钻孔灌注桩孔壁稳定性分析

摘要

旋挖钻孔壁的稳定性直接影响到钻孔灌注桩的质量，尤其是在松散地层中，这是施工中难以控制的一个环节。通过对案例工程的调查，发现孔壁的破坏特征主要是由孔口围岩的破坏和沉降引起的，桩壁的强度不同。主要原因是：充填层力学性能差、套管深度短、泥浆浓度低、注水不足、重型汽车动载荷的影响、施工过程中钻头进尺大、举升速度快造成的负压。为了解决这一问题，提出了以下控制措施：夯实填土层、增加套管长度、及时注水、全过程加入泥粉、缩短孔与罐体混凝土的间隔时间，实践证明，这些控制措施保证了桩孔的质量。针对钻孔灌注桩钻孔壁的稳定性，利用钻孔壁土的应力数学模型分析钻孔壁土的应力状态，研究土的物理性质、钻孔桩泥浆、地下水埋深等因素对钻孔壁稳定性的影响，用最小孔径和最大泥浆埋深的概念判断钻孔壁的稳定性。在弹性理论的基础上，采用摩尔-库仑屈服准则，建立了孔壁稳定条件的计算公式。由于成孔后的卸荷作用，孔壁在侧向力和有效竖向应力作用下产生的塑性区会导致桩孔收缩或孔壁塌陷，砂土地区孔壁的稳定性主要表现为孔壁塌陷。商品混凝土厂商提供的混凝土必须符合《公路桥涵施工技术规范的有关规定2011版》的规定，其中包括最小水泥用量275公斤、碱含量1.8公斤以下，氯离子含量小于规定值，并且搅拌机后台水泥存储罐内的水泥必须保证温度降低至60度以下才可使用。一旦开始灌注混凝土必须保证混凝土连续进行，为此提醒厂家作好相应的准备工作，如运输时间较长时必须采取技术措施保证到场混凝土符合灌注要求，施工现场不得采用直接加水办法加大坍落度，避免造成混凝土不足问题。桩基施工开始前必须对施工人员进行技术交底和安全交底工作，并且参与施工的人员具备相关资质的要求，未经培训的工人不得进入现场施工，所有进入现场的人员必须佩戴安全帽，冬季施工容易出现结冰问题，井口必须做好防滑处理。钢筋笼的加工在钢筋加工场进行，并在钻孔完成前通过运输车辆运到桩基位置处，主要各个钢筋笼须事先验收通过并做好标记，防止用错。