旋挖、鉆沖孔等大直徑灌注樁設計與施工課件

沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工鄧漢榮2010.07沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工鄧漢榮1沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工

基礎設計和施工是人類和自然的直接對話，人類只有順應自然，認知自然，才能合理改造自然。對人類改造自然的方式、方法，應進行前期充分的風險評估，才能使實施階段得到有效控制。沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工基礎設計和2沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工

針對沖擊鉆成孔，旋挖鉆孔大直徑（D≥800mm）嵌巖灌注樁設計、施工、檢測、工程處理等工程實踐中，遇到的若干工程問題，結合現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定，進行分析、總結。沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工針對沖擊鉆成3沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工目錄：一、 成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點二、 嵌巖混凝土灌注樁的設計三、 嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項四、 工程檢測五、 灌注樁工程問題及處理六、 工程樁檢測案例七、 巖溶（土）洞處理案例八、 灌注樁工程質量案例沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工目錄：41.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.1.工作原理：沖擊鉆成孔施工方法是采用沖擊式鉆機或卷揚機帶動一定重量的沖擊鉆頭，在一定高度內使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由降落，利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層而形成樁孔，然后再用淘渣筒或者其他方法將鉆渣巖屑排出。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌51.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.2.慎用范圍：（a） 地鐵保護范圍；（b） 附近有精密儀器使用范圍。備注：施工場地屬于地鐵保護范圍，使用沖孔樁時，需申報，評審。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌61.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.3.優(yōu)點：（a） 可以破碎任何強度的巖石；（b） 沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固，成孔直徑和理論值接近；（c） 鉆進參數容易掌握；備注：入巖進尺較有規(guī)律性（d） 鉆頭改造簡單。備注：①所以理論上，可以施工任何直徑灌注樁。②沖孔樁屬于部分擠土樁。③雖然成孔直徑和理論值接近，但較弱土層段，充盈系數會較大。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌71.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.1.工作原理：旋挖鉆孔施工是利用鉆桿和鉆斗的旋轉，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過鉆斗的旋轉、挖土、提升、卸土和泥漿置換護壁，反復循環(huán)而成孔。備注：旋挖樁可以：（a）干作業(yè)成孔。（b）泥漿護壁成孔。（c）加護筒成孔。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注81.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.2.慎用范圍：（a） 根據廣東現(xiàn)行設備能力，巖石單軸抗壓強度≥15MPa時，需慎用；備注：旋挖鉆孔入巖能力是一個綜合問題，設備廠家稱可入單軸抗壓強度20MPa的巖石，應注意：①設計上的frk和實際的硬、軟質巖試樣最大值、最小值的差異關系；②入巖深度及巖性；③frk較大時，鉆頭磨損較大，成本較高。（b） 卵石、碎石層較厚，需慎用；卵石、碎石層較厚且地下水豐富時，應禁用；（c） 巖溶發(fā)育巖層，需慎用；持力層穿過溶洞時，應禁用。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注91.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.3.優(yōu)點：（a） 可設計為帶擴大頭旋挖樁；備注：在巖層內擴頭。（b） 行走移動方便，成孔速度快；備注：行走路線應明確，成孔后應盡快灌注混凝土，必要時應跳挖施工。（c） 現(xiàn)場需要用電負荷較小。備注：設備套數較少。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注101.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.4.缺點：（a） 在硬質巖層較致密的卵礫石（卵石粒徑超過100mm）和孤石層施工較為困難；（b） 不易形成混皮，護壁性相對較差，容易縮頸，塌孔；（c） 成孔直徑和理論值可能差異較大。1.3. 沖孔、旋挖成孔相結合使用問題。1.4. 人工挖孔、正（反）循環(huán)鉆孔樁概念。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注112.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.廣東省規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》（DBJ15-31-2003）相關規(guī)定：2.1.1.完整、較完整巖石地基承載力特征值：fa=Ψr?frk折減系數Ψr的建議值較完整巖體完整巖體硬質巖0.20～0.250.25～0.33軟質巖0.30～0.400.40～0.502.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.廣東省規(guī)范《建筑地基基礎122.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.2.較破碎、破碎、極破碎巖石地基承載力特征值fa：注：強風化巖石的實測標準貫入試驗擊數N’≥50。風化程度強風化中風化微風化硬質巖700～15001500～4000≥4000軟質巖600～10001000～2000≥20002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.2.較破碎、破碎、極破碎132.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.3.水下鉆（沖）孔灌注樁的端阻力特征值的經驗值qpa（kPa）土層名稱土的狀態(tài)樁入土深度（m）≤15>15碎石、卵石中密、密實1200～18001600～2800強風化軟質巖N`≥50600～900800～1200強風化硬質巖N`≥50800～12001000～16002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.3.水下鉆（沖）孔灌注142.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.4.人工挖孔灌注樁的端阻力特征值的經驗值qpa（kPa）注：樁長徑比l/d<3，樁長小于4m者取低值。土層名稱土的樁臺端阻力特征值碎石、卵石中密、密實2000～3000強風化軟質巖N`≥501200～1600強風化硬質巖N`≥501300～20002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.4.人工挖孔灌注樁的端阻152.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.5.樁端進入中、微風化巖層的嵌巖樁單樁豎向承載力特征值：Ra＝uΣqsiali+upC2frshr+C1frpAp

C1、C2系數

注：①C1、C2系數，根據持力層基巖完整程度及沉渣厚度等因數確定；②樁端擴大頭時，擴大頭斜面部分取C2＝0；③當樁端嵌入基巖深度hr<0.5m時，C2＝0。C1C20.24～0.400.032～0.0482.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.5.樁端進入中、微風化巖162.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.綜述：2.2.1.單軸抗壓強度標準值、巖樣抗壓強度、現(xiàn)場壓板巖石抗壓強度之間的關系。2.2.2.計算公式的關系：中微風化巖深度不修正，硬、軟質巖系數問題。2.2.3.設計方法：結合frk

