某項目提高鉆孔灌注樁孔壁穩定時間措施

郭志浩 王志堅

(江西省地質工程(集團)公司上海分公司，上海 200331)

某項目提高鉆孔灌注樁孔壁穩定時間措施

郭志浩 王志堅

(江西省地質工程(集團)公司上海分公司，上海 200331)

以上海市閔行區梅隴南方商務區項目樁基礎工程為例，針對鉆孔灌注樁設計施工要求，結合場地地質條件以及施工工藝要求等特點，對該項目成孔后待灌時間較長，引起孔壁失穩的現象作了研究，并分析了施工中的技術參數，通過合理控制泥漿比重的技術措施有效提高了孔壁穩定時間。

鉆孔灌注樁，孔壁穩定時間，泥漿比重

1 工程概況

梅隴南方商務區項目位于上海市閔行區梅隴鎮，東至萬源路、南至閔虹路(規劃路)、西面為規劃綠地、北面為規劃街坊路。本項目總占地面積87 326.60 m2，基坑面積70 000 m2，地下建筑面積185 000.00 m2。地上部分：地上5層集中商業、4層六個單體組成的街區商業、三座地上30層的辦公樓以及一座地上18層酒店，擬建地上總建筑面積332 500.00 m2。地下部分：地下共分地下2層區域和地下3層區域，2層區域基坑面積25 000 m2，3層區域基坑面積45 000 m2。建成后示意圖如圖1所示。本工程樁基設計采用的是鉆孔灌注樁。總樁數3 307根，樁長有效長度最長達50 m，其中樁徑800 mm，樁數883根(包含8根試樁)，樁徑600 mm，樁數2 591根(包含25根試樁)。工程項目示意圖見圖1。

2 工程地質條件

根據地質勘察報告,在深度110.20 m范圍內地基土分布較穩定，均屬第四紀中更新世Q2～全新世Q4沉積物，主要由粘性土、粉性土及砂土組成，按其沉積時代、成因類型及其物理力學性質的差異可劃分為9個主要層次，其中第⑤層可分為3個亞層，第①，⑦層各可分為2個亞層，第⑦1層、第⑦2層又各可分為2個次亞層，第⑨層可分為2個亞層。場地地層分布主要有以下特點：

1)第①1層填土，淺部以雜填土為主，含多量碎石、磚塊等建筑垃圾；下部以粘性土為主，含螺貝殼、植物根莖等雜質；局部區域表層為厚約20 cm混凝土地坪。第①2層浜填土，含多量有機質及腐殖物，有臭味，在明浜中為淤泥。2)第②層褐黃～灰黃色粘土(俗稱“硬殼層”)，含云母及鐵錳質結核、氧化鐵斑點，呈可塑狀態，一般分布穩定，具有由上至下逐漸變軟的特點。3)第③，④層淤泥質粘土具有高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強度的特性，是天然地基的主要壓縮層。4)第⑤1層灰色粉質粘土夾粘質粉土，含云母、有機質條紋，局部夾多量粉性土，土質不均勻，呈流塑～軟塑狀態。第⑤2層灰色粉砂，層頂埋深約17.5 m～23.3 m，含云母，顆粒成分以石英、長石為主，夾多量薄層粘性土，土質不均，稍密～中密狀態。其主要在場地側分布，第⑤3層灰色粉質粘土，含云母及有機質條紋，局部夾多量粉性土，土質不均，軟塑～可塑狀態。5)第⑥層暗綠～草黃色粉質粘土，為硬土層，含氧化鐵條紋及鐵錳質結核，靜探Ps最小平均值為2.37 MPa，呈可塑～硬塑狀，土質較好。6)第⑦層可分為2個亞層(⑦1，⑦2層)，第⑦1層、第⑦2層又各可分為2個次亞層：第⑦1-1層灰綠～草黃色粘質粉土夾粉質粘土，含云母及少量氧化鐵條紋，土質不均；層頂埋深約25.7 m～30.0 m，靜探Ps最小平均值為4.19 MPa，標準貫入擊數平均值為20.5擊，中密狀態，土性一般，厚度較薄，為粘性土～粉性土的過渡層。第⑦1-2層草黃色砂質粉土，含云母及少量氧化鐵條紋，夾薄層粘性土，局部夾粉砂，土質不均；層頂埋深約28.2 m～32.8 m，該層土靜探Ps最小平均值為7.93 MPa，標準貫入擊數平均值為28.5擊，呈中密～密實狀，土性尚可。第⑦2-1層草黃色粉砂，含云母，顆粒成分以石英、長石為主，夾粉性土，局部夾細砂，土質不均；層頂埋深約32.1 m～36.2 m，靜探Ps最小平均值為12.67 MPa，標準貫入擊數平均值為41.9擊，密實狀態，土性較佳。第⑦2-2層草黃～灰黃色粉砂，含云母，顆粒成分以石英、長石為主，夾多量細砂，土質不均；層頂埋深約41.4 m～46.7 m，該層土靜探Ps最小平均值為20.87 MPa，標準貫入擊數平均值大于50擊，呈密實狀，土性佳，且厚度較大。

3 施工技術問題分析

根據地質勘察報告，場地部分區域地勢較高，標高一般約4.7 m～6.4 m，且該區域填土厚度均較大，一般約2.0 m，局部區域厚達3.0 m(如C4，C7靜探孔)，填土土質松散、成分復雜。局部區域第②層缺失，填土厚度可達3.0 m～4.0 m，厚層填土層區下部土質較為軟弱，會對成孔孔壁穩定造成一定影響。

