大直径嵌岩桩施工勘察孔深的确定
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大直径超深变截面变嵌岩桩施工关键技术摘要:乌鲁木齐绕城高速(西线)工程PPP项目主线全长92.027公里,是国家高速公路G30的重要组成部分。
头屯河连接线特大桥桩基作为该项目的一个重难点工程之一,关乎整个工程的质量安全以及后续上部结构的施工进度。
本文主要介绍该类超深超大直径变截面钻孔灌注桩施工工艺及关键技术要点,可为类似工程提供借鉴。
关键词:超深大直径;变截面;钢筋笼制安;清孔;1 概述头屯河连接线特大桥桥梁全长2292m,主桥基础采用钻孔灌注桩和矩形承台,桩基采用C30水下混凝土,主墩布置16根桩径2.8m/2.2m的变截面钻孔灌注桩,过渡墩布置6根,桩基长度为35~95m,最大钻孔深度超100m。
在软土地基中提高钻孔灌注桩承载力的根本途径是施工变截面桩[1]。
超深超大直径钻孔灌注桩的钻孔、清孔;钢筋笼的安装、下放和灌注混凝土等各项工序施工周期长、控制要点多,且各工序间的相互影响不容忽视。
每个环节紧密衔接并一次完成,是控制成桩质量的关键。
2 施工工艺钻孔灌注桩的施工顺序为:施工准备→测量定放样→埋设护筒→钻机就位→钻孔→成孔→第一次清孔→制作、安放钢筋笼及声测管→导管安装→二次清孔→拌制、运输混凝土→浇筑水下混凝土。
3 关键技术3.1 旋挖钻孔3.1.1 桅杆校正桅杆对钻头具有导向作用,确保钻机性能状态良好,施工基础平台平整稳固,注意从正面和侧面2个方向同时校核,施工过程中定期复核。
3.1.2护筒检查与埋设桩径较大,孔口护筒埋设深度约为4m,为保证护筒刚度和圆度要求,护筒壁厚不小于1.6cm,同时在上中下三个位置加焊一圈钢板,防止护筒变形。
3.1.3泥浆配置泥浆是超深超大直径钻孔灌注桩施工中的核心施工材料,起到护壁,保持孔内水头以及带出钻渣的作用,同时应通过改进泥浆清渣技术提升清理沉渣效率。
本项目采用火碱强化膨润土钠化值,加强纳基膨润土的造浆性能,并调整泥浆PH 值。
同时下部基岩为高-中风化砂岩,普通纳基膨润土无法达到护壁和润滑的作用,添加一定比例的火碱增加膨润土造浆性能,满足护壁和润滑目的。
高层建筑岩土工程详细勘察阶段勘探孔的深度规定[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】高层建筑岩土工程详细勘察阶段勘探孔的深度规定?【解答】1、控制性勘探孔深度应超过地基变形的计算深度。
2、控制性勘探孔深度,对于箱形基础或筏形基础,在不具备变形深度计算条件时,可按下式计算确定:dc=d十αcβb、3、一般性勘探孔的深度应适当大于主要受力层的深度,对于箱形基础或筏形基础可按下式计算确定:dg=d十αgβb4、一般性勘探孔,在预定深度范围内,有比较稳定且厚度超过3m的坚硬地层时,可钻人该层适当深度,以能正确定名和判明其性质;如在预定深度内遇软弱地层时应加深或钻穿。
5、在基岩和浅层岩溶发育地区,当基础底面下的土层厚度小于地基变形计算深度时,一般性钻孔应钻至完整、较完整基岩面;控制性钻孔应深入完整、较完整基岩35m,勘察等级为甲级的高层建筑取大值,乙级取小值;专门查明溶洞或土洞的钻孔深度应深入涧底完整地层35m.、6、在花岗岩残积土地区,应查清残积土和全风化岩的分布深度。
计算箱形基础或筏形基础勘探孔深度时,其αc和αg、系数,对残积砾质黏性土和残积砂质黏性土可按粉土的值确定,对残积黏性土可按黏性土的值确定,对全风化岩可按碎石上的值确定。
在预定深度内遇基岩时,控制性钻孔探度应深入强风化岩3~5m,勘察等级为甲级的高层建筑宜取大值,乙级可取小值。
一般性钻孔达强风化岩顶面即可。
