CN114351774A - 一种灌注桩塌孔的预测及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灌注桩塌孔的预测及处理方法，首先画出每层软土的快剪抗剪强度线，然后对每层软土选取三个点，按照每个点土的自重应力为第一主应力、泥浆侧压力为第三主应力，侧压力系数为1，画出三个点的应力圆，对每一地层确定是否塌孔及其严重程度，对于有塌孔风险的灌注桩孔位，在钻孔灌注桩成孔之前，以桩位的中心点为形心，布置搅拌桩孔位，进行搅拌桩孔位施工，采用泥浆护壁旋挖法进行中间的灌注桩作业。根据勘察成果能快速判定灌注桩成孔过程中是否塌孔及塌孔的分布范围，并对可能出现的塌孔情况或已出现塌孔的灌注桩，拟在其桩位周围布置搅拌桩孔位，进行地基预处理，可以有效防止成孔过程中的塌孔现象，确保灌注桩施工顺利及质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种灌注桩塌孔的预测及处理方法,特别涉及一种灌注桩在深厚软土地层中预测并防止塌孔的技术及施工方法，属于岩土工程领域，适用于特定地质条件下的灌注桩成孔技术及施工方法。
背景技术
钻孔灌注桩广泛应用于桩基施工中，当灌注桩在深厚软土地层中施工的时候，软土受到扰动，强度进一步降低，泥浆无法维持孔壁的稳定性，常常出现缩孔或塌孔的现象，施工前也无法判断灌注桩成孔过程中是否塌孔及塌孔的范围，影响钻孔灌注桩的成桩效率和质量。现有的冲击钻成孔改进措施如加长护筒、采用片石或砂类土回填、细化成孔工艺，存在打入、提出护筒困难、垂直度难以保证、流塑状的极软土中无法形成有效包裹体、施工难以控制等问题，尚不能保证在上述工况中成孔的有效性，在预测及防止塌孔这方面依然存在很大的技术和方法改进空间。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种灌注桩塌孔的预测及处理方法。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
一种灌注桩塌孔的预测方法，首先根据地质勘察资料画出每层软土的快剪抗剪强度线，然后对每层软土选取三个点，按照每个点土的自重应力为第一主应力、泥浆侧压力为第三主应力，侧压力系数为1，画出三个点的应力圆，判断每一地层确定其是否塌孔及其严重程度。
本发明还提供一种预防灌注桩成孔过程中塌孔的处理方法，在钻孔灌注桩成孔之前，以桩位的中心点为形心，布置搅拌桩孔位，进行搅拌桩孔位施工，搅拌桩施工7-14天后，采用泥浆护壁旋挖法进行中间的灌注桩作业。
优选的，根据搅拌桩、灌注桩的直径大小及软土力学性质以三角形、四边形或梅花形布置搅拌桩孔位。
优选的，所述搅拌桩孔位与灌注桩呈相交或近距离的空间位置关系。
优选的，所述搅拌桩孔位施工：选择低强度的水泥作为主料，适当掺合早强剂。使用螺旋钻头用于搅拌桩的施工，启动搅拌装机，破土钻孔，钻至地表下2米深度时，打开喷浆口，一边喷浆一边反循环并以1米/分钟速度下钻，直至预测塌孔的深度范围以下2.0米，并停留2秒钟后，一边喷浆一边正循环以1米/分钟速度提钻，上下钻的过程中钻杆一直保持高速旋转以保证搅拌均匀，直至地表下2米，依次施工完其它水泥搅拌桩。
优选的，所述灌注桩作业：打设钢护筒，要求内径比设计桩径大0.2米；设置泥浆池并制备泥浆，加膨润土，比重控制在1.2-1.3；采用旋挖钻孔作业。
本发明实施例的有益效果在于：本发明根据勘察成果能快速判定灌注桩成孔过程中是否塌孔及塌孔的分布范围，并对可能出现的塌孔情况或已出现塌孔的灌注桩，拟在其桩位周围布置搅拌桩孔位，采用低剂量水泥为主剂，进行地基预处理，并严格控制搅拌工艺及成桩质量，然后进行灌注桩施工，可以有效防止成孔过程中的塌孔现象，确保灌注桩施工顺利及质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明梅花形布孔示意图；
图2为本发明三角形布孔示意图；
图3为本发明四边形布孔示意图；
图4为本发明搅拌桩搅拌头示意图；
