湿陷性黄土地区多层卵石复杂地质环境下施打长桩基的关键施工技术探讨
- 格式:pdf
- 大小:2.54 MB
- 文档页数:3
复杂地层中桩基及基坑支护施工方法随着城市建设的不断发展,土木工程中涉及到的复杂地层条件也越来越多,这为桩基及基坑支护施工带来了很大的挑战。
复杂地层中的桩基及基坑支护施工需要充分考虑地质情况、水文条件等因素,采取相应的施工措施,以确保工程的安全和质量。
本文将就复杂地层中的桩基及基坑支护施工方法进行详细阐述,以期为相关工程施工提供参考。
一、复杂地层中桩基施工方法1. 桩基类型选择在复杂地层中进行桩基施工时,需要根据地质条件和工程要求选择合适的桩基类型。
一般情况下,常用的桩基类型包括钻孔灌注桩、搅拌桩、螺旋桩等。
针对不同地层特点,可以选择钢筋混凝土桩、钢管桩等不同类型的桩基。
2. 施工工艺选择复杂地层中的桩基施工需要根据具体情况选择合适的施工工艺。
对于软土地层,可以采用钻孔灌注桩施工,通过钻孔、注浆、钢筋浇筑等步骤完成桩基的施工。
对于不透水层,可以选择搅拌桩施工,通过旋挖或机械搅拌将混凝土与土壤搅拌均匀形成桩体。
对于需要特殊处理的地层,可以采用螺旋桩等新型桩基施工工艺。
3. 桩基施工质量控制在复杂地层中进行桩基施工时,需要重点把握桩基的施工质量控制。
对于钻孔灌注桩,应控制孔径、施工水泥浆的比例、注浆压力等参数,以确保桩基灌注的质量及稳定性;对于搅拌桩,应严格控制搅拌机的搅拌时间和混凝土配比,以保证桩体的均匀性和强度。
1. 基坑支护方案设计在复杂地层中进行基坑支护施工时,需要根据地质情况、基坑深度、周边建筑等因素设计合理的支护方案。
一般情况下,基坑支护方案包括土钉墙、钢支撑、深基坑开挖等方式。
对于软土、湿地等地层,可以选择土钉墙进行支护;对于硬土或砂砾层,可以选择钢支撑进行支护;对于深基坑,可以采用深基坑开挖技术进行支护。
在复杂地层中进行基坑支护施工时,需要根据具体情况选择合适的施工工艺。
在软土地层进行土钉墙支护时,可以采用钻孔、注浆、固定钢筋、喷射混凝土等工序完成土钉墙的施工;在进行钢支撑支护时,可以使用液压支撑架、立柱、横梁等设备进行支护。
湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻施工工法湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻施工工法一、前言湿陷性黄土地基在工程施工中一直是难以解决的问题,因其的特殊性质,对地基处理工法提出了更高的要求。
湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻施工工法是一种将旋挖钻技术应用于湿陷性黄土地基处理的创新方法。
本文将对该工法进行详细介绍,包括工法特点、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。
二、工法特点湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻施工工法以旋挖钻设备为核心,采用钻孔与取土一体化的工艺方式。
该工法具有施工速度快、土质无限制、施工质量好、安全可靠等特点。
三、适应范围该工法适用于湿陷性黄土地基处理,特别适用于地基土质较松软、含水量较高并且存在地下水位较高的情况。
四、工艺原理该施工工法主要通过旋挖钻设备进行钻孔与取土一体化施工,通过旋挖机的上下运动实现取土和退土的循环。
在施工过程中,钻孔削土会产生一定的摩阻力,这是因为黄土颗粒之间的相互作用力。
通过调节旋挖钻的钻机转速和推进速度,合理控制钻孔过程中产生的摩阻力,以确保钻孔的顺利进行。
五、施工工艺施工工艺包括布置现场、钻孔、取土、灌浆等各个施工阶段。
