0.5～11.0m范圍。

在施工時部分孔樁出現流砂及涌水現象，因地層水量豐富，開挖時砂礫層極易坍塌，再加之施工時需進行孔內不間斷抽水，加劇砂土流失，致使井下形成空洞，不但給挖孔、護壁作業帶來極大難度而且危及作業者人身安全。此外部分孔樁穿越淤泥層，正常開挖時高含水量的淤泥不斷流入孔樁，造成開挖及支護困難。

根據本工程的實際情況，我公司針對性的采取施工處理方案。確保了本項目樁基工程按時按質完成施工，以上就本項目施工過程采取的處理方法及措施進行闡述，以期對其它相類似項目起到借鑒作用。

2.挖孔樁遇流砂涌水現象的施工處理措施

房建結構工程B交17軸挖孔樁人工鑿挖至7.2m時，出現流砂和涌水地層，地質勘察資料顯示，此處砂礫地層厚度約為2.3m。本工程場內表層為人工填土，上層人工填土以粉質砂土為主，本身開挖時就極易坍塌，如果在出現流砂涌水的情況下，不采取其它處理措施，而是加強進行孔內抽水繼續開挖，則加劇流砂、涌水程度，致使井下形成空洞，上方土層向下坍塌，不但給施工、護壁帶來極大難度，而且危及作業者人身安全。根據本工程的實際情況并結合以往類似工程施工經驗，采取如下針對性施工處理方案。

1）因地下水位標高僅比目前開挖的底部高約60cm，當涌水的水面在達到地下水位標高后，樁內水位不會繼續上升（孔底水深60cm左右），為減少抽水帶出的細砂流失，在未確定施工措施方案并開始實施前停止井下抽水。

2）處理方案實施時，配備了大功率抽水機不間斷抽水，同時采取措施阻止孔樁周圍地表水流入孔內。確保施工的連續順利進行。

3）施工每循環縮短至50cm，并將孔徑擴挖50cm，將2m長的Φ25鋼筋沿孔壁以60°打入孔樁周圍土層，其間距為40cm，梅花型布置，作為簡易錨桿抵抗土層的滑移。

4）在孔徑擴挖部分砌筑磚護壁，采用M10水泥砂漿砌筑MU10水泥標磚240mm厚，以阻止土層細砂的涌出。

5）磚砌體完成后沿孔樁周邊豎向打入φ50無縫鋼管，鋼管長100cm，間距20cm，插入下節土層50cm，對磚砌體支護進一步加固。

6）在原混凝土護壁中增配鋼筋，確保護壁穩固，其縱向鋼筋采用Φ14，間距為15cm布置，箍筋采用φ8@150。

7）護壁模板安裝，每50cm進行一次支模。混凝土嚴格按照配合比執行，塌落度要求為14cm為宜，太大初凝時間相對延長，太小不易澆筑。為了進一步提高混凝土早期強度及加快混凝土凝固時間，加入一定劑量的早強劑。

3.人工挖孔樁遇淤泥層處理方案

3#蓋板橋F-1#挖孔樁人工鑿挖至8m時，底部出現黑色淤泥土層，淤泥含水量高，呈流塑狀態，開挖過程中淤泥持續流入孔樁，造成孔樁不能開挖及澆注護壁。施工時根據現場土質情況及施工材料情況，采取如下措施阻止淤泥向樁內流淌，以使孔樁施工能夠順利進行。首先將草墊及水泥袋沿樁壁用木棍強行壓入樁身外側的四周淤泥中，因施工現場施工堆放有石灰，壓入淤泥的草墊及水泥袋沾裹一些石灰，以吸收部分淤泥中的水分，提高土體強度。然后用長1m的Φ18螺紋鋼筋按間距20cm，交叉方向沿樁壁四周斜插進淤泥，整體呈網片狀。通過鋼筋、草墊，外加石灰吸附水分后的淤泥共同形成了足夠阻止淤泥向樁內擴散的隔離圈，施做隔離圈的同時，將護壁高度縮短至50cm一道，確保了施工的順利進行及施工安全。挖孔樁遇淤泥施工處理方案見圖2。

在整個項目以后的施工中，總共遇到淤泥層的挖孔樁為11個，均采用了上述的處理施工措施，全部按時順利完成挖孔。

4.為了確保施工安全及質量采取的其它技術措施

1）施工前熟悉樁基礎工程設計圖紙、說明及施工要求，以及完整的地質勘察報告書，以掌握施工區域各層土質的物理力學性質，樁持力層的巖土特征及埋深、地下水位及分布情況。制定詳細的人工挖孔樁施工方案，并針對可能出現的問題編制技術處理措施及安全技術措施預案。

2）樁孔的施工順序宜為先淺后深，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。

3）多孔同時開挖施工時，如孔樁樁距較近，容易互相干擾造成護壁的不穩定以至發生塌孔等事故，則需采取間隔開挖的方法。相鄰的樁不能同時挖孔，須待相鄰樁孔澆灌完混凝土之后才能開挖，以保證土壁穩定。

4）每當一節挖孔、擴孔完成后，及時組織驗收并澆筑混凝土，特別是孔壁為砂土、松散填土、軟土等不良土壤時不得隔夜澆筑混凝土，以免塌孔。護壁混凝土達到一定強度后方可進行拆模。

5）當挖孔樁出現涌水時，采用裝有漏電保護裝置的水泵抽水，如果涌水量過大，僅一個孔樁難以抽除涌水時，可考慮周邊幾個孔樁同時開挖，利用周圍鄰近樁孔共同抽水，從而控制單獨孔樁內涌水量，以便施工繼續進行，同時相鄰孔樁之間采取工序交替進行，可以達到較好的施工效果。如是周邊環境較為復雜，地層以較為容易流失的砂土組成，則應注意不能無節制地抽水，避免過度抽水造成細砂流失過多，引起孔樁坍塌、其它構建（筑）物發生下沉及開裂等現象。

5.結束語

孔樁人工開挖方法作為一種不需要大型機械，施工操作簡便，造價低廉，往往為施工單位、業主單位所最為愿意選用，但因施工技術落后，施工環境復雜等原因，存在較大的安全隱患，施工時常有各種不利情況出現，不及時處理將影響到施工進度、質量，甚至是危及施工人員的生命安全，需引起極大重視。本文通過施工實踐，將本人在挖孔樁施工中所遇到的流砂涌水、淤泥層等不良地質條件下的所采取的施工處理技術措施與各位同行共同探討，為今后類似工程的工程積累施工經驗。

參考文獻

[1]卿三惠·土木工程施工工藝：房屋建筑工程[M]·北京：中國鐵道出版社，2007，3。

[2]中交第二公路勘察設計研究院·公路橋梁施工系列手冊：墩臺與基礎[M]·北京：人民交通出版社，2012，01。

[3]鄭機、劉輝·圖解橋梁施工技術 [M]·北京：中國鐵道出版社，2009，07。

作者簡介：覃鳳陽，（1984.04-），男，學歷：本科，助理工程師。