7、评价土的湿陷性、膨胀性、砂土地震液化、确定场地覆盖层厚度、查明地下水渗透性等钻孔深度,应按有关规范的要求确定。
8、在断裂破碎带、冲沟地段、地裂缝等不良地质作用发育场地及位于斜坡上或坡脚下的高层建筑,当需进行整体稳定性验算时,控制性勘探孔的深度应满足评价和验算的要求。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
武汉市房屋建筑工程地基与基础若干问题技术规定(报批稿)一岩土工程勘察1勘察等级为甲级的建筑物,对岩性差异显著或基岩面起伏大和桩端持力层为软、硬岩互层的场地,勘探点间距应不大于12m。
当基岩中存在断裂、破碎带时,勘探点间距尚应适当加密。
2江河一级、二级阶地应加强静力触探勘察工作,勘探孔数量除满足现行规范的规定外,每单栋建筑静力触探孔数量不应少于4个。
地层分布复杂时,应增加静力触探孔数。
3应采用普通取土器、薄壁取土器等原状取土器钻取原状土样,不应在岩芯管中留取原状土试样。
对砂土、碎(卵)石土及破碎岩宜采用双层岩芯管钻进、取芯。
4加强填土、红粘土及残积土等特殊性岩土的勘察工作:(1)人工填土勘察应通过搜集资料与调查,查明填土的堆填年限以及填土的性质与填筑方式,根据填土的物质组成划分填土的类型,当工程需要时应采用钻探与原位测试方法,查明填土的均匀性及密实程度,并评价对工程的影响。
(2)当采用天然地基或复合地基时,对红粘土、残积土层应增加土工试验及原位测试的数量,查明其分布范围、厚度及状态,勘探孔(包括取土钻孔和原位测试孔)的间距为6m~12m。
单栋建筑物每层土的原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组)。
静力触探试验与动力触探试验应连续贯入,标准贯入试验的间距应为1m~2m;工程需要时应进行地基静载荷试验,确定土层的承载力及变形计算参数。
5土工试验及其成果除满足常规物理力学试验的规定外,尚应符合下列要求:(1)对高层建筑及其它有需要的工程应根据规范要求进行高压固结试验,满足地基变形的计算要求。
(2)采用水泥土搅拌桩时,对淤泥或淤泥质土应测定有机质含量及PH值,当有机质含量大于5%、塑性指数大于25或PH值小于4时,应通过试验确定采用水泥土搅拌桩的可行性。
(3)采取岩样进行试验的钻孔直径,硬质岩不应小于75㎜,软质岩不应小于91㎜。
所采取的岩样应保证试样的代表性与完整性,软质岩岩样应进行密封。
单轴抗压强度试验应分别测定天然和饱和状态下的单轴抗压强度。
6.2.4 岩石地基详细勘察的勘探深度,应根据建筑物特征和岩石质量等级分别按表6.2.4-1、6.2.4-2、6.2.4-3确定,并满足下列规定:
1 勘探深度应能控制地基主要受力层,对强风化、极破碎岩体尙应控制变形计算深度,对仅有地下室的裙房可控制到1倍基础宽度,且不应少于3米;
2 有外倾结构面需进行地基稳定性验算的斜坡地段,应控制到满足验算的要求深度;
3 控制性勘探孔加深的深度应满足下列规定:
1)破碎岩、断层破碎带、软质岩、极软岩和软硬互层场地一级建筑物和12层(含12层)以上的二级建筑物为5~6m,12层以下的建筑物为
3~5层,三级建筑物为2~3m;
2)较完整以上的坚硬岩、较硬岩和完整的较软岩,一级建筑物和12层(含12层)以上的二级建筑物为3~5m;12层以下的二级建筑物为2~3m,
三级建筑物为1~ 2m。
2在验算深度内遇软质岩、极软岩和破碎岩时应穿透;
3 B-基础宽度,D-桩墩基底直径。
注册结构师、注册造价师、注册监理工程师、房地产评估师、注册建筑师、注册建造师、注册岩土工程师。