（frk≤5MPa，5MPa<frk<6MPa，frk≥6MPa）和巖性，按不同計算公式計算。（a）巖土工程勘查報告；備注：①frk<6MPa，應提供qpa，qps；②芯樣照片分析;③地下障礙物判斷。（b）持力層、樁徑、擴大頭尺寸的選擇；備注：①樁身混凝土強度[C30（C25），C35（C30）]；②沖（旋挖）各自選擇----沖（萬能樁），③旋挖（擴大頭）；④可能存在軟弱下臥層。（c）旋挖成孔工藝的選擇；（d）沉渣厚度取值；（e）檢測的設計最低要求。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.綜述：172.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.4超前鉆探：（a）范圍確定原則：根據巖性(夾層情況)、重要性(荷載大小)、受力性質(壓、拔)等；（b）成果分析(夾層、斜度)；（c）參考樁長和入巖深度的深化設計。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.4超前鉆探：182.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.5工程驗收問題：備注：①現(xiàn)場抽芯微風化、中風化、強風化巖樣判斷；②《巖土工程勘查報告》、《超前鉆探報告》巖樣對照、分析、入巖判斷。風化程度野外特征未風化巖質新鮮，偶見風化痕跡微風化結構基本未變，僅節(jié)里面有渲染或略有變色，有少量風化裂隙中風化結構部分破壞，沿節(jié)里面有次生礦物，風化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬挖難挖，巖芯鉆方可鉆進強風化結構大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，用鎬可挖，干鉆不易鉆進全風化結構基本破壞，但尚可辨認，有殘余結構強度，可用鎬挖，干鉆可鉆進殘積土組織結構全部破壞，已風化成土狀，楸鎬易挖掘，干鉆易鉆進，具可塑性。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.5工程驗收問題：風化程度193.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.1.《施工組織設計》應包括的內容3.1.1.設備、設備入巖能力及成孔工藝選擇，應根據樁型(擴底否)、巖土層情況(巖土性、地下障礙物)等條件進行說明。3.1.2.施工平面圖：標注樁位編號、施工順序。3.1.3.采用泥漿護壁成孔時，應標明泥漿技術參數、制備設施及其循環(huán)系統(tǒng)。3.1.4.成孔通病防冶和處理措施說明。3.1.5.入巖判斷方法、終孔條件、清渣方法。測沉渣的時間、方法。3.1.6混凝土灌注說明(要求詳3.4部分)。3.1.7.鋼筋籠制作安裝、通病防冶和處理措施說明。3.1.8.關鍵工序(定位、入巖、擴底、測渣、首批砼灌注)驗收(旁站)說明.3.1.9.施工過程的應急預案(成孔過程、砼灌注過程).備注：其中“入巖判斷方法、終孔條件”最終由試樁時工程各方共同確定。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.1.《施工組織設計203.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.沖孔成孔3.2.1各類土層中沖程和泥漿相對密度選用表適用圖層鉆進方法在護筒及刃腳以下3m低沖程1m左右，泥漿相對1.2～1.5，土層松軟時投入小片石和黏土塊黏性土、粉土層中、低沖程1～2m，加清水或稀泥漿，經常清楚鉆頭上的泥塊粉、細、中、粗砂層中沖程2～3m，泥漿相對密度1.2～1.5，投入黏土塊，勤沖、勤洗、勤淘渣砂卵石層中、高沖程2～4m，泥漿相對密度1.3左右，多投黏土，減少投石量，勤淘渣。基巖高沖程3～4m，加快沖擊頻率8～12次/min，泥漿相對密度1.3左右。軟弱土或塌孔回填重鉆低沖程反復沖擊，加黏土塊夾小片石，泥漿相對密度1.3～1.5淤泥層低沖程0.75～1.50m，增加碎石和黏土投量，邊沖擊邊投入3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.沖孔成孔適用圖層213.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.2.遇到孤石或巖面較斜時可以拋填片石，用高沖程沖擊，或高低沖程交替沖擊。3.2.3.巖溶發(fā)育層成孔：(a)沖孔順序：一般由深到淺，由大到小的原則安排，以利于及時封閉溶洞，隔斷通路。(b)在溶洞內沖孔，關鍵是解決斜面開口和洞內造壁問題。(c)溶（土）洞各種處理方法：投放石塊加黏土，加鋼護筒，灌漿法。3.2.4施工安全問題。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.2.遇到孤石或巖223.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.旋挖成孔3.3.1.確保穩(wěn)定液（漿液）的質量，泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確保孔壁的穩(wěn)定，穩(wěn)定液的主要指標包括：密度、黏度、pH值、含砂量等。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.旋挖成孔233.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項穩(wěn)定液的主要性能指標備注：①黏度：恩氏粘度又叫思格勒(Engler)黏度。是一定量的試樣，在規(guī)定溫度(如：50℃、80℃、100℃)下，從恩氏黏度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。恩氏粘度的單位為條件度。

②失水率：一定體積的泥漿在規(guī)定空氣壓力下流出的濾液量即為失水率。

③ｐＨ值超過某一限度，吸附量急劇下降，直至基本不吸附。

項目指標膨潤土的最低濃度8%泥漿的最小黏度（500/500mL）25s失水率的限度（0.3MPa）每30min20mLpH值的最高限度113.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項穩(wěn)定液的主要性能指標項目指243.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項鉆斗鉆成孔法穩(wěn)定液的必要黏度參考值土質必要黏度（s）（500/500mL）砂質淤泥20～23砂（N<10）>45砂（10≤N<20）25～45砂（N≥20）23~25混雜黏土的礫砂25~35礫砂>453.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項鉆斗鉆成孔法穩(wěn)定液的必要黏253.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.2.為防止鉆頭內的土砂掉落到孔內，使穩(wěn)定液性質變壞或沉淀到孔底，斗底活門在鉆進過程中應保持關閉狀態(tài)。3.5.3.必須控制鉆斗在孔內的升降速度。3.5.4.承壓水較豐富時，宜適當降水。3.5.5.灌注水下混凝土前，孔底500mm以內的泥漿相對應小于1.25，含砂率不得大于8％，黏度不得大于28s。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.2.為防止鉆頭內263.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.4. 灌注水下混凝土的質量控制應滿足下列要求：3.4.1.開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為300～500mm；3.4.2.應有足夠的混凝土儲備量(應計算)，導管一次埋入混凝土灌注面以下不少于0.8m；3.4.3.導管埋入混凝土深度宜為2～6m(拔管速度應計算,測量應專人)。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制導管提拔速度，應有專人測量導管埋深及管內外混凝土灌注面的高差，填寫水下混凝土灌注記錄；3.4.4.灌注水下混凝土必須連續(xù)施工，每根樁的灌注時間應按初盤混凝土的初凝時間控制，對灌注過程中的故障應記錄備案。3.4.5.應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m。鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.4. 灌注水下混凝土的274.工程檢測4.1施工前的試驗（設計依據）

規(guī)范及條文號條文內容概述DBJ15-31-2003中10.1.9條施工前須需靜載試驗：①甲級且沒同樁型在相似地質的試樁資料作參考；②新樁型或新工藝，尚無可靠經驗。DBJ15-31-2003中10.1.10條不具備靜載條件時，大直徑嵌巖樁，可根據持力層巖樣單軸抗壓強度或原位壓板試驗結果及樁身砼芯樣等綜合確定。DBJ15-31-2003中10.1.11條其它情況可據經驗公式估算，并可按同樁型、相近承載力及相似地質的試樁資料綜合確定。說明①對于嵌巖樁，由于各種試驗方法都比較復雜，工期長，成本高，所以除研究性項目外，一般都不進行施工前試驗。②“自平衡試驗”的概念。4.工程檢測4.1施工前的試驗（設計依據）規(guī)范及條文號284.工程檢測4.2施工后的試驗（驗收檢測）樁身質量承載力(樁身、持力層)受檢樁確定(1)鉆芯法(2)聲波透射法(3)高應變法(4)低應變法(1)靜載法(2)鉆芯法(3)高應變法

(1)施工質量有疑問的樁(2)設計認為重要的樁(3)局部地質出現(xiàn)異常的樁(4)當采用兩種或兩種以上檢測方法時,宜根據前一種方法的檢測結果來確定后一種檢測方法的受檢樁說朋:(1)各種檢測方法選擇及其相互關系說明(宜先完整性檢測,后承載力

檢測;先低級方法,后高級方法);(2)檢測結果分析、評價;(3)驗證(高一級方法)與擴大檢測(選樁原則);(4)工程處理后的檢測方法(設計單位建議和相關方意見).4.工程檢測4.2施工后的試驗（驗收檢測）樁身質量承載力295.灌注樁工程問題及處理

5.1.灌注樁質量檢測問題分為樁身質量問題及持力層強度問題兩大類。5.1.1.樁身問題：樁身問題包括混凝土質量、強度及樁身完整性類別問題。5.1.2.持力層問題：持力層問題包括持力層巖性未達到要求、持力層巖石單軸強度未達到要求、持力層以下在規(guī)定高度范圍存在軟弱下臥層。5.灌注樁工程問題及處理5.1.灌注樁質量檢測問題分為305.灌注樁工程問題及處理