首先需要清理施工现场,确保施工区域的平整和安全;然后进行钻孔,根据设计要求控制钻孔直径和深度;接下来进行取土作业,通过旋挖钻设备将土壤取出并运至施工现场外;最后进行灌浆,将浆液注入钻孔中,增加桩基的稳定性。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织人员和机械设备,确保施工的协调和高效。
包括人员配置、工作岗位划分和任务分配等。
七、机具设备该工法需要用到旋挖钻设备、运输车辆、施工安全设备等。
旋挖钻设备是实施该工法的核心设备,能够完成钻孔和取土的作业。
八、质量控制质量控制是确保施工过程达到设计要求的重要环节。
包括对钻孔直径和深度进行测量和控制,对土质进行取样和试验分析,确保灌浆质量等。
九、安全措施施工中需要严格遵守安全操作规程,包括穿戴安全防护装备、设置警示标志等。
湿陷性黄土地层预应力管桩浸水沉桩技术研究湿陷性黄土地层预应力管桩浸水沉桩技术研究引言:湿陷性黄土是一种特殊的土质,在建筑工程中常常会遇到。
由于其含水量高导致黄土地层的稳定性较差,且容易发生沉陷、龟裂等问题,给工程的施工和使用带来了极大的困扰。
因此,针对湿陷性黄土地层进行处理,提高其稳定性尤为重要。
本文将针对湿陷性黄土地层预应力管桩浸水沉桩技术进行研究,以期为工程施工提供有效的解决方案。
1. 湿陷性黄土地层的特点分析湿陷性黄土地层又称软黄土,其特点主要包括高含水量、较低的抗力与刚度以及易发生沉陷等。
黄土中含有许多细小的颗粒,容易与水分结合形成胶结物,导致土体变得黏性较大。
当遇到外界水分影响时,黄土容易吸水膨胀,从而增大了黄土地层引起建筑物沉陷的风险。
2. 预应力管桩浸水沉桩的原理预应力管桩浸水沉桩技术是通过在湿陷性黄土地层中设置管桩,利用管桩中设有预应力钢筋,对土体施加预应力使土体紧密结合,提高土体的抗力和稳定性,从而降低黄土地层的沉陷风险。
浸水沉桩是通过注水的方式使黄土地层中的水分饱和,改变土体的物理性质,增加其密实度和抗力。
3. 实验研究方法与结果为了验证预应力管桩浸水沉桩技术的有效性,我们进行了一系列实验研究。
首先,选择了一片典型的湿陷性黄土地层进行试验。
在试验区域内,首先设置了一排预应力管桩,然后进行了注水处理,将黄土地层浇灌至饱和状态。
在注水完成后,进行了桩内预应力的施加,通过检测桩内应力变化和地表沉陷情况,得到了下述结果。
实验结果显示,在黄土地层中设置预应力管桩并注水饱和后,地表沉陷明显减小,沉陷速率明显降低。
通过对应力的变化进行监测,发现预应力管桩对黄土地层施加的压力能够有效地改善土体的稳定性,提高其抗沉陷能力。
同时,预应力管桩也能够有效地改善黄土地层的密实度,提高其抗力和刚度,进一步降低工程施工和使用中的风险。
4. 结论与展望通过对湿陷性黄土地层预应力管桩浸水沉桩技术的研究与实验结果,我们可以得出以下结论:(1)预应力管桩浸水沉桩技术能够有效提高湿陷性黄土地层的稳定性和抗沉陷能力;(2)预应力管桩施加的预应力能够改善土体的密实度和刚度,提高其抗力;(3)预应力管桩浸水沉桩技术在实际工程中具有一定的可行性和应用前景。
湿陷性黄土地钻孔桩施工工法湿陷性黄土地钻孔桩施工工法一、前言湿陷性黄土是一种具有较高含水量和较低强度的土壤,在施工过程中容易发生变形和沉降,对工程的稳定性产生较大影响。
为了克服湿陷性黄土地基的不足,在施工中采用湿陷性黄土地钻孔桩施工工法是一种常见的解决方法。
本文将对湿陷性黄土地钻孔桩施工工法进行详细介绍。
二、工法特点湿陷性黄土地钻孔桩施工工法具有以下特点:1. 钻孔桩可以有效改善湿陷性黄土地基的承载能力和稳定性。
2. 施工工法灵活多样,适应性强,可以根据实际情况选择不同的施工方式。
3. 施工速度快,效率高,适合工期紧迫的工程。
4. 施工过程中对环境污染小,对周围建筑物和地下管线等不会造成破坏。
三、适应范围湿陷性黄土地钻孔桩施工工法适用于以下情况:1. 建筑物或工程项目需要在湿陷性黄土地区进行施工。
2. 土壤含水量较高,土壤强度较低,需要提高地基的承载能力。
3. 土壤层较厚,需要通过桩基来分担地面荷载。
