,从而将护筒底部及外侧大面积掏空,导致钢护筒失稳及周边地层塌陷。钢护筒失稳直接导致桩孔锁口崩溃,影响钻头无法上下正常作业,同时使孔口随时面临继续坍塌的危险,孔口周边作业存在巨大的安全风险,无法保证作业人员施工安全。周边地层的不断塌陷易导致钻机倾覆、桩孔偏位过大等严重后果。
22孔底沉渣过厚
砂层液化造成泥浆中含砂率增大,增加了桩孔砂质沉渣的清理难度及泥浆配置要求。清孔完成直至水下混凝土灌注这个过程的底渣沉淀以及钢筋笼对护壁的刮蹭也是沉渣厚度增大的原因。钻孔桩水下混凝土灌注过程中,依靠混凝土挤压导管内泥浆产生的冲击力使孔底沉渣翻涌上浮,若孔底沉渣过厚易导致孔底沉渣因重量过大无法上浮或掺杂在混凝土之中,发生桩底沉渣大或夹泥的现象,导致后期沉降大或成桩质量不合格等问题。孔底沉渣厚度超出规范标准将导致以上两种质量问题,其中桩基础的大幅沉降将直接导致上部构造变形开裂,直接影响线路平顺及结构安全。
3质量控制措施
31注浆
液化地层钻孔施工的最大安全隐患在于其地层的振动流动性,要确保地层的稳定必须在防水和改善地层稳定特性两方面采取控制措施防止砂层液化。由于特殊地质特征造成施工现场必须选用冲击钻进行施工,主要预防措施采用了地表注浆的办法,即在桩孔钢护筒安装前对周边地质进行环形均匀注浆处理(如图1),注浆管前端穿过砂质地层进入底层岩层30cm以上,采用后退式分段注浆,分段长度为40~60cm,以确保桩孔周边整个液化地层的注浆渗透扩散效果。
桩孔孔位地质情况显示中粗砂层最大埋深深度一般为3~5m,且表层为素填土,注浆孔钻孔采用机械顶进成孔或钻机成孔,桩孔注浆采用后退式分段注浆,在孔口采用止浆塞进行止浆。注浆材料选用超细水泥单液注浆,浆液在地层中根据注浆压力大小表现为渗透扩散、劈裂扩散,对地层固结、防渗效果较好。注浆工艺流程:施工准备→测量布孔→制孔口管→安装孔口管→钻孔至设计深度→安装注浆系统制浆→注浆→效果检查→结束。施工时,水灰比控制范围:06:1~08:1,可根据现场地层富水情况适当调整。
注浆量计算公式:QПR2hα
(1β),其中:Q注浆量,R扩散半径,取08m,h注浆深度,α地层充填率,取07~08,
地层空隙率,取03~04,β损失率,取20。
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注浆压力取水压25Mpa。注浆速度取40Lmi
。钻孔及注浆设备根据注浆深度、注浆量、注浆速度等参数进行选取。
该工艺适用于砂层等软弱地层埋深较深r