5.2. 灌注樁工程問題的處理：5.2.1.樁身問題處理：①灌漿（壓力灌漿）適用于樁身混凝土存在蜂窩，但強度滿足設計要求；②灌漿（壓力灌漿）+補強鋼筋，適用于樁身混凝土強度未滿足設計要求；③灌漿（壓力灌漿）+鋼管，適用于樁身混凝土強度未滿足設計要求；④高壓旋噴沖洗+壓力灌漿，適用于樁端混凝土松散（將該段樁身混凝土按持力層單軸抗壓強度補強）。5.灌注樁工程問題及處理5.2. 灌注樁工程問題的處理：315.灌注樁工程問題及處理

5.2.2.持力層問題處理：①補樁，適用于持力層與設計要求差異較大；②高壓旋噴沖洗+壓力灌漿，適用于持力層含雜質較多；③高壓旋噴沖洗+壓力灌漿+鋼管，適用于持力層含雜質較多或者持力層下有夾層。5.灌注樁工程問題及處理5.2.2.持力層問題處理：326.工程樁檢測案例6.1.案例一：某工程，全埋式地下室，地下二、三層，36.7萬m2，人工挖孔樁，樁數總計3050根，其中抗壓樁490根，抗壓/抗拔樁2560根。地基基礎設計等級為甲級。6.1.1.施工前試驗：針對工程實際，在施工前要求在(1)-(4)區(qū)每區(qū)各選取1-3根（共8根）基樁，進行樁端巖基荷載試驗（深層平板試驗）和各巖層的樁側摩阻力試驗。初步選定各試驗樁位的具體位置詳下表。1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)試驗樁選定位置(1-4)x(1a-K)(2-12)x(2-E)(3-11)x(3a-E)(4-11)x(4-F)(1-12)x(1b-W)(2-18)x(2-V)(3-17)x(3a-Y)————(2-24)x(2V2-A)————6.工程樁檢測案例6.1.案例一：某工程，全埋式地下室，地336.工程樁檢測案例6.1.2施工后試驗——樁身質量檢測：①要求選取總樁數的70％，采用應力波反射法（低應變法）進行樁身完整性檢測，以判定樁身缺陷程度并確定其位置。②要求選取總樁數的30％，采用聲波透射法進行樁身完整性檢測，以判定樁身缺陷程度并確定其位置。預埋聲測管：0.8m≤D<2.0m者不小于3根；D≥2.0m者不小于4根。③要求選取總樁數的10％，采用鉆芯法作檢測：1.2m≤D≤1.6m者每樁鉆二孔；D>1.6m者每樁鉆三孔；要求至少一孔入樁端持力層不小于3D或5m。6.1.3施工后試驗——承載力檢測：①要求選取總樁數的1.0%（即31根），采用單樁豎向抗壓靜載試驗法進行抗壓承載力檢驗。②要求選取抗拔樁總樁數的1.0%（即26根），采用單樁豎向抗拔靜載試驗法進行抗拔承載力檢驗。

6.工程樁檢測案例6.1.2施工后試驗——樁身質量檢測：346.工程樁檢測案例6.2案例二：某工程，商業(yè)辦公樓，地下2層、地上23層，2.2萬m2，鉆（沖）孔灌注樁，樁數總計93根，其中抗壓樁32根，抗壓/抗拔樁61根。地基基礎設計等級為甲級。6.2.1.施工前試驗：因施工前受各類條件限制難以進行靜載試驗；且均有相同樁型、相近地質條件的試樁資料作為參考，故施工前不進行單樁承載力靜載荷試驗。6.2.2.施工后試驗——樁身質量檢測：①聲波透射法檢測，按總樁數的30%計算，共28根；目的是檢測樁身砼的均勻性、樁身缺陷及位置，判定樁身的結構完整性。②低應變法檢測，除第1條已進行聲波透射檢測的樁號外，其余工程樁均進行低應變法檢測，共65根；目的是檢測樁身完整性等。③根據1~2項的檢測結果進行下一步的鉆芯法檢測，檢測比例按總樁數的10%（即10根），目的是檢驗樁身砼質量、樁身強度、樁底沉渣、樁端持力層及有效樁長是否滿足設計要求，具體檢測樁號待獲得1~2項檢測結果后再定。6.工程樁檢測案例6.2案例二：某工程，商業(yè)辦公樓，地下2356.工程樁檢測案例6.2.3.施工后試驗——承載力檢測：①本工程基樁為大直徑端承樁，樁端嵌固于中、微風化巖，且入巖深度較大；另因受試驗設備及現(xiàn)場條件等限制，難以進行靜載試驗。經各方共同確認，決定不進行單樁抗壓靜載試驗。②本工程部分基樁雖有抗拔承載力要求，但根據成孔記錄復核驗算，得知各基樁之實際抗拔承載力均遠大于原設計承載力取值（實際值/設計值為2.7～4.7倍—設計單位需提供計算書），故經各方共同確認后決定不進行單樁抗拔靜載試驗。6.工程樁檢測案例6.2.3.施工后試驗——承載力檢測：367.巖溶（土）洞處理案例

某工程位于廣州市荔灣區(qū)，場地經平整后較平坦。擬建塔樓兩座，塔高均為16層，裙樓5層，框架-剪力墻結構，下設2層地下室，基坑開挖深度約8.2米。建筑基礎形式采用嵌巖樁，樁徑1.0m-2.2m。工程地質報告顯示場地地質情況復雜，地下巖溶較發(fā)育，對維護樁和結構樁施工有較大影響，且可能影響到建筑整體穩(wěn)定。7.巖溶（土）洞處理案例某工程位于廣州市荔灣區(qū)，場地377.巖溶（土）洞處理案例7.1.根據地質勘察報告，場地內巖土結構按成因可分為人工填土層(Q)、海陸交互相及陸相沖積層(Q)、殘積層(Q)。已揭露基巖為白堊系上統(tǒng)大塱山組泥巖、(泥質)粉砂巖、細砂巖、礫巖和泥灰?guī)r及石灰?guī)r，受沉積環(huán)境的影響，平面上碎屑巖與灰?guī)r呈條帶狀相間，局部地段在豎向上兩者呈互層狀分布。

7.2.場地石灰?guī)r巖溶發(fā)育，溶洞和土洞星羅棋布。根據巖溶發(fā)育情況，可以將本場地分為巖溶強發(fā)育區(qū)，巖溶中等發(fā)育區(qū)和巖溶弱發(fā)育區(qū)。

7.3地下水按含水介質特征劃分，第四系砂土層賦存孔隙水，石灰?guī)r賦存巖溶裂隙水，其中淤泥(淤泥質土)、沖積成因粘土、粉質粘土、殘積粉質粘土滲透性能較差，屬弱含水層或近似隔水層；粉細砂、中粗砂、礫砂，透水性較好，整個場地呈厚層狀分布，是主要的富水層位，地下水量豐富。巖溶裂隙發(fā)育，連通性較好，裂隙水水量豐富，與上部砂土層孔隙水水力聯(lián)系密切。根據水樣簡分析試驗結果及場地環(huán)境條件，按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)判定標準，該地下水對混凝土結構無弱腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性。7.巖溶（土）洞處理案例7.1.根據地質勘察報告，387.巖溶（土）洞處理案例注漿孔平面布置圖