四、工艺原理湿陷性黄土地钻孔桩施工工法通过以下技术措施来提高地基的承载能力:1. 选取合适的钻孔桩类型和直径,结合地质勘探资料,确定钻孔桩的布置和间距。
2. 钻孔过程中使用搅拌桩技术,将水泥和黄土搅拌均匀,增加黄土的强度和稳定性。
3. 钻孔桩施工完成后,注入灌浆材料,填充钻孔孔隙,增加桩的抗弯承载能力。
4. 在施工中采取排水措施,降低地下水位,减少土壤的含水量,提高地基的稳定性。
五、施工工艺湿陷性黄土地钻孔桩施工工法主要包括以下施工阶段:1. 地质勘探:通过地质勘探工作确定地层情况和黄土的特性,为后续施工做好准备。
2. 钻孔施工:选择合适的钻孔桩类型和直径,按照设计要求进行钻孔作业,控制钻孔深度和直径的精度。
3. 搅拌灌注:在钻孔完成后,进行搅拌灌注工作,将水泥和黄土混合,提高土体的强度和稳定性。
4. 灌浆注浆:灌浆注浆工作是为了填充钻孔孔隙,增加桩的抗弯承载能力。
5. 后续处理:完成施工后,根据需要进行后续处理工作,如土面恢复、桩身保护等。
论复杂地质条件下的桩基施工关键技术摘要:随着我国城市化进程的逐年加快,车辆大幅度增加,城市道路中普通平交路口的通行方式已经不满足现代社会的发展需求,立体高架桥越来越多的出现在我国城市中。
然而,由于各个城市的地理位置不同,所处的地质条件也千差万别。
在已有的城市高架桥实施过程中,经常会遇到各种复杂的地质条件,使得高架桥的施工往往面临着很多难题,溶洞便是其中最为复杂的一种。
本文通过实践与研究,总结出了一套成形的复杂地质条件(溶洞)下城市高架桥的施工关键技术,为后续的城市高架桥施工建设提供了有益的参考。
关键词:钻孔灌注桩;溶洞;桩基础;地质钻探法;注浆0.引言随着高层建筑和体型复杂建筑的发展,地基基础的不均匀沉降问题越来越凸现出来,传统的桩基础设计理念受到了前所未有的挑战,近年来随着一些相关学科的发展,桩基础设计思想有了很大突破。
后来随着业内人员对桩基础理论的进一步研究,在传统的桩基础之后相继出现减沉桩、复合桩、塑性支撑桩等通过控制总体沉降为控制指标的新型桩基础理论,来弥补因地基沉降引起天然地基承载力不能满足设计要求的问题。
1.工程概况某公路改造工程的内容是以主线快速高架加地面辅道的方式,路线终点与青菱立交相接处采取地面主辅断面道路的模式修建。
工程改造项目线路总长为7.5km,其中高架全长7.2km,主线地面段长约0.3km,红线宽度从50到70m。
道路结构主要采用六车道双向高架,高架桥梁的标准宽度为26m,终点地面辅道处采用双向六车道。
工程全线在起点和终点设置交接点,另外设置3组匝道供车辆进出该线路。
2.桩基础施工的关键问题该公路改造工程7.5km长路段内位于溶洞区,105根桩基穿越单层或多层溶洞,施工过程中曾因溶洞未完全探明钻孔过程中漏浆引起2次路面大面积塌陷,导致地面下沉、给水管道断裂、道路交通被迫中断的事件。
工程桩基存在溶洞和超长桩两大特征,施工过程存在较大困难。
正因如此复杂的地质条件,在施工过程中,钻孔、成孔以及混凝土灌注过程中,曾多处出现漏浆、塌孔现象以及路基塌陷,严重的地方甚至还会危及两侧行车道和建筑物的安全。
复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术范文人工挖孔桩是一种常用的桩基施工技术,应用广泛于建筑工程中。
然而,在复杂地质条件下进行人工挖孔桩的施工却面临着一系列的技术难题和挑战。
本文将探讨在复杂地质条件下人工挖孔桩施工技术的相关问题。
一、地质勘察在复杂地质条件下进行人工挖孔桩施工前,必须进行详细的地质勘察,了解地下岩层的具体情况。
地质勘察的内容包括地层的类型、岩石的性质、地下水位等。
通过地质勘察,可以判断地下岩层的稳定性和承载力等,为人工挖孔桩的施工提供重要依据。
二、钻孔施工在复杂地质条件下进行人工挖孔桩施工时,钻孔是关键的一环。
钻孔的选址、钻孔的方法和设备的选择,都会对施工效果产生重要影响。