本場地有明浜和暗浜，明浜寬約10.0 m～20.0 m，浜底最大切割深度約為4.5 m(相對自然地面)，最深處標高約為0.00 m。暗浜一般寬約8.0 m～15.0 m，浜底最深處標高約為1.04 m，浜填土厚度一般為0.6 m～1.7 m，含多量有機質及腐殖物，土質較軟弱，會對成孔孔壁穩定造成一定影響。

本工程地處南方商城區域最繁華地段，對施工要求及環境保護要求較高，不能保證在施工過程中特別是夜間連續作業，導致在施工中可能出現因成孔后待灌時間較長造成孔壁失穩。

4 解決方法

1)第一次試成孔實驗。第一次試成孔施工，孔徑800 mm，成孔深度約55 m，采用原土造漿，施工機械選用GPS-10鉆機：試成孔1和試成孔2于2012年5月24日11:16開鉆，分別于當日18:50和19:20成孔結束。成孔時間約8 h，施工過程均采用原土造漿(施工參數表詳見表1)。第一次試成孔檢測結果：本次成孔檢測時間36 h，每4 h檢測一次，經檢測，兩個試成孔在前兩次孔深、孔徑均滿足規范及設計要求，第三次(8 h后)檢測發現，孔徑有較為明顯的縮頸情況發生，檢測數據顯示最大成孔孔徑812 mm，最小孔徑為546 mm，特別是在地面30 m以下縮頸比較明顯，孔底沉渣較厚，產生了一定的孔壁坍塌現象。

表1 試成孔施工參數控制表(一)

2)第一次試成孔實驗結果分析。通過對第一次的施工參數及測孔數據進行分析：8 h孔壁穩定性會對后續樁基施工帶來施工質量隱患，為了確保樁基施工能夠完全滿足設計及規范要求，因此必須通過制定一些技術措施來提高孔壁穩定時間。

3)制定針對性技術措施。根據第一次試成孔結果對施工制定一些技術措施，主要如下:a.開鉆時，保證輕壓、慢轉、小泵量進行鉆進；鉆進至一定深度后采用正常參數P=10 kN～45 kN，N=15 r/min～70 r/min，Q=60 m3/h～180 m3/h進行施工；當在粘性土和砂層中鉆進時由于鉆壓較小、轉速較高，則采用P=10 kN～25 kN，N=24 r/min～70 r/min。b.由于場地地質條件存在對施工不利影響，特別是在地面30 m以下含砂率變化明顯，因此地面以下30 m內采用原土造漿，地面30 m以下，采用人工造漿(膨潤土)和上部沉淀后的泥漿，提高泥漿質量，并適當增大泥漿比重，泥漿比重控制在1.25以上，成孔施工結束后，采用人工造漿(膨潤土)進行一次清孔。

5 后續成孔驗證試驗

按照技術措施進行試成孔試驗：試成孔3和試成孔4第三次試成孔于2012年5月30日7:08開始施工，分別于當日15:50和16:02施工結束，成孔時間約8 h(試成孔施工參數詳見表2、人工造漿(膨潤土)配比詳見表3)。

6 驗證結果檢查

第二次試成孔檢測結果：本次試成孔檢測時間24 h，前四次每4 h檢測一次，第四次以后每2 h檢測一次，經檢測試成孔3和試成孔4在第二次檢測時(8 h)孔徑最大值為835 mm，最小值為809 mm，孔徑、沉渣厚度均能滿足規范及設計施工要求；在第四次檢測時(16 h)孔徑最大值為805 mm，最小值為791 mm，孔徑、沉渣厚度基本還能夠滿足規范及設計施工要求。

表2 試成孔施工參數控制表(二)

表3 人工造漿(膨潤土)配比表 kg

通過檢測的實驗數據得知，通過對施工參數的控制和泥漿比重的控制等技術措施，有效提高了孔壁穩定時間，對制定合理的施工方案提供了有利依據，對整個工程施工質量提供了保障。

7 結語

隨著我國工程建設事業的發展，鉆孔灌注樁已被應用于樓房、廠房、橋梁、塔座等形式中。不良地質條件及施工條件給鉆孔灌注樁的施工產生了許多不利因素，利用試成孔的試驗數據分析地層條件，控制施工參數，來模擬實際施工已逐漸成為正式施工前不可或缺的一步。本工程通過對試成孔的分析與研究，制定了相應的技術措施來提高鉆孔灌注樁孔壁穩定時間，并將技術措施編入施工方案，用以指導施工，取得了良好的施工和經濟效果。

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[4] 李武斌.泥漿護壁鉆孔灌注樁工程性狀研究[J].西部探礦工程,2005(7)：113-114.

[5] 上海巖土工程勘察設計研究院有限公司.上海市閔行區梅隴南方商務區項目詳勘報告[R].2012.

[6] DG/T J08—202—2007，鉆孔灌注樁施工規程[S].

[7] DG/T J08—61—2010，基坑工程技術規范[S].

Measures of improving bored pile hole wall stabilizing time

Guo Zhihao Wang Zhijian

(ShanghaiBranchCompany,JiangxiGeologicalEngineering(Group)Corporation,Shanghai200331,China)

Taking pile foundation engineering of south Meilong commercial community of Minhang district in Shanghai city as an example, in light of bored pile design construction requirements, combining with the field geology conditions and construction technology demands, the paper analyzes construction technology parameters in light of hole wall instability owning to long project hole casting time, and finally improves the hole wall stabilizing time through rationally controlling mud weight.

bored pile, hole wall stabilizing time, mud weight

2015-01-09

郭志浩(1989- )，男，助理工程師； 王志堅(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)08-0107-02

TU473.14

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