钻孔灌注桩在滑坡治理工程中的应用探讨

陈春阳

湖北省地质局水文地质工程地质大队 湖北 荆州 434020

随着现代科技的进步，钻孔灌注桩施工技术被越来越多地应用于建筑领域，其具备的优势是：不仅能够大大提升基础施工的灵活性，减小基坑开挖的面积，还能够显著降低对基础土体的压力，使其能够满足当今社会对高质量、高精度、高安全的建设要求，因此，钻孔灌注桩施工技术已经成为当今建筑行业最受青睐的技术之一。随着科学技术的发展，钻孔灌注桩技术已经得到了广泛的应用，它采用机械钻孔的方式，将钢筋笼安装到桩孔内，形成坚固的桩基，既能够有效防止土体滑塌，又能够有效支撑边坡，大大提升了施工的质量与效率。因此，被广泛地应用于建筑工程的桩基工程中。

1 钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩的施工方法因其简便、高效的特点，得到了桩基工程的普遍应用 。但是，由于其施工步骤复杂，需要进行精确的定位、机械操作、钢筋、混凝土配合，因此，为了确保桩的质量，必须严格控制和检查整个施工过程，并采取有效的措施。

1.1 钻孔灌注桩技术的内涵

“钻孔灌注桩”技术可以有效地利用多种方法，如机械钻孔、钢管挤压、混凝土、钢筋等，精准地构建桩孔，从而获得更优良的结构性能，大大提升了工程的质量，有助于更有效地完成项目。钻孔灌注桩具有显著的优势：施工噪音极低，振动影响极小，而且桩的直径比预制桩的直径还要大，因此，它能够更好地适应各种施工环境，有效地减少施工过程中的噪音和振动，从而保证后期建设的高质量。

1.2 钻孔灌注桩技术的应用价值

钻孔灌注桩技术是一项具有重大意义的建筑施工方式，它既能为企业创造巨大的经济利润，又能确保施工的安全性。此外，由于其具有较高的灵活性，可以根据实际情况对其进行适当的调整与改造，以满足各类项目的需求。采用钻孔灌注桩技术施工，不仅可以极大地缩短施工时间，而且还可以节省费用，同时还能保证施工的质量。此外，该技术还具备多项优点，如桩基与地表土壤的牢固连接，基础的强度和稳定性，从而为后续的建设提供了坚实的基础。

2 钻孔灌注桩技术在滑坡治理工程施工中的优劣

2.1 优点

2.1.1 安全性能良好

安全是建筑施工的基础，因此，我们必须采取有力的措施，加强钻孔灌注桩的管理，以提升它的抗压、抗损、耐久性，以达到最佳的结构性能，并且可以有效的满足建筑物的需求。钻孔灌注桩的优势显而易见，它可以提供稳定、精确、高效的灌注，以确保混凝土的质量和安全。

2.1.2 施工效率高

钻孔灌注桩技术的优势在于其灵活性和多样化的施工方式，使得施工过程更加顺畅、节省时间，同时也为企业带来更多的经济收益。此外，该技术的操作简便，可以满足多种地质环境的要求，使得施工更加高效、节约。

2.1.3 对环境影响小

钻孔灌注桩施工技术在环境适应性上表现出色，其施工过程中的噪声和振动极低，可以有效地减少对周围环境的破坏。但是，为了发挥钻孔灌注桩的潜力，我们还需要进一步完善施工技术、选择合格的原材料，并且严格把关各项施工流程，确保施工质量达到规范标准[1]。

2.2 缺点

2.2.1 地理选择性强

在具体的施工过程中，所使用的钻孔桩设备属于大型的施工设备，本身的重量和体积就较大，相对于施工环境的选择性较强，而一般发生滑坡的地理环境都属于山区，交通很不方便，对于施工设备的运输和使用就会有一定的困难，特别是一些地形崎岖的山区中，钻孔桩设备运进施工现场的难度非常的大。

2.2.2 造价高

不同于一般的滑坡治理工程，运用钻孔灌注桩的滑坡治理工程施工成本非常的高，在施工过程中，使用钻孔机械设备的成本相对比较的高，因此，致使整个治理工程所花费的施工成本也相对比较的高，因此，在具体的滑坡治理工程中，对于钻孔灌注桩的使用也需要经过专业的勘察和评估后才能选择，避免造成一些施工资源上的浪费，提高了施工成本。

