复杂地质钻孔桩施工技术关键性研究摘要：厦深线跨沿海高速特大桥主墩桥位地质情况特殊，破碎与完整岩体相间分布且岩体倾斜度大，施工过程中针对该复杂地质情况展开技术攻关，通过应用研究，形成了一套行之有效的施工技术，该技术能够解决类似复杂地质条件下所存在的钻孔施工难题。关键词：桩基；破碎带；倾斜陡立岩体；塌孔；偏孔Abstract:themansiondeeplinelargebridgeacrossthecoastalhigh-speedmainpiersthespecialgeologicalcondition,brokenandcompletewithrocksloperockmassdistributionandbig,andconstructionprocessaccordingtothecomplicatedgeologicalconditi第1页共17页onsontechnologyresearch,throughtheapplicationresearch,andformedasetofeffectiveconstructiontechnology,thistechnologycansolvesimilarundercomplexgeologicalconditionsoftheexistingboreholeconstructionproblems.Keywords:pilefoundation;Fracturezone;Verticaltiltrock;Holecollapse;Partialhole中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：1、概况厦深线跨沿海高速特大桥全长2170m，其中主跨为（50+85+50）m连续梁，主墩基础为钢筋混凝土基桩与承台的组合结构，基桩设计直径为2m,长度为60m,钻孔长度约65m。桩基施工过程中遇到了破碎与完整岩体相间分布，岩体倾斜陡立的复杂地质情况。这种地质情况在国内外桥梁基础以往的施工第2页共17页中也比较少见，以往即使有岩体倾斜情况，倾斜程度也并不高。岩体中存在破碎带、岩体陡立的地质条件对主墩大直径、大长度基桩钻孔极为不利。在桥梁基础前期试桩及最初几根基桩的钻孔施工中，经常发生在岩层中的塌孔情况，钻孔施工容易产生偏孔现象。在破碎带、倾斜陡立岩体中大直径、大长度钻孔的塌孔、偏孔问题属于桥梁施工专业性难题。基础位所在地层覆盖层厚度为22.4～25.8m，以粘性土为主。基岩主要为中硬变余粉砂质泥岩，岩石饱和单轴抗压强度为40～50MPa。岩体内发育有大量倾斜陡立的层间剪切、软岩等破碎带，形成了破碎与完整岩体相间分布、岩体倾斜陡立的复杂地质构造。桩位地质构造见图1。图1桩位地基地质构造图2、塌孔偏孔成因分析钻孔桩施工中塌孔必然首先发生在基岩破碎带位置，此后第3页共17页才有可能引起岩体脱空垮塌。破碎带是由岩体破碎后的散状碎石体构成。其稳定性差，在成孔过程中受土的侧压力作用易塌落。尤其是破碎带处于陡立斜坡上，其沿斜坡滑落的倾向性更大，更容易使孔壁发生塌孔。由于破碎带与完整岩体带相间分布，岩体倾斜陡立，钻机钻头从破碎带进入完整岩体带的过程中，开始阶段钻头与完整岩体层中只有小面积的局部接触，而钻头其他部分仍在破碎带中。由于破碎带抵抗能力小，岩体抵抗能力大，则在钻孔给进过程中，由于受力的不均衡，钻头的与其竖轴线垂直的横截面由水平状变为倾斜状，倾斜趋势与岩体斜坡一致。在这种情况下，由于岩体较硬，当钻头还未嵌入岩体较深，不能阻止钻头沿斜坡下滑时，则钻头就顺斜坡下滑，从而造成钻孔发生偏斜情况。因此，钻孔施工容易产生偏孔现象。3、关键的施工方法第4页共17页针对钻孔施工出现的塌孔和偏孔问题，经过探索、研究，施工中提出了相应的解决方法，形成了一套冲击钻机与旋转钻机联合成孔的特殊施工方法，成功解决了塌孔和偏孔问题。3.1冲击钻机与旋转钻机联合钻孔对于复杂地质下大长度、大直径基桩，应该采用大功率旋转钻机完成最终成孔；但利用冲击钻机配合其钻孔对防塌孔和防偏孔很重要，并可提高成孔效率。冲击钻机在浅层土体钻孔施工中成孔效率高，且不易产生偏孔及糊钻情况，而且冲击钻机冲孔对孔壁有挤紧作用，有利于防止塌孔；但是冲击钻机在深层土体中成孔效率很低。冲击钻机不易产生偏孔的原因是，冲击钻机破岩每次是在瞬间完成的，其总是先冲击岩层最高部分，冲击钻机在倾斜陡立岩体上每次冲击，在完成每一瞬间冲击后，其冲击能量已基本被消减，钻头即使下倾、下滑，也不会对岩体形成二次冲击，从而也就不会形成斜面孔壁，即冲击第5页共17页钻孔不容易产生偏孔现象；旋转钻机一般在浅层土体中成孔效率较低，特别是在粘性土层中容易产生糊钻情况，但由于大功率旋转钻机...