1. 钻孔选址钻孔选址应根据地质勘察数据和设计要求,选择地下岩石较稳定,具有较好承载力的位置进行施工。
避免选择地下水位较高、软土等不稳定地层进行钻孔,以免引发施工事故。
2. 钻孔方法在复杂地质条件下,常用的钻孔方法包括手工钻孔和机械钻孔。
手工钻孔适用于岩石较软、地下水位较高的情况下,通过人力操作进行钻孔。
机械钻孔主要采用钻机进行,适用于较硬的岩石层。
在选择钻孔方法时,要根据地质情况和实际需要进行判断,确保施工的安全和效率。
3. 钻孔设备选择钻孔设备的选择与钻孔方法紧密相关。
在复杂地质条件下,需要选择适用于钻孔深度和岩石硬度的合适设备。
钻孔设备的质量和性能决定了施工的效果和进度,因此应选择可靠的设备进行施工。
三、挖孔排土挖孔排土是人工挖孔桩施工过程中的重要环节。
在复杂地质条件下,挖孔排土更为关键,需要特别注意以下问题。
1. 排土方式挖孔排土的方式有多种,包括人工排土、机械排土和水力排土等。
在复杂地质条件下,采用机械排土可以提高施工效率,并减少人力的劳动强度。
但是,在岩石较硬、岩层不稳定等条件下,机械排土可能会遇到困难。
此时,可以采用人工排土或水力排土的方式进行。
2. 挖孔排土顺序在复杂地质条件下进行挖孔排土时,需要根据具体情况确定挖孔排土的顺序。
复杂地质条件下桩基施工方法及质量控制简述摘要:随着我国土木工程设施不断地建设与发展,复杂地质环境大大增加了桩基的施工难度。
本文针对复杂地质条件特点,采取了钻孔灌注桩施工方法,同时探索了桩基施工的质量控制手段及风险防范措施,为今后的桩基工程施工提供一定的参考和借鉴。
关键词:复杂地质条件;桩基施工方法;质量控制前言:随着我国西部城市土木工程设施不断地建设与发展,桩基目前已广泛地应用于桥梁、涵洞等工程中,但复杂的地质条件(如岩溶、湿陷性黄土及冻土等)增加了桩基的施工难度。
如果施工方法不当或施工过程中处理不当,极易造成桩基坍孔、扩孔及缩孔等,进一步导致钻孔失败进而产生一定的经济损失。
1钻孔灌注桩施工关键技术1.1施工准备施工前对导线点及永久水准点进行复测,与设计部门的保持一致,并按照实际情况对现场进行加密。
根据现有测量资料进行桩位及高程点的放样,通过测量桩位引出4个以上护桩,护桩位置宜合理布设,不受钻孔施工的影响,且采用混凝土浇筑。
1.2钻孔桩作业1.2.1护筒制作与埋设根据实地勘测地质情况,采用钢板材质来制作护筒,厚度为4mm~6mm,且筒内径比设计钻桩直径至少大20cm。
布设护筒时垂直方向上倾斜度不得超过1%,且其中心位置应与和桩身中心的偏差值不超过50mm,护筒埋置深度宜为2m~4m,埋置于较硬且密实的土层中,高出0.5m以上。
1.2.2泥浆制备选择合适的泥浆性能指标,通过相关试验来确定泥浆的配合比设计及制备方法,使泥浆性能较好且与钻孔方法及局部土层相适应,作业过程中随时对孔内泥浆进行测试,使其满足施工需要。
1.2.3钻孔工作在钻机运送指定位置之前,逐项检查钻孔和机器设备,施工过程中,孔内的水压差应一直处于稳定水平,孔中泥浆的指标值符合施工条件,泥浆位置始终比孔高1.0m~1.5m,孔中的水位应高出护筒底口50cm以上,间歇作业时及时补水,以保证一定的水头高度。
1.3钢筋笼制作与安装根据现场情况,钢筋笼制作场地为平整场地。
复杂地质条件下大孔径特长桩基施工的关键技术发表时间:2019-09-19T14:52:41.233Z 来源:《中国西部科技》2019年第12期作者:沈丽玲[导读] 对于一些地质条件比较复杂的地区,施工建设会受到多种因素的影响,整体的施工难度比较大,这个问题也是工程管理人员急需解决的问题。
在进行大孔径特长桩基施工时,一定要做好施工地区的地质勘察工作,结合具体的施工情况设计科学的施工方案,保证每个施工环节的标准化、规范化,同时也要掌握大孔径特长桩基施工的关键技术,实现技术的有效应用,保证工程建设质量。
