1、貴州輕工職業技術學院新校區一組團建設項目施工二標段特殊地質旋挖鉆孔樁處理方案第一章 編制依據1. 貴州輕工職業技術學院花溪新校區一組團建設項目設計文件；2. 巖土工程勘察報告；3. 建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）；4. 貴州建筑巖土工程技術規范（DB22/46-2004）；5. 貴州建筑地基基礎設計規范（DB22/45-2004）；6. 我公司技術裝備力量及有關管理規定；7. 相關規范強制性條款。第二章 工程概況一、工程概況貴州輕工職業技術學院花溪新校區一期工程教學一組團位于貴州省貴陽市花溪區黨武鄉，是由輕工職業技術學院投資籌建，深圳市勘察研究院有限公司負責勘察，貴州省城鄉規劃設計研

2、究負責設計。本標段總建筑面積為75973平方米，本工程地質情況分部為回填土，紅粘土，強風化灰巖，中風化灰巖。設計要求持力層為中風化灰巖，樁端嵌入持力層500mm即可，樁基采用旋挖鉆孔灌注樁基礎。二、場地工程地質情況1.地形地貌場地地處溶蝕殘丘低山內，微地貌單元為溶蝕殘丘地貌，場地原始地形向東南方向傾斜，第四系覆蓋土層較薄。原始場地經開挖和回填后，現場地形較為平緩。場地平整后地貌2.地質構造 場地底層巖性為三迭系下統大治組灰巖，底層傾向230度，傾角7度，巖層單斜產出。3巖土構成根據地勘報告揭示情況，場地內巖土構成至上而下為：素填土、紅粘土、三迭系下統大治組灰巖。現分述如下：素填土（Qml）：黃

3、褐色，由粘土夾灰巖塊石回填，灰巖塊石粒徑大小不等，結構松散，厚度0-20.1米；紅粘土(Qel+dl)：黃色，土質均勻，呈帶狀分布于場地中，軟塑紅粘土分布于溶槽溶洞內，厚度0-9.5米；三迭系下統大治組灰巖(T1d):灰色，按風化狀態分為兩個亞單元層：（1）強風化灰巖：巖體破碎，巖芯砂塊狀，分布于基巖表層，厚度0-12米；（2）中風化灰巖：薄至中厚層狀，結晶結構，巖體節理裂隙發育，巖體較破碎，巖質較軟。4.巖溶場地基巖屬碳酸鹽巖石，主要發育的巖溶空隙主要表現為淺表順層裂隙溶洞，所鉆探的374個鉆孔中遇巖溶的鉆孔82個，鉆孔遇巖溶率為22%，場地基巖面起伏較大。第三章 施工進展情況及存在問題（一

4、）施工進展情況我標段從2012年6月15日至7月27日（除不可抗力因素外正常施工歷時42工作日）累計完成229根樁（設計方量4089.16立方米）。已完樁基工程量統計表工程名稱：貴州輕工職業技術學院新校區一組團建設項目施工二標段樁基工程序號項目名稱單位設計工程數量實際工程數量增加工程數量超量概率備注1樁芯填混凝土C25m³4089.16 6818.98 2729.82 100%2回填混凝土C15m³0808.23808.23 16.17%3二次鉆進（回填混凝土）m³0413.77413.77 16.17%4二次鉆進（塌孔、補勘）m³0818.69818.

5、69 25.11%5埋設鋼護筒t016.516.50 90%說明：比例為出現增加工程數量的樁基數量與已完樁基工程數量比主要由于不良地質導致旋挖鉆孔施工工效降低，其不良地質主要表現為以下幾種方式： 根據地勘報告揭示情況，施工場地多為高填方區，且填方深度基本大于10米，最高填方達20.1米； 填方區域回填料多為巖石，其中摻雜部分較大粒徑的巖石，幾乎沒有粘土，即填方范圍表層及中間層空隙較為發達，以致旋挖鉆孔施工無法采用泥漿護壁； 該場地巖溶較為發育（二）施工存在問題根據我標段設備配備數量及已完樁基工程量統計表中關于增加工程數量統計情況直接反映出施工工效相當低、混凝土嚴重超方、塌孔及補勘導致的二次鉆進

6、工程量較多、特殊地質處理措施費用（含回填素混凝土、回填后二次鉆進、下鋼護筒等）較大，占已完樁基數量比例較大等幾方面的問題。施工中常見問題見附圖。孔口坍塌無法形成穩定護壁第四章 處理方案（一）成立技術攻關小組為保證我標段樁基施工順利進行，我公司根據現場實際情況成立技術攻關小組，對巖溶發育區及高回填區樁基施工進行技術指導。攻關小組由公司總工 程師任組長，公司技術、工程部門有豐富的巖溶區樁基施工經驗的人員及指揮部技術人員組成。組 長：副組長：成 員：(二)處理措施1.常規處理措施我標段結合地勘報告及我單位類似地質經驗，制定不良地質常規處理措施如下表：機械成孔特殊地質處理針對性措施統計表工程名稱：貴州

