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浅谈液化地层钻孔灌注桩施工质量控制
作者:刘桂萍来源:《科技视界》2014年第10期
【摘要】本文简单阐述了砂质地层液化的原理,介绍了液化地层施工容易存在施工质量问题及隐患,以及相应的质量控制办法。
【关键词】液化地层;钻孔灌注桩;质量控制
1工程地质情况
青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程10标段线路起讫桩号K61901~K68400,线路整体位于鳌山湾西侧,临近海滩。本段场地地震基本烈度为六度,地震动峰值加速度为005g,地质地层自上而下主要由第四系全新统人工填土、全新统冲洪积层、上更新统冲洪积层、白垩系砂岩、煌斑岩、花岗岩组成。其中,第四系全新统海积层揭示为中粗砂,饱和,稍密为主,厚度为27m~32m。第四系全新统冲洪积层揭示为中粗砂,以长石、石英质砂、花岗岩碎屑为主,含少量砾石和黏性土,饱和,稍密,厚度32~39m。以上两种中粗砂层均属于可液化地层,深度均不大于4m,纵向影响范围960m,占全线148。受持力层地质坚硬影响,桩基施工无法选用振动较小的设备,均采用冲击钻进行桩基施工,钻头对桩孔的反复冲击振动造成了桩孔砂层液化,极大地增加了桩基的施工安全风险。液化地层桩基施工也是本项目前期施工的难点,具备了范围广、安全风险高、处理措施复杂的特点,对该工艺的改善有利于本项目的施工安全有序进行。
2砂层液化机理及危害
饱水砂土受到振动时,颗粒之间无内聚力或内聚力很小,受惯性力反复作用下,各颗粒处于运动状态,必然产生相互错动并调整位置,以便达到最稳定位置。孔隙度的减小产生剩余孔隙水压力,随着周期性的反复作用,剩余孔隙水压力会不断累积增大,最终导致砂土的抗剪强度降为零,完全不能承受外荷载达到液化状态,产生振动液化。随着孔隙水压力上升,产生上下水头差和孔隙水自下而上的运动,动水压力推动砂粒向悬浮状态发展,形成渗流液化。
21塌孔
桩基塌孔是液化地层施工较为常见的现象,也是一直以来困扰桩基施工的难题,主要表现在其突然性、危害性大及塌孔后的处理周期长且费用很高,往往需要进行回填重钻方能解决问题,大大的增加了项目的施工安全风险、成本和工期压力。
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钢护筒的埋设一般采用挖除护筒中心土的方式,护筒外侧周边重新回填粘性土或素填土进行夯实。若砂土层埋深大时,钢护筒埋设无法穿过整个液化层,底部位于中粗砂层中。在冲击钻钻进过程中,钻头对底部岩层的振动及桩孔内部泥浆反复的冲刷造成砂层液化流动r