摘要：在人工挖孔樁成孔施工過程中遇有非適應性巖土層的情況是普遍存在的，但如何既安全，又經濟將成孔施工達到設計的要求，本文就南京地區某工程5#、6#幢工程樁采用人工挖孔樁成孔遇有非適應性的巖土層成孔處理情況作一簡述，以供出現類似地質情況參考。
關鍵詞：人工挖孔樁,非適應性巖土層,成孔施工
一、工程概況
南京地區某工程擬建六幢小高層住宅樓，剪力墻結構，有地下室，箱式基礎，一層為架空層。原設計其地基采用先張法預應力薄壁管樁，因擬建5#、6#幢場地上空有高壓線，樁基施工時該高壓線暫無法遷移，大型機械無法進場施工，故設計變更為人工挖孔樁。
二、工程勘察報告顯示的巖土層結構分布特征(摘要)
擬建場地巖土層自上而下分述如下：
(1)雜填土;
(2)-1粉質粘土：灰黃、灰褐色。飽和、可塑，中壓縮性;
(2)-2淤泥質粉質粘土夾粉土：灰黃色、灰色，飽和，流塑，局部軟塑，中壓縮性。埋深2~10米;
(3)-1粉質粘土：灰黃色、黃褐色，飽和，可塑，中壓縮性;
(3)2粉質粘土：褐黃、黃褐色，飽和，可硬塑，中壓縮性。該層土底部夾有少量基巖風化巖屑;
(4)強風化長石石英砂巖、泥質粉砂巖：黃褐色、褐黃色、紫紅色，巖石風化強烈，，因富含地下水，大多已砂化，呈流砂狀，埋深20~25米;
(5)-1中風化泥質粉砂巖：紫紅色，巖石風化較弱，結構完好，巖芯呈短柱狀~柱狀，塊狀結構。
三、人工挖孔樁成孔與非適應性巖土層、地下水分析及施工方案
3.1 遇不良地質條件時人工挖孔樁技術的處理-理論分析
人工挖孔樁技術通常適用于淺基礎處理，在地下水位較低、具備土質承載力較高的粘性土、砂礫、卵石層以及強風化層的地區容易施工。近年來，由于人工挖孔樁技術的高承載力和便于施工的優勢，該技術得以在許多地區廣泛應用。然而，在遇到不良地質時，如何處理，一直是施工人員關注的一個難題。
3.1.1 地下水的處理
在深基礎施工的過程中，地下水是在采用人工挖孔樁技術時通常要面臨的一個問題。由于在挖孔樁施工中,需要穿越雜填土、淤泥質粉質粘土、砂土層等, 經常會遇到開挖坍塌現象, 造成護壁困難。特別是在含水層中，由于人工開挖時含水層中的水的平衡狀態被打破，導致周圍的靜態水流入到孔中。在施工的時候，需要將水排出，給操作帶來不便。
在排水的時候需要具體問題具體分析。如果地下水量不大，可以選擇潛水泵抽水并同時進行開挖施工，在成孔后澆筑相應段的護壁砼;如果地下水量較大且挖孔樁不太深，而用施工孔自身水泵抽水時不易開挖，此時可以考慮在場地四周合理布置統一的輕型管井以便降水分流。此外，如果地下水量較大，同時挖孔樁又較深，此時采用上述的方法不能有效的解決成孔的問題，需要從施工順序考慮起，在對周圍的樁孔抽水的同時，采用類似于沉井的方法對護臂進行施工。這個時候，需要注意保證每次的開挖量不要過大，控制在10到20厘米之間。每開挖一次就將護臂下沉一次，下沉的時候需要三臺油頂均勻布置且同時作用以保證護臂能垂直下沉。在護臂下沉就位以后，停止挖孔，及時澆筑已下沉段的護壁砼。
3.4.2 流砂和淤泥質土層的處理
在施工過程中，如果遇到細砂、粉砂層地質，加上地下水的作用，就容易形成流砂。流砂會影響施工的質量和安全性，因此，有必要探討在遇到流砂的情況下，如何處理以保證施工得以安全和順利的進行。
如果流砂情況不嚴重，通常可以采取的措施是減少每次開挖深度，如將開挖深度縮短為0.5米，并及時對護臂進行混凝土灌注，減少挖空壁的暴露時間。如果流砂的情況較嚴重，此時可以采用下鋼套筒的辦法，同時減少開挖深度。套筒安裝后立即支模澆注護壁混凝土。