7、輕工職業技術學院新校區一組團建設項目施工二標段樁基工程序號存在問題地質原因分析針對性措施備注1砼嚴重超方回填區域多為不同大小粒徑的灰巖塊石，基本沒有粘土，導致旋挖鉆孔施工時塊石中裂隙較大、較多不能保持泥漿護壁水頭，只能采用干挖成孔即施工工藝只能為無護壁旋挖成孔灌注樁。鉆孔施工時，無護壁支擋回填未穩定的松散層，周邊松散層及渣土受擾動坍塌，使鉆孔樁孔徑擴大，導致混凝土灌注超方。回填部分粘土后二次鉆進2施工場地巖溶較為發育，按地勘報告揭示巖溶比例為22%。且勘探孔直徑為100，樁基最小樁徑為1000最大為2000。在如此巖溶發育的施工場地，地勘對實際地質情況的揭示程度遠遠不夠。主要由于成孔后樁徑范圍

8、與側壁周邊溶洞腔體的隔離體厚度不足以抵抗混凝土灌注對其的壓力，以致混凝土在擠壓垮隔離體后，混凝土流入溶洞腔體內導致超方。回填部分粘土后二次鉆進3塌孔及補勘導致的二次鉆進工程量較多回填區域填料主要為不同大小粒徑的灰巖塊石，缺少粘土固結，且在無護壁旋挖成孔灌注樁施工過程中，鉆頭擾動到孔壁上較大的孤石，導致上部護壁松散層及渣土無支撐，發生孔壁整體坍塌摻粘土回填后二次鉆進4由于地質勘探孔徑與樁徑差異較大，且場地巖面起伏較大，導致鉆進至地勘報告揭示的設計要求深度后樁端并非全巖或入巖深度不滿足設計要求，需回填后對該孔進行地質補勘。回填補勘后二次鉆進5旋挖鉆進過程中，針對即將出現孔壁坍塌孔位及溶洞腔體高度小

9、于1.5米的孔位采用低標號素混凝土回填回填后二次鉆進6回填低標號素混凝土回填區域填料主要為不同大小粒徑的灰巖塊石，缺少粘土固結，且在無護壁旋挖成孔灌注樁施工過程中，鉆頭擾動到孔壁上松散層及渣土若繼續鉆進必將導致孔底以上2米范圍內孔壁整體坍塌的孔位。回填低標號素混凝土后二次鉆進7鉆穿地勘報告揭示溶洞腔體高度小于2米的側壁豎向溶洞頂板后采用低標號混凝土回填灌滿溶洞腔體后二次鉆進。回填低標號素混凝土后二次鉆進8鋼護筒跟進回填區域填料主要為不同大小粒徑的灰巖塊石，缺少粘土固結，且在無護壁旋挖成孔灌注樁施工過程中，鉆頭擾動到孔壁上松散層及渣土若繼續鉆進必將導致孔底以上大于2米范圍內孔壁整體坍塌的孔位。埋

10、設鋼護筒9鉆穿地勘報告揭示溶洞腔體高度大于2米的側壁豎向溶洞、橫向腔體溶洞頂板后采用護筒跟進。埋設鋼護筒2.針對性處理措施結合目前我標段施工進展情況及前期施工對地質情況的了解，經我公司技術攻關小組研討擬采用注漿的方案進行地基加固，達到穩定護壁的效果。（一）注漿施工方案此方案選用302#樁做實驗，滿足要求后全面使用。302#樁基樁徑1000，回填深度7.5米(實際回填深度)。在對樁中心的地勘孔清理后采用壓力注漿，注漿施工嚴格按以下方案控制：注漿鉆孔的注漿方式為前進式注漿和后退式注漿。為使漿液在巖層裂隙中均勻擴散，保證注漿質量，提高注漿堵水率，對于單個注漿鉆孔宜采用分段注漿方式。注漿段分段長度根據

11、巖層裂隙發育程度和涌水量大小而定。為實現分段注漿，可采用分段前進式注漿或后退式注漿兩種方式。分段前進式注漿宜用于裂隙發育或破碎巖層，其優點是堵水效果好，缺點是注漿鉆孔鉆進重復，工程量較大；后退式注漿宜用于裂隙不甚發育的巖層， 其優點是注漿鉆孔無重復鉆進，工程量相對較小。根據工程實踐，超前預注漿方式與段長可參考下表適當選擇。注漿方式與分段長巖層裂隙程度注漿方式注漿分段長（m）發育分段前進式 510較發育分段前進式 1015不夠發育后退式不發育后退式根據本工程特點，采取分段前進式注漿，分段長度10m。漿液擴散半徑與注漿孔布置、擴散半徑、水壓、裂隙寬度、水的滲透系數及注漿壓力有關，同時注漿質量要求在

12、規定的注漿范圍內以不出現空白區為原則，針對現場的實際情況，我們確定單孔注漿有效擴散半徑為1.5m，終孔間距為1.5m。注漿開孔不小于108mm，終孔不小于90mm。（二）注漿施工工藝1）注漿量的計算漿液的擴散半徑與巖層裂隙很難精密確定，注漿量的估算按下式進行：Q=An（1+）式中：Q總注漿量，m3；A-注漿范圍圍巖體積，m3；n圍巖空隙率，；漿液充填系數（0.70.9）；注漿材料損耗系數。設計中，n（1+）統稱為充填率，充填率見下表。充填率選用表序號圍巖地質條件充填率備注1裂隙帶232斷層破碎帶5103溶洞、巖溶發育帶20302）注漿壓力的選定注 算：根據注漿處地層深度計算P=KH式中：P-設