7.巖溶（土）洞處理案例注漿孔平面布置圖397.巖溶（土）洞處理案例7.4注漿孔布置7.4.1在每個基礎樁樁位布置1~2個注漿孔。當布置一個注漿孔時，孔位位于基礎樁中心位置；當布置兩個注漿孔時，孔位沿基礎樁南北向中心線布置,孔距1.50m，詳見【注漿孔平面布置圖】。7.4.2在巖溶強發(fā)育地段相應的支護樁位置布設注漿孔，注漿孔號為B1～B65，詳見【注漿孔平面布置圖】。7.4.3基礎樁樁號為2、4、7、9、12、13、21、29、30、32、35、41、51、53、59、198的注漿孔灌注水泥砂漿和素砼;基礎樁樁號為3、5、6、11、15、17、19、20、22、24、33、34、36、38、40、44、45、46、47、48、54、60、74、186、220、271、283、284、285、286、291、292、294的注漿孔采用花管灌注水泥漿或雙液漿；基礎樁樁號為1、10、14、16、18、25、26、27、31、39、49、57、95、247的注漿孔采用袖閥管灌注水泥漿或雙液漿。7.巖溶（土）洞處理案例7.4注漿孔布置407.巖溶（土）洞處理案例7.5注漿技術要求：7.5.1注漿成孔要求①注漿孔應采用巖芯鉆機成孔，采用鋼套管護孔，基巖段取芯并編錄（應由工程地質人員進行），詳細記錄巖層狀態(tài)和土、溶洞充填情況及充填物性質，鉆孔泥漿返漿或漏失情況。②對于灌注砂漿和素砼的孔，注漿孔終孔孔徑不小于130mm，其余灌注水泥漿的注漿孔孔徑不小于91mm，支護樁樁位的注漿孔終孔孔徑不小于91mm，如揭露溶洞洞高超過1.5m且無充填或半充填，應擴孔至130mm灌注水泥砂漿或素砼。③基礎樁位的注漿孔深度應不小于超前鉆揭露最底層溶洞底0.5m；支護樁注漿孔深度:B1~B7號注漿孔為35m；B8~B12為39m；B13~B17為34m；B18~B22為39m；B23~B27為48m；B28~B35為27m；B36~B41為32m；B42~B46為38m；B47~B65為30m。7.巖溶（土）洞處理案例7.5注漿技術要求：417.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求①對于灌注水泥砂漿或素砼的注漿孔(原則上為洞高大于或等于1.5m且無充填或半充填溶洞)，先采用高壓泵送M10水泥砂漿，注漿壓力6-8MPa，如灌注的水泥砂漿超過20m，可改灌C15素混凝土，如單孔灌注量超過60m仍未見穩(wěn)定，則暫停施工，立即清孔，第二天按上述步驟繼續(xù)灌注，直至灌滿，達到注漿壓力要求。對于揭露溶洞洞高大于3.0m的孔位，亦可直接灌注素砼。施工時，如發(fā)現(xiàn)溶洞已被相鄰注漿孔灌漿時充填，則根據充填情況，采用花管或袖閥管注漿。②對于采用花管注漿的注漿孔（原則上為洞高小于或等于1.5m且無充填或半充填的溶洞)，采用花管灌注32.5R普通硅酸鹽水泥漿，先稀（水灰比0.8~1.0）后濃（水灰比0.5~0.6），以濃漿為主，注漿壓力0.5~1.0MPa，直至灌滿。如灌注的水泥漿超過20m仍未灌滿，則采用水玻璃雙液注漿封堵，達到注漿壓力要求。7.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求427.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求③對于采用袖閥管注漿的注漿孔（全充填的溶洞），采用袖閥管灌注32.5R普通硅酸鹽水泥漿，水灰比0.5~0.6，注漿壓力2.0～3.0MPa，當單孔灌注水泥用量超過20m仍達不到注漿壓力要求，應采用水玻璃雙液注漿進行封堵。④灌注素砼或砂漿時，注漿管進入溶洞底以上0.3~0.5m或進入溶洞頂板以下0.3~0.5m，施工單位可根據現(xiàn)場施工情況調整。灌注水泥漿時，注漿管應達到溶洞底。⑤對于基礎樁，應在注漿孔附近布置1~2個排氣孔（如采用袖閥管注漿方式，則不需另外布設排氣孔），排氣孔距離注漿孔距離1.5m左右，終孔孔徑不小于91mm，深度不小于注漿孔深度；對于支護樁，應先成多個注漿孔后再進行灌漿，以相鄰注漿孔作為排氣孔。7.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求437.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求⑥排氣孔內放置直徑75mmPVC管，發(fā)現(xiàn)溶洞部位每間隔20cm對開2個直徑2~3cm孔洞，注漿時作為出氣孔，注漿完畢后利用花管進行補漿，漿液采用純水泥漿，注漿壓力0.5~1MPa。⑦如發(fā)現(xiàn)多層溶洞，應自下而上按照洞高分布特征，依次提升注漿管，逐級灌滿。⑧對于土洞，則在溶洞灌滿后將注漿管提升至土洞部位一并灌滿。⑨若注漿孔成孔過程揭示巖溶發(fā)育情況與超前鉆差異較大時，應及時通知設計人員，以便及時調整注漿方案。⑩注漿施工前，施工單位應先進行試灌，設定施工參數。7.巖溶（土）洞處理案例7.5.2注漿工藝要求447.巖溶（土）洞處理案例7.5.3注漿施工順序①巖溶注漿施工在主體結構樁和支護樁施工之前進行；②先外后內，即先處理基坑周邊溶洞，再處理基坑內側溶洞；③先大后小，即先處理洞高大且無充填的溶洞，再處理洞高小、有充填的溶洞;④先砼后漿，即先灌注砂漿或素砼，后灌注水泥漿。7.巖溶（土）洞處理案例7.5.3注漿施工順序457.巖溶（土）洞處理案例7.5.4質量檢測①采用鉆芯法檢測，隨機在各樁位1.5m范圍內布置檢測點，檢查溶洞充填物膠結情況或裂隙填充情況、鉆孔泥漿是否漏失。檢測要求：（a）無充填、半充填溶洞應全充填，抽芯檢測采芯率應達到90%；（b）檢測鉆孔泥漿不漏失。③如檢測達不到設計要求，則在該點布置注漿孔，灌漿堵漏。7.巖溶（土）洞處理案例7.5.4質量檢測468.灌注樁工程質量案例8.1.某工程21號樁樁端松散，如圖8.1圖8.1.21號樁抽芯結果

8.灌注樁工程質量案例8.1.某工程21號樁樁端松散，如圖478.灌注樁工程質量案例8.1采用高壓旋噴、壓力灌漿處理，要求如下：8.1.1.鉆孔，可利用原抽芯孔，孔徑90mm，鉆孔數量3個，深度18m（至樁底），鉆孔布置如圖：

