承压水地层段钻孔灌注桩施工工艺-最新文档资料

承压水地层段钻孔灌注桩施工工艺

承压水地层钻孔灌注桩施工,在一般工程施工中较为少见，故不能引起参建单位的足够重视，致使在施工前未能对承压水地层可能造成的危害采取防范措施，在施工中如突遇该情况时,往往手足无措,不能及时、正确的应对和处理，从而造成较大的经济损失.笔者认为有必要对承压水地层钻孔灌注桩施工工艺做如下浅析，以便以后遇到类似情况时有所借鉴和防范.

1承压水地层分类及不同地层对钻孔灌注桩施工造成的危害性

1。1承压水水头高度高出地面高程的情况

在施工前如不了解水文地质情况,未采取相应的防范措施，当钻孔钻至承压水地层时,承压水涌出孔口,承压水层内泥、砂、砾石流入孔内，随着涌水量的越来越大，造成塌孔现象，以致无法成孔。有的桩孔在掏出大量孔内坍塌物后勉强可钻至设计孔深，但在灌注混凝土时,当混凝土面高于承压水层后，随着混凝土浇筑面的逐渐上升，承压水不断顺桩将混凝土中水泥砂浆冲走或顺着上提的灌注导管上行，将导管周围水泥砂浆冲走而形成过水通道，过水通道带走的水泥砂浆会使桩身周围或桩心严重离析、冒水，导致承压水层上部桩体严重受损，成为废桩.

1。2承压水水头高度高于地面且上部地层有强透水层的情况

这种地层对钻孔灌注桩施工的危害性类同于第一种情况，但不同的是：该地层在造孔成孔时先表现为大量漏水，而当钻孔进入承压水层后则表现为涌水，混凝土灌注结束后,桩顶有可能不冒水，但桩周离析严重，顺桩周或桩心上涌的承压水经强透水层流走,导致承压

水层以上桩段严重受损，桩体仍成为废桩.

1。3承压水水头高度低于地面，但高于地下水位线且上部有强透水层的情况

在这种地层段施工时时常会出现漏水、塌孔现象,承压水引起的危害往往被人们忽视，当用承压水砂卵石层做为桩端设计持力层时,成孔后不会出现大的问题,但灌注混凝土时，在承压水层至强透水层段,桩周或桩心混凝土被冲出过水通道，造成严重损害,在混凝土灌注结束后不能及时发现下部桩身受损的程度，因而可能导致更多的病、废桩，造成更大的损失。

1.4承压水水头高度低于地下水位线的情况

这种地层对钻孔灌注桩施工一般无大的不利影响，成孔施工时一般会出现漏水，但对混凝土灌注及成桩质量没有影响。

2造成危害的原因分析

2。1勘察、设计单位对承压水给钻孔灌注桩施工可能造成的危害认识不足,勘察报告中对承压水的描述仅仅指出某层为承压水层，而缺少更详细的诸如水头高度、涌水量等指标的论证和说明，从而对施工失去了指导意义。

2。2施工单位缺乏在承压水地层对钻孔灌注桩施工的经验，对承压水可能造成的危害性认识不足，施工前不去查询有关的资料,导致在施工中对突然出现的承压水问题束手无策、没有任何防范措施。

2。3施工中发现承压水出现或已经造成危害时,不能及时作出正确的判断分析，没有及

时采取相应的补救措施从而导致危害的进一步加剧.

3可能造成危害的预防与处理措施

3.1预防措施

在施工前要详细查看勘察、设计报告,进行现场实地踏勘，熟悉地层及施工环境，对含有承压水的地层应了解其水头高度、涌水量等情况，分析对施工可能产生的影响及危害，拟定切实可行的技施方案和预防措施，并做好技术物资上的充分准备.