上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段嵌岩桩施工技术摘要:在上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段施工中采用人造基床作为钢套筒稳桩措施,解决了外海裸露基岩上进行嵌岩桩施工的难题。
文中还重点对嵌岩桩施工中的钻机平台、成孔成桩及施工注意事项等作了详细总结。
关键词:稳桩;嵌岩桩;施工技术1、概况上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段位于浙江省舟山市嵊泗县马迹山岛宝钢马迹山港区,该工程为新建长535米、宽20米的5万吨级和1万吨级装船泊位各一个以及长728。
1米高架皮带机廊道、转运站、变电所等。
结构形式采用高桩梁板式和高桩墩式相结合。
合同工期为05年12月28日至07年9月26日。
嵌岩桩主要分布在装船码头D型墩台:墩台截面尺寸为23m×16m×3m,桩基为6根、直径2。
8m嵌岩桩;21#廊道B 型墩台:墩台截面尺寸为6。
5m×9.9m×2m,桩基为4根、直径1。
5m嵌岩桩;12#转运站:桩基为15根、直径2m嵌岩桩;5#变电所:直径为6根、直径2m嵌岩桩以及导管架基础,直径为4根、直径2m嵌岩桩.嵌岩桩工程数量统计表工程水域最高潮位为3.41m,最低潮位为-2。
62m。
波浪以风浪为主,纯风浪频率为69。
18%,涌浪频率为30.82%,波高大于2m的波浪均为涌浪为主的混合浪形式出现。
涌浪集中出现在SE-S—SW向,其中12月~翌年5月以S-SW向涌浪出现频率为主,6~11月则以SE向涌浪为主,其中8月份SE向涌浪频率达43.55%。
潮流属于非正规半日浅海潮流,基本为往复流,涨潮实测最大流速为1。
38m/s,落潮实测最大流速为1.92m/s.工程区域岩土层主要为第四纪全新世与晚更新世松散堆积层和晚侏罗纪火山岩及其风化层,根据各层岩土的地质特征共划分为8个地基土层,16个亚层。
强风化层以灰绿、褐黄色为主,较硬。
该层一般呈碎块石状。
实测标贯击数一般为21~50击,局部大于50击或远远大于50击。
大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法一、前言大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法是一种应用于复杂地质条件下的桩基施工方法。
通过采取一系列的技术措施,可以有效地解决在软弱地层或者岩石层中进行桩基施工时遇到的困难和挑战。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法具有以下特点:1. 适用范围广:可以应用于软弱地层和岩石地层,在各种地质条件下都能够实施。
2. 灵活可调整:根据实际地质条件和设计要求,可以灵活调整分级扩孔的位置和大小。
3. 施工效率高:通过采用旋挖钻机进行施工,施工速度快,可大大缩短施工周期。
4. 施工质量高:灌注桩的质量可靠,能够满足各项标准和要求。
三、适应范围大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法适用于以下场景:1. 复杂地质条件:软弱地层、岩石地层、基坑降水等复杂地质条件下的桩基施工。
2. 高荷载要求:需要承受较大荷载的建筑物、桥梁、港口码头等工程的桩基施工。
3. 施工时间紧迫:需要在较短时间内完成桩基施工的工程项目。
四、工艺原理大直径嵌岩旋挖灌注桩分级扩孔成孔施工工法的工艺原理是将旋挖钻机的钻杆分为多个部分,根据工程地质情况,逐层扩大施工孔径,先进行粗孔成孔,再进行细孔成孔,最后进行岩层扩底。
具体实施时,先利用旋挖钻机进行粗孔成孔,钻进到设计孔底深度后,抽出机具,更换更大直径的钻杆,再次进行扩孔。