图中标号：1灌注桩孔位；2搅拌桩孔位；3搅拌桩螺旋搅拌头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种灌注桩塌孔的预测方法，首先画出每层软土的快剪抗剪强度线，然后对每层软土选取三个点，按照每个点土的自重应力为第一主应力、泥浆侧压力为第三主应力，侧压力系数为1，画出三个点的应力圆，对每一地层确定是否塌孔及其严重程度。
本发明还提供一种灌注桩塌孔的处理方法，出现塌孔或已出现塌孔的灌注桩，在钻孔灌注桩成孔之前，以桩位的中心点为形心，布置搅拌桩孔位，进行搅拌桩孔位施工，搅拌桩施工7-14天后，采用泥浆护壁旋挖法进行中间的灌注桩作业。
参见图1、图2和图3，根据勘察资料，较厚软土在成孔过程中存在塌孔时，无法采用常规的加长套管、片石或砂类土回填解决塌孔现象的的地质条件下，应对桩周土预先进行地基处理。根据具体的地层情况选择合适的桩位布置方式，当地层极易塌孔时，应选择梅花桩或多边形桩位布置搅拌桩于灌注桩孔位旁；当地层部分存在塌孔时，可选择三角形或四边形布孔。
(1)根据勘察资料，分析成孔过程中塌孔的地层及范围；
(2)平整场地：将施工现场予以平整，并抛填片碎石或素土；
(3)搅拌桩位按照设计图纸放样；
(4)搅拌桩基定位调试：将搅拌机对准孔位并调试；
(5)进行搅拌桩孔位施工：选择低强度的水泥作为主料，适当掺合早强剂。使用图4所示的螺旋钻头用于搅拌桩的施工，启动搅拌装机，破土钻孔，钻至地表下2米深度时，打开喷浆口，一边喷浆一边反循环并以1米/分钟速度下钻，直至预测塌孔的深度范围以下2.0米，并停留2秒钟后，一边喷浆一边正循环以1米/分钟速度提钻，上下钻的过程中钻杆一直保持高速旋转以保证搅拌均匀，直至地表下2米，依次施工完其它水泥搅拌桩；
(6)灌注桩定位：搅拌桩施工7-14天后，将旋挖机对准孔位并调试；
(7)灌注桩作业：打设钢护筒，要求内径比设计桩径大0.2米；设置泥浆池并制备泥浆，加适量膨润土，比重控制在1.2-1.3；采用旋挖钻孔作业，钻孔过程中应及时做好钻孔记录、孔深、垂直度、泥浆比重的测量；清孔完成后下钢筋笼并进行浇筑作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种灌注桩塌孔的预测方法，其特征在于：首先根据地质勘察资料画出每层软土的快剪抗剪强度线，然后对每层软土选取三个点，按照每个点土的自重应力为第一主应力、泥浆侧压力为第三主应力，侧压力系数为1，画出三个点的应力圆，对每一地层确定是否塌孔及其严重程度。
2.利用权利要求1测得确定灌注桩塌孔的处理方法，其特征在于：出现塌孔或已出现塌孔的灌注桩，在钻孔灌注桩成孔之前，以桩位的中心点为形心，布置搅拌桩孔位，进行搅拌桩孔位施工，搅拌桩施工7-14天后，采用泥浆护壁旋挖法进行中间的灌注桩作业。
3.根据权利要求2中所述的一种灌注桩塌孔的处理方法，其特征在于：根据搅拌桩、灌注桩的直径大小及软土力学性质以三角形、四边形或梅花形布置搅拌桩孔位。
4.根据权利要求3中所述的一种灌注桩塌孔的处理方法，其特征在于：所述搅拌桩孔位与灌注桩呈相交或近距离的空间位置关系。
5.根据权利要求2中所述的一种灌注桩塌孔的处理方法，其特征在于：所述搅拌桩孔位施工，选择低强度的水泥作为主料，适当掺合早强剂。使用螺旋钻头用于搅拌桩的施工，启动搅拌装机，破土钻孔，钻至地表下2米深度时，打开喷浆口，一边喷浆一边反循环并以1米/分钟速度下钻，直至预测塌孔的深度范围以下2.0米，并停留2秒钟后，一边喷浆一边正循环以1米/分钟速度提钻，上下钻的过程中钻杆一直保持高速旋转以保证搅拌均匀，直至地表下2米，依次施工完其它水泥搅拌桩。
6.根据权利要求2中所述的一种灌注桩塌孔的处理方法，其特征在于：所述灌注桩作业：打设钢护筒，要求内径比设计桩径大0.2米；设置泥浆池并制备泥浆，加膨润土，比重控制在1.2-1.3；采用旋挖钻孔作业。
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