2.2.3 滑坡治理工程设计的抗滑桩以矩形桩为主

目前的钻孔设备适宜钻进圆桩，当前并没有成熟的一次性机械成矩形孔的施工工艺和设备，如何施工还需要研究。

3 钻孔灌注桩在滑坡治理工程中的施工技术

3.1 钻孔灌注桩在施工中容易出现的问题及预防措施

3.1.1 塌孔

必须采取一些有效的预防措施。首先，应该根据当地的地质状况，精确控制所使用的泥浆浓度；其次，应该加强对钻井过程的监督，特别是对于地下水的管理。一旦发现孔壁崩溃，应该及时采取补救措施，将其恢复到正常状态，并将砂子和粘土进行混合，以确保安全。

3.1.2 缩径

预防措施：获得更优的钻孔结果，建议使用带有保径装置的钻头，它们的直径必须满足成孔的要求，并且需要定期进行维护和更换。此外，在钻入容易变形的孔段时，还需要调整泥浆的稠度，通过不断地上下扫描的方式，来增加孔的尺寸，从而获得更好的效果。

3.1.3 桩孔偏斜

预防措施：为了提高施工质量，必须确保钻机的安装牢固可靠，机架垂直，并且定期对钻头、钻杆的连接进行检查与校准，以确保其精确无误。此外，在操作过程中，应当严格控制钻进的速度，尽可能采取较慢的运行速度。在这里，必须确保没有任何障碍物阻挡了钻井。如果发现了倾斜的钻孔，我们必须调整钻井的速度，逐渐增加深度，并不断重新开始钻井。

3.2 施工技术要点

3.2.1 施工准备

设备进场之前，清除场地杂物，平整夯实，确保能够承载工作静、动荷载的工作压力，规划好进场道路线路，保证钻孔及起吊机械设备能安全出入，合理布置施工现场，提供充足的水源，以保证钻孔灌注桩施工顺利开展。

3.2.2 合理选择机械设备

滑坡治理工程的钻孔桩为嵌岩桩，桩径较大，且嵌岩深度远大于建筑基桩，桩孔入岩之前都是在滑坡堆积体内钻进，易发生塌孔、卡钻和埋钻，因此在考虑道路场地状况的前提下尽量选择钻进能力大的设备。为保证顺利钻进往往要下入长护筒，需要配备跟进式护筒钻具和相应的起拔设备。现场配备履带式起重机，钢筋笼的转运安装吊放可一次性完成。

根据不同地质条件，参照下表选取不同类别的钻头进行施工：

表1 钻头施工进度

3.2.3 泥浆制备

泥浆的主要成分包括水、粘土以及其他物质，它可以帮助钻渣悬浮，让钻头得到冷却，润滑钻具，同时还可以为孔壁提供一个保护，以免出现孔塌的现象。因此，在配置泥浆的过程中，必须根据实际施工情况，精准控制其稠度，以免影响排渣的能力，降低护壁的效果。当泥浆浓度过高时，它将大大减少钻头的冲击力，从而导致钻进速度显著下降。

3.2.4 护筒埋设

为了确保安全，必须在孔口处安装一个牢固的钢护筒，它的顶部应当比地面高出30cm，而且直径也要比设计的桩径大20cm。因此，必须先进行预钻，然后将孔的中心位置精准地标记在孔的底部，以确保安全。接下来，需要将护筒安装在坑内，并精确地确定它的圆心位置。为了实现这一目标，可以使用十字线将其固定在护筒的顶部或底部，并通过调整它的高度来使其与钻孔的中心位置完全重合。最后，还可以使用水平尺或锤球来检查，确保它能够竖直放置。在护筒周围，应当采用对称、均衡的方式进行回填，并且采用分层夯实的方式，以确保保护筒不会发生偏斜。此外，为了方便泥浆的循环，应当在护筒的顶部设置30cm、20cm的出浆口[2]。

3.2.5 钻孔

为了提高钻井的精度，可以使用跳挖法。这种方法可以有效提高工作效率，并且可以按照不同的时间段进行持续的钻井。在钻井过程中，需要注意泥浆的流失、钻井的速度、钻头的振动和噪音等因素，以便更好地识别地层的变化。还可以收集渣样，并将它们记录在钻井记录表中，最后与设计数据相结合，创建地质剖面图。

在钻井过程中，特别重视对泥浆液位的监测，及时补充水分以确保液体一直处于护筒内。如果发现浆料突然大量流失或者护筒下沉，必须立即提起钻头，以便确定孔内的状态，并采取措施，如增加护筒、调整泥浆粘度、回填后再进行钻井等，以防止塌陷、堵塞和埋入钻头等意外。

在现场，桩深度需要经过两次验收：首先，在钻进岩土分界带时，监理、业主和设计单位将会对土层厚度进行检查；其次，在成孔后，将对嵌固段长度和全孔深度进行验收。

3.2.6 清孔

清孔的目的是为了在施工的过程中，将钻孔中的一些沉积的钻渣和泥浆及时清理干净，从而保证孔底的干净整洁，因此清孔是非常重要的一道工序。

终孔后，下钢筋笼之前，采用换浆法清孔，控制泥浆的比重和砂粒含量，并且孔底沉渣厚度不超过 5cm，从而达到清孔的目的。为了确保孔内的沉渣不超出规定的要求，先采用捞沙斗将孔内的泥沙清除，然后再进行换浆处理，保证钢筋笼下放到位。