大兴安岭福人房屋建筑工程有限公司一、项目概况1、工程概况某市环线高速公路大桥主桥起讫里程为K134+835-K135+225,全长为390m。
大桥主桥上部结构采用(105+180+105)m连续刚构跨越江水,下部结构基础采用20根Φ2.5m钻孔灌注桩、桩长130m,为大孔径、特长桩基。
其中,2号墩位于应城侧河滩,3号墩位于河道附近。
2、地质条件根据区域地质资料及现场地质调查结果,桥址区大地构造隶属断陷区,表层为巨厚层第四系全新统冲积层覆盖。
墩位处河床地层为粗砂、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉土、粉细砂、细砂、含砾粉质黏土、砾砂、圆砾等,地质条件较差。
3、工程要求桥址位于深水地质情况复杂地区,采用大孔径特长桩基,由于工期紧、施工难度大,施工方案虽然经过多次讨论但实施也存在一定不足之处。
为了提高施工技术及质量控制水平,本项目在桩基施工的主要工艺及质量控制、人员组织应急措施等方面进行严格规范施工。
二、施工方案1、深水、陡坡大孔径特长桩基施工技术本项目2号主墩位于北岸临河岸陡坡上,最大高差11m(30m-19m),最大坡度45°。
该处桩基施工主要存在以下问题:因为桩基施工过程中会借助机械设备来完成施工,机械设备在应用时会出现振动,这就会在一定程度上对施工地区的地层造成影响,无法保证边坡的稳定性,而且该工程的边坡没有合适的施工位置。
复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术人工挖孔桩是一种常见的地基处理方法,适用于复杂地质条件下的地基处理。
它是通过机械设备将地面或水下的土壤挖除,形成一个孔洞,然后在孔洞内灌注混凝土,形成一根强固的桩体。
下面我们将详细介绍在复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术。
一、复杂地质条件的分类在实际工程中,复杂地质条件主要包括以下几种情况:1.软土地质:软土地质是指土体中含有大量水分、具有一定流动性和不稳定性的土层。
这种地质条件下,挖孔桩施工容易遇到坍塌、涌水等问题。
2.粉土地质:粉土地质是指土体中的颗粒粒径较小,含水量较高,且具有较大粘聚力的土层。
挖孔桩施工时容易遇到坍塌、粉土内部黏结力增强等问题。
3.岩溶地质:岩溶地质是指在碳酸盐岩、石膏、石灰石等溶解性岩石地区形成的地质条件,容易发生岩溶塌陷、岩溶水等问题。
4.充水地质:充水地质是指地下水位较高、土壤中含有大量地下水的地质条件。
挖孔桩施工时需要应对地下水涌入桩洞的问题。
复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术(二)1.土壤勘探:在施工前,需要进行详细的土壤勘探工作,了解地下地质情况,包括土壤类型、含水量、力学性质等。
这有助于确定施工方案和施工参数。
2.支护措施:在挖孔过程中,根据土壤的稳定性和承载力要求,可以采取不同的支护措施。
常见的支护措施包括使用钻孔钻机钻进壁挡土、安装聚合物注浆等。
3.涌水处理:当遇到涌水问题时,需要及时采取应对措施。
一般可以采用注浆、灌浆、封孔等方式来处理。
4.坍塌处理:在挖孔过程中,如果发生坍塌情况,需要及时采取补救措施。
常见的补救措施包括立即停止挖掘,采取加固和支护措施,使用混凝土衬套等。
5.泥浆循环系统:在挖孔桩施工中,特别是在软土地质中,可以采用泥浆循环系统,通过泥浆压力来稳定土体,防止坍塌。
循环泥浆还可以将挖除的土壤带到地面,方便处理。
6.桩混凝土配合比的确定:在复杂地质条件下,需要根据土壤的特性来确定混凝土的配合比。
混凝土配合比的合理性直接影响到桩的工程质量和使用寿命。
黄土高原深厚湿陷性黄土地基处理施工技术黄土高原地区是我国西部的一个重要地理区域,黄土层厚度较大,土壤中含有丰富的有机质和氧化铁等成分。
这种土地具有较大的开发和利用价值,在经济建设中有着广泛的应用。