8.1.2.持力層高壓旋噴切割沖洗，要求如下：8.1.2.1.噴射水流壓力：25～30MPa；8.1.2.2.鉆桿提升速度：20-25cm/min，旋轉速度：18～23r/min，往返不少于5次；8.1.2.3.強風化層切割體直徑不小于%%130800mm；8.灌注樁工程質量案例8.1采用高壓旋噴、壓力灌漿處理，要488.灌注樁工程質量案例8.1.2.持力層高壓旋噴切割沖洗，要求如下：8.1.2.1.噴射水流壓力：25～30MPa；8.1.2.2.鉆桿提升速度：20-25cm/min，旋轉速度：18～23r/min，往返不少于5次；8.1.2.3.強風化層切割體直徑不小于%%130800mm；8.1.2.4.切割孔間要求：切割孔間必須互通，不互通時，增設切割孔位，確保所有灌漿孔位相通。8.1.3.埋設注漿管，管徑40，帶開關，埋入樁內至樁底。8.1.4.施灌，灌漿時通過漿液置換把孔內積水排開。8.1.5.灌漿過程需根據入漿量控制壓力及速度，待注漿壓力達到1.5MPa，保持恒壓灌注30分鐘方可停灌。8.灌注樁工程質量案例8.1.2.持力層高壓旋噴切割沖洗，498.灌注樁工程質量案例8.1.6.灌漿完畢，關閉開關，同樁其他孔若在注漿過程通漿，即關閉開關，若不通漿，則按1.5步驟續(xù)灌。8.1.7.灌漿材料：用水泥作為基本材料，適量加入外加濟（由廠家提供），灌漿材料28d的抗壓強度不低于35MPa灌漿材料需具有可灌性佳、自流平性突出、具有微膨脹性、對鋼筋無銹蝕的特點。8.1.8.灌漿效果：通過靜壓灌漿處理，漿液通過滲透作用，使樁端松散段泥漿沖洗干凈，并用水泥漿填充。8.1.9.檢測：各方現(xiàn)場檢查松散段抽芯，檢查芯樣泥漿是否沖洗干凈，且是否填充漿液。8.灌注樁工程質量案例8.1.6.灌漿完畢，關閉開關，同樁508.灌注樁工程質量案例某工程45號樁樁身強度不滿足設計要求，鉆芯結果如圖：圖8.2.45號樁芯樣（該樁14.14～14.54米及15.20～15.60米兩端芯樣膠接較差，抗壓強度代表值為21.0MPa（設計混凝土強度為C30））8.灌注樁工程質量案例某工程45號樁樁身強度不滿足設計要求518.灌注樁工程質量案例8.2. 采用灌漿補縱筋法處理，要求如下：8.2.1.鉆孔，可利用原抽芯孔，孔徑90mm，鉆孔6個，深度16.5米（缺陷最低處以下2米），鉆孔布置如圖：

8.2.2.清孔：將注漿管伸至抽芯檢查孔底，壓入清水從下往上旋噴，將孔內的巖粉、砂子刷洗干凈。8.2.3.放置補強鋼筋，每孔2根鋼筋，共1232。8.2.4.插入30注漿管，連接好灌漿頭。8.2.5.施灌，灌漿時通過漿液置換把孔內積水排開。8.灌注樁工程質量案例8.2. 采用灌漿補縱筋法處理，要求如528.灌注樁工程質量案例8.2.6.灌漿過程需根據入漿量控制壓力及速度，待注漿壓力達到1.5MPa，保持恒壓灌注30分鐘方可停灌。8.2.7.灌漿材料：用水泥作為基本材料，適量加入外加濟（由廠家提供），灌漿材料28d的抗壓強度不低于35MPa灌漿材料需具有可灌性佳、自流平性突出、具有微膨脹性、對鋼筋無銹蝕的特點。8.2.8.灌漿效果：通過靜壓灌漿處理，漿液通過滲透作用，使樁體孔隙得到填充飽滿，使樁身完整達到?類或Ⅱ類。8.2.9.檢測：不再做檢測。8.灌注樁工程質量案例8.2.6.灌漿過程需根據入漿量控制538.灌注樁工程質量案例某工程73號樁樁端持力層不滿足設計要求，如圖圖8.3.73號樁芯樣，樁端中風化持力層約300mm以下存在強風化夾層8.灌注樁工程質量案例某工程73號樁樁端持力層不滿足設計要548.灌注樁工程質量案例8.3.采用高壓旋噴、壓力灌漿處理，要求如下：8.3.1.鉆孔，可利用原抽芯孔，孔徑90mm，鉆孔7個，深度要求至樁底以下2.0米(穿越強風化夾層，且入中微風化層0.5米)，鉆孔布置如圖：

8.3.2.持力層高壓旋噴切割沖洗，要求如下：8.3.2.1.噴射水流壓力：25～30MPa；8.3.2.2.鉆桿提升速度：20-25cm/min，旋轉速度：18～23r/min，往返不少于5次；8.3.2.3.強風化層切割體直徑不小于800mm；8.3.2.4.切割孔間要求：切割孔間必須互通，不互通時，增設切割孔位，確保所有灌漿孔位相通。8.灌注樁工程質量案例8.3.采用高壓旋噴、壓力灌漿處理，要558.灌注樁工程質量案例8.3.3.埋設注漿管，管徑40，帶開關，埋入樁內至中風化層面。8.3.4.施灌，灌漿時通過漿液置換把孔內積水排開。8.3.5.灌漿過程需根據入漿量控制壓力及速度，待注漿壓力達到1.5MPa，保持恒壓灌注30分鐘方可停灌。8.3.6.灌漿完畢，關閉開關，同樁其他孔若在注漿過程通漿，即關閉開關，若不通漿，則按3.5步驟續(xù)灌。8.3.7.灌漿材料：用水泥作為基本材料，適量加入外加濟（由廠家提供），灌漿材料28d的抗壓強度不低于35MPa灌漿材料需具有可灌性佳、自流平性突出、具有微膨脹性、對鋼筋無銹蝕的特點。8.灌注樁工程質量案例8.3.3.埋設注漿管，管徑40，帶開568.灌注樁工程質量案例8.3.8.灌漿效果：通過靜壓灌漿處理，漿液通過滲透作用，使樁底持力層切割體得到填充飽滿，同時可使樁體與樁體周邊土體的孔隙及巖體在一定的范圍得到加固，要求加固后持力層承載力特征值不低于2000kPa。8.3.9.檢測：各方現(xiàn)場檢查強風化段持力層芯樣，檢查強風化段泥漿是否沖洗干凈，且是否填充漿液，由勘查單位提供加固后持力層承載力特征值交設計單位核算。8.灌注樁工程質量案例8.3.8.灌漿效果：通過靜壓灌漿處理57報告完畢，謝謝！報告完畢，謝謝！58沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工鄧漢榮2010.07沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工鄧漢榮59沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工

基礎設計和施工是人類和自然的直接對話，人類只有順應自然，認知自然，才能合理改造自然。對人類改造自然的方式、方法，應進行前期充分的風險評估，才能使實施階段得到有效控制。沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工基礎設計和60沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工

