应用砖沉桶处理人工挖孔桩工程遇流砂问题

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1、应用砖沉筒处理人工挖孔桩工程遇流砂问题王毅1张颖2雷兵荣3（13长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010；2武汉名洋建筑设计有限公司，湖北武汉430061）摘要：结合工程实例，阐述了流砂的形成、危害，介绍了应用砖沉筒护壁方法处理人工挖孔桩施工过程中遇到流砂等复杂地质问题，并提出了施工注意事项。关键词：人工挖孔桩；流砂；砖沉筒（WangYi、ZhangYing、LeiBing-rong）/Shenbrickbarrelhandlingapplicationshand-dugpilesofsandflowproble

2、msencountered.Author’saddress:ChangjiangInstituteofSurvey,Planning,DesignandResearch,WuhanHubei,430010,China.Abstract:Engineeringexamplestoexplaintheformationoftheflowofsand,hazards,introducedtheapplicationofbrickcylinderWallShenapproachhand-dugpilesofsandstreamisen

3、counteredduringtheconstructionofcomplexgeologicalproblems,andproposedconstructionconsiderations.Keywords：Hand-dugpile;quicksand;Shenbrickbarrel引言：饱和松砂中剪应力增大时，在不排水条件下的剪缩势使土内孔隙水压力大幅度升高，土强度骤然下降，导致砂土无限流动的现象[1]在地质活动中称谓流砂现象。本文结合工程实例，阐述了流砂的形成、危害，介绍了应用砖沉筒护壁方法处理人工挖孔桩施工过程中遇到流

4、砂等复杂地质问题，并提出了施工注意事项。正文：1流砂的形成原因及危害流砂的形成是多种多样的，主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到地下水流的情况下，在水的压力发生变化的情况下，水发生了流动，整个砂层跟水一起发生了流动。当人工挖孔桩基坑挖土达到地下水位以下，而土是细砂或粉砂，在一定的动水压力作用下，坑底下的土就会形成流动状态，随地下水一起流动涌进坑内，从而对桩基基坑开挖带来很大的困难。流砂在工程施工过程中造成大量的土体流动，土体完全失去承载力，流砂边挖边冒，土方开挖无法达到设计深度，极易引起土体塌方，严重者直

5、接影响建筑工程及相邻建筑物的安全，致使地表塌陷或建筑物的地基下沉、倾斜，甚至倒塌，拖延工期、增加费用，给施工带来很大困难。2工程概况及工程地质条件某变电站业主营地工程位于金沙江河道右岸，该工程基础设计为人工挖孔灌注桩，桩径1200mm，桩长10m～30m，为嵌岩端承桩，桩端持力层为4中分化灰岩层，持力层岩石饱和度标准单轴抗压强值frk为35.28MPa，桩端进入持力层0.6m。根据工程地质勘查资料，拟建业主营地场地地貌为典属于河流侵蚀堆积地貌，地势较低，地下水丰富，地下水位埋深3～4m。地层结构由上而下分为：素填土：灰褐色，主

6、要由粘性土夹页岩、灰岩碎块组成，松散、稍湿，无序堆填，为近期回填；粉质粘土：黄褐色，主要由粉粒和粘粒组成，刀削面稍有光泽，干强度、韧性中等，无摇震反应，手可搓条，呈可塑状；细沙：灰褐色，主要由石英、长石及云母等矿物组成，含少量粘性土，粒径约0.075～0.20mm，级配中等，松散，湿；淤泥质粘土：灰黑色，主要由粘粒和少量粉粒组成，干强度、韧性较高，光泽度好，呈可塑状，湿，无摇震反应；灰岩：主要矿物成分为碳酸盐，细晶结构，中厚层状构造，为中风化带，岩芯较完整，多呈短柱、柱状。其中细砂与淤泥质粘土层分布在整个场地，分布深度3m~1

7、0m。3砖沉筒方案成孔步骤该工程在进行人工挖孔桩基坑施工时，由于地下水丰富，在进入细砂层时，其中40%的桩坑开挖过程中遇到流砂、涌砂、流泥现象，给工程施工带来很大的困难。经过参建单位共同协商，在保证工程质量满足设计要求的前提条件下，应用砖沉筒护壁方法隔离细砂层，再人工开挖，直至达到设计深度要求，取得了良好的效果。流砂成孔步骤如下：（1）桩孔挖深接近流砂层时，在上层土层1.5m高范围内把孔径逐步由d+240mm扩大至d+480mm，浇好钢筋混凝土护壁。  （2）挖去流砂层60mm厚安装钢沉筒头，钢沉筒头内径为d，外径为d+240

8、mm，在钢沉筒头内配3根直径12mm的环形钢筋并浇捣C35早强混凝土。  （3）钢沉筒头内混凝土终凝后，在其上用Mu100机砖，M7.5水泥砂浆砌115mm厚砖沉筒，筒高1200mm，砖沉筒筒身外侧离护壁内侧15mm，砌砖沉筒留均匀的小孔隙。  （4）砖沉筒的砂浆终凝后，挖钢