郭志浩 王志坚

(江西省地质工程(集团)公司上海分公司，上海 200331)

某项目提高钻孔灌注桩孔壁稳定时间措施

郭志浩 王志坚

(江西省地质工程(集团)公司上海分公司，上海 200331)

以上海市闵行区梅陇南方商务区项目桩基础工程为例，针对钻孔灌注桩设计施工要求，结合场地地质条件以及施工工艺要求等特点，对该项目成孔后待灌时间较长，引起孔壁失稳的现象作了研究，并分析了施工中的技术参数，通过合理控制泥浆比重的技术措施有效提高了孔壁稳定时间。

钻孔灌注桩，孔壁稳定时间，泥浆比重

1 工程概况

梅陇南方商务区项目位于上海市闵行区梅陇镇，东至万源路、南至闵虹路(规划路)、西面为规划绿地、北面为规划街坊路。本项目总占地面积87 326.60 m2，基坑面积70 000 m2，地下建筑面积185 000.00 m2。地上部分：地上5层集中商业、4层六个单体组成的街区商业、三座地上30层的办公楼以及一座地上18层酒店，拟建地上总建筑面积332 500.00 m2。地下部分：地下共分地下2层区域和地下3层区域，2层区域基坑面积25 000 m2，3层区域基坑面积45 000 m2。建成后示意图如图1所示。本工程桩基设计采用的是钻孔灌注桩。总桩数3 307根，桩长有效长度最长达50 m，其中桩径800 mm，桩数883根(包含8根试桩)，桩径600 mm，桩数2 591根(包含25根试桩)。工程项目示意图见图1。

2 工程地质条件

根据地质勘察报告,在深度110.20 m范围内地基土分布较稳定，均属第四纪中更新世Q2～全新世Q4沉积物，主要由粘性土、粉性土及砂土组成，按其沉积时代、成因类型及其物理力学性质的差异可划分为9个主要层次，其中第⑤层可分为3个亚层，第①，⑦层各可分为2个亚层，第⑦1层、第⑦2层又各可分为2个次亚层，第⑨层可分为2个亚层。场地地层分布主要有以下特点：

1)第①1层填土，浅部以杂填土为主，含多量碎石、砖块等建筑垃圾；下部以粘性土为主，含螺贝壳、植物根茎等杂质；局部区域表层为厚约20 cm混凝土地坪。第①2层浜填土，含多量有机质及腐殖物，有臭味，在明浜中为淤泥。2)第②层褐黄～灰黄色粘土(俗称“硬壳层”)，含云母及铁锰质结核、氧化铁斑点，呈可塑状态，一般分布稳定，具有由上至下逐渐变软的特点。3)第③，④层淤泥质粘土具有高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度的特性，是天然地基的主要压缩层。4)第⑤1层灰色粉质粘土夹粘质粉土，含云母、有机质条纹，局部夹多量粉性土，土质不均匀，呈流塑～软塑状态。第⑤2层灰色粉砂，层顶埋深约17.5 m～23.3 m，含云母，颗粒成分以石英、长石为主，夹多量薄层粘性土，土质不均，稍密～中密状态。其主要在场地侧分布，第⑤3层灰色粉质粘土，含云母及有机质条纹，局部夹多量粉性土，土质不均，软塑～可塑状态。5)第⑥层暗绿～草黄色粉质粘土，为硬土层，含氧化铁条纹及铁锰质结核，静探Ps最小平均值为2.37 MPa，呈可塑～硬塑状，土质较好。6)第⑦层可分为2个亚层(⑦1，⑦2层)，第⑦1层、第⑦2层又各可分为2个次亚层：第⑦1-1层灰绿～草黄色粘质粉土夹粉质粘土，含云母及少量氧化铁条纹，土质不均；层顶埋深约25.7 m～30.0 m，静探Ps最小平均值为4.19 MPa，标准贯入击数平均值为20.5击，中密状态，土性一般，厚度较薄，为粘性土～粉性土的过渡层。第⑦1-2层草黄色砂质粉土，含云母及少量氧化铁条纹，夹薄层粘性土，局部夹粉砂，土质不均；层顶埋深约28.2 m～32.8 m，该层土静探Ps最小平均值为7.93 MPa，标准贯入击数平均值为28.5击，呈中密～密实状，土性尚可。第⑦2-1层草黄色粉砂，含云母，颗粒成分以石英、长石为主，夹粉性土，局部夹细砂，土质不均；层顶埋深约32.1 m～36.2 m，静探Ps最小平均值为12.67 MPa，标准贯入击数平均值为41.9击，密实状态，土性较佳。第⑦2-2层草黄～灰黄色粉砂，含云母，颗粒成分以石英、长石为主，夹多量细砂，土质不均；层顶埋深约41.4 m～46.7 m，该层土静探Ps最小平均值为20.87 MPa，标准贯入击数平均值大于50击，呈密实状，土性佳，且厚度较大。