当承压水地层对施工可能有危害时，在成孔钻机选择上应避免使用循环钻机而选择无循环钻孔的冲击型钻机，并结合地质勘察报告与钻机特点,拟定具体施工方案。

防止承压水对钻孔灌注桩施工造成危害的主要方法是平衡其水头压力,使桩孔内水面低于孔口或地下水位，防止承压水从孔口溢出或从强透水层泄漏，其具体方法一般有以下3种。

3。1.1围堰填高法.填筑围堰，抬高桩孔位置，使桩孔孔口位置高于承压水水头高度。

3。1。2泥浆柱平衡法。使用泥浆钻孔,让泥浆柱形成的压力大于承压水压力,使承压水不至溢出孔口并保持0。50～1m的安全量.

即hγ浆＞［H+（0。50~1）］γ水

式中：h――孔口至承压水层深度；

γ浆――泥浆密度，应小于钻孔灌注桩施工规范要求;

H――承压水水头高度；

γ水――水的密度，一般取1kg/L。

使用泥浆柱平衡法施工时,必须使泥浆密度在钻至承压水层前至混凝土灌注完毕期间始终保持稳定，不能出现大的变化,防止钻孔结束后在混凝土灌注期间孔内泥浆发生沉降，上部泥浆密度下降较大而造成泥浆柱压力小于承压水压力。

3。1。3综合平衡法。当承压水水头较高，用泥浆柱平衡法无法满足要求、而围堰填高法成本又过高时，可采用两者相结合的方法来解决.

对承压水水头高于地面，且上部含强透水层的情况，应首先考虑对强透水层进行封堵处理,然后可采取上述3种方法处理.封堵方法可根据所用钻机类型确定，如采用冲击钻机成孔，宜采用粘土封堵；采用旋挖钻机成孔则宜采用套管隔离封堵。对于承压水水头低于地面且上部含有强透水层的情况,则可根据实际情况采取封堵透水层或用泥浆平衡法处理，使承压水不致向上涌出。

3.2处理措施

3。2.1灌注桩钻进时发生承压水涌出现象的处理措施。在灌注桩钻进过程中发现承压水从孔口涌出时，应立即停止钻进,查明承压水层位置、水头高度及涌水量等详细情况，同时,采用围堰接高护筒的方法提高孔口位置，使孔口位置高于承压水水头。待孔口不再向外溢水时，再采用上述预防措施进行处理。

3.2。2对于承压水层上部含有强透水层的处理措施。对于承压水层上部含有强透水层的情况，应采用封堵隔离的方法，即采用冲击钻机成孔、粘土隔离封堵的方法将强透水层与承压水层隔开。实践证明，在这种情况下此方法是最合理、最有效的方法。

4工程实例

位于黄河一级支流――洮河中上游地区的卓尼县录巴寺水电站永久跨河桥,地处承压水地段,其桥基设计为钻孔灌注桩基础。工程施工前，技术人员发现一钻孔（勘察孔)向外涌水，因此多次向建设单位提出该区承压水可能对钻孔灌注桩施工产生危害,并多次索要勘察资料或告知承压水水头高度，但因建设单位对此危害认识不足,只说没有这方面的资料,也不可能有承压水会影响施工,如发现承压水问题由建设单位负责。该桥基桩设计桩径1。30m，桩长26～34m不等，采用冲击钻机成孔.当河谷段某桩孔钻进至31m左右时,发现承压水从孔口大量涌出，孔内严重坍塌.因建设和施工单位经验不足，在此情况下，错误的采取了强行钻孔的方法予以处理。最终虽达到了设计孔深,并灌入混凝土，但在承压水段严重超灌,且灌出的桩桩周及桩心严重离析并向外冒水,被判为废桩，因此造成了严重的经济损失。该桩结束后,其余桩孔采用围堰填高法提高孔口高度,并与泥浆柱平衡法相结合进行施工，比较顺利的完成了剩余桩孔的施工任务。

5结语

综上所述,作者认为，承压水地层对基础灌注桩施工的危害是严重的、不容忽视的，如果预先采取了防范措施是完全可以避免的.希望本文能对基桩施工人员和此类项目的施工起到预防和借鉴作用。