13、計注漿壓力（終壓值）（MPa）；H注漿處深度（m）；K由注漿深度確定的壓力系數，取0.023。根據注漿處地層深度計算，已知設計樁長最長35.0米，注漿深度按35米計算，P=KH=0.023×35=0.805MPa。注漿終壓為注漿壓力的1.051.2倍。因此注漿終壓力定為0.850.97MPa。3）注漿程序開孔(孔口管安裝)鉆孔下栓塞鉆孔清洗簡易壓水試驗灌漿(變換水灰比、壓力、漿材等)閉漿封孔拔管。水泥漿水灰比的確定：注漿水泥采用PO32.5水泥，水灰比為0.8:1-1:1。注漿膠凝時間的確定：根據壓水試驗確定。如進漿量大于300(l/min)，泵壓力長時間不升高，凝膠時間選用12分鐘

14、：如進漿量在100-300(l/min)，泵壓力穩定上升，凝膠時間選用34分鐘，如進漿量小于100(lmin），泵壓力升高較快，凝膠時間選用56分鐘，凝膠時間通過外加劑調節，外加劑采用水玻璃，按水泥漿：水玻璃=1：0.11：0.05配制。4）注漿標準單孔注漿結束標準：注漿壓力逐步升高至設計終壓，并繼續注漿10min；注漿結束時的進漿量小于20L/ min；檢查孔的漏水量每m小于13 升/min。全段結束標準：所有注漿孔均已符合單孔結束條件，無漏注現象； 5）注漿效果評定先做試驗孔，注漿效果檢查和評定通過時，全部采用注漿，達不到效果，應改用常規處理方案即下鋼護筒或回填混凝土。常采用的檢查方法：對

15、注漿過程中的各種記錄資料綜合分析，注漿壓力和注漿量變化是否合理，是否達到設計要求；鉆檢查孔取芯檢查注漿質量，檢查孔布置在開挖斷面中心處設檢查孔，每循環設23個檢查孔，觀察漿液充填情況。6）試驗結果302#樁基注漿后采用機械鉆孔施工，基本確保了護壁的穩定及樁基砼充盈系數的控制，達到預期效果。通過302#樁注漿施工，推定該場地的填充率如下：水灰比為：1:1；注漿水泥用量：13.2T；注漿水泥體積為：13.2/0.895=14.75m³擴散半徑內圍巖體積為：3.14*1.5*1.5*7.5=52.99m³；填充率：14.75/52.99=27.84% 首節護壁固結的回填片石片石填

16、方區域護壁第五章 經濟對比分析（一）處理方案的選擇如前所述貴州輕工職業技術學院新校區一組團建設項目施工二標段特殊地質旋挖鉆孔樁處理方式，有目前正在采用的：回填后二次鉆進（塌孔或補勘），回填低標號混凝土后二次鉆進，鋼護筒跟進；和擬采用的注漿施工方案。目前正在采用的方式為被動處理，即在旋挖成孔灌注樁鉆進過程中，針對出現的問題，采用相對應的方式進行處理；擬將采用的注漿方案屬于主動防治，針對特殊的地質情況，在事先便予以治理；現在針對這兩種處理方式進行經濟對比分析。（二）經濟對比分析1、被動處理1）直接處理費用根據第三章中的已完樁基工程量統計表，按設計工程數量測算單方樁基價格。序號項目名稱單位設計工程數

17、量實際工程數量全費用綜合單價小計（元）備注1樁芯填混凝土C25m³4089.166818.98494.511349923.29 2回填混凝土C15m³0808.23472.52381904.84 3二次鉆進（回填混凝土）m³0413.771458.42603450.44 4二次鉆進（塌孔、補勘）m³0818.69900736821.00 5埋設鋼護筒t016.510896.66179794.89 6合 計（元）3251894.46 單方處理價格（元/m3）795.25 注：此價格中未包含正常旋挖成孔灌注樁成孔費用。2）間接費用（施工降效）6月15日至6月

18、21日現場4臺旋挖鉆施工；6月22日至7月10日現場5臺旋挖鉆施工；7月11日至7月29日現場3臺旋挖鉆施工；累計168臺·天。按進場設備運行狀態及常規旋挖施工工效，每天每臺完成120延米進尺，按一米樁徑計算，同時考慮不良地質施工難度較大，允許降效30%，其理論方量為：120*168*3.14*0.5*0.5*0.7=11077.92m³；實際完成4089.16m³，每方施工降效損失為：（11077.92-4089.16）/0.785*737.44/4089.16=1605.55元。即被動處理每方經濟損失達：795.25+1605.55=2400.8元2、主動防治（注漿施工工藝）1）注漿量計算根據第四章關于注漿量計算公式Q=An（1+）A-注漿范圍圍巖體積