嵌岩钻孔灌注桩入岩判定方法分析及应用

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  [摘要]根据工程服务的实践经验,提出了一套控制方法和应注意的指导工程监理和施工方岩钻孔灌注桩存在的诸多问题,具有实际指导意义的项目建设,提高产品质量和工程、提高调查服务水平的效率。
  [关键词]钻孔灌注桩; 嵌岩; 勘察;
  中图分类号:C61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)40-0182-01
  1 重视施工前试桩
  (1)明确调查报告对施工的重要指导作用,正确使用勘察报告。如果在勘探计划和剖面上正确地标出了桩的位置,就可以清楚地确定桩位的高度与勘探孔的高度之间的关系。
  (2)督促监理人员及时、细致地进行退浆观察和炉渣取样工作。进岩前,应开始取样,并采用一定比例(不超过0.5米)的细筛,取样、清洗、包装、标记深度,观察纸浆的颜色变化。
  (3)督促监理人员及时记录钻井液,如跳变、噪声等,特别是速度的变化。最好是记录每小时的进尺,当钻头剧烈或进尺缓慢时。
  检测桩是非常重要的,它是了解地质条件、施工条件、了解工程难点和解决问题的重要环节和手段。确定钻井速度、岩屑比、确定已知井眼岩石入渗条件等参数是一个必要步骤。
  为了使试验孔和试验桩达到试验效果,应选择测量孔附近(最佳组合)的桩孔作为试验桩。其次,应在强、中风化岩界面附近仔细分层取样,观察岩性、形状、颗粒大小、软、硬、切削特性等,并记录钻井速度。探测孔内同一风化岩石的顶部边界深度、岩石中风化岩屑的比例、渗透率等数据与等效深度无关。
  通过桩的试验可以确定岩石的组成、判定方法和标准。同时,结合基岩的硬度和桩基试验数据,合理地提出了施工设备(如钻机型式、型号、功率、扭矩等),可事半功倍,为后期大型施工奠定了坚实的基础。
  2 施工期入岩判定方法
  2.1 施工交底
  在施工过程中,除调查报告外,还应注意施工中存在的问题,并应重视初步的岩巷确定方法的初步标准,施工期应进一步改进。同时,要强调监理在建设工程监理、控制和指导中的作用。
  2.2 入岩综合判定方法
  由于基岩含水层是深埋于地下,波动大,很不均匀,结构,结构复杂,具有明显的不确定性,并用上碎石层和强风化基岩的影响,以及施工机械、施工工艺、人员素质、管理等因素。单一方法均难以准确判定入岩位置, 故应采取综合判定方法。具体应兼顾以下3方面。
  2.2.1 勘察报告是入岩判定的重要依据
  对于嵌岩桩,勘探孔间距一般控制在24米,所以横剖面图和顶板等高线的中等风化岩石(地层),以及基岩颜色、硬度、抗压强度、波动趋势,完整的描述,接头的断裂和裂隙发育,上碎石土层和强风化层厚度在报告中描述的。它具有非常重要的指导意义。
  建议将桩位和高程与水平剖面图有效地结合起来,并根据勘察报告确定各桩的深度。根据实际工程中的钻井平台反射、泥岩取样,进一步验证了巷道的位置。根据钻井资料可判断井眼。根据地质剖面插值或基岩等值线图可初步确定非钻孔。
  如果施工条件与调查报告基本一致,则可直接进入中风化基岩。如果有偏差,建议的岩石决策偏差在钻孔桩或接近桩的范围内1米以内,建议钻孔之间的岩巷偏差在10%米或2米以内,否则相关单位应进一步确认。
  2.2.2 根据泥浆颜色及返渣取样判定
  根据调查报告中的岩石初始构造位置,进入返渣泥浆的岩石取样和观测。取样应该是连续的,也就是说,在每个深度取岩心样品,并用标签标注深度。工程施工中基岩的颜色和硬度应与监理施工明确,基岩的颜色与上覆岩层明显不同。
  与砾质土和强风化岩不同,中风化岩岩屑具有均匀、新鲜、坚硬、棱角锋利、无氧化边等特点。从理论上讲,如果在岩石样品中有新的岩屑和泥浆返回时间被清除,那就意味着此时遇到了新的岩层。随着钻头的深入,新岩石的组成将逐渐增加。