之后,采用高压旋喷灌注的方式,将混凝土灌注至孔中,形成灌注桩。
五、施工工艺1. 前期准备:确定工程地质特征,制定施工方案和工艺流程。
2. 安装旋挖钻机:将旋挖钻机安装在施工现场,进行机具的调试和设备的检查。
3. 粗孔成孔:先进行粗孔成孔,根据设计要求选择合适的钻具进行施工。
4. 细孔成孔:根据粗孔的位置和大小,根据设计要求选择合适的钻具进行施工。
6.2.4 岩石地基详细勘察的勘探深度,应根据建筑物特征和岩石质量等级分别按表6.2.4-1、6.2.4-2、6.2.4-3确定,并满足下列规定:
1 勘探深度应能控制地基主要受力层,对强风化、极破碎岩体尙应控制变形计算深度,对仅有地下室的裙房可控制到1倍基础宽度,且不应少于3米;
2 有外倾结构面需进行地基稳定性验算的斜坡地段,应控制到满足验算的要求深度;
3 控制性勘探孔加深的深度应满足下列规定:
1)破碎岩、断层破碎带、软质岩、极软岩和软硬互层场地一级建筑物和12层(含12层)以上的二级建筑物为5~6m,12层以下的建筑物为
3~5层,三级建筑物为2~3m;
2)较完整以上的坚硬岩、较硬岩和完整的较软岩,一级建筑物和12层(含12层)以上的二级建筑物为3~5m;12层以下的二级建筑物为2~3m,
三级建筑物为1~ 2m。
2在验算深度内遇软质岩、极软岩和破碎岩时应穿透;
3 B-基础宽度,D-桩墩基底直径。
注册结构师、注册造价师、注册监理工程师、房地产评估师、注册建筑师、注册建造师、注册岩土工程师。
大直径嵌岩桩旋挖钻机施工工法大直径嵌岩桩旋挖钻机施工工法一、前言大直径嵌岩桩旋挖钻机施工工法是一种在土石嵌岩地层中使用旋挖钻机进行大直径桩施工的工法。
该工法具有高效、快速、安全等特点,适用于岩性地层的桩基施工。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点1. 高效快速:大直径嵌岩桩旋挖钻机具备高速转动和大扭矩的特点,能够快速钻进岩石地层,提高施工效率。
2. 精准定位:通过专用的定位装置,可以准确控制桩身直径和嵌入深度,达到设计要求。
3. 排土方便:旋挖钻机采用螺旋输送器将岩屑和土方送出,大大降低了土方运输的难度和成本。
4. 可控性强:配合先进的控制系统,能够实现稳定的施工过程,确保质量和安全。
三、适应范围该工法适用于中硬岩到超硬岩等岩性地层,尤其适用于不适宜静压法施工的地层。
其适用范围主要包括高速公路、铁路、桥梁、港口、电力、水利等工程领域。
四、工艺原理大直径嵌岩桩旋挖钻机施工工艺原理是将旋挖钻机安装在合适的基座上,通过旋转和推进杆的作用,将钻杆和钻头向下推进并旋转,以钻石钻头的切削和冲击力来破碎和排除岩石。
旋挖钻机具有强大的转动力和扭矩,能够轻松应对坚硬的岩石地层。
五、施工工艺1. 钻孔准备:确定孔的位置和深度,安装旋挖钻机,连接钻杆和钻头。
2. 钻孔施工:启动旋挖钻机,通过转动和推进杆的作用,将钻杆和钻头向下推进并旋转,破碎和排除岩石。
3. 钻孔完成:达到设计深度后,停止旋挖钻机,取出钻杆和钻头,并进行现场清理。
4. 浇筑灌注:将旋挖孔清空松土,然后注入混凝土,同时进行同步锚固,直至灌注完成。
六、劳动组织大直径嵌岩桩旋挖钻机施工工法需要进行科学合理的劳动组织。
通常需要设立钻机操作人员、现场监工、数据记录员、设备维护人员等职位,并严格遵守施工现场的安全规定和操作规程。
七、机具设备1. 旋挖钻机:具有高速转动和大扭矩的特点,能够应对各种岩石地层。
