鉆孔灌注樁在滑坡治理工程中的應用探討

陳春陽

湖北省地質局水文地質工程地質大隊 湖北 荊州 434020

隨著現代科技的進步，鉆孔灌注樁施工技術被越來越多地應用于建筑領域，其具備的優勢是：不僅能夠大大提升基礎施工的靈活性，減小基坑開挖的面積，還能夠顯著降低對基礎土體的壓力，使其能夠滿足當今社會對高質量、高精度、高安全的建設要求，因此，鉆孔灌注樁施工技術已經成為當今建筑行業最受青睞的技術之一。隨著科學技術的發展，鉆孔灌注樁技術已經得到了廣泛的應用，它采用機械鉆孔的方式，將鋼筋籠安裝到樁孔內，形成堅固的樁基，既能夠有效防止土體滑塌，又能夠有效支撐邊坡，大大提升了施工的質量與效率。因此，被廣泛地應用于建筑工程的樁基工程中。

1 鉆孔灌注樁施工技術概述

鉆孔灌注樁的施工方法因其簡便、高效的特點，得到了樁基工程的普遍應用 。但是，由于其施工步驟復雜，需要進行精確的定位、機械操作、鋼筋、混凝土配合，因此，為了確保樁的質量，必須嚴格控制和檢查整個施工過程，并采取有效的措施。

1.1 鉆孔灌注樁技術的內涵

“鉆孔灌注樁”技術可以有效地利用多種方法，如機械鉆孔、鋼管擠壓、混凝土、鋼筋等，精準地構建樁孔，從而獲得更優良的結構性能，大大提升了工程的質量，有助于更有效地完成項目。鉆孔灌注樁具有顯著的優勢：施工噪音極低，振動影響極小，而且樁的直徑比預制樁的直徑還要大，因此，它能夠更好地適應各種施工環境，有效地減少施工過程中的噪音和振動，從而保證后期建設的高質量。

1.2 鉆孔灌注樁技術的應用價值

鉆孔灌注樁技術是一項具有重大意義的建筑施工方式，它既能為企業創造巨大的經濟利潤，又能確保施工的安全性。此外，由于其具有較高的靈活性，可以根據實際情況對其進行適當的調整與改造，以滿足各類項目的需求。采用鉆孔灌注樁技術施工，不僅可以極大地縮短施工時間，而且還可以節省費用，同時還能保證施工的質量。此外，該技術還具備多項優點，如樁基與地表土壤的牢固連接，基礎的強度和穩定性，從而為后續的建設提供了堅實的基礎。

2 鉆孔灌注樁技術在滑坡治理工程施工中的優劣

2.1 優點

2.1.1 安全性能良好

安全是建筑施工的基礎，因此，我們必須采取有力的措施，加強鉆孔灌注樁的管理，以提升它的抗壓、抗損、耐久性，以達到最佳的結構性能，并且可以有效的滿足建筑物的需求。鉆孔灌注樁的優勢顯而易見，它可以提供穩定、精確、高效的灌注，以確保混凝土的質量和安全。

2.1.2 施工效率高

鉆孔灌注樁技術的優勢在于其靈活性和多樣化的施工方式，使得施工過程更加順暢、節省時間，同時也為企業帶來更多的經濟收益。此外，該技術的操作簡便，可以滿足多種地質環境的要求，使得施工更加高效、節約。

2.1.3 對環境影響小

鉆孔灌注樁施工技術在環境適應性上表現出色，其施工過程中的噪聲和振動極低，可以有效地減少對周圍環境的破壞。但是，為了發揮鉆孔灌注樁的潛力，我們還需要進一步完善施工技術、選擇合格的原材料，并且嚴格把關各項施工流程，確保施工質量達到規范標準[1]。

2.2 缺點

2.2.1 地理選擇性強

在具體的施工過程中，所使用的鉆孔樁設備屬于大型的施工設備，本身的重量和體積就較大，相對于施工環境的選擇性較強，而一般發生滑坡的地理環境都屬于山區，交通很不方便，對于施工設備的運輸和使用就會有一定的困難，特別是一些地形崎嶇的山區中，鉆孔樁設備運進施工現場的難度非常的大。

2.2.2 造價高

不同于一般的滑坡治理工程，運用鉆孔灌注樁的滑坡治理工程施工成本非常的高，在施工過程中，使用鉆孔機械設備的成本相對比較的高，因此，致使整個治理工程所花費的施工成本也相對比較的高，因此，在具體的滑坡治理工程中，對于鉆孔灌注樁的使用也需要經過專業的勘察和評估后才能選擇，避免造成一些施工資源上的浪費，提高了施工成本。