  至于极软的岩石,如粘土砾石,当砂砾被磨成碎片时,它的基质成分就被磨掉了。一方面要注重侦察报告和钻速,还要对采样进行加密。由于岩性极为柔软,如果仅发现个别砂岩和碎屑碎片,岩石样品可被视为中等风化岩石。
  2.2.3 根据钻机反应及进尺速率等判定
  由于岩土性质的不同,钻机的入岩反应普遍比较明显。有振动、弹跳、剧烈反弹、进尺明显减慢等现象。这也是判断岩石入口的一个更明显的标志。
  施工应与试验桩资料相结合,详细记录岩石入渗速率的变化,以便得到与现有设备相对应的介质风化基岩速度的大致范围,以指导施工。
  当钻头进入强风化硬质岩石层,钻具跳动非常强烈,中风化基岩的跳动,反弹比强风化层更强,且规模明显比全强风化层速度较慢,和令人窒息的现象较为普遍,在进入中风化层。当看到这些情况时,要注意避免中风化岩界面的缺失。
  根据经验,中风化基岩,共同gps-10钻机通常是小的因为它的功率小,一般不超过15 ~ 20厘米,一些坚硬的岩石,和钻井可能只有2 ~ 5厘米/小时的速度有明显差异,钻进强风化和适度风化岩。例如,宁波大榭和魏佳的Yland地块安置工程,介质的速度较低的风化岩石一般不超过15厘米/小时时,gps-10型钻孔机、硬质合金三翼钻头,和快2齿轮钻较硬岩斑岩,如果进尺超过20厘米/小时,一般认为是一个强大的风岩。
  对于软岩,应每隔10厘米测量进尺速度。根据宁波市Jiangbei区电子商务智能城工程中的三块试验堆(泥质粉砂岩和泥岩)的记录,强风化岩石钻进速度为3.8~5.5厘米/ min,中风化岩的速度小于2厘米/分钟。
  结果表明,当渗透速率小于2 cm/min时,可分为中风化岩。根据勘察报告,结合泥色和板上反射,较好地解决了巷道围岩问题。
  2.3 综合判定需注意的问题
  (1)综合运用以上3种方法。如果3种方法确定岩石入渗深度基本相同,则可以直接确定风化基岩。若有异常,应进一步分析原因。如果有机器拆卸等因素,仍有例外,可以通过现场调查或多点分析来识别。对于复杂情况,与调查报告有很大出入或意见分歧时,应使用钻孔岩心检验。
  (2)在大面积桩基施工初期,应处理试验阶段岩石进入的初步判定标准,并进行进一步的检验和改进。为适应工程机械和相关人员的素质,适应工程现场,应建立一个全面的中风化基岩综合评判标准。
  (3)强风化岩石与中风化岩之间的实际边界往往是过渡性的。对于中等风化岩石,应根据矿渣对岩石中风化岩屑的比例加以重视,并通过预试桩进行确定。
  (4)钻孔前应检查每一桩,不论钻机是否正常,钻体是否完好。在测量钻速时,应注意钢丝绳的松弛状态,防止出现舞弊现象。在控制渗透率的标准时,类型、钻头类型和速度应一致。
  (5)由于调查单位不仅考虑岩性,而且考虑岩体的完整性,往往将发育的介质风化岩石确定为强风化岩石。然而,钻孔灌注桩施工中不能考虑岩体的完整性,这就导致了对勘探与施工界面认识的差异。针对这种情况,调查、施工、业主、监理等各方都应努力理解矛盾,解決矛盾。
  (6)勘察工作还应强调基岩上部可能存在不良工程问题,如大石块、基岩软弱夹层、基岩陡坡等。
  结束语
  嵌岩钻孔灌注桩施工时, 设计侧往往要求桩尖进入一定深度的中风化岩层。决定是否进入承重层是非常重要的。如果判断不准确,不仅会影响工程造价,而且会影响单桩承载力,甚至造成工程结构安全隐患。根据工程实践经验,从勘察的角度总结了嵌岩灌注桩成岩的基本方法,并提出了应注意的问题。岩巷测定方法也可归纳为如下公式:“一次报告、两次跳动、三次岩样、四次速度试验”,以提高测量单位的工程服务水平。
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