3 施工技术问题分析

根据地质勘察报告，场地部分区域地势较高，标高一般约4.7 m～6.4 m，且该区域填土厚度均较大，一般约2.0 m，局部区域厚达3.0 m(如C4，C7静探孔)，填土土质松散、成分复杂。局部区域第②层缺失，填土厚度可达3.0 m～4.0 m，厚层填土层区下部土质较为软弱，会对成孔孔壁稳定造成一定影响。

本场地有明浜和暗浜，明浜宽约10.0 m～20.0 m，浜底最大切割深度约为4.5 m(相对自然地面)，最深处标高约为0.00 m。暗浜一般宽约8.0 m～15.0 m，浜底最深处标高约为1.04 m，浜填土厚度一般为0.6 m～1.7 m，含多量有机质及腐殖物，土质较软弱，会对成孔孔壁稳定造成一定影响。

本工程地处南方商城区域最繁华地段，对施工要求及环境保护要求较高，不能保证在施工过程中特别是夜间连续作业，导致在施工中可能出现因成孔后待灌时间较长造成孔壁失稳。

4 解决方法

1)第一次试成孔实验。第一次试成孔施工，孔径800 mm，成孔深度约55 m，采用原土造浆，施工机械选用GPS-10钻机：试成孔1和试成孔2于2012年5月24日11:16开钻，分别于当日18:50和19:20成孔结束。成孔时间约8 h，施工过程均采用原土造浆(施工参数表详见表1)。第一次试成孔检测结果：本次成孔检测时间36 h，每4 h检测一次，经检测，两个试成孔在前两次孔深、孔径均满足规范及设计要求，第三次(8 h后)检测发现，孔径有较为明显的缩颈情况发生，检测数据显示最大成孔孔径812 mm，最小孔径为546 mm，特别是在地面30 m以下缩颈比较明显，孔底沉渣较厚，产生了一定的孔壁坍塌现象。

表1 试成孔施工参数控制表(一)

2)第一次试成孔实验结果分析。通过对第一次的施工参数及测孔数据进行分析：8 h孔壁稳定性会对后续桩基施工带来施工质量隐患，为了确保桩基施工能够完全满足设计及规范要求，因此必须通过制定一些技术措施来提高孔壁稳定时间。

3)制定针对性技术措施。根据第一次试成孔结果对施工制定一些技术措施，主要如下:a.开钻时，保证轻压、慢转、小泵量进行钻进；钻进至一定深度后采用正常参数P=10 kN～45 kN，N=15 r/min～70 r/min，Q=60 m3/h～180 m3/h进行施工；当在粘性土和砂层中钻进时由于钻压较小、转速较高，则采用P=10 kN～25 kN，N=24 r/min～70 r/min。b.由于场地地质条件存在对施工不利影响，特别是在地面30 m以下含砂率变化明显，因此地面以下30 m内采用原土造浆，地面30 m以下，采用人工造浆(膨润土)和上部沉淀后的泥浆，提高泥浆质量，并适当增大泥浆比重，泥浆比重控制在1.25以上，成孔施工结束后，采用人工造浆(膨润土)进行一次清孔。

5 后续成孔验证试验

按照技术措施进行试成孔试验：试成孔3和试成孔4第三次试成孔于2012年5月30日7:08开始施工，分别于当日15:50和16:02施工结束，成孔时间约8 h(试成孔施工参数详见表2、人工造浆(膨润土)配比详见表3)。

6 验证结果检查

第二次试成孔检测结果：本次试成孔检测时间24 h，前四次每4 h检测一次，第四次以后每2 h检测一次，经检测试成孔3和试成孔4在第二次检测时(8 h)孔径最大值为835 mm，最小值为809 mm，孔径、沉渣厚度均能满足规范及设计施工要求；在第四次检测时(16 h)孔径最大值为805 mm，最小值为791 mm，孔径、沉渣厚度基本还能够满足规范及设计施工要求。

表2 试成孔施工参数控制表(二)

表3 人工造浆(膨润土)配比表 kg

通过检测的实验数据得知，通过对施工参数的控制和泥浆比重的控制等技术措施，有效提高了孔壁稳定时间，对制定合理的施工方案提供了有利依据，对整个工程施工质量提供了保障。

7 结语

随着我国工程建设事业的发展，钻孔灌注桩已被应用于楼房、厂房、桥梁、塔座等形式中。不良地质条件及施工条件给钻孔灌注桩的施工产生了许多不利因素，利用试成孔的试验数据分析地层条件，控制施工参数，来模拟实际施工已逐渐成为正式施工前不可或缺的一步。本工程通过对试成孔的分析与研究，制定了相应的技术措施来提高钻孔灌注桩孔壁稳定时间，并将技术措施编入施工方案，用以指导施工，取得了良好的施工和经济效果。

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[6] DG/T J08—202—2007，钻孔灌注桩施工规程[S].

[7] DG/T J08—61—2010，基坑工程技术规范[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，助理工程师； 王志坚(1983- )，男，工程师

1009-6825(2015)08-0107-02

TU473.14

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