浅谈桩基工程中遇斜岩处理技术

摘  要：遇斜岩后进行纠偏处理是桩基工程中的一个难点，当前虽然有很多技术措施可以用来处理该问题，但其各有特点，需要结合工程实际进行选择应用。本文在深入研究斜岩成因及各种处理措施特点的基础上，结合拟建柳州市莲花大道工程论述了改进临近孔外钻孔法和回填石料重复冲进法在遇斜岩纠偏施工过程中的施工步骤，希望能够为类似工程项目提供理论指导及工程经验。

关键词：桩基工程;遇斜岩纠偏处理措施;施工步骤

中图分类号：TU473.1  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）03-0000-00

桩基工程中最常用的施工技术是钻孔灌注桩技术，这种技术是公路、桥梁、房屋建设等各种基础设施建设过程中的基础性施工技术，其具有很强的适应性，在各种复杂的地形地质条件下都能发挥重要作用。采用钻孔灌注桩施工技术处理桩基时，会遇到斜岩等特殊情况，斜岩处理是一项公认的施工难题，其不仅影响工程进度还对施工安全和质量产生一定影响。因此研究桩基工程钻孔灌注桩中的遇斜岩处理技术具有一定的工程价值。

本文阐述了在拟建柳州市莲花大道建筑工程项目中，进行桩基工程钻孔灌注桩施工时遇斜岩后采用改进临近孔外钻孔法和回填石料重复冲进法进行施工的过程，希望能够为类似工程提供理论指导。

1项目背景

拟建柳州市莲花大道工程位于柳州市北部，整个工程项目设计有桥梁11座，桩基为嵌岩桩，共454根。工程沿线只有少部分地段为较平坦路面及低丘缓坡，大部分地段为陡峻山体和深切冲沟。沿线的基岩岩性为：二叠系下统茅口阶（P1m）含泥灰岩、硅质灰岩夹泥岩、泥岩、页岩。

2斜岩成因及常用处理措施

斜岩通常是因为在桩基施工过程中遇到岩层软弱不均或岩、土交界面不平整或遇较大孤石而产生的，遇斜岩后，钻机无法平稳进行钻进，导致孔位偏斜，垂直度偏差超过规范要求的1%桩长，因此出现质量问题。

在斜岩地层发生偏孔后，要采用技术措施进行纠偏。斜岩地层偏孔的纠偏方法主要有两种思路：一是依靠桩锤冲击消除孔内斜岩面，如扫孔、回填石料重复冲进等;二是依靠爆破方法消除孔内斜岩面，如密集钻孔法、水下爆破法等。作者根据工程经验，综合考虑安全性和可操作性，认为在工程项目中有以下几种常用的遇斜岩处理措施。

2.1回填石料重复冲进法

对于严重偏位的桩孔，且偏孔段较深时，可采用回填石料重复冲进的方法进行纠偏。回填石料一般选用直径约为0～50cm的石料或粘土，先用小冲程击实回填料，在击实过程中注意测量桩锤进深，若进深快速增大则表明填料在下陷填充底部空隙或挤进孔底软弱部位，此时需要补填填料。填料击实后则须采用大冲程冲击，以便将回填的石料与斜岩一同冲碎。重复上述过程，直至偏孔已修正为止。

此法宜配合梅花锤使用，适用于岩面倾斜角度较小，以及偏孔位置深度较大的情况。在使用过程中需要注意及时更换合金外扩锤牙。此法应用广泛，但是工作周期长，采用不当可能会延长工期。

2.2回填素混凝土法

这种方法与回填石料重复冲进法类似，只不过回填的是与岩层强度等级相近的素混凝土，待混凝土强度达到要求后，重新进行钻孔。素混凝土是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言的，由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、外加剂等按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成。

这种方法对于遇斜岩地层偏孔的纠偏有一定效果，只是由于原材料的价格导致造价比较高，会抬高工程成本，且周期长，容易出现塌孔等风险。

2.3密集钻孔法

采用密集钻孔法时，需要准确测出偏孔处斜岩的位置、高点及低点的深度等，在孔口搭设钻机（一般采用地质钻）操作平台，按预先布设好的孔位将斜岩钻成蜂窝煤状。孔位应布设在斜岩高点一侧，边缘钻孔应尽量贴近护筒边缘，布孔面积至少应占三分之二以上，钻孔深度应为孔内斜岩低点处深度。孔距理论上越密集越好，工程实际应用上一般采用8～15cm的净距。

此法常与回填石料重复冲进法配合使用，在钻孔完成并破坏了斜岩的整体性后，再回填石料重复冲进以达到修正偏孔的目的。此法常用于岩面倾斜度较大的场合，但是在偏孔部位深度较大的情况下，钻孔的效率低，不好控制。

2.4水下爆破

水下爆破适用于任何形式的斜岩，常常是借助于爆破器材（炸药）的爆炸冲击力对周围斜岩机械做功，达到偏斜岩面出现松动、粉碎的目的，消除偏斜岩面，保障后续施工顺利进行。此种方法，安装水下爆破导管时，需要在泥漿下完成，炸药放置的难度较大，危险性较高;且爆破后容易扩孔或塌孔，引发施工质量问题;同时，采用此种工法审批程序较为严格、现场管控难度大，增加了施工的复杂性，从而在一定程度上增加了工程成本。