备案号:Jxxxxx-2012DB重庆市工程建设标准DBJ500××-2012━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━旋挖成孔灌注桩工程技术规程Technical specification for rotary drilling cast-in-place pile(报批稿)2012-××-××发布 2012-××-××实施━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━重庆市城乡建设委员会发布重庆市工程建设标准旋挖成孔灌注桩工程技术规程Technical specification for rotary drilling cast-in-place pileDBJ 500××-2012主编单位:重庆市建设工程质量监督总站重庆市建筑科学研究院批准部门:重庆市城乡建设委员会执行日期:年月日2012 重庆前言旋挖成孔灌注桩技术以其工作效率高、污染少的特点,被誉为“绿色施工工艺”。
近年来,旋挖成孔灌注桩施工已成为一种新型桩孔施工方法,在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的应用前景。
为保证旋挖成孔灌注桩工程质量,规范旋挖成孔灌注桩的勘察、设计、施工、质量检查和验收等方面的工作,根据重庆市城乡建设委员会《关于下达2011年工程建设标准制订、修订项目计划的通知》(渝建[2011]460号)的要求制定本规程。
本规程共分11章和3个附录,主要内容是:总则,术语,基本规定,勘察,设计,施工准备,旋挖成孔,钢筋笼制作与安装,混凝土浇筑,质量检查和验收,安全施工和环境保护及附录。
本规程由重庆市城乡建设委员会负责管理,重庆市建设工程质量监督总站负责具体技术内容的解释。
在本规程执行过程中,请各单位结合工程实践,总结经验,并将意见和建议反馈给重庆市建设工程质量监督总站(重庆市渝中区长江一路58号;邮编:400014;电话:************;传真:************;E-mail:******************.net),以便今后修订时参考。
广西嵌岩桩设计注意事项摘要:2016 年调入南宁分公司之后接触了大量岩溶地质桩基,根据以往设计中遇到的问题简单总结设计过程中的一些注意事项。
广西的嵌岩桩的设计流程一般分为五个,1)地勘点布置 2)地勘分析 3)根据详勘设计桩基础 4)施工勘察(超前钻)分析 5)根据施工勘察确定最终桩基础。
现对各个流程中的要点、易错点做一个简单的总结。
关键词:嵌岩桩设计流程施工勘察广西嵌岩桩设计注意事项具体如下1、勘察的目的1)岩溶发育程度和分布规律2)地下水埋藏条件3)岩溶分布情况、填充情况、顶板稳定性判断4)岩面标高、分布5)承载力2、地勘点位布置2.1详细勘察勘探点布置间距详细勘察勘探点应按柱列线或桩位布置,勘探点间距可按下表确定详细勘察勘探点间距(m)注意:一般岩溶地区按一级(复杂)。
2.2 施工勘察勘探点布置间距独立基础应在四角及中心部位布点,当基础底面积A≤5m2 时,应布置不少于 3 个勘探孔,A=5m2~12m2,应布置不少于 5 个勘探孔;对条形基础应沿基础中线 2m~4m 布置不少于 1 个勘探孔。
桩(墩)基础,桩径≤0.80m 时,布置不少于 1 个钻孔,桩径 0.8~1.5m 时布置不少于 3 个钻孔,大于等于1.5m 时,应布置不少于 5 个钻孔;当辅以物探时,每根桩应布置不少于 1 个钻孔。
筏板基础一般按 3mx3m 布置勘探点。
勘探点尽量布置在竖向构件下方。
在布置施工勘察点位时,注意将初勘、详勘点位合并,当点位位于桩内或桩中心 1 倍桩径范围内可以考虑不再设置施工勘察点位。
2.3 勘探深度勘察深度应穿过溶洞或断层破碎带进入稳定底层不小于桩底面 3 倍桩径并不少于 5m,当相邻勘探点所揭露桩端持力层层面坡度超过 10%,勘探点应适当加密,并应适当加深勘探点的深度。
