鉆孔灌注樁穿越碎石粘土層的工程實踐

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

1 前言?
　　鉆孔灌注樁技術(shù)，因其對各種土層的適當性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優(yōu)點，在工程中得到了廣泛應用。鉆孔灌注樁對于一般粘性土、填土、淤泥質(zhì)土及砂土等，穿越方便，成孔效果較好，而對于碎石粘土則不宜采用。本文就鉆孔灌注樁穿越碎石粘土層的工程實例進行分析，對穿越該類土的設(shè)計施工提出一些看法，從而為同類土層中設(shè)計鉆孔灌注樁時樁端土層的選取提供參考。?
2 工程地質(zhì)概況及試樁情況?
　　某公用建筑工程，三層框架結(jié)構(gòu)，建筑物總高度為16.5m，跨度10m，樓面設(shè)備荷載最大為12kN/m2。設(shè)計最大單柱荷載為3000kN。該工程地處杭州老城區(qū)涌金門附近，系舊城改造老宅基地，山腳坡積型地層。?
　　根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，土層分布及特征如下：①雜填土，厚3.9～4.8m；②粉質(zhì)粘土，飽和，軟塑，厚0.4～0.9m；③淤泥質(zhì)粘土，飽和，流塑，厚0.3～6.3；④粘土，可塑～硬可塑，厚1.6～5.1m；⑤淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚0～4.0m；⑥-1含礫粉質(zhì)粘土，硬可塑，厚0～7.5m；⑥-2含碎石粘土，可塑～硬可塑，厚2.7～5.4m；⑦全風化泥巖，可塑，厚4.2～7.2m，⑧-1全風化炭質(zhì)泥巖，飽和，可塑，厚1.6～2.2m；⑧-2強風化炭質(zhì)泥巖，厚大于6.2m，未穿。?
　　根據(jù)建筑物荷載及土層分布情況，地質(zhì)勘察報告建議，采用鉆孔灌注樁設(shè)計，以⑧-2層為樁端持力層，樁端進入持力層深度不小于0.5m，平均樁長28m，單樁承載力標準值以φ1000鉆孔灌注柱為例取2570kN。?
　　工程施工采用10型正循環(huán)鉆孔灌注樁，在鉆進至17.5m深處，遇到⑥-2層土，鉆機上臺，無法鉆入。⑥-2層土為含碎石粘土，碎石含量占5%～20%，粒徑一般2～5cm，少量大于10cm。根據(jù)有關(guān)鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗，正循環(huán)施工工藝對于粒徑不大于15cm的碎石，一般均可在泥漿中上漂排出，鉆頭也不至被卡死。但從沖抓清孔取出土樣分析，⑥-2層土樣中，碎石為堅硬的硅質(zhì)巖，最大粒徑40cm，沖抓4斗土中能取出10cm以上的碎石12塊，小于10cm的碎石也較多，碎石強度極高，鉆機無法將其磨碎上漂，鉆頭被卡住無法鉆入。地質(zhì)報告描述土層正確，但對礫碎石含量及粒徑的分析偏差較大。為取得詳細資料，采用＃2鉆機繼續(xù)試樁，在鉆至17.8m處(即⑥-2層面)時，鉆桿卡死，無法鉆入，經(jīng)建設(shè)單位同意，停機處理。?
3 處理方案及結(jié)果?
　　根據(jù)以上情況，地質(zhì)勘察、設(shè)計及施工各方進行了認真的分析探討，歸納起來，主要有以下幾點：?
　　方案一：在鉆至⑥-2層頂面時，改用人工挖孔進入一定深度，以該層為樁端持力層。樁下部擴底，以增加單樁承載力。該方案工期增加不多，但人工挖孔深度較大，且部分樁的直徑將由φ600改為φ800。該深度單樁承載力下降較大。經(jīng)計算，以φ1000樁為例，單樁承載力僅為原設(shè)計值的48%，需修改設(shè)計，將單柱單樁改為多樁承臺。且其下為軟弱下臥層，厚度較大，而本層局部厚度較小，小于4倍樁徑，作持力層不夠理想。?
　　方案二：機械鉆孔與人工挖孔相結(jié)合， 鉆孔至⑥-2層土后，改用人工挖孔穿透此層，清孔后再打鉆孔灌注樁。該方案施工組織上難度較大，工期將增加一個月，費用增加30萬元。