搅拌桩内套打钻孔灌注桩在暗浜深基坑围护工程中的应用

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1、320福建地质GeologyofFujian第4期搅拌桩内套打钻孔灌注桩在暗浜深基坑围护工程中的应用周友清(福建省闽北地质大队，邵武，364200)摘要在暗浜地层内施工钻孔灌注桩时，易产生钻孔扩径、孔内塌方事故，产生“叉腿桩”及诱发搅拌桩次生“叉腿”，造成钻孔灌注桩与搅拌桩之间的产生大的缝隙。基坑开挖时，基坑外侧的地下水沿缝隙渗入，造成基坑外侧土体压缩变形，引起地表开裂、产生不均匀沉降。搅拌桩内套打钻孔灌注桩系先用低渗入量水泥将暗浜土搅拌成复合土，提高暗浜土的质量，然后在复合土内钻进成桩。其作用是避免钻孔灌注桩在暗浜土段的扩径、塌方超灌事故，确保了基坑桩基围

2、护工程施工质量。关键词搅拌桩钻孔灌注桩暗浜叉腿桩基坑围护地下连续墙、钻孔灌注桩加水泥搅拌桩帷幕止水因其刚度大、抗弯能力强、抗渗止水效果好、变形较小，主要用于周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移较高的深基坑、超深基坑围护，如地铁车站一类重要市政设施工程等。比较常用有效的方法是按常规方法设置钻孑L灌注桩，然后在钻孔灌注桩桩后设置水泥搅拌桩，组成挡土防水帷幕(钻孑L灌注桩挡土、水泥搅拌桩止水)，防止渗水和土体从桩间流失，这种组合具有可分段施工，在不良地质条件下容易成孔，既挡土又止水抗渗，施工快速，工程造价相对低廉等优点，在上海软土地层深基坑围护工程中广泛使用。1工程

3、概述福建省闽北地质大队承接的上海某商厦基坑桩基围护工程项目，该项目位于上海老城隍庙的东南角，与城隍庙古城墙最小距离不足10rn。有一宽约5m、深3～8m的暗浜通过，且靠近城隍庙一侧的围护桩就设计在暗浜内。根据施工场地地质资料及其它单位在同一地段工程施工中遇到的难题，我队项目部提出在搅拌桩内套打钻孔灌注桩的施工设计方案，能较好地解决暗浜土段的扩径、塌方超灌事故这一技术难题，取得了良好的经济效益和社会效益。该项目桩基围护工程基坑开挖深度9．5m。中国船舶第九设计研究院(下称上海九院)采用钻孔灌注桩加双排搅拌桩止水帷幕的围护设计方案，设计围护钻孑L灌注桩直径900

4、mm，桩长24．0m，水下混凝土标号C30；搅拌桩直径700mm，桩长16．5m、水泥掺人量收稿日期：2013一09—03作者简介：周友清(1963一)，男，工程师，水文地质工程地质专业。第4期周友清：搅拌桩内套打钻孔灌注桩在暗浜深基坑围护工程中的应用32114％。2工程存在问题上海濒临东海，是典型的软土分布地区，由于古气候冷暖交替变化，引起了海侵海退、江河摆荡和延缩、湖泊发育与消亡，在江、湖、海的交互作用下，经历了沉积冲刷、再沉积的反复作用，局部地基下埋藏一特殊地层——暗浜。上海地区暗浜系由含水量高、孔隙比大、强度低、压缩性高，具有明显的触变特性和流变特征

5、的黑色带有臭味的流塑状淤泥质粘性土组成，为极不良软弱地层。在暗浜类地层施工钻孑L灌注桩时，泥浆护壁极为困难，钻进过程易产生扩径、孑L斜、孔内塌方等事故，继而引发基坑开挖质量事故。因为钻孔围护灌注桩桩间间距小(桩与桩间距为10cm)，施工顺序是先施工1，3，5，7⋯⋯钻孔，再施工2，4，6，8⋯⋯钻孑L(图1)，但由于暗浜的存在，先施工的1，3，5，7⋯⋯钻孑L灌注桩在暗浜段出现扩径(大肚子)，造成后施工的2，4，6，8⋯⋯钻孔灌注桩产生孔斜，形成类似人类两脚叉开站立的姿势，即所谓的“叉腿桩”(图2)。当钻孔灌注桩向基坑外侧“叉腿”时，又诱发了搅拌桩的次生“叉

6、腿”。钻孔灌注桩与搅拌桩“叉腿”现象的叠加，使得基坑围护桩桩与桩之间的间距变大，产生大的缝隙。基坑开挖时，地下水开始沿缝隙渗出，随后具触变特性和流变特征的暗浜土被触动，导致软流塑状的淤泥质暗浜土体涌人基坑，造成基坑外侧土体压缩变形，引起地表塌陷、产生不均匀沉降。13579246810图1钻孔灌注桩施工顺序Fig．1Theconstructionsequenceofboredpiles桩中心线根据该商厦岩土工程地质勘察技术资料，及紧临的商厦基坑围护工程施工中出现严重的扩径、孔斜事故。分析认为施工出现“叉腿桩”是基坑开挖渗漏的主要原因。2．1施工中常规的解决方法

7、常采用钻机回转钻进将扩径段混凝土消除的方法进行处理，即当1，3号桩出现超灌扩径后，钻机继续向前施工5，7，⋯⋯桩，待3号桩桩身混凝土养护1～3d或7d后，再来施工2号桩，从而达到消除1，3号桩扩径段混凝土的目的。但上述处理方法常受到已竣工桩桩身混凝土强度养护条件的严格限制，1～3d养护时间，已竣工桩桩身混凝土强度较低，易受钻机钻进扰动破坏，继而破坏桩身强度，威胁基坑开挖安全。7d养护时间，已竣工桩桩身混凝土强度达到设计强度的60％以上，钻进施丁难度大，处理时间长，长时间的泥浆冲刷极易导致2号桩扩径超灌(向基坑内、外扩径)，引发新的质量问题。该技术处理方法已被

8、明令禁止。322福建地质GeologyofFujia