然而,由于黄土的特殊性质,其土壤结构稳定性比一般土壤较弱,容易出现坍塌、滑坡等问题,给基础施工带来较大的困难。
为此,对于黄土地基处理施工技术的研究显得尤为重要。
一、黄土地基特点黄土地基具有深厚湿陷性特点,土层在潮湿环境中会出现流动,引发土壤液化等问题。
这种地基的土壤结构松散,含水量丰富,土层稳定性差,其中的抗扰度低,容易发生塌陷、沉降等问题。
同时,黄土地基中的含水量和土壤特性易受透水层、下雨、河流等外部因素影响,不利于基础施工。
二、黄土地基处理主要方法1.灰浆注浆法:该方法利用高强度灰浆注入土壤中,填充土孔隙,提升土壤的压实性和稳定性,从而增强承载力。
灰浆注浆法的优点在于其施工简单、成本低廉,可以广泛应用于黄土地基的处理。
2.钻孔桩法:钻孔桩法常用于工程需要高于地面、土壤体积较大的情况。
钻孔桩经过地下深孔钻探,将钢筋混凝土灌注入孔洞中,使基础固定于钢筋成型桩内,并与周边土层完美结合,形成高稳定性的基础。
3.加筋土坯法:该技术将压实的黄土制成自重较大的基坯,并在转运过程中,布置钢筋,钢筋与基坯同浇混凝土,从而形成具有加筋结构的基础体系。
三、处理方法的选择在实际的施工过程中,应根据地基的具体情况选择适合的处理方法。
对于较浅的地基,可以选用灰浆注浆法;对于较深的地基,则需要使用更为稳定的钻孔桩法。
这些方法的应用,能够有效提高黄土地基的整体稳定性和承载能力,为工程施工提供了有效的技术保障。
黄土高原的深厚湿陷性黄土地基处理施工技术不仅对于黄土地区的经济发展至关重要,也对于我国工程施工产生着重要的影响。
黄土地区治理工程的技术水平的提升,对于我国的基础设施建设和城市规划具有着重要的意义。
地 基 基
础
FOUNDATION BED &
FOUNDATION
湿陷性黄土地区多层卵石复杂地质环境下施打 长桩基的关键施工技术探讨
罗桂军 彭云涌 丁晟
中建五局土木工程有限公司 湖南 长沙 410004
摘要:
以河南三门峡国道
310南移新建工程中的青龙涧河特大桥工程为例,对位于湿陷性黄土地区多层卵石复杂地质环
境下的长桩基施工进行技术研究。
通过工程实践
,总结了该环境下施打长桩基的机械选择及施工技术要点,这些机械
和技术可以有效提高同类地质条件下桩基的施工效率。
关键词:桥梁工程;湿陷性黄土地区;多层卵石;长桩基
中图分类号:TU753.3 文献标志码:A 文章编号
:
1004-1001(2019)03-0374-03 DOI
: 10.14144/j.cnki.jzsg.2019.03.010
Discussion on Key Construction Technology of Long Pile Foundation Under
Complex Geological Environment of Multi-Layer Pebbles in
Collapsible
Loess Area
LUO Guijun
PENG Yunyong DING Sheng
CCFEB Civil Engineering
Co., Ltd., Changsha, Hunan 410004, China
Abstract: Taking the Qinglongjian River super large bridge project in the Sanmenxia National Highway 310 Southbound new project
in Henan Province as an example, the long pile foundation construction under the complex geological
environment of collapsible loess area multi-layer pebbles is studied. Through engineering
practice,
the mechanical