針對沖擊鉆成孔，旋挖鉆孔大直徑（D≥800mm）嵌巖灌注樁設計、施工、檢測、工程處理等工程實踐中，遇到的若干工程問題，結合現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定，進行分析、總結。沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工針對沖擊鉆成61沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工目錄：一、 成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點二、 嵌巖混凝土灌注樁的設計三、 嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項四、 工程檢測五、 灌注樁工程問題及處理六、 工程樁檢測案例七、 巖溶（土）洞處理案例八、 灌注樁工程質量案例沖孔、旋挖大直徑嵌巖混凝土灌注樁設計與施工目錄：621.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.1.工作原理：沖擊鉆成孔施工方法是采用沖擊式鉆機或卷揚機帶動一定重量的沖擊鉆頭，在一定高度內使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由降落，利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層而形成樁孔，然后再用淘渣筒或者其他方法將鉆渣巖屑排出。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌631.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.2.慎用范圍：（a） 地鐵保護范圍；（b） 附近有精密儀器使用范圍。備注：施工場地屬于地鐵保護范圍，使用沖孔樁時，需申報，評審。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌641.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌注樁：1.1.3.優(yōu)點：（a） 可以破碎任何強度的巖石；（b） 沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固，成孔直徑和理論值接近；（c） 鉆進參數容易掌握；備注：入巖進尺較有規(guī)律性（d） 鉆頭改造簡單。備注：①所以理論上，可以施工任何直徑灌注樁。②沖孔樁屬于部分擠土樁。③雖然成孔直徑和理論值接近，但較弱土層段，充盈系數會較大。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.1.沖擊鉆成孔灌651.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.1.工作原理：旋挖鉆孔施工是利用鉆桿和鉆斗的旋轉，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過鉆斗的旋轉、挖土、提升、卸土和泥漿置換護壁，反復循環(huán)而成孔。備注：旋挖樁可以：（a）干作業(yè)成孔。（b）泥漿護壁成孔。（c）加護筒成孔。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注661.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.2.慎用范圍：（a） 根據廣東現(xiàn)行設備能力，巖石單軸抗壓強度≥15MPa時，需慎用；備注：旋挖鉆孔入巖能力是一個綜合問題，設備廠家稱可入單軸抗壓強度20MPa的巖石，應注意：①設計上的frk和實際的硬、軟質巖試樣最大值、最小值的差異關系；②入巖深度及巖性；③frk較大時，鉆頭磨損較大，成本較高。（b） 卵石、碎石層較厚，需慎用；卵石、碎石層較厚且地下水豐富時，應禁用；（c） 巖溶發(fā)育巖層，需慎用；持力層穿過溶洞時，應禁用。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注671.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.3.優(yōu)點：（a） 可設計為帶擴大頭旋挖樁；備注：在巖層內擴頭。（b） 行走移動方便，成孔速度快；備注：行走路線應明確，成孔后應盡快灌注混凝土，必要時應跳挖施工。（c） 現(xiàn)場需要用電負荷較小。備注：設備套數較少。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注681.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注樁：：1.2.4.缺點：（a） 在硬質巖層較致密的卵礫石（卵石粒徑超過100mm）和孤石層施工較為困難；（b） 不易形成混皮，護壁性相對較差，容易縮頸，塌孔；（c） 成孔直徑和理論值可能差異較大。1.3. 沖孔、旋挖成孔相結合使用問題。1.4. 人工挖孔、正（反）循環(huán)鉆孔樁概念。1.成孔工作原理、慎用范圍和主要優(yōu)缺點1.2.旋挖鉆孔灌注692.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.廣東省規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》（DBJ15-31-2003）相關規(guī)定：2.1.1.完整、較完整巖石地基承載力特征值：fa=Ψr?frk折減系數Ψr的建議值較完整巖體完整巖體硬質巖0.20～0.250.25～0.33軟質巖0.30～0.400.40～0.502.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.廣東省規(guī)范《建筑地基基礎702.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.2.較破碎、破碎、極破碎巖石地基承載力特征值fa：注：強風化巖石的實測標準貫入試驗擊數N’≥50。風化程度強風化中風化微風化硬質巖700～15001500～4000≥4000軟質巖600～10001000～2000≥20002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.2.較破碎、破碎、極破碎712.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.3.水下鉆（沖）孔灌注樁的端阻力特征值的經驗值qpa（kPa）土層名稱土的狀態(tài)樁入土深度（m）≤15>15碎石、卵石中密、密實1200～18001600～2800強風化軟質巖N`≥50600～900800～1200強風化硬質巖N`≥50800～12001000～16002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.3.水下鉆（沖）孔灌注722.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.4.人工挖孔灌注樁的端阻力特征值的經驗值qpa（kPa）注：樁長徑比l/d<3，樁長小于4m者取低值。土層名稱土的樁臺端阻力特征值碎石、卵石中密、密實2000～3000強風化軟質巖N`≥501200～1600強風化硬質巖N`≥501300～20002.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.4.人工挖孔灌注樁的端阻732.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.5.樁端進入中、微風化巖層的嵌巖樁單樁豎向承載力特征值：Ra＝uΣqsiali+upC2frshr+C1frpAp

C1、C2系數

注：①C1、C2系數，根據持力層基巖完整程度及沉渣厚度等因數確定；②樁端擴大頭時，擴大頭斜面部分取C2＝0；③當樁端嵌入基巖深度hr<0.5m時，C2＝0。C1C20.24～0.400.032～0.0482.嵌巖混凝土灌注樁設計2.1.5.樁端進入中、微風化巖742.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.綜述：2.2.1.單軸抗壓強度標準值、巖樣抗壓強度、現(xiàn)場壓板巖石抗壓強度之間的關系。2.2.2.計算公式的關系：中微風化巖深度不修正，硬、軟質巖系數問題。2.2.3.設計方法：結合frk

（frk≤5MPa，5MPa<frk<6MPa，frk≥6MPa）和巖性，按不同計算公式計算。（a）巖土工程勘查報告；備注：①frk<6MPa，應提供qpa，qps；②芯樣照片分析;③地下障礙物判斷。（b）持力層、樁徑、擴大頭尺寸的選擇；備注：①樁身混凝土強度[C30（C25），C35（C30）]；②沖（旋挖）各自選擇----沖（萬能樁），③旋挖（擴大頭）；④可能存在軟弱下臥層。（c）旋挖成孔工藝的選擇；（d）沉渣厚度取值；（e）檢測的設計最低要求。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.綜述：752.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.4超前鉆探：（a）范圍確定原則：根據巖性(夾層情況)、重要性(荷載大小)、受力性質(壓、拔)等；（b）成果分析(夾層、斜度)；（c）參考樁長和入巖深度的深化設計。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.4超前鉆探：762.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.5工程驗收問題：備注：①現(xiàn)場抽芯微風化、中風化、強風化巖樣判斷；②《巖土工程勘查報告》、《超前鉆探報告》巖樣對照、分析、入巖判斷。風化程度野外特征未風化巖質新鮮，偶見風化痕跡微風化結構基本未變，僅節(jié)里面有渲染或略有變色，有少量風化裂隙中風化結構部分破壞，沿節(jié)里面有次生礦物，風化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬挖難挖，巖芯鉆方可鉆進強風化結構大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，用鎬可挖，干鉆不易鉆進全風化結構基本破壞，但尚可辨認，有殘余結構強度，可用鎬挖，干鉆可鉆進殘積土組織結構全部破壞，已風化成土狀，楸鎬易挖掘，干鉆易鉆進，具可塑性。2.嵌巖混凝土灌注樁設計2.2.5工程驗收問題：風化程度773.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.1.《施工組織設計》應包括的內容3.1.1.設備、設備入巖能力及成孔工藝選擇，應根據樁型(擴底否)、巖土層情況(巖土性、地下障礙物)等條件進行說明。3.1.2.施工平面圖：標注樁位編號、施工順序。3.1.3.采用泥漿護壁成孔時，應標明泥漿技術參數、制備設施及其循環(huán)系統(tǒng)。3.1.4.成孔通病防冶和處理措施說明。3.1.5.入巖判斷方法、終孔條件、清渣方法。測沉渣的時間、方法。3.1.6混凝土灌注說明(要求詳3.4部分)。3.1.7.鋼筋籠制作安裝、通病防冶和處理措施說明。3.1.8.關鍵工序(定位、入巖、擴底、測渣、首批砼灌注)驗收(旁站)說明.3.1.9.施工過程的應急預案(成孔過程、砼灌注過程).備注：其中“入巖判斷方法、終孔條件”最終由試樁時工程各方共同確定。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.1.《施工組織設計783.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.沖孔成孔3.2.1各類土層中沖程和泥漿相對密度選用表適用圖層鉆進方法在護筒及刃腳以下3m低沖程1m左右，泥漿相對1.2～1.5，土層松軟時投入小片石和黏土塊黏性土、粉土層中、低沖程1～2m，加清水或稀泥漿，經常清楚鉆頭上的泥塊粉、細、中、粗砂層中沖程2～3m，泥漿相對密度1.2～1.5，投入黏土塊，勤沖、勤洗、勤淘渣砂卵石層中、高沖程2～4m，泥漿相對密度1.3左右，多投黏土，減少投石量，勤淘渣?；鶐r高沖程3～4m，加快沖擊頻率8～12次/min，泥漿相對密度1.3左右。軟弱土或塌孔回填重鉆低沖程反復沖擊，加黏土塊夾小片石，泥漿相對密度1.3～1.5淤泥層低沖程0.75～1.50m，增加碎石和黏土投量，邊沖擊邊投入3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.沖孔成孔適用圖層793.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.2.遇到孤石或巖面較斜時可以拋填片石，用高沖程沖擊，或高低沖程交替沖擊。3.2.3.巖溶發(fā)育層成孔：(a)沖孔順序：一般由深到淺，由大到小的原則安排，以利于及時封閉溶洞，隔斷通路。(b)在溶洞內沖孔，關鍵是解決斜面開口和洞內造壁問題。(c)溶（土）洞各種處理方法：投放石塊加黏土，加鋼護筒，灌漿法。3.2.4施工安全問題。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.2.2.遇到孤石或巖803.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.旋挖成孔3.3.1.確保穩(wěn)定液（漿液）的質量，泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確?？妆诘姆€(wěn)定，穩(wěn)定液的主要指標包括：密度、黏度、pH值、含砂量等。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.旋挖成孔813.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項穩(wěn)定液的主要性能指標備注：①黏度：恩氏粘度又叫思格勒(Engler)黏度。是一定量的試樣，在規(guī)定溫度(如：50℃、80℃、100℃)下，從恩氏黏度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。恩氏粘度的單位為條件度。