完成钢筋笼吊放和导管安装后，为了更有效地灌注混凝土，采用气举反循环法进行二次清孔。通过空压机的压缩空气，经过安装在导管内的风管送入桩孔，使得高压气体与泥浆混合，形成一种密度低于泥浆的浆气混合物，由于其比重较小，随着气体的流动，它会上升，产生一种负压，从而推动下层的泥浆也上升，最终达到灌注混凝土的目的。经过气体动力的协同推动，混凝土被精确地填充到桩孔中。通过持续的补浆，将泥浆和空气完美地混合，形成一个具有较快的流速和较大的流量的反向循环，使得混合液持续地往上推进，同时，由于导管的直径比外径更细，能够更加有效地将沉淀物从其中抽取，最终安全地排放到户外。

通过使用气举反循环清孔技术，能够显著提升返浆的速率，有效地处理掉渣滓。另外，通过将送风管安装在导管中，能够减少拔出风管时与钢筋笼之间的摩擦，从而保护泥浆护壁不会受到破坏。此外，这项技术的生产过程也相对简单，操作起来也很方便。

监理工程师应对孔深和沉渣厚度进行检查，如果符合规定，应予以批准。在此基础上，迅速灌入混凝土，以便进行后续工作。

3.2.7 钢筋笼制作和吊放

钢筋笼根据工程设计提前分段制作，因此，为了保证施工的质量，在钢筋笼下放前，要严格的保证钢筋笼的质量，特别是在使用前的一些防锈措施，一定要做好相应的防锈处理，因为在钢筋笼有了锈斑后，对于质量是有一定的影响的，因此，为了保证钢筋笼的施工质量，必须做好相应的防锈处理。在安装钢筋笼之前，必须严格遵守设计和规范的要求，确保钢筋的尺寸、长度、规格和数量都符合标准。桩身检测管固定在笼内，随钢筋笼分段安装下放。在验收时，必须特别注意吊环的长度是否与底梁的标高一致，以确保钢筋的安装位置与设计要求相符。在钢筋笼吊装前，必须特别重视焊接质量，一旦检查发现不符合标准，就必须进行补焊。钢筋笼分段吊装时，要保证每个接头对接连接到位，确保钢筋结构完整性的关键在于对接头质量的精确把控。

3.2.8 桩身砼浇筑

在灌注桩之前，应该对孔底的沉淀物进行测量，并将其彻底清除，以确保桩的质量。为此，通常采用水下导管灌注法，导管直径在25-30cm之间，并且埋设深度应该控制在2～6m之间，以确保桩的质量。此外，还应定期检查孔内混凝土的位置，并及时调整导管的埋设深度，以确保桩的质量。如果桩的长度较大，则应该适当增加导管的埋设深度，以确保灌注过程的连续性，避免出现断断续续的情况。在灌浆过程中，应定期检查孔内混凝土的高度，并准确控制导管的上下移动。在上下移动的过程中，要保证导管的轴向垂直，并且要处于中间位置。如果在上下移动的过程中发现钢筋骨架被卡住，可以先将导管旋转，让它从框架上解开，然后再将它移回钻孔的中心。为了确保桩顶混凝土的强度符合设计要求，在最后一次灌注时，应确保桩顶超灌高度不低于0.8m，并在凿除浮浆后进行检查。

为了确保混凝土的质量，每个桩都必须保证有两组试样，其中，桩长超过20m的桩必须保证有3组；而对于较大的桩，如果需要浇筑更久的话，则必须有4组[3]。

3.2.9 桩检测

通过严格的检测，聘请专业机构来评估桩的质量。这些机构使用了先进的技术，如超声波、低应变等，来确保桩的完好无损，并满足设计要求。如果没有通过这些检测，就不能使用它们。

3.2.10 冠梁施工

通过安装钢筋混凝土冠梁，可以将桩头连接起来，增强其抗滑性能。

4 结束语

钻孔灌注桩适用于各种地质条件，目前在各类建筑桩基工程中都得到了广泛的应用，在滑坡治理中钻孔灌注桩技术也具有显著的优势，本文将总结其施工方法和质量控制方法。为了确保钻孔灌注桩施工的规范性和安全性，必须严格按照设计方案进行施工，并对施工过程进行有效控制。质量控制在钻孔灌注桩施工中扮演着至关重要的角色，它不仅是整个施工过程的核心，也是监督的重点。