永州樁基工程地質(zhì)與基樁工程質(zhì)量

1、永州樁基工程地質(zhì)與基樁工程質(zhì)量摘要：本文通過筆者在永州從事工程管理二十多年來的工作經(jīng)歷總結(jié)，歸納出了該地區(qū)根底工程地質(zhì)情況和基樁施工存在的質(zhì)量問題。關鍵詞：樁基；工程地質(zhì)；基樁；工程質(zhì)量1前言隨著我國橋梁和高層建筑的開展，樁基工程越來越多的作為一種常用的根底形式而被廣泛采用。有資料顯示，全國年用樁量已達600萬根以上，這一數(shù)字已足夠反映樁基工程的地位和重要性。雖然樁根底是一種常用的根底形式，但由于地質(zhì)情況和使用條件的復雜多變，給廣闊設計、施工、監(jiān)理、檢測人員對樁基工程質(zhì)量的控制和管理帶來了一些難題。因此，研究工程地質(zhì)對樁基工程的質(zhì)量控制就變得尤為重要，總結(jié)和歸納某一地區(qū)的工程地質(zhì)情況對該地區(qū)樁

2、基工程的設計、施工、檢測工作也就具有了非常重要的指導意義。筆者有幸在永州工程建立界工作二十余年，曾先后從事施工、勘察、設計、教學等方面的工作，對永州地區(qū)的工程地質(zhì)情況有了一定的理解，現(xiàn)將它作一歸納，以與大家商討。2地質(zhì)地層與基樁施工永州地區(qū)的地質(zhì)地層主要為灰?guī)rD和、白云質(zhì)灰?guī)r、薄層泥灰?guī)r、紅層、坡積粘土、含白膠泥老粘土主要分布在湘江兩岸、礫石層、砂層等。見表12.1結(jié)晶灰?guī)r、白云巖，其承載力大，但有裂隙發(fā)育、地下水、溶洞碳質(zhì)灰?guī)r溶洞發(fā)育較差，泥盆系灰?guī)r溶洞發(fā)育較好等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，另外還有較大斷層，如零陵區(qū)主要為北北和北東向斷層，零陵區(qū)從七層坡、大旅社、徐家井一線斷，裂促使溶洞發(fā)育。原零陵卷

3、煙廠東西兩側(cè)有斷層，一是桃沖到原零陵卷煙廠西側(cè)有一較大斷裂，地貌特征明顯，另一是原零陵卷煙廠東側(cè)湘江岸至朝陽巖有一斷裂，溶洞較多。2.2薄層泥灰?guī)r泥頁巖為褐綠色時，應為中風化，其極限承載力標準值一般為3001000kN/2。深黑色時，其極限承載力標準值一般為20002500kN/2，冷水灘河東湘永路一帶均為此類巖石。2.3紅層、泥巖、泥砂巖。這類巖石在冷水灘河東雙洲路南端，育才路西側(cè)一帶較為分布，這類巖石尤其要注意其軟化系數(shù)問題，一般其軟化系數(shù)在0.20.3間，即其飽和抗壓強度極低。采用人工挖孔樁開挖樁孔后，樁底應立即用水泥漿封底，否那么極易出現(xiàn)軟化層，從而影響基樁底部承載力。該類巖石也極易引

4、起山體滑坡。2.4礫石層。承載力大小由礫石含量、礫徑、級配、密實度等因素決定。根本情況是冷水灘河東一帶其承載力較高，河西一帶承載力較低。人工挖孔樁穿越此層時，滲水大，極易塌方，多采用稻草充填井壁，即使用砼護壁，也無側(cè)摩阻力。機械樁不易穿越此層。2.5粘土。主要是由灰?guī)r風化成的紅色粘土組成，其承載力不大，另外還有白條紋的第四系老粘土，硬塑情況下可達700kN/2或更高，一般在300kN/2以上，但設計中多取200250kN/2，有較大地余地。粉質(zhì)粘土承載力實際上只有150220kN/2，但設計中多取200220kN/2，余地較少。零陵區(qū)三監(jiān)獄到老干所一帶均為此類。粉質(zhì)粘土的側(cè)摩阻力較大，一般可達

5、60kN/2以上。2.6回填土、素填土。五年以上的，其側(cè)摩阻力一般可達20kN/2左右，一年以內(nèi)的，其側(cè)摩阻力為負值。有大量巨石、木頭的填土，機械施工樁身質(zhì)量極易出現(xiàn)斷裂、縮徑等現(xiàn)象。3各種基樁常見的質(zhì)量問題由于永州地區(qū)工程地質(zhì)的特征及施工工藝等因素的影響，各種樁常見的質(zhì)量問題主要有以下幾種：3.1人工挖孔樁。樁底部入巖少，或未入巖，擴底缺乏，有些樁底部巖石裂隙發(fā)育，夾泥嚴重；澆注砼時，拋片石；地下水大的情況下，不采用水下澆灌方法，用干砼壓填，其后果是樁頭浮漿多;有些基樁施工，其施工配合比達不到設計配合比要求，砼強度偏低;護壁方面，一般用砼護壁，可有側(cè)摩阻力，用磚護壁的，根本上無側(cè)摩阻力。側(cè)摩

6、阻力的預估有個簡單方法，不分土質(zhì)，取樁長2/3計算出面積，極限側(cè)摩阻力標準值取60kPa，計算結(jié)果是可行且較平安的。3.2夯擴樁。一般最嚴重的問題是夯擴料缺乏。施工工藝方面也有問題，主要是沖擊錘壓到鋼筋籠后，淺部出現(xiàn)縮徑，原因是鋼筋籠彎曲，砼未固結(jié)，必然出現(xiàn)外力擠壓樁身縮徑或膠結(jié)不良。軟硬地層交界處，樁身容易出現(xiàn)問題，這種情況下，樁距小于3DD為樁徑的，那么應跳打，一般不跳打那么多出現(xiàn)斷樁。成樁后，重型機器輾壓，尤其是成樁23天內(nèi)就輾壓，極易斷樁。3.3鉆孔樁。鉆孔樁的砼凝固慢，其原因是樁孔中泥質(zhì)成份高，當用泥漿鉆進時更為突出，一般砼中含泥量達12%，一般需要90d的時間，砼才能到達28d的正

7、常強度。鉆孔樁底部的砂包如用高強砼代替，那么樁底部承載力高，如用砂包，那么每根樁都有較厚沉渣，容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。偶見鉆孔樁在粘土層中有縮徑現(xiàn)象。3.4洛陽鏟樁。這種樁依樁底夯實與否，可分為兩類，夯實者，單樁承載力可達250kN以上，未夯實的，一般在120160kN之間，尤其是使用了機械振搗的樁，其承載力會偏高些。樁身一般上部好，中下部差，但未形成明顯界限，不易發(fā)現(xiàn)。4永州地區(qū)工程地質(zhì)情況及對基樁質(zhì)量的影響永州地區(qū)地處湖南南部，屬典型的喀斯特地形地貌區(qū)。區(qū)內(nèi)灰?guī)r廣泛分布，上覆土層厚一般缺乏10，但灰?guī)r地區(qū)溶洞、溶溝發(fā)育，基巖面起伏大，地下水豐富，且灰?guī)r中常有軟弱夾層存在，又常影響成樁質(zhì)量。我

8、們搜集了自1990年以來的86個工地2810根樁的資料，經(jīng)統(tǒng)計分析，認為灰?guī)r地區(qū)影響成樁質(zhì)量的工程地質(zhì)因素可歸納為四大類：一是淺層溶洞、溶溝。永州地區(qū)溶洞多為開放型，有粘土等充填物，部分為充水空洞。溶溝、溶槽的出現(xiàn)一般造成難于徹底清理樁底泥土，致使降低樁端承載力；二是起伏不平的基巖面?；鶐r面深度一般在510，但相鄰樁的基巖起伏那么一般可達15，個別到達8以上；三是不同巖性夾層。全地區(qū)廣泛發(fā)育的石炭、泥盆系灰?guī)r，主要為中厚層的結(jié)晶質(zhì)灰?guī)r組成，但夾有層厚25的薄層炭質(zhì)灰?guī)r或鈣質(zhì)泥巖。微風化致密的結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r一般承載力標準?k取40006000kPa。當樁端位于炭質(zhì)灰?guī)r或鈣質(zhì)泥巖上時，其承載

9、力將相差一倍以上;四是由于豐富的地下水，常造成樁身蜂窩、坍塌、樁底泥漿殘渣厚、混凝土離析等諸多缺陷，從而影響基樁承載力。5工程實例為了能更詳細地說明永州樁基工程地質(zhì)與基樁工程質(zhì)量的關系，現(xiàn)舉兩個工程實例加以說明。實例一：永州市地稅局辦公大樓，該工程地處冷水灘雙洲路，層高17層，框架構(gòu)造，總建筑面積92002，根底采用的是人工挖孔樁，樁底持力層為泥巖，經(jīng)巖土勘察計算，泥巖持力層滿足設計要求，樁基工程由409隊施工。試驗樁施工完成后，經(jīng)質(zhì)檢部門檢測，樁底部缺陷嚴重，基樁承載力達不到設計要求。為此，建立單位組織專家組調(diào)研論證，發(fā)現(xiàn)樁洞底部泥巖軟化系數(shù)相當?shù)?，僅為0.2，樁洞挖好后，洞底泥巖持力層一經(jīng)

10、水浸泡，其承載力大為下降。解決措施：樁洞完成后，立即在樁洞底部用高強水泥砂漿封底，并及時灌注混凝土，以盡量防止泥巖軟化，從而確保樁底持力層的承載力。這一處理后，經(jīng)檢測，主樓工程樁承載力根本到達設計要求，從而較為圓滿的完成了該工程的根底施工任務。實例二：永州市梅灣菜市場，該工程地處冷水灘河東沿江路，為框架12層，總建筑面積為136802。其根底采用人工挖孔樁，省煤勘三隊負責施工?；鶚冻至訛榛?guī)r，持力層以上有2030的破碎帶，地下水豐富，根底施工時，設有降水井同時作業(yè)，但仍未能控制好基樁施工質(zhì)量，根底工程完成后，經(jīng)質(zhì)檢部門檢測，約有一半基樁的承載力達不到設計要求，最后不得不進展補樁處理。6結(jié)語工程地質(zhì)條件復雜多變，千差萬別，對工程質(zhì)量影響也是復雜的、綜合的，對某一小范圍地區(qū)工程地質(zhì)的深化研究、分析，并總結(jié)和歸納出工程地質(zhì)要點，對于指導本