[发明专利]卵石层砂岩地质条件下的立柱桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立柱桩成孔的施工工艺，特别是涉及一种在砂岩卵石层地质条件下的立柱桩成孔施工方法。

背景技术

兰州某工程是兰州乃至整个西北地区的地标性建筑，主楼高度250m，为西北地区第一高楼。工程位于市中心繁华地带，周边邻近城市主干道和多幢民宅建筑，道路下有多条市政管线，周边环境保护要求较高。项目一期基坑面积约为20100m2，基坑周边延长米为558m，地下四层，开挖深度最深为23.6m，是整个西北地区最深基坑。该工程场地土质较差，土体含砂量大。工程浅部粉砂层和卵石层颗粒间细颗粒填充物普遍缺失，含泥量小，渗透系数大，透水性强；其下为砂岩层，该层具有“遇水软化、扰动后强度降低，特别是有水情况下扰动后强度急剧降低”的特征，且该层分布全场地，埋深较深。本工程的立柱桩桩孔穿透粉细砂层和卵石层，桩孔底处于砂岩层之中。

本工程施工采用地下连续墙结合内支撑的支护形式，是西北地区首次采用内支撑体系的基坑工程，内支撑体系需要立柱桩做竖向支承，相应的也是西北地区首次采用立柱桩的工程。该工程地层和东部沿海地区有显著差异，主要是卵石和砂岩等地层为主，目前在西北地区卵石和砂岩地层中进行立柱桩施工的实践几乎没有。随着城市建设逐步的由东向西推进，以后西北地区的类似工程会越来越多，为了适应地下空间深层化发展的趋势，并为了适应越来越高的环境保护要求，结合工程特定的环境及条件，需要开发一种能满足西北地权砂岩卵石层地质条件下的立柱桩成孔施工方法，以满足今后工程建设的需要。

发明内容

本发明是要提供一种卵石层砂岩地质条件下的立柱桩施工方法，该施工方法能实现在砂岩、卵石层的地层中进行立柱桩成孔施工。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种卵石层砂岩地质条件下的立柱桩施工方法，具体步骤是：

（1）选择优质膨润土制备泥浆和钻进

泥浆比重控制在1.15～1.25g/cm3，粘度控制在20～30s，砂率不大于2.5%；钻机就位，泥浆制备后开始钻进，钻进时原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加以液压力作为钻进压力，初钻压力控制在90Kpa，钻速先慢后快，开始每次进尺为40～50cm，进尺5米后，每次进尺控制在70～90cm；

（2）上部填土层钻进

采用挖土钻头钻进，粉细砂层采用双底板捞砂钻头钻进，当钻进到卵石层中时先用螺旋钻头将其搅松，再用旋挖筒取渣，当钻进到砂岩层时采用嵌岩短螺旋钻头钻进，并配合用双底板捞砂钻斗清渣；

（3）坚硬土层钻进

控制钻进速度，用低速度进尺，当钻孔中遇到大漂石时，采用大漂石抓取钻对漂石进行处理‘

（4）当钻至设计标高时用清底钻头对桩端沉渣进行清理。

上述钻进过程中保证孔内泥浆面始终保持高于护筒底面，并配备除砂机用以改善循环泥浆质量，增强泥浆的携砂能力，同时根据土质情况调整泥浆配方和比重，在卵石层钻进时，控制钻进速度，提高泥浆比重和粘度，并加大水头。

本发明的有益效果是：本发明能解决砂岩卵石层地质情况下成孔困难的问题，通过在不同土层选择合适的钻进设备，合理调整和控制钻进参数，减少卵石层中易缩径的影响，减小坚硬地层桩孔容易倾斜的问题，减小孔底沉渣厚度，并保证钻进过程中土体的稳定性，且其施工振动小，噪声低，对环境影响小。该发明对西北地区深基坑施工技术起到推动、促进作用，提升西北地区建筑业的绿色技术水平，以期更好地为城市建设服务。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

砂岩层具有“遇水软化、扰动后强度降低，特别是有水情况下扰动后强度急剧降低”的特征，再基于卵石层在成孔时容易缩径的问题，可知，如果没有一种切实有效的砂岩卵石层成孔施工方法，在成孔的过程中孔周土体极易出现坍塌等不稳定的情况，很难保证成孔的质量。