2.2.3 滑坡治理工程設計的抗滑樁以矩形樁為主

目前的鉆孔設備適宜鉆進圓樁，當前并沒有成熟的一次性機械成矩形孔的施工工藝和設備，如何施工還需要研究。

3 鉆孔灌注樁在滑坡治理工程中的施工技術

3.1 鉆孔灌注樁在施工中容易出現的問題及預防措施

3.1.1 塌孔

必須采取一些有效的預防措施。首先，應該根據當地的地質狀況，精確控制所使用的泥漿濃度；其次，應該加強對鉆井過程的監督，特別是對于地下水的管理。一旦發現孔壁崩潰，應該及時采取補救措施，將其恢復到正常狀態，并將砂子和粘土進行混合，以確保安全。

3.1.2 縮徑

預防措施：獲得更優的鉆孔結果，建議使用帶有保徑裝置的鉆頭，它們的直徑必須滿足成孔的要求，并且需要定期進行維護和更換。此外，在鉆入容易變形的孔段時，還需要調整泥漿的稠度，通過不斷地上下掃描的方式，來增加孔的尺寸，從而獲得更好的效果。

3.1.3 樁孔偏斜

預防措施：為了提高施工質量，必須確保鉆機的安裝牢固可靠，機架垂直，并且定期對鉆頭、鉆桿的連接進行檢查與校準，以確保其精確無誤。此外，在操作過程中，應當嚴格控制鉆進的速度，盡可能采取較慢的運行速度。在這里，必須確保沒有任何障礙物阻擋了鉆井。如果發現了傾斜的鉆孔，我們必須調整鉆井的速度，逐漸增加深度，并不斷重新開始鉆井。

3.2 施工技術要點

3.2.1 施工準備

設備進場之前，清除場地雜物，平整夯實，確保能夠承載工作靜、動荷載的工作壓力，規劃好進場道路線路，保證鉆孔及起吊機械設備能安全出入，合理布置施工現場，提供充足的水源，以保證鉆孔灌注樁施工順利開展。

3.2.2 合理選擇機械設備

滑坡治理工程的鉆孔樁為嵌巖樁，樁徑較大，且嵌巖深度遠大于建筑基樁，樁孔入巖之前都是在滑坡堆積體內鉆進，易發生塌孔、卡鉆和埋鉆，因此在考慮道路場地狀況的前提下盡量選擇鉆進能力大的設備。為保證順利鉆進往往要下入長護筒，需要配備跟進式護筒鉆具和相應的起拔設備。現場配備履帶式起重機，鋼筋籠的轉運安裝吊放可一次性完成。

根據不同地質條件，參照下表選取不同類別的鉆頭進行施工：

表1 鉆頭施工進度

3.2.3 泥漿制備

泥漿的主要成分包括水、粘土以及其他物質，它可以幫助鉆渣懸浮，讓鉆頭得到冷卻，潤滑鉆具，同時還可以為孔壁提供一個保護，以免出現孔塌的現象。因此，在配置泥漿的過程中，必須根據實際施工情況，精準控制其稠度，以免影響排渣的能力，降低護壁的效果。當泥漿濃度過高時，它將大大減少鉆頭的沖擊力，從而導致鉆進速度顯著下降。

3.2.4 護筒埋設

為了確保安全，必須在孔口處安裝一個牢固的鋼護筒，它的頂部應當比地面高出30cm，而且直徑也要比設計的樁徑大20cm。因此，必須先進行預鉆，然后將孔的中心位置精準地標記在孔的底部，以確保安全。接下來，需要將護筒安裝在坑內，并精確地確定它的圓心位置。為了實現這一目標，可以使用十字線將其固定在護筒的頂部或底部，并通過調整它的高度來使其與鉆孔的中心位置完全重合。最后，還可以使用水平尺或錘球來檢查，確保它能夠豎直放置。在護筒周圍，應當采用對稱、均衡的方式進行回填，并且采用分層夯實的方式，以確保保護筒不會發生偏斜。此外，為了方便泥漿的循環，應當在護筒的頂部設置30cm、20cm的出漿口[2]。

3.2.5 鉆孔

為了提高鉆井的精度，可以使用跳挖法。這種方法可以有效提高工作效率，并且可以按照不同的時間段進行持續的鉆井。在鉆井過程中，需要注意泥漿的流失、鉆井的速度、鉆頭的振動和噪音等因素，以便更好地識別地層的變化。還可以收集渣樣，并將它們記錄在鉆井記錄表中，最后與設計數據相結合，創建地質剖面圖。

在鉆井過程中，特別重視對泥漿液位的監測，及時補充水分以確保液體一直處于護筒內。如果發現漿料突然大量流失或者護筒下沉，必須立即提起鉆頭，以便確定孔內的狀態，并采取措施，如增加護筒、調整泥漿粘度、回填后再進行鉆井等，以防止塌陷、堵塞和埋入鉆頭等意外。

在現場，樁深度需要經過兩次驗收：首先，在鉆進巖土分界帶時，監理、業主和設計單位將會對土層厚度進行檢查；其次，在成孔后，將對嵌固段長度和全孔深度進行驗收。

3.2.6 清孔

清孔的目的是為了在施工的過程中，將鉆孔中的一些沉積的鉆渣和泥漿及時清理干凈，從而保證孔底的干凈整潔，因此清孔是非常重要的一道工序。

終孔后，下鋼筋籠之前，采用換漿法清孔，控制泥漿的比重和砂粒含量，并且孔底沉渣厚度不超過 5cm，從而達到清孔的目的。為了確保孔內的沉渣不超出規定的要求，先采用撈沙斗將孔內的泥沙清除，然后再進行換漿處理，保證鋼筋籠下放到位。