②失水率：一定體積的泥漿在規(guī)定空氣壓力下流出的濾液量即為失水率。

③ｐＨ值超過某一限度，吸附量急劇下降，直至基本不吸附。

項目指標膨潤土的最低濃度8%泥漿的最小黏度（500/500mL）25s失水率的限度（0.3MPa）每30min20mLpH值的最高限度113.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項穩(wěn)定液的主要性能指標項目指823.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項鉆斗鉆成孔法穩(wěn)定液的必要黏度參考值土質必要黏度（s）（500/500mL）砂質淤泥20～23砂（N<10）>45砂（10≤N<20）25～45砂（N≥20）23~25混雜黏土的礫砂25~35礫砂>453.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項鉆斗鉆成孔法穩(wěn)定液的必要黏833.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.2.為防止鉆頭內的土砂掉落到孔內，使穩(wěn)定液性質變壞或沉淀到孔底，斗底活門在鉆進過程中應保持關閉狀態(tài)。3.5.3.必須控制鉆斗在孔內的升降速度。3.5.4.承壓水較豐富時，宜適當降水。3.5.5.灌注水下混凝土前，孔底500mm以內的泥漿相對應小于1.25，含砂率不得大于8％，黏度不得大于28s。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.3.2.為防止鉆頭內843.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.4. 灌注水下混凝土的質量控制應滿足下列要求：3.4.1.開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為300～500mm；3.4.2.應有足夠的混凝土儲備量(應計算)，導管一次埋入混凝土灌注面以下不少于0.8m；3.4.3.導管埋入混凝土深度宜為2～6m(拔管速度應計算,測量應專人)。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制導管提拔速度，應有專人測量導管埋深及管內外混凝土灌注面的高差，填寫水下混凝土灌注記錄；3.4.4.灌注水下混凝土必須連續(xù)施工，每根樁的灌注時間應按初盤混凝土的初凝時間控制，對灌注過程中的故障應記錄備案。3.4.5.應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m。鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。3.嵌巖混凝土灌注樁施工注意事項3.4. 灌注水下混凝土的854.工程檢測4.1施工前的試驗（設計依據）

規(guī)范及條文號條文內容概述DBJ15-31-2003中10.1.9條施工前須需靜載試驗：①甲級且沒同樁型在相似地質的試樁資料作參考；②新樁型或新工藝，尚無可靠經驗。DBJ15-31-2003中10.1.10條不具備靜載條件時，大直徑嵌巖樁，可根據持力層巖樣單軸抗壓強度或原位壓板試驗結果及樁身砼芯樣等綜合確定。DBJ15-31-2003中10.1.11條其它情況可據經驗公式估算，并可按同樁型、相近承載力及相似地質的試樁資料綜合確定。說明①對于嵌巖樁，由于各種試驗方法都比較復雜，工期長，成本高，所以除研究性項目外，一般都不進行施工前試驗。②“自平衡試驗”的概念。4.工程檢測4.1施工前的試驗（設計依據）規(guī)范及條文號864.工程檢測4.2施工后的試驗（驗收檢測）樁身質量承載力(樁身、持力層)受檢樁確定(1)鉆芯法(2)聲波透射法(3)高應變法(4)低應變法(1)靜載法(2)鉆芯法(3)高應變法

(1)施工質量有疑問的樁(2)設計認為重要的樁(3)局部地質出現(xiàn)異常的樁(4)當采用兩種或兩種以上檢測方法時,宜根據前一種方法的檢測結果來確定后一種檢測方法的受檢樁說朋:(1)各種檢測方法選擇及其相互關系說明(宜先完整性檢測,后承載力

檢測;先低級方法,后高級方法);(2)檢測結果分析、評價;(3)驗證(高一級方法)與擴大檢測(選樁原則);(4)工程處理后的檢測方法(設計單位建議和相關方意見).4.工程檢測4.2施工后的試驗（驗收檢測）樁身質量承載力875.灌注樁工程問題及處理

5.1.灌注樁質量檢測問題分為樁身質量問題及持力層強度問題兩大類。5.1.1.樁身問題：樁身問題包括混凝土質量、強度及樁身完整性類別問題。5.1.2.持力層問題：持力層問題包括持力層巖性未達到要求、持力層巖石單軸強度未達到要求、持力層以下在規(guī)定高度范圍存在軟弱下臥層。5.灌注樁工程問題及處理5.1.灌注樁質量檢測問題分為885.灌注樁工程問題及處理

5.2. 灌注樁工程問題的處理：5.2.1.樁身問題處理：①灌漿（壓力灌漿）適用于樁身混凝土存在蜂窩，但強度滿足設計要求；②灌漿（壓力灌漿）+補強鋼筋，適用于樁身混凝土強度未滿足設計要求；③灌漿（壓力灌漿）+鋼管，適用于樁身混凝土強度未滿足設計要求；④高壓旋噴沖洗+壓力灌漿，適用于樁端混凝土松散（將該段樁身混凝土按持力層單軸抗壓強度補強）。5.灌注樁工程問題及處理5.2. 灌注樁工程問題的處理：895.灌注樁工程問題及處理