2.5临近孔外钻孔法

这种方法主要应用在岩面倾斜度较大、孔内不适合钻孔的情况。采用这种方法，一般将钻孔选在孔外岩面较高一侧，用地质钻机钻一排孔，孔眼直径一般为100-150mm，孔眼间距50cm，钻孔范围为超出桩基0-1m范围内，钻孔深度为钻至斜岩面较低一侧深1m。可根据现场实际情况进行调整，如图1所示。利用孔外孔眼破坏斜岩面的整体性，然后再在桩基孔内回填石料，重复冲进以达到修正偏孔的目的。

这种纠偏方法纠偏效果显著，施工工期、质量、造价、安全性均易于控制，具有良好的工程应用价值。

3本工程项目斜岩处理措施施工步骤

在拟建柳州市莲花大道工程项目中，由于工程沿线特殊的地形地貌，综合考虑施工过程中工期、质量、造价、安全性控制等要求，对临近孔外钻孔法进行改进后用于对斜岩桩基进行纠偏，并采用回填石料重复冲进法对桩基进行施工。采用这种工法，主要的施工步骤如图2所示。

3.1確定斜岩面参数

桩基在施工过程中对疑似斜岩存在的桩基经详细阅读资料后，初步确定倾斜岩面位置、深度及斜岩方向，根据现场桩基实际钻孔资料及岩层形成机理和岩层分布特点绘制地层布置图，以确定桩基现场斜岩面状况。经设计、监理、勘察、施工等各方会商后，组织力量进行选定合适的方案进行施工。

3.2选定钻机参数及布孔眼

在施工前，认真研究斜岩面各项参数，按照既定方案选取施工用具，包括各种型号的钻机和钻具，一般选用回转钻进钻机（在轴心压力作用下的钻头用回转方式破坏岩石的钻进），在准备的过程中需要核对好钻机和钻具的型号、参数，避免准备差错。在桩基钻进过程中，遇到斜岩后，首先需要停止钻进，然后根据现场实际情况在桩孔周围布孔，利用地质钻机破坏斜岩面的完整性。

3.3地质钻机就位

在使用地质钻机钻孔之前，根据确定的施工现场斜岩面参数及选定的钻机及布孔参数安装地质钻机，按照地质钻机使用说明书以及图纸对地质钻机进行安装，并准确地确定钻孔中心，确保钻孔机性能良好。安装好钻孔机后，需要利用千斤顶对钻杆的位置进行调整，对钻杆进行精确定位。

3.4钻进至预定深度后停钻并移开钻机

地质钻机钻孔时，需要牢牢固定好钻孔机，不得出现钻杆晃动或不稳现象。要根据钻孔深度控制好钻孔机的速度，一般钻孔深度在4m以内时，钻孔机速度控制在2m/h最佳;钻孔深度超出4m以后，就要根据当地的地形地质条件控制钻孔机速度，一般控制在3m/h左右。为保持岩心的天然状态，要采用冲洗液进行冲洗，冲洗液通常为清水。当钻进到斜岩层范围时，工作人员要对钻进的压力进行控制，使钻机的钻进速度维持在合理的范围内。

通过以上操作，可以破坏斜岩面的完整性。此时，停钻，并移开钻机。

3.5桩基孔内回填石料并重复冲进

待桩基孔外孔眼钻进工作完成后，在桩基孔内回填石料，重复冲进，对桩孔偏位进行纠偏处理，保障下一阶段施工的顺利进行。

3.6注意事项

在进行桩基孔外钻孔的过程中要始终对桩基孔进行泥浆循环，保证泥浆比重在规范允许范围内，避免因泥浆比重过小造成塌孔现象发生。

4结语

在桩基工程中进行钻孔灌注桩技术施工时，会遇到斜岩等特殊情况，对斜岩处理有多种技术方法，每种方法都有具体的应用条件，并且对整个工程项目工期、质量、安全、成本的影响都不同。本文分析了斜岩的成因，并总结了常见的斜岩处理措施。通过具体的工程项目，即拟建柳州市莲花大道工程左线3号桥11#-2桩基在施工过程中在入岩5m后出现严重偏孔现象，在多次回填石料及素混凝土后仍无法进尺后，选择改进临近孔外钻孔法，孔外钻孔结束后桩基钻孔进尺趋于正常。

本文对遇斜岩后的纠偏措施进行论述，发现改进临近孔外钻孔法通过破坏斜岩岩面完整性来处理斜岩，不仅纠偏效果良好，还保证了工期，取得了良好的经济效益。希望本文的研究对类似工程有借鉴意义。

参考文献

[1]郑家全.钻孔灌注桩的施工方法及施工阶段质量控制[J].中国新技术新产品，2016（4）：112.

收稿日期：2019-06-13

作者简介：李栋（1987—），男，山东青岛人，本科，工程师，研究方向：道路与桥梁。

Discussion on Inclined Rock Treatment Technology in Pile Foundation Engineering

LI Dong

（China Railway 16th Bureau Group First Engineering Co.， Ltd.， Shunyi Beijing 101300）

Abstract： Deviation correction after encountering inclined rock is a difficult point in pile foundation engineering. Although there are many technical measures to deal with it， each has its own characteristics and needs to be selected and applied in combination with the actual project. Based on the in-depth study of the origin of slant rock and the characteristics of various treatment measures， this paper discusses the improvement of the method of drilling near the hole and the repeated intrusion of backfilled stone in the process of rectifying the slant rock based on the proposed Liuzhou Road project in Liuzhou The construction steps are expected to provide theoretical guidance for similar engineering projects.

Keywords：pile foundation engineering; deviation-correcting treatment measures for inclined rock; construction steps