完成鋼筋籠吊放和導管安裝后，為了更有效地灌注混凝土，采用氣舉反循環法進行二次清孔。通過空壓機的壓縮空氣，經過安裝在導管內的風管送入樁孔，使得高壓氣體與泥漿混合，形成一種密度低于泥漿的漿氣混合物，由于其比重較小，隨著氣體的流動，它會上升，產生一種負壓，從而推動下層的泥漿也上升，最終達到灌注混凝土的目的。經過氣體動力的協同推動，混凝土被精確地填充到樁孔中。通過持續的補漿，將泥漿和空氣完美地混合，形成一個具有較快的流速和較大的流量的反向循環，使得混合液持續地往上推進，同時，由于導管的直徑比外徑更細，能夠更加有效地將沉淀物從其中抽取，最終安全地排放到戶外。

通過使用氣舉反循環清孔技術，能夠顯著提升返漿的速率，有效地處理掉渣滓。另外，通過將送風管安裝在導管中，能夠減少拔出風管時與鋼筋籠之間的摩擦，從而保護泥漿護壁不會受到破壞。此外，這項技術的生產過程也相對簡單，操作起來也很方便。

監理工程師應對孔深和沉渣厚度進行檢查，如果符合規定，應予以批準。在此基礎上，迅速灌入混凝土，以便進行后續工作。

3.2.7 鋼筋籠制作和吊放

鋼筋籠根據工程設計提前分段制作，因此，為了保證施工的質量，在鋼筋籠下放前，要嚴格的保證鋼筋籠的質量，特別是在使用前的一些防銹措施，一定要做好相應的防銹處理，因為在鋼筋籠有了銹斑后，對于質量是有一定的影響的，因此，為了保證鋼筋籠的施工質量，必須做好相應的防銹處理。在安裝鋼筋籠之前，必須嚴格遵守設計和規范的要求，確保鋼筋的尺寸、長度、規格和數量都符合標準。樁身檢測管固定在籠內，隨鋼筋籠分段安裝下放。在驗收時，必須特別注意吊環的長度是否與底梁的標高一致，以確保鋼筋的安裝位置與設計要求相符。在鋼筋籠吊裝前，必須特別重視焊接質量，一旦檢查發現不符合標準，就必須進行補焊。鋼筋籠分段吊裝時，要保證每個接頭對接連接到位，確保鋼筋結構完整性的關鍵在于對接頭質量的精確把控。

3.2.8 樁身砼澆筑

在灌注樁之前，應該對孔底的沉淀物進行測量，并將其徹底清除，以確保樁的質量。為此，通常采用水下導管灌注法，導管直徑在25-30cm之間，并且埋設深度應該控制在2～6m之間，以確保樁的質量。此外，還應定期檢查孔內混凝土的位置，并及時調整導管的埋設深度，以確保樁的質量。如果樁的長度較大，則應該適當增加導管的埋設深度，以確保灌注過程的連續性，避免出現斷斷續續的情況。在灌漿過程中，應定期檢查孔內混凝土的高度，并準確控制導管的上下移動。在上下移動的過程中，要保證導管的軸向垂直，并且要處于中間位置。如果在上下移動的過程中發現鋼筋骨架被卡住，可以先將導管旋轉，讓它從框架上解開，然后再將它移回鉆孔的中心。為了確保樁頂混凝土的強度符合設計要求，在最后一次灌注時，應確保樁頂超灌高度不低于0.8m，并在鑿除浮漿后進行檢查。

為了確保混凝土的質量，每個樁都必須保證有兩組試樣，其中，樁長超過20m的樁必須保證有3組；而對于較大的樁，如果需要澆筑更久的話，則必須有4組[3]。

3.2.9 樁檢測

通過嚴格的檢測，聘請專業機構來評估樁的質量。這些機構使用了先進的技術，如超聲波、低應變等，來確保樁的完好無損，并滿足設計要求。如果沒有通過這些檢測，就不能使用它們。

3.2.10 冠梁施工

通過安裝鋼筋混凝土冠梁，可以將樁頭連接起來，增強其抗滑性能。

4 結束語

鉆孔灌注樁適用于各種地質條件，目前在各類建筑樁基工程中都得到了廣泛的應用，在滑坡治理中鉆孔灌注樁技術也具有顯著的優勢，本文將總結其施工方法和質量控制方法。為了確保鉆孔灌注樁施工的規范性和安全性，必須嚴格按照設計方案進行施工，并對施工過程進行有效控制。質量控制在鉆孔灌注樁施工中扮演著至關重要的角色，它不僅是整個施工過程的核心，也是監督的重點。