此外，在施工的過程中，還經常會遇到淤泥質土層等軟弱土層。對此，可以利用木方、木模板等支擋，同時縮短每一次的開挖深度并及時澆筑混凝土護臂。支擋的木方、木模板等要沿周邊打入底部不少于0.2米深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置，互相反向交叉，能達到很好的支擋效果。
3.2 對于本工程的非適應性巖土層、地下水的分析以及施工方案
3.2.1 該擬建地區的地質工程勘察報告
1、(2)-2層為流塑狀態的淤泥質粉質粘土夾粉土，且水平和垂直滲透系數較高，此層為非適應性的土層，因(2)-2層埋藏較淺，施工時可降低井口標高。
2、(4)強風化長石石英砂巖、泥質粉砂巖，因富含地下水，大多已砂化，呈流砂狀，且埋深較深(20~25米)，對非適應的巖土層要預防在先，要針對不適應的淤泥層、流砂層擬定施工方案。
3.2.2 流砂層、淤泥層施工方案：
1.鋼護筒護壁法
鋼護筒采用5mm厚鋼板切割拼裝而成。鋼護筒的整體剛度較差，拼裝大孔徑的樁孔護壁尤其如此，因而只適宜用于流砂、淤泥層厚度較小的樁孔。具體做法是根據樁孔中需要護壁的上口和下口尺寸，在地面上將鋼板切割成一定形狀和大小的梯形等小塊，加工成適宜弧度，在兩側拼裝連接邊預留長方形連接孔，以便孔下螺檢連接并保證樁孔直徑。鋼護筒在分片下孔前要試拼裝，當樁孔將挖至流砂層上表面時，將鋼護筒分塊吊下，在孔下拼裝成型后繼續下挖，下挖過程中配以水泵抽水，邊挖邊使護筒下沉。上下兩相鄰鋼護筒就位后，在搭接縫隙處可填灌素混凝土，以增加接頭處密封性和縱向穩定性。
2.孔下預制鋼筋砼沉筒護壁法
流砂層厚度大的樁孔鋼筒所受壓力大，易變形，難以阻擋流砂，樁孔尺寸很難滿足設計要求，鋼筋籠下放困難，通過將砼沉井(沉管)加以改進，作為護壁。
本工程中無法在孔口外或加工廠預制套管，因為若要使樁孔尺寸不減小，預制套管便無法從孔口下放，為此提出在處理流砂層時，提前做擴大護壁，在孔下做砼內滑模套管，待此套管砼達到一定強度后，邊挖邊沉。關鍵有以下三點：其一，確定提前做大護壁的準確位置和合理高度，既要滿足順利通過流砂層的需要，又要避免因提前擴大頭高度過大，增加樁身砼的澆筑量。經分析和實施比較，提前擴大護壁高度在2m左右較為適宜，有利于孔下制作砼護筒的支模和澆筑砼及保證形狀的規則性;其二，預制砼護筒的外模支設既要保證砼護筒外壁的形狀尺寸和表面基本平滑，還必須在挖取砂層時保證其容易脫落，使之易于分離，并順利下沉;其三，因所穿越砂層流動性很大，故保證上下護筒的連接牢固和密封性十分重要，將上下兩節套筒的鋼筋用彎鉤連接，并在圈口做成企口連接，效果較好。
四、結論
本文以南京某地區的施工工程為案例，分析了在采用人工挖孔樁技術進行成孔施工時所遇到的問題，即在采用人工挖孔樁技術進行施工時，對于遇到非適應性巖土層應該如何處理。對此，本文對于實際的巖土層狀況進行了分析，對于流砂層和淤泥層的施工提出了相應的解決方案，即鋼護筒護壁法和孔下預制鋼筋砼沉筒護壁法，并對于兩種方法的具體操作給出了詳細說明。本文的研究為廣大的施工人員在今后的人工挖孔樁成孔技術施工過程中遇到的類似的問題提供寶貴的經驗，也有利于人工挖孔樁技術的不斷發展。
參考文獻
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