注意:○1由于墩基础墩身长度不小于 3m,墩底完整岩不小于 3d 或 5m,所以不一般控制进入完整岩不少于 8m。
当桩端嵌入倾斜度大于 30%的中风化岩时,应根据倾斜度及岩石完整性加大嵌入深度,且相邻桩端连线水平倾角不大于35%。
挖孔灌注桩检查验收标准
一、主控项目
1、施工前应对水泥、砂、石子(如为现场搅拌砼)钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序,监测手段(包括仪器、方法)也应检查。
2、施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼,灌注砼等进行全过程检查,人工挖孔桩尚应复验孔底持力层土(岩)性,嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告;刚性角满足设计要求。
3、施工结束后,应检查砼强度,并应做桩身质量及承载力的检验。
4、灌注桩砼浇注时必须一桩1组试件。
二、质量检验标准
砼灌注桩钢筋笼质量检验标准(mm)
灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差
砼灌注桩质量检验标准。
大直径嵌岩桩施工勘察孔深的确定 一、概述 近几年随着经济的高速发展,城市内土地资源的稀缺,越来越多的建构筑物需要在各类基岩裸露或埋藏较浅的地区进行开发建设,而在此地区内,大直径嵌岩桩基础有较广泛的应用。我国幅员辽阔,地质地貌类型多样,对于一些特殊基岩埋藏区,如岩溶、孤石发育区,桩基开挖前需要进行施工勘察,以查明桩底的详细地质情况。 根据统计资料,我国碳酸盐岩裸露分布区面积约130km2,埋藏分布区面积约70km2,花岗岩类岩石出露面积约86km2,连同埋藏分布区面积也在100km2以上,二者分布面积合计达我国疆域面积的1/3。因此,在这些地区进行的大直径嵌岩桩施工勘察工作有着广阔的前景。 二、嵌岩桩施工勘察孔深确定的一般性原则 施工勘察的中心问题,就是对勘察钻孔深度的确定。一般来说,钻孔深度d由岩面深度d0、嵌岩深度h、桩底稳定层厚度d1、抗冲切/倾覆调整深度d2及桩顶预留浮动深度d3加和而成,即: d=d0+h+d1+d2+d3 (1)岩面深度d0一般为中~微风化基岩的稳定岩面,随钻孔实际情况确定;孤石、溶洞、互层发育的地区,d0应为穿过上述不稳定体的稳定岩层顶面。对于一桩多孔的施工勘察,d0应取各孔稳定岩面深度的最大值,并应考虑孔口高程的起伏影响。 (2)嵌岩深度h可按《建筑桩基技术规范》第3.3.3第二条规定:“对于嵌岩桩,嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定;对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度;对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d,且不应小于0.2m。” (3)桩底稳定层厚度d1按《岩土工程勘察规范》4.9.4条规定:“勘探孔的深度应符合下列规定:„„对大直径桩,不得小于5m„„对嵌岩桩,应钻入预计嵌岩面以下3~5d,并穿过溶洞、破碎带,到达稳定地层。”但该规范描述略有模糊,后附条文说明亦未予以说明。