贵州轻工职业技术学院花溪新校区一组团建设项目施工二标段桩基施工方案特殊地质处理修改详解

贵州轻工职业技术学院新校区一组团建设项目施工二标段贵州轻工职业技术学院新校区一组团建设项目施工二标段 特殊地质旋挖钻孔桩处理方案特殊地质旋挖钻孔桩处理方案 第一章第一章 编制依据编制依据 1.贵州轻工职业技术学院花溪新校区一组团建设项目设计 文件； 2.《岩土工程勘察报告》 ； 3.《建筑桩基技术规范》 （JGJ94-2008） ； 4.《贵州建筑岩土工程技术规范》 （DB22/46-2004） ； 5.《贵州建筑地基基础设计规范》 （DB22/45-2004） ； 6.我公司技术装备力量及有关管理规定； 7.相关规范强制性条款。 第二章第二章 工程概况工程概况 一、工程概况 贵州轻工职业技术学院花溪新校区一期工程教学一组团位于贵 州省贵阳市花溪区党武乡，是由轻工职业技术学院投资筹建， 深圳市 勘察研究院有限公司负责勘察，贵州省城乡规划设计研究负责设计。 本标段总建筑面积为 75973 平方米，本工程地质情况分部为回填土， 红粘土，强风化灰岩，中风化灰岩。设计要求持力层为中风化灰岩， 桩端嵌入持力层 500mm 即可，桩基采用旋挖钻孔灌注桩基础。 二、场地工程地质情况 1.地形地貌 场地地处溶蚀残丘——低山内， 微地貌单元为溶蚀残丘地貌， 场 1 地原始地形向东南方向倾斜， 第四系覆盖土层较薄。原始场地经开挖 和回填后，现场地形较为平缓。 场地平整后地貌 2.地质构造 场地底层岩性为三迭系下统大治组灰岩， 底层倾向 230 度，倾角 7 度，岩层单斜产出。 3．岩土构成 根据《地勘报告》揭示情况，场地内岩土构成至上而下为：素填 土、红粘土、三迭系下统大治组灰岩。现分述如下： ①素填土（Qml） ：黄褐色，由粘土夹灰岩块石回填，灰岩块石粒 径大小不等，结构松散，厚度 0-20.1 米； ②红粘土(Qel+dl)：黄色，土质均匀，呈带状分布于场地中，软塑 红粘土分布于溶槽溶洞内，厚度 0-9.5 米； ③三迭系下统大治组灰岩(T 1d):灰色，按风化状态分为两个亚单 元层： 2 （1）强风化灰岩：岩体破碎，岩芯砂块状，分布于基岩表层， 厚度 0-12 米； （2）中风化灰岩：薄至中厚层状，结晶结构，岩体节理裂隙发 育，岩体较破碎，岩质较软。 4.岩溶 场地基岩属碳酸盐岩石， 主要发育的岩溶空隙主要表现为浅表顺 层裂隙溶洞，所钻探的 374 个钻孔中遇岩溶的钻孔 82 个，钻孔遇岩 溶率为 22%，场地基岩面起伏较大。 3 第三章第三章施工进展情况及存在问题施工进展情况及存在问题 （一）施工进展情况 我标段从 2012 年 6 月 15 日至 7 月 27 日（除不可抗力因素外正 常施工历时 42 工作日）累计完成 229 根桩（设计方量 4089.16 立方 米） 。 已完桩基工程量统计表 工程名称：贵州轻工职业技术学院新校区一组团建设项目施工二标段桩 基工程 序单设计工程实际工程增加工 项目名称超量概率备注 号位数量数量程数量 1桩芯填混凝土 C25 2回填混凝土 C15 m³ m³ 4089.16 0 0 0 0 5 6818.982729.82 808.23 413.77 818.69 16.5 808.23 413.77 818.69 16.50 100% 16.17% 16.17% 25.11% 90% 3二次钻进（回填混凝土） m³ 4二次钻进（塌孔、补勘） m³ 5埋设钢护筒t 说明：比例为出现增加工程数量的桩基数量与已完桩基工程数量比 主要由于不良地质导致旋挖钻孔施工工效降低， 其不良地质主要 