selection and key construction technology of long pile foundation under this environment are summarized, which can effectively improve the pile foundation construction efficiency under similar geological conditions.Keywords: bridge engineering; collapsible loess area; multi-layer pebble; long pile foundation
1 工程概况
国道310南移新建工程全长9.7 km,包括青龙涧特大
桥、三门峡南服务区、南沟村分离式立交、小官村天桥、
桥南大桥、周家笊隧道、若干涵洞等工程。
全线各类桩基共计725根,设计均为摩擦桩,桩基混凝
土强度等级为C30。
1.1不良地质
项目位于河南省三门峡市境内。路线经过地区地貌类 型复杂,三门峡市总体地势东南髙、西北低,形成了以山 地和丘陵为主的地貌类型。拟建工程影响深度内地层主要为①-1 (黄土状)粉 质黏土、①-5卵石、①黄土状粉土、②黄土状粉土、②-1 (黄土状)粉质黏土、②-3细砂、②-5卵石。本工程土层 干燥,在勘测深度内未见地下水,地下水位埋藏深,且随 地形变化,富水性差。地质勘测资料显示,施工区域范围内的地层内基本都作者简介:罗桂军(1973—),男,本科,嘉级工程那。 通传地址:湖岗省长旷市中意一路158号12揍(410004) o电子*F 第:591746332@qq.com收稿日期:2018-10-29有多层卵石夹层,最大的夹层厚20 m,卵石粒径最大的有1.1 m。1.2特殊岩土项目范围内特殊性岩土主要为黄土状粉土,具湿陷 性,湿陷等级II级,类型为自重湿陷,湿陷厚约20 m。1.3地勘结论1) 桥区特殊性岩土主要为黄土状粉质黏土,具湿陷 性,需要处理
。
2)
由于为摩擦桩桩基础,故对上部湿陷性黄土的计算
应考虑相应折减。3) 受地形和湿陷性岩土影响,桩基础施工时应加强现
场监测和验证,保证桩体进入有效持力层
。
4)
桥位存在钙质结核,局部富集胶结
,
建议根据场地
实际地质情况选择合适的桩基成孔施工工艺及施工机具, 以免造成不必要的损失。1.4水文气象情况
项目沿线所处区域属于暖温带半干旱内陆性气候区,
昼夜温差大。项目所在区为降水少量区,年平均降水量在
414.1〜
702.5 mm
之间。
路线主要河流为青龙涧河,水源主要来源为大气降
水。因此水量明显地随季节变化,旱季流量很小,雨季流
3742019 •
3 • Building
Construction罗桂军、彭云涌
、丁晟:湿陷性黄土地区多层卵石复杂地质环境下施打长桩基的关键施工技术探讨
量很大,最大流量是最小流量的上千倍。
2 工程特点与难点分析
2.1桩基施工特点
本工程实施的桩基工程桩径为1.8 m和1.6 m,最大深 度为93 m,大桥主墩为群桩基础,桩基数量35根,深度为
83m。由于项目桩基位于湿陷性黄土地区,气候较干旱,
缺水,该区域地质具有多层卵石夹层,最大卵石夹层厚达
20m,最大卵石粒径有1.1 m,复杂的地质条件使得桩基
施工无法按照正常的桩基础护壁法进行,
施工进度较为缓
慢,施工质量难以保证,施工安全得不到保障。2.2桩基施工控制难点
本工程桩基础施工技术路线是:通过对黄土地区多层 卵石复杂地质条件下深桩基施工关键技术进行研究,提高 桩基施工时对多层卵石地质层的处理效率,
提高该环境下
桩基础施工的成桩质量,从而获得较好的经济效益
。
3 关键施工技术
3.1确定钻孔施工工艺
本桥梁桩基最初试桩时,
采用冲击钻成孔工艺,它适
