特殊工程地質條件下樁位偏移原因分析及處理措施

王志堅 郭志浩

(江西省地質工程(集團)公司，江西 南昌 330000)

特殊工程地質條件下樁位偏移原因分析及處理措施

王志堅 郭志浩

(江西省地質工程(集團)公司，江西 南昌 330000)

以溫州市蒼南縣龍港新城XC-1-29地塊工程項目為例，對特殊工程地質條件下樁基施工產生問題進行分析，并采取相應的處理措施，以提高工程的質量、節約經濟成本。

特殊地質條件，樁位，偏移

1 工程概況

溫州市蒼南縣龍港新城XC-1-29地塊工程項目位于浙江省溫州市蒼南縣龍港新城。本項目工程總用地面積63 335.8 m2,總建筑面積295 238.02 m2,其中計容積率面積221 670 m2,不計容積率面積73 568.02 m2。主要由1號～10號共10幢32層～33層高層住宅、1層～3層商業、其他(物業配套房3層)和2層地下室組成。項目建成后效果圖如圖1，圖2所示。本工程樁基設計采用的是鉆孔灌注樁，主樓樁徑為800 mm，地下車庫樁徑600 mm，設計樁長為35 m～85 m不等。

2 特殊地層情況

2.1地基土組成

由該項目地勘報告知，地基土在勘探深度范圍內可劃分為7個工程地質層9個亞層，自上而下分為：①0吹填土，②1淤泥，②2淤泥，③2黏土，④2黏土，⑤2黏土，⑤3圓礫，⑥1粉質黏土，⑦1粉質黏土?，F分述如下：

灰黃色，稍濕，松散狀，吹填形成，主要成分為淤泥，含少量黏性土和粉砂，為新近吹填而成，時間小于1年。全場分布，厚度1.30 m～6.60 m。

灰色，流塑狀，高靈敏度，高壓縮性，韌性高，干強度高，搖振反應無，切面光滑，含少量粉砂、貝殼碎片及腐殖質，局部相變為淤泥質黏土。上部已預壓排水，含水量相對較小。全場分布，頂板埋深1.30 m～6.60 m，厚度10.30 m～15.90 m。

灰色，流塑狀，高壓縮性，韌性高，干強度高，搖振反應無，切面光滑。含少量貝殼、腐殖質，夾團塊粉細砂。全場分布，頂板埋深14.80 m～17.50 m，厚度16.20 m～21.00 m。

灰色，軟塑～軟可塑狀，高壓縮性，干強度高，高韌性，切面光滑，含少量貝殼、腐殖質，局部含細砂，局部相變為淤泥質黏土。全場分布，頂板埋深33.10 m～37.00 m，厚度9.00 m～16.80 m。

灰色，軟塑～軟可塑狀，高壓縮性，切面光滑，韌性高，干強度高，含少量炭化物。全場分布，頂板埋深45.40 m～51.80 m，厚度12.80 m～19.10 m。

灰色，軟塑～軟可塑狀，中等～高壓縮性，切面光滑，韌性高，干強度高，含少量炭化物。全場分布，部分鉆孔受孔深限制未揭穿，頂板埋深62.30 m～66.00 m，揭露厚度4.00 m～15.90 m。

灰色，中密狀，飽和。大于20 mm顆粒含量15%～80%，2 mm～20 mm顆粒含量15%～30%，礫卵石呈次圓狀，卵石粒徑以20 mm～60 mm為主，成分為中～微風化凝灰巖，個別達到200 mm以上；砂粒含量5%～20%左右；黏性土含量5%～35%，該層粗顆粒局部較集中，為卵石。全場分布，部分鉆孔受孔深限制未揭穿，頂板埋深73.50 m～78.20 m，揭露厚度0.50 m～13.40 m。

灰色，可塑狀，中等壓縮性，切面較光滑，韌性高，干強度高，局部相變為黏土。大部分場地分布，頂板埋深79.50 m～84.30 m，厚度0.00 m～12.40 m。

蘭灰色，可塑狀，中等壓縮性，切面較光滑，中等韌性，干強度中等，局部相變為黏土。全場分布，受孔深限制未揭穿，頂板埋深89.20 m～93.00 m，揭露厚度2.00 m～11.70 m。

根據場地土層分析：鉆孔灌注樁施工土層地基土承載力發揮較差，基礎造價較高，樁身質量不易保證，孔底沉渣控制難度較大，土體流動性較強且施工周期長，單樁承載力受施工因素等影響較大等特點。