《高程建筑岩土工程勘察规范》4.2.3条的2到5款对一般性基岩、花岗岩、岩溶及互层岩石均分条予以规定,具有较好的参考价值: “对一般岩质地基的嵌岩桩,勘探孔深度应钻入预计嵌岩面以下1d~3d,对控制性勘探孔应钻入预计嵌岩面以下3d~5d,对质量等级为Ⅲ级以上的岩体,可适当放宽;” “对花岗岩地区的嵌岩桩,一般性勘探孔深度应进入微风化岩3~5m,控制性勘探孔应进入微风化岩5~8m。” “对于岩溶、断层破碎带地区,勘探孔应穿过溶洞、或断层破碎带进入稳定地层,进入深度应满足3d,并不小于5m;” “具多韵律薄层状的沉积岩或变质岩,当基岩中强风化、中等风化、微风化岩层呈互层出现时,对拟以微风化岩作为持力层的嵌岩桩,勘探孔进入微风化岩深度不应小于5m。” 实际工作完全可参照此条目进行,但对于岩溶地区的嵌岩桩勘察,为更准确估计顶板安全厚度,后文将进行更精确的估算,为实际勘察提供有价值的参考。 (4)根据实际勘察经验,由于表层岩溶发育或差异风化强烈的导致基岩面起伏较大的场地,钻孔深度应根据邻近孔位或地区起伏度,适当予以加深。《建筑地基基础设计规范》6.5.1的第六条规定:“当基础附近有临空面时,应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。存在不稳定的临空面时,应将基础埋深加大至下伏稳定基岩;亦可在基础底部设置锚杆,锚杆应进入下伏稳定岩体,并满足抗倾覆和抗滑移要求。同一基础的地基可以放阶处理,但应满足抗倾覆和抗滑移要求”。 该条条文说明还提到:“基岩面起伏剧烈,高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况,为确保建筑物的安全,应重视临空面对地基稳定性的影响。”详细加深的尺度,后文将予以详细计算说明。 (5)由于钻探孔径相比桩径过小,在桩径范围内,基岩面会有一定量的起伏;而施工机具的限制使得实际桩基开挖施工中,桩顶总会有或多或少的超挖现象。因此,如经业主同意,实际钻探中应预留一定的浮动深度,防止超挖导致桩底剩余量不满足稳定层需要。在非岩溶发育地段,桩顶预留浮动深度d3一般可取为0.5m;而在岩溶发育地段,此项深度可根据岩溶发育程度及桩径大小综合取值,如中等岩溶发育区、桩径1.5m左右可取为1m。 以上五条即为确定桩基施工勘察钻孔深度所应注意的事项,其中嵌岩深度h和桩顶预留深度d3较容易确定;而对于孤石、岩溶发育地区,岩面深度d0需根据实际钻探及区域地质情况综合确定;串珠型或顶板厚度较大岩溶地段,桩底稳定层厚度d1也需要一定的精确计算,以提供准确参考;抗冲切/倾覆调整深度d2
也将在后文予以计算说明。
三、对嵌岩桩施工勘察中特殊问题的说明 3.1花岗岩地区孤石发育的特点及岩面深度确定方法 3.1.1孤石发育的特点 在花岗岩风化壳较厚的东部、南部地区,其全风化~强风化花岗岩层中,由于球状风化产生了大小各异的孤石。根据以往勘察经验,孤石发育一般具有以下特点,参见下图3.1-1: 图3.1-1 花岗岩地区孤石分布剖面示意图 (1)孤石多分布于强风化岩层中,其次为全风化及残积土中。 (2)孤石多发育于基岩面起伏较大的地段。如图3.1-1中,②~③情况的孤石最常见,因为此处是基岩面起伏转折的地段,节理裂隙发育,岩体较破碎,易发育孤石。④~⑤情况的孤石厚度多较小,一般不大于1m,其分布的最高高度与区域微风化岩面最高处基本相当。 (3)孤石的揭示厚度一般较小,小于2.5m的孤石数量约占总数的80%以上。 (4)孤石一般仅发育一到二层,多层的极为少见。 (5)孤石中多为微风化岩石,少量中风化。一般较完整,岩芯呈圆柱状,裂隙发育少,成分以抗风化能力较强的粗~伟晶石英质为主。孤石的风化程度与周围岩土相比,常常会有较大的突变。 3.1.2孤石与中~微风化基岩的区分 在有超前钻孔的桩位,钻孔穿过孤石后岩石的风化程度会增加,如由微风化变为强风化,则上部穿过的中~微风化地层就是孤石。实际冲孔施工中,即可根据超前钻孔数据穿越孤石。 