表现为以下几种方式： ①根据地勘报告揭示情况，施工场地多为高填方区，且填方 深度基本大于 10 米，最高填方达 20.1 米； ②填方区域回填料多为岩石，其中掺杂部分较大粒径的岩 石，几乎没有粘土，即填方范围表层及中间层空隙较为发 达，以致旋挖钻孔施工无法采用泥浆护壁； ③该场地岩溶较为发育 （二）施工存在问题 根据我标段设备配备数量及《已完桩基工程量统计表》 中关于增 加工程数量统计情况直接反映出施工工效相当低、混凝土严重超方、 塌孔及补勘导致的二次钻进工程量较多、 特殊地质处理措施费用（含 回填素混凝土、回填后二次钻进、下钢护筒等）较大，占已完桩基数 量比例较大等几方面的问题。 施工中常见问题见附图。 6 孔口坍塌 无法形成稳定护壁 7 第四章第四章处理方案处理方案 （一）成立技术攻关小组 为保证我标段桩基施工顺利进行， 我公司根据现场实际情况成立 技术攻关小组，对岩溶发育区及高回填区桩基施工进行技术指导。 攻 关小组由公司总工 程师任组长，公司技术、工程部门有丰富的岩溶 区桩基施工经验的人员及指挥部技术人员组成。 组长： 副组长： 成员： (二)处理措施 1.常规处理措施 我标段结合地勘报告及我单位类似地质经验， 制定不良地质常规 处理措施如下表： 机械成孔特殊地质处理针对性措施统计表 工程名称：贵州轻工职业技术学院新校区一组团建设项目施工二标段桩基工程 序存在问 地质原因分析针对性措施 号题 回填区域多为不同大小粒径的灰岩块石，基本没有粘土， 导致旋挖钻孔施工时块石中裂隙较大、较多不能保持泥 浆护壁水头，只能采用干挖成孔即施工工艺只能为无护回填部分粘土后 1 壁旋挖成孔灌注桩。钻孔施工时，无护壁支挡回填未稳二次钻进 定的松散层，周边松散层及渣土受扰动坍塌，使钻孔桩 孔径扩大，导致混凝土灌注超方。 砼严重 施工场地岩溶较为发育，按地勘报告揭示岩溶比例为 超方 22%。且勘探孔直径为 100 ㎜，桩基最小桩径为 1000 ㎜ 最大为 2000 ㎜。在如此岩溶发育的施工场地，地勘对实 回填部分粘土后 2际地质情况的揭示程度远远不够。主要由于成孔后桩径 二次钻进 范围与侧壁周边溶洞腔体的隔离体厚度不足以抵抗混凝 土灌注对其的压力，以致混凝土在挤压垮隔离体后，混 凝土流入溶洞腔体内导致超方。 塌孔及回填区域填料主要为不同大小粒径的灰岩块石，缺少粘 补勘导土固结，且在无护壁旋挖成孔灌注桩施工过程中，钻头掺粘土回填后二 3 致的二扰动到孔壁上较大的孤石，导致上部护壁松散层及渣土次钻进 次钻进无支撑，发生孔壁整体坍塌 8 备 注 4 工程量 较多 由于地质勘探孔径与桩径差异较大，且场地岩面起伏较 大，导致钻进至地勘报告揭示的设计要求深度后桩端并 非全岩或入岩深度不满足设计要求，需回填后对该孔进 行地质补勘。 旋挖钻进过程中，针对即将出现孔壁坍塌孔位及溶洞腔 体高度小于 1.5 米的孔位采用低标号素混凝土回填 回填补勘后二次 钻进 5回填后二次钻进 6 7 8 9 回填区域填料主要为不同大小粒径的灰岩块石，缺少粘 土固结，且在无护壁旋挖成孔灌注桩施工过程中，钻头 回填低扰动到孔壁上松散层及渣土若继续钻进必将导致孔底以 标号素上 2 米范围内孔壁整体坍塌的孔位。 混凝土钻穿地勘报告揭示溶洞腔体高度小于2 米的侧壁竖向溶 洞顶板后采用低标号混凝土回填灌满溶洞腔体后二次钻 进。 回填区域填料主要为不同大小粒径的灰岩块石，缺少粘 土固结，且在无护壁旋挖成孔灌注桩施工过程中，钻头 扰动到孔壁上松散层及渣土若继续钻进必将导致孔底以 钢护筒 上大于 2 米范围内孔壁整体坍塌的孔位。 跟进 钻穿地勘报告揭示溶洞