2.2地下水

由該項目地勘報告知，場地地下水淺部為孔隙潛水，下部為承壓水。孔隙潛水賦水介質為淤泥等，水量貧乏，水逕流條件差，受大氣降水及河流補給，以向鄰區排泄和蒸發為主；測得穩定地下水位埋深為0.00 m～1.00 m，水位高程為2.10 m～3.13 m。地下水年最大變幅1.00 m～2.00 m。場地分布有承壓含水層，賦水介質為圓礫，厚度大，承壓水水量較大，水逕流條件好，根據《2012年溫州市地質環境公報》，本地區承壓水水位埋深一般8.0 m～10.0 m。承壓地下水對本工程基礎施工影響較小，對鉆孔樁施工有一定的影響，主要表現在易坍孔、漏漿。

根據國家標準GB 50021—2001巖土工程勘察規范2009年版按最不利因素判定擬建場地地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對長期浸水的混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性，對處于干濕交替的混凝土結構中的鋼筋具強腐蝕性。綜合判定本工程地下水對本工程樁基及施工有較大影響。

3 開挖過程中遇到的問題

以4號樓鉆孔灌注樁施工為代表，4號樓樁基設計為鉆孔灌注樁，樁數82根，樁徑800 mm，樁長81 m。在基坑開挖后對4號樓樁基進行檢測。

3.1檢測方法

檢測方法為應力波反射法，反射波法源于應力波理論,基本原理為：當樁長遠大于樁徑時，樁可視為一維介質。當樁頂被施加一激振力時，應力波將沿樁身從上至下傳播，并滿足一維波動方程。

即：

其中，u為質點振動位移；x為振動質點到振源的距離；t為質點振動時間；Vp為縱波在介質中的傳播速度。

應力波在介質中傳播時遇到不同的波阻抗界面則產生反射，通過檢波器在樁頂接收到的各種應力波和振蕩信息，便可分析樁底反射或樁間反射，分析樁的完整性，判斷樁的缺陷部位，缺陷性質，以及樁身混凝土強度。

3.2檢測結果

根據檢測結果對4號樓成樁質量按標準進行分類，具體如下：

Ⅰ類樁50根：樁身完整性好，無缺陷，樁身混凝土波速值正常。

Ⅱ類樁23根：樁身基本完整，有輕微缺陷，但基本不影響正常使用，樁身混凝土波速值正常。

Ⅲ類樁9根：樁身有明顯缺陷，已影響正常使用，或樁身混凝土波速值明顯偏低。

3.3檢測結論

動測判定的Ⅰ類、Ⅱ類樁可以滿足要求；Ⅲ類樁可否滿足要求由設計部門根據實際情況作出決定，但必須進行必要的工程處理。

4 產生三類樁原因分析

1)該項目底層為吹填土及巨厚層淤泥質土(軟土地基)，流動性較大，抗滑移系數較小，具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、高靈敏度、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。

2)由于軟土的生成環境及粒度、礦物組成和結構特征，結構性顯著且處于形成初期，呈飽和狀態，這都使軟土在其自重作用下難于壓密，而且來不及壓密。因此，不僅使之必然具有高孔隙性和高含水率，而且使淤泥一般呈欠壓密狀態，以致其孔隙比和天然含水量隨埋藏深度很小變化，因而土質特別松軟。機械在其上面行走、作業對下部回彈受力的影響范圍較大。

3)淤泥和淤泥質土一般呈軟塑狀態，但當其結構一經擾動破壞，就會使其強度劇烈降低甚至呈流動狀態(土層極速液化)，在土體未加固區域的樁上部土面進行機械開挖，對工程樁的擾動較大。

4)淤泥和淤泥質土的稠度實際上通常處于潛流狀態，挖土放坡過程中，土體形成坡度后整體滑移(線型為曲線)；造成樁身產生一定的移位。

5 處理措施

根據檢測結果，對三類樁采取必要的工程處理措施后，再經設計驗算，滿足使用要求后方能投入使用，否則采取補樁措施。在此，主要討論采用工程處理措施，對已判定為Ⅲ類樁進行處理。

5.1處理方法

采取先用高壓旋噴進行土體加固及封底，再開挖土方(限開挖深度6 m內)，然后糾偏，破除斷裂段，最后經過設計同意后采用內徑1 000 mm的鋼模接樁，混凝土強度提高一個等級。

