鉆孔灌注樁孔壁穩定性分析

[摘要]在工程施工中，鉆孔灌注樁孔壁穩定性對工程質量十分重要。由于鉆孔灌注樁具有施工簡單、承載力較強、噪音小、能適應各種復雜地形等優勢，得到了廣泛應用。本文對鉆孔灌注樁孔壁穩定性造成影響的因素進行了分析。

[關鍵詞]工程施工；鉆孔灌注樁；孔壁穩定性

文章編號：2095-4085（2016）02-0087-02

灌注樁是指在地基土中使用鋼管擠土、人工挖掘或機械鉆孔等方式形成樁孔，且在樁孔內安放鋼筋籠、灌注混凝土而形成的樁。灌注樁根據成孔方式的差異，大致可分為鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁以及沉管灌注樁。

1.鉆孔灌注樁孔壁穩定性的影響

由于受到地下水位、地層土壓力、成孔技術、施工機械等因素地影響，孔壁的穩定性無法得到有效保證，導致出現孔壁坍塌或縮孔現象，對工程整體質量有著嚴重影響。因此在施工過程中，要采取相應措施，加固孔壁，保證其穩定性。影響孔壁穩定性的因素主要有客觀因素、環境因素和人為因素。

1.1客觀因素

（1）土體性質與孔壁穩定性的關系。在黏性土地基中，深度對孔壁塑性區的分布有較大影響，深度越深，孔壁塑性區半徑越大。此外，土體內摩擦角越大，塑性區半徑越小，孔壁的安全系數越高。而在砂性土地基中，土體塑性區的分布模式及半徑與深度變化之間的關系不大，與摩擦角的關系較大，摩擦角越大，塑性區半徑及半徑比越大，孔壁安全及穩定性越高。與土體塑性區分布模式相近，在黏性土地基中，土體變形會隨著深度的增加而不斷增加。砂性土地基中，孔壁土體變形量與深度的關系不大，變形量也較小。簡而言之，在黏性土地基中，深度越大，孔壁土體越易發生縮徑，而在砂性土地基中，則易發生坍孔。圖1為塑性區半徑示意圖。

（2）泥漿的相對密度與孔壁穩定性的關系。泥漿對孔壁土體的側壓力能夠起到較好地抑制作用，并減小側向卸荷量，且泥漿在孔壁形成的泥皮能夠有效阻止無黏性土地基中發生的部分區域坍落，增加孔壁穩定性，但泥漿的相對密度也必須保持在一定范圍內，否則會使施工變的更為不易。因此必須以泥漿密度對孔壁穩定性進行相關研究。在黏性土地基中，孔壁變形會隨著泥漿相對密度的增加而減小；在砂性土地基中，孔壁的變形量均較小。在一定情況下，孔壁土體沒有側向卸荷，孔壁土體幾乎沒有變形，因此在黏性土地基中，要減小深層孔壁土體的縮徑量，就要提高泥漿的相對密度；而在砂性土地基中，泥漿相對密度要使泥漿側壓力大于等于土體靜止側壓力。

（3）孔半徑與孔壁穩定性的關系。在黏性土地基中，孔壁塑性區半徑會隨著孔半徑的增大而增大，此時孔壁穩定性會減小，深層土體的縮徑量增大；而在砂性土地基中，孔壁穩定性會隨著孔半徑的增大而降低，而孔壁塑性區半徑比基本不變。

（4）孔深與孔壁穩定性的關系。在黏性土地基中，孔深增大會造成深層土體卸荷量、孔壁塑性區半徑、深層土體側向變形變大，而孔壁的穩定性減小；在砂性土地基中，受到內摩擦角的影響，加之深度增加，會造成土體的抗剪強度增加，孔深對塑性區半徑、側向變形及孔壁穩定性的影響并不大。因此，在砂性土地基中，無論是淺層土體，還是深層土體，都容易出現坍孔現象。

1.2人為因素

人為因素中，影響鉆孔灌注樁孔壁穩定性的因素主要有對于樁位、樁頂的標高和成孔深度的控制、對孔徑和垂直度的控制以及孔底渣土清理工作的成效等。在施工過程中，施工人員要對鉆進過程中卡鉆及偏斜情況進行嚴格控制，如果地質狀況太軟或太硬，則要確保二者交界處鉆桿的垂直，且鉆入過程不能太快，要防止土質過硬導致的鉆桿晃動及土質過軟導致的鉆桿粘黏，避免因孔徑過大造成的孔壁破壞，減少孔壁穩定性的隱患；孔底渣土清理時，在鉆孔過程中要尤其注意是否出現地下水，如果出現，要保證鉆深低于地下水水位，其為了預防出現塌孑L問題。另外，還要對渣土厚度進行測量，其不能少于10cm，如此才能有效增加孔壁的穩定性。

1.3環境因素

環境因素對鉆孔灌注樁孔壁穩定性的影響主要表現在外部水位變化以及載荷變化。外部水位在不同季節具有不同變化，其對孔壁穩定性有一定影響，且通過地下水的方式對穩定性進行影響。

2.結語

綜上所述，通過對鉆孔灌注樁孔壁穩定性與土體性質、泥漿相對密度、孔深、孔半徑之間關系的研究得出，影響孔壁穩定性的因素是多種多樣的，因此在施工過程中要嚴格控制各個環節的質量，從而保證孔壁穩定性。