5.2.2.持力層問題處理：①補樁，適用于持力層與設計要求差異較大；②高壓旋噴沖洗+壓力灌漿，適用于持力層含雜質較多；③高壓旋噴沖洗+壓力灌漿+鋼管，適用于持力層含雜質較多或者持力層下有夾層。5.灌注樁工程問題及處理5.2.2.持力層問題處理：906.工程樁檢測案例6.1.案例一：某工程，全埋式地下室，地下二、三層，36.7萬m2，人工挖孔樁，樁數總計3050根，其中抗壓樁490根，抗壓/抗拔樁2560根。地基基礎設計等級為甲級。6.1.1.施工前試驗：針對工程實際，在施工前要求在(1)-(4)區(qū)每區(qū)各選取1-3根（共8根）基樁，進行樁端巖基荷載試驗（深層平板試驗）和各巖層的樁側摩阻力試驗。初步選定各試驗樁位的具體位置詳下表。1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)試驗樁選定位置(1-4)x(1a-K)(2-12)x(2-E)(3-11)x(3a-E)(4-11)x(4-F)(1-12)x(1b-W)(2-18)x(2-V)(3-17)x(3a-Y)————(2-24)x(2V2-A)————6.工程樁檢測案例6.1.案例一：某工程，全埋式地下室，地916.工程樁檢測案例6.1.2施工后試驗——樁身質量檢測：①要求選取總樁數的70％，采用應力波反射法（低應變法）進行樁身完整性檢測，以判定樁身缺陷程度并確定其位置。②要求選取總樁數的30％，采用聲波透射法進行樁身完整性檢測，以判定樁身缺陷程度并確定其位置。預埋聲測管：0.8m≤D<2.0m者不小于3根；D≥2.0m者不小于4根。③要求選取總樁數的10％，采用鉆芯法作檢測：1.2m≤D≤1.6m者每樁鉆二孔；D>1.6m者每樁鉆三孔；要求至少一孔入樁端持力層不小于3D或5m。6.1.3施工后試驗——承載力檢測：①要求選取總樁數的1.0%（即31根），采用單樁豎向抗壓靜載試驗法進行抗壓承載力檢驗。②要求選取抗拔樁總樁數的1.0%（即26根），采用單樁豎向抗拔靜載試驗法進行抗拔承載力檢驗。

6.工程樁檢測案例6.1.2施工后試驗——樁身質量檢測：926.工程樁檢測案例6.2案例二：某工程，商業(yè)辦公樓，地下2層、地上23層，2.2萬m2，鉆（沖）孔灌注樁，樁數總計93根，其中抗壓樁32根，抗壓/抗拔樁61根。地基基礎設計等級為甲級。6.2.1.施工前試驗：因施工前受各類條件限制難以進行靜載試驗；且均有相同樁型、相近地質條件的試樁資料作為參考，故施工前不進行單樁承載力靜載荷試驗。6.2.2.施工后試驗——樁身質量檢測：①聲波透射法檢測，按總樁數的30%計算，共28根；目的是檢測樁身砼的均勻性、樁身缺陷及位置，判定樁身的結構完整性。②低應變法檢測，除第1條已進行聲波透射檢測的樁號外，其余工程樁均進行低應變法檢測，共65根；目的是檢測樁身完整性等。③根據1~2項的檢測結果進行下一步的鉆芯法檢測，檢測比例按總樁數的10%（即10根），目的是檢驗樁身砼質量、樁身強度、樁底沉渣、樁端持力層及有效樁長是否滿足設計要求，具體檢測樁號待獲得1~2項檢測結果后再定。6.工程樁檢測案例6.2案例二：某工程，商業(yè)辦公樓，地下2936.工程樁檢測案例6.2.3.施工后試驗——承載力檢測：①本工程基樁為大直徑端承樁，樁端嵌固于中、微風化巖，且入巖深度較大；另因受試驗設備及現(xiàn)場條件等限制，難以進行靜載試驗。經各方共同確認，決定不進行單樁抗壓靜載試驗。②本工程部分基樁雖有抗拔承載力要求，但根據成孔記錄復核驗算，得知各基樁之實際抗拔承載力均遠大于原設計承載力取值（實際值/設計值為2.7～4.7倍—設計單位需提供計算書），故經各方共同確認后決定不進行單樁抗拔靜載試驗。6.工程樁檢測案例6.2.3.施工后試驗——承載力檢測：947.巖溶（土）洞處理案例

某工程位于廣州市荔灣區(qū)，場地經平整后較平坦。擬建塔樓兩座，塔高均為16層，裙樓5層，框架-剪力墻結構，下設2層地下室，基坑開挖深度約8.2米。建筑基礎形式采用嵌巖樁，樁徑1.0m-2.2m。工程地質報告顯示場地地質情況復雜，地下巖溶較發(fā)育，對維護樁和結構樁施工有較大影響，且可能影響到建筑整體穩(wěn)定。7.巖溶（土）洞處理案例某工程位于廣州市荔灣區(qū)，場地957.巖溶（土）洞處理案例7.1.根據地質勘察報告，場地內巖土結構按成因可分為人工填土層(Q)、海陸交互相及陸相沖積層(Q)、殘積層(Q)。已揭露基巖為白堊系上統(tǒng)大塱山組泥巖、(泥質)粉砂巖、細砂巖、礫巖和泥灰?guī)r及石灰?guī)r，受沉積環(huán)境的影響，平面上碎屑巖與灰?guī)r呈條帶狀相間，局部地段在豎向上兩者呈互層狀分布。

7.2.場地石灰?guī)r巖溶發(fā)育，溶洞和土洞星羅棋布。根據巖溶發(fā)育情況，可以將本場地分為巖溶強發(fā)育區(qū)，巖溶中等發(fā)育區(qū)和巖溶弱發(fā)育區(qū)。

7.3地下水按含水介質特征劃分，第四系砂土層賦存孔隙水，石灰?guī)r賦存巖溶裂隙水，其中淤泥(淤泥質土)、沖積成因粘土、粉質粘土、殘積粉質粘土滲透性能較差，屬弱含水層或近似隔水層；粉細砂、中粗砂、礫砂，透水性較好，整個場地呈厚層狀分布，是主要的富水層位，地下水量豐富。巖溶裂隙發(fā)育，連通性較好，裂隙水水量豐富，與上部砂土層孔隙水水力聯(lián)系密切。根據水樣簡分析試驗結果及場地環(huán)境條件，按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)判定標準，該地下水對混凝土結構無弱腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性。7.巖溶（土）洞處理案例7.1.根據地質勘察報告，967.巖溶（土）洞處理案例注漿孔平面布置圖

7.巖溶（土）洞處理案例注漿孔平面布置圖977.巖溶（土）洞處理案例7.4注漿孔布置7.4.1在每個基礎樁樁位布置1~2個注漿孔。當布置一個注漿孔時，孔位位于基礎樁中心位置；當布置兩個注漿孔時，孔位沿基礎樁南北向中心線布置,孔距1.50m，詳見【注漿孔平面布置圖】。7.4.2在巖溶強發(fā)育地段相應的支護樁位置布設注漿孔，注漿孔號為B1～B65，詳見【注漿孔平面布置圖】。7.4.3基礎樁樁號為2、4、7、9、12、13、21、29、30、32、35、41、51、53、59、198的注漿孔灌注水泥砂漿和素砼;基礎樁樁號為3、5、6、11、15、17、19、20、22、24、33、34、36、38、40、44、45、46、47、48、54、60、74、186、220、271、283、284、285、286、291、292、294的注漿孔采用花管灌注水泥漿或雙液漿；基礎樁樁號為1、10、14、16、18、25、26、27、31、39、49、57、95、247的注漿孔采用袖閥管灌注水泥漿或雙液漿。7.巖溶（土）洞處理案例7.4注漿孔布置987.巖溶（土）洞處理