5.2處理施工過程

1)土體加固：

先破除原有200 mm厚C20混凝土墊層并安排工人將混凝土碎塊裝入料斗內用塔吊吊出基坑，再采用高壓旋噴樁進行土體加固及封底，養護10 d。

2)沉鋼護筒、挖土、鑿樁、割鋼筋：

a.沉直徑1.5 m，壁厚10 mm，長度5 m(分成上2 m、中1.5 m、下1.5 m)鋼護筒(分節下)，邊挖邊沉，周邊均勻挖土以保證護筒水平垂直下沉，在下節護筒下沉至高出筒外地坪100 mm左右時，套上中節護筒，以此類推；

b.人工先挖除樁周邊土方300 mm～500 mm，再鑿除露出的工程樁缺陷段混凝土并割除樁鋼筋，采用門式轆轤將土方和碎混凝土塊及鋼筋等吊出來，以此類推逐層向下施工；開挖鑿除至缺陷上部約1 m位置時，挖除樁周邊土方，查明原因后，繼續破除斷裂段至裂縫處，采用低應變對下段樁進行樁身完整性檢測，確認樁身完好后進行接樁(樁主筋保留1 m長用于樁鋼筋接駁)，樁混凝土接駁口鑿成比樁徑小2 mm約100 mm高的企口，以便安裝樁鋼護筒；完成時將拔鋼護筒的鋼絲繩安裝在鋼護筒內側的吊環上并引至護筒外且固定牢靠。

3)接樁(接鋼筋、套樁鋼護筒、拔外側鋼護筒、澆混凝土、回填土方)：

a.根據實際鑿除長度加上錨固長度下好鋼筋料，用塔吊吊到使用位置后采用人工逐根傳送至接駁面，并逐根按要求錯開采用單面搭焊接駁樁主筋，然后將加工好的加勁箍及螺旋箍套在主筋外面，人在鋼筋籠中間自下而上進行焊接和綁扎，并墊好保護層墊塊；

b.鋼筋綁扎完成后，用塔吊配合安裝直徑1 000 mm,壁厚5 mm內徑的鋼護筒套在樁鋼筋籠外面作為永久模板，下口套于事先鑿好的企口上，然后回填1 000 mm厚中砂以固定鋼護筒的下口；

c.固定好樁鋼護筒后，開始自上至下利用塔吊逐節拔出外側鋼護筒，然后采用鋼管及木方固定樁鋼護筒的上口，保證鋼護筒的垂直度和穩定；

d.樁鋼護筒固定好后，經隱蔽驗收合格后進行混凝土澆搗，采用塔吊吊運，樁內用兩節2 m的導管進行澆搗，以免混凝土落差過大造成離析而影響質量；采用振動棒進行分層點式振搗密實，點式間距不大于500 mm，分層厚度不大于500 mm，上層混凝土振搗時插入下層混凝土深度不小于100 mm，以保證混凝土質量;

e.在混凝土澆搗的同時均勻回填樁鋼護筒外側土方，混凝土澆搗進度與回填同步，從而起到保護鋼護筒的作用，同時也解決了先回填土方可能壓扁或壓偏樁鋼護筒的問題。

6 結語

工程行業的不斷發展，促使我們在施工中遇到復雜工程地質條件的情況越來越多，不良地質條件給施工造成的問題對工程質量，經濟成本有較大的影響。在施工中針對不同地層條件所遇到的問題具體分析，采取相適應的工程處理措施是提高工程質量，節約經濟成本的重要手段。本工程針對基坑開挖后出現Ⅲ類樁的原因進行了具體分析，并制定了相應的工程處理措施，處理完畢并經設計認可，符合使用條件的繼續投入使用，對該項目及周邊項目后續施工提供了一定參考思路，取得了良好的施工成果和經濟效益。

[1] GB 50300—2001，建筑工程施工質量驗收統一標準[S].

[2] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范[S].

[3] 浙江省工程物探勘察院.龍港新城北部中心XC-1-29地塊巖土工程初步勘察報告[R].

Pilelocationdeviationcausesanalysisandprocessingmeasuresunderspecialengineeringgeologyconditions

WangZhijianGuoZhihao

(JiangxiGeologyEngineering(Group)Corporation,Nanchang330000,China)

Taking new Longgang city XC-1-29 land engineering project of Cangnan county in Wenzhou city as an example, the paper analyzes pile foundation construction problems under special engineering geology conditions, and adopts corresponding processing measures, with a view to improve the engineering quality and save economic cost as well.

special geological conditions, pile location, deviation

TU473.1

A

1009-6825(2017)26-0077-03

2017-07-03

王志堅(1983- ),男,工程師; 郭志浩(1989- ),男，助理工程師