若孤石厚度(直径)较大,钻孔在控制的深度内未穿过孤石,通过与区域剖面资料对比本孔中~微风化面也在合理范围内,若不考虑偏心作用,在保证桩底完整的情况下,该孤石上嵌岩桩的单桩承载力亦可以达到正常嵌岩桩的40%~80%。 对于未进行超前钻的桩位,根据孤石发育特点,孤石的判别将依赖于邻近地质资料与实际冲孔钻进感觉、取芯鉴别等综合的办法。详述如下: (1)邻近地质资料。根据超前钻及前期勘察资料,分析冲孔桩钻孔附近的微风化岩面埋深、起伏情况、岩脉发育及孤石特征,对孤石可能的分布情况有一个基本的理解。 (2)冲孔钻进情况。对于直径或厚度较小的孤石,冲孔施工基本可将小孤石砸碎、穿过或冲挤到桩外。对于稍大的孤石,其冲孔时钻进感觉与中~微风化基岩也有一定的区别,实际施工可进行相应加深。而对于较大的孤石,钻进感觉不明显时,可考虑其他综合鉴别办法。 (3)取芯鉴别。冲孔施工中对桩底岩芯的鉴定,分析其与已钻桩位岩芯的区别,结合前节所述孤石特点,尤其是风化程度突变的情况,应引起足够的注意。 上述对孤石的鉴别区分办法,对于大部分情况下是有效的、可行的,当然这也不能保证绝对的准确率。 3.1.3超前钻勘察对孤石发育的应对措施 在超前钻勘察中应根据孤石发育特点,应有针对性的进行钻探。如果钻探中能按处理岩面起伏的情况加深钻孔,就可以避免对部分孤石的误判;同时在岩面起伏较大或孤石发育较多的区域,适当的增加入岩深度,就可以穿过大部分厚度较小的孤石。 实际勘察时,应特别注意孔底进入强风化层时的进尺快慢变化。如碰触较硬岩块时,应及时记录起止深度;进入中~微风化后,也应时刻注意进尺速度变化,若进尺突然加快,就应及时记录其深度,再综合岩芯、区域地层情况判断上部进尺慢速区是否为孤石。 若某地段已有钻孔揭示的孤石较多,就应考虑于此区域加密钻孔甚至进行一桩一探。 3.2、溶洞(槽)或溶蚀破碎带对桩基施工的影响 3.2.1岩溶发育区岩面深度d0的确定 在岩溶发育地区,岩面深度d0应为穿越溶洞(槽)或溶蚀破碎带后进入稳定中~微风化岩层的深度,详细情况如下: (1)溶洞:所需穿越溶洞一般为顶板厚度小于安全厚度的溶洞,在无经验时,此安全厚度可取为3倍桩径且不小于5m,后文亦将进行更精确计算。 (2)溶槽一般为基岩面附近的浅层溶洞,其在钻孔线坐标显示为溶洞,而在空间上实际为深凹的溶沟、溶穴。溶槽一般需在剖面图上确认,其上岩层一般不能作为桩基持力层。 (3)溶蚀破碎带是钻进中进尺快、取芯率低且响声大的层段,实际形态一般为溶隙、溶洞(槽)侧壁或石芽发育区,也可能是断层经过的地段。连续的溶蚀破碎带常与串珠型溶洞相间伴生分布。在剖面图上,基岩面附近连续的厚层溶蚀破碎带往往是石芽发育区,该地段桩位破碎带厚度无论大小一般均应按最厚层考虑。 3.2.2岩溶发育区桩底稳定层厚度d1的确定 此项安全厚度不仅应用于确定串珠型溶洞区持力层的层位,对于未见溶洞钻孔,也应按孔底即将出现溶洞来考虑终孔条件,二者的区别仅是对计算溶洞跨度的确定。 一般所需评价的溶洞顶板和支座岩层均比较完整,厚度较大,强度较高,可按单跨梁评价其稳定性。 按照抗弯强度验算,其安全厚度H需满足下列关系式:
式中,σ为岩体的允许抗弯强度,灰岩一般为其允许抗压强度的0.15倍;b为梁宽度,取为单位宽度1.0m;K为岩体稳定性计算安全系数,一般取2.0。 弯矩M的计算分以下几种情况:当顶板跨中有裂隙,两支座处岩石坚固时,按悬臂梁计算端部所受弯矩,即M=1/2PL2;当顶板较完整,但两端支座处岩层有裂隙与洞壁不成整体,可按简支梁计算弯矩,即M=1/8PL2;当顶板和洞壁岩层均较完整且成一体,可按两端固定梁计算弯矩,即M=1/12PL2 。(P为顶板所受总荷重,包括顶板厚为H的岩体自重、顶板上部所留土层的重量、顶板上附加荷载;L为按支座间或支座至跨中裂隙的距离。) 同时,因顶板受剪,其安全厚度H亦应满足下式: