浅谈灰岩地质管桩施工技术

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1、浅谈灰岩地质管桩施工技术摘要：灰岩地区由于岩面起伏较大，在静压管桩施工过程中，断桩率较高，本文简要阐述低灰岩地区的断桩施工技术。关键词：灰岩；管桩；施工中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程实例1.1工程概况某住宅区地处丘陵山地，场地经挖填平整，总建筑面积20多万m2。46号楼为连体带人防地下室的框架一剪力墙结构，主体11层，建筑面积1万多m2,周围建筑物桩基已完成，施工场地受限制。根据原地质勘探资料，桩基持力层是强风化细砂岩，岩深12-30m不等，基础设计采用锤击管桩,承台埋深为-6.1m,为减小送桩深度，场地先挖至-3.9m。但锤击试桩时发现地质情况异常，即补充钻探。1

2、.2工程地质条件补充钻探结果显示，场地内较浅层存在灰岩，埋深10-21m,深浅不一；且发现灰岩中局部有溶洞发育存在，洞高在0.2-0.7m之间不等。施工范围内持力层为灰岩的土层划分及土层性质如下。(1)杂填土。层厚0.5-0.3m,黄褐色，以砂质粘土为主,稍湿，松散。(2)有机质粘土。层厚1.0-5.1m,土灰褐色、灰黑色，稍湿一湿，可塑，不均匀含有机质。桩侧摩阻力特征值为10kPa。(3)粉质粘土。层厚2.7-15.3m,土黄色、灰白色、褐黄色，稍湿一湿，可塑一硬塑，底部有岩石碎块，桩底摩阻力特征值为40kPa,桩端阻力特征值为2000kPa(桩入土深9-16m)o(4)微风化灰岩。

3、层厚2.5-4.5m(未穿透),埋深10-21m,浅灰色、灰色，隐晶质结构，岩质坚硬，矿物主要成分为方解石。局部有溶洞或土洞，洞高0.2-0.7m。阻力特征值为9000kPa(桩入土深9-16m)。1.3工程设计处理灰岩主要分布于本建筑物中间区域，在该区域的静压桩机有效施工范围内，以静压法施工代替原设计的锤击法。为消除灰岩溶洞及岩面陡坡等对桩基长期稳定性的影响，采用降低单桩承载力要求、加大静压桩施工压力为桩承载力特征值的3.1-3.7倍等措施。1.4施工质量及验收情况本工程施工完成管桩446根。其中，灰岩区域静压法施工管桩249根，坏桩42根，平均坏桩率16.9%,断桩量大。工程对管桩

4、进行单桩竖向承载力静载试验6根，全部达到设计要求，试验最大沉降量6.83mm,最小2.46mm,均未达到极限。2工程断桩分析1.1钻探资料不够全面钻探钻孔密度不符合规定要求。原钻探资料中有一个孔位发现灰岩，埋深15m,按要求该孔周围应加密布置钻孔，以摸清灰岩的分布、埋深以及溶洞大小、位置、分布规律等,对荷载较大的单独柱基位置需布置钻孔，但钻探报告未能提供有关地质的准确情况。2.2灰岩地质本身复杂多变断桩多发生于灰岩面埋深较浅区域，上述工程在灰岩埋深10-16ni区域断桩最多。在管桩打至岩面瞬间，岩面上无可作持力层土层且上层土摩阻力较小时，桩机加压几乎全部直接传至桩尖，由于桩尖无法打入灰

5、岩，致使桩贯入度突然变小，反弹剧烈，一旦反弹力超越桩身承载力（抗压或抗弯能力），会将作用力最大处的桩底端部压碎压断，产生''上软下硬，软硬突变”地质条件下的断桩。灰岩中有溶洞发育，存在灰岩断裂带及分界面，岩面起伏、坡度大。这种复杂地质条件下，打桩易造成倾斜或支撑点偏心，桩尖滑移，桩身受力不均，在桩身刚度、强度不够大情况下极容易断桩。如部分断桩是在锤击贯入度大（每击贯入10cm以上）或静压力很小（小于800kv）时，无先兆、不知不觉地折断。2.3对灰岩地质认识不够充分因场区内其他建筑物均未能打至灰岩面而疏忽大意，对钻探结果未引起重视，选用不宜采用的锤击法施工。未充分认识到灰岩地质本身复杂

6、多变对加大施工压力容易造成断桩的危险，仍采用传统的、正常的地质条件下的要求施工，造成桩径选值偏小、施工压力要求偏大。后来将①400管桩改为①500后，才将断桩率降至合理水平。3预防控制断桩办法针对灰岩地质复杂多变、施工易断桩、处理难的特点，在设计和施工中采用一些有别于普通地质条件的办法和措施,其关键就是预防及控制断桩。3.1钻探资料要准确、全面必须提供灰岩面的分布、埋深、走势及溶（土）洞大小、分布规律等，必要时应加大钻孔布置密度，尽可能按柱位布置钻孔，给设计和施工提供依据。3.2合理设计对一般灰岩地质，如岩面上无适合作持力层的土层或上层土层薄且摩阻力小，不宜使用管桩基础，必须使用时，应

7、使用静压法施工，原因在于静压法施工可根据桩机压力表读数初步确定桩承载力，据此可直观判断桩的完整性，可以减轻岩面冲击反力、减少断桩，有利于桩身质量控制。由于灰岩地质复杂多变，断桩很难避免，但可适当控制断桩数量。针对断桩多发生于灰岩面埋深较浅（10-16m内）区域的实际情况，认为断桩率控制在4%-8%内较为合适，对工程总造价影响较小，且施工质量较好控制。具体作法为：（1）静压管桩选择。桩径不宜过小，应不小于①500。实际施工证明，①400管桩在很小