用于碎石土、砂土、黏性土及风化岩层等,可以满足各种 地质情况下施工的需求,但由于本项目桩基桩径大、桩身 长,冲击钻施工存在施工进度较为缓慢、施工能耗较大、 冲击钻成孔冲孔系数大和易偏孔等问题,不能满足本项目 的工期、质量、经济性等要求,所以需要对钻孔工艺进行 优化。根据现场的实际情况,经过考察各类钻孔工艺,拟 采用旋挖钻进行施工(表1)。表1成孔方案对比施工方案优点缺点冲击钻施工适应性好,可 以适应各种地质对场地要求高,需要多个泥 浆池,施工功率大,施工时 间长,冲孔系数大,综合费 用较高旋挖钻对场地要求不是很高,不需要 大量清水换浆清孔,充盈系数 容易控制,施工方便,工期 短,对孔准确不偏移前期投入大,自重大,对场 地承载力有要求,孔壁护壁 差,成孔后需尽快灌注,需 要机械配合出土从工期、质量、安全、经济等方面综合对比,本项目 最终确定采用旋挖钻施工。本工程桩基桩径较大、桩身较长,且现场存在多层卵 石地质,一般的旋挖钻无法完成钻孔工作⑴,因此通过比 选,最终选择了徐工XRS 1050旋挖钻机。该钻机有多种 钻杆选择,可分别针对土层和卵石层作业,提高了施工效 率,满足本项目施工要求。3.2钻机钻孔优化在旋挖钻钻孔过程中,由于旋挖钻施工不易形成泥 皮,护壁性较差,在施工前期以及经过卵石层区域时,容 易出现颈缩、坍孔等问题,严重坍孔时,需重新用土、石 填塞孔洞,再次钻进。为此,本项目采用以下措施解决:1) 开钻前埋设护筒,护筒长度根据实际情况而定,采 用挖掘机开挖埋设。用挖掘机将护筒深度范围内的土体挖 除,利用钢丝绳将护筒吊放至孔内,采用撬棍调整钢护筒 平面位置,使护筒中心与桩位中心重合。护筒就位后,用 黏土对称回填护筒与周边土体间的空隙,且对护筒位置进 行复测,保证桩位无偏差。护筒埋设好后直接开孔钻进。2) 钻进到卵石层地质情况时,开始配制泥浆,泥浆采 用水、膨润土混合配制,并掺入一定量的纯碱和纤维素。 泥浆配制好后,用水泵泵入孔内,待稳定后,旋挖钻均匀 缓慢地钻进,此时受泥浆护壁的作用,在卵石层钻进时, 可以有效减缓其颈缩、坍孔的问题。根据项目试验数据, 卵石层钻进时的泥浆相对密度宜控制在1.25-1.35之间。 3.3清孔桩基成孔后,采用外径不小于桩基直径、长度为6 m 的笼式探孔器检测,检测桩基直径及垂直度合格后,进行 清孔,随后下放钢筋笼及导管,然后进行二次清孔。本项目桩基钻孔时泥浆相对密度较大,普通的清孔难 以保证质量,
一般存在沉渣厚度过大、泥浆相对密度过大
等问题。
为此
,采用气举反循环清孔的施工工艺,
利用空
压机的压缩空气,通过安装在导管内的风管送至桩孔内,
高压气与泥浆混合,在导管内形成一种密度小于泥浆的浆
气混合物,浆气混合物因其相对密度小而上升,
在导管内
混合器底端形成负压,下面的泥浆在负压的作用下上升
,
并在气压动量的联合作用下,不断补浆,
上升至混合器的
泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升,从而形成流动,
因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断 面积,便形成了流速、流量极大的反循环,携带沉渣从导
管内返出,排出导管以外。如此可以将灌桩前的泥浆相对 密度控制在1.10-1.15之间,
使沉渣厚度满足不大于
30 cm
的规范要求。3.4混凝土灌桩施工优化
项目地处黄土地区,受此环境的影响,附近出厂的地 材含泥量较高,为了保障施工质量,各类地材进场之前应
进行清洗以符合含泥量要求。
项目所在地昼夜温差大,
受此影响
,
在夜间混凝土灌
注时,混凝土稳定性较差,容易离析。
为了保障夜间混凝
土灌桩施工的质量,釆取了以下措施
:
1)当夜间温度小于5 °C时,提前釆取冬季施工措施,
混凝土搅拌站的水池采取保温措施及蒸汽加热设施,提高
混凝土的拌和水温以及混凝土的岀厂温度。
同时
,混凝土
罐车釆用保温棉包裹,保障混凝土在运输过程中不会因温
度快速流失而导致离析
建筑施工•第41卷•
第
3期
375刁