机械钻孔在回填石渣中成孔的应用

摘要：在许多工程及工业与民用建筑工程中，为了有效的保证地基的牢固性与稳定性，建筑物基础常采用摩擦桩或端承桩支撑形式。随着机械钻孔技术的成熟，在回填石渣中的应用越来越广泛。本文是以盐井一矿产品煤仓为例，研究煤仓底部由于承重作用需要打孔然后进行石渣回填，保证煤仓能够正常的运作，从而不影响正常的生产效益。

关键词：机械钻孔；回填；石渣

中图分类号： F407.4文献标识码：A 文章编号：

引言

采用机械钻孔桩作来巩固的工程有桥梁、渡槽、煤仓以及其他水建筑物。因其施工的设备比较简单，工程造价成本较低，建筑速度快而被广泛应用。盐井一矿产品煤仓，仓体承载重量为4*1500吨，结构形式：上部为4个￠12米圆筒铪结构，下部为人工挖孔桩加机械钻孔桩。然后用石渣进行回填（），保证仓体的稳定性，以此展开讨论。

1地质条件

1.1现场地质情况

（1）素填土（Q4ml）场地表面全被人工填土覆盖，为铁路局堆渣场。主要由灰岩、砂岩碎块石、碎屑组成，碎块石直径2~70cm，含量约80～90%，结构松散。铁路局堆渣场堆积时间约8年。根据人工挖孔桩访问资料，石渣厚度8.0～9.5m。

（2）粉质粘土（Q4al+pl）：黄色、灰褐色，可塑状，干强度中等，韧性中等，切面无光泽，无摇震反应。分布于素填土之下，厚度1.5～2.0m。

（3）卵石土（Q4al+pl）：黄色、灰色，卵石母岩成分主要为中等风化灰岩和少许砂岩，卵石含量约50～70％，分布不均，卵石直径2~18cm，个别达40cm，结构松散。以卵石组成骨架，间隙中充填砂土，局部砂土呈层状。分布于粉质粘土之下，厚度3.6～4.8m。

1.2三叠系下统嘉陵江组（T1j）基岩

盐溶角砾岩：灰色，主要由灰黑色粘土及灰岩碎块石土组成，碎块石分布不均，含量约30～55％，颗粒一般2～30cm。振动遇水后易软化。经过地质勘察，以及钻孔打钻可知为场地的主要岩层。

通过对此地区地形和地质条件的分析，可以综合判断，从而制定出一套合理的钻孔方案。

2机械钻孔成孔的方法

由于地表层有8~9米深的石渣回填土，结构松散，孔隙多，采用传统的方法，比如泥浆护壁是无法成孔的，经过多次的讨论和试验，采用水泥砂浆固结法进行施工。具体施工步骤为，首先找到钻孔桩的中心孔位处，施工时按隔一个，然后在下一个孔跳桩法布置，用小型地质钻机在孔中钻，并且在小孔穿过石渣回填层底部的1~2米，后用梅花孔插入孔内埋设好，然后将水泥砂浆用1：1.5~2的比例（水灰比为砂浆能自由流动为准）用注浆泵，分多次把孔注满。单孔水泥用量大约2吨，在整个场地钻孔灌浆完成后。按灌孔的先后，就可以按常规的方法施工钻孔桩了。在采用了水泥固结法后，一台机械平均两天能钻成一个孔，降低了石渣层的塌孔的机率，提高了成功的效率。下图为钻孔灌注桩施工图示：

钻孔灌注桩在我国各种工程的桩基施工中是一项十分广泛的施工技术，但由于比较复杂，工序比较多，要保证成孔安全，又要保证桩孔垂直度，还要保证成桩的质量，必须做好每一部的工作，以及工序间的衔接。我们应该注意钢筋的偏移及混凝土在灌注的时候，混凝土上浮也是钻孔灌注桩施工经常发生的问题。

3石渣回填

由于原始地面到桩基顶面还差2米，在钻孔桩形成后须进行石渣的回填工作。以满足基础承台底标高。在石渣具体回填操作之前，应当采取人工与机械相配合的方式对回填工作面进行全面的清理，特别是已形成的桩基并且认真做好各项保护工作。自拌和站对填筑料进行运输，在此过程中可采用20吨的自卸汽车，进行进站卸料；在整个填筑过程中，可利用推土机对料碴进行平摊，利用YZT-22型号的拖式振动碾设备，分别对上述地层进行有效的压实，而且每层厚度决不能超过40厘米，连续碾压至少6至8遍。在此过程中，碾压机械应当保持低速行驶，每小时2公里的路程，而且其方向应当与水流方向垂直；分段碾压过程中，每一道压痕自身的宽度都应当在500毫米以上，而且各分区碾压重叠宽度也应当超过200毫米。同时，根据实际碾压试验遍数、结合实际情况进行碾压操作，在检验合格后方可进行上层回填施工作业。

实践中可以看到，填筑料洒水操作一直是煤仓石渣回填施工质量的关键性影响因素，为确保碾压质量，一定要保证填筑料应当被水均匀包裹起来，只有这样才能获得最佳压实效果。通过试验检验可知，只需通过两遍洒水操作，即可实现设计中的碾压效果，具体以现场试验情况而定。实践中，对于大型的机械设备而言，应对已成形的钻孔桩基础进行保护，在离桩基40厘米的范围时严禁使用大形机械，必须采用人工方式先行进行平摊填料，利用HZS2000型的振动夯板进行分层压实，通常其分层厚度不能超过40厘米，而且压实次数应当控制在9至11遍之间。对于本次施工现场而言，因其为煤仓，地势相对比较低一些，而且含有大量的地下水，加之桩基施工过程中恰好赶上雨季，因此施工现场存在着很多的淤泥，在石渣回填好以后，经桩机重压后，可能会深陷入淤泥之中，而且淤泥、泥水反涌出来以后可能会对石渣进行覆盖。基于此，石渣有效可重复利用率非常的低，不易重新挖出来，进行二次回填利用。在桩机施工前，一定要确保工作场地的足够，以免影响桩机施工作业质量。

如果采用挖掘机将旧石渣自煤仓底部位置有效的挖出来，利用挖掘机把原来的石渣再回填至新桩位上，则煤仓必须先回填好两条长轴方向上的承台桩位。该桩位通常供桩机施工作业，待桩机完全施工好以后，再利用挖掘机把原来石渣回填至新桩位之上。其中，转运距离一般在25至30米范围内。通常情况下，应当根据煤仓回填石渣操作过程中所耗费的挖掘机台班进行实际统计，即石渣重新挖掘以后，加之实际转运过程中所消耗台班费用非常的大，因此可能会大大超出了可重复应用的石渣自身价值。一般而言，该种石渣回填方式实用性较小，本次工程施工过程中的石渣回填方式以满铺方式为主。在石渣回填过程中，应当严格按照桩机行走路线进行回填作业。其中，大型的装载车可以先把石渣沿行走路线进行铺填，宽度大约为5米，以80厘米宽为宜。通过将挖掘机与装卸车有机地配合应用，进行铺填操作，待石渣量基本满足铺填要求时，利用挖掘机进行摊铺操作。同时要保证横、纵方向上的平顺、均匀性，以确保桩机能与工作面之间的均匀性，保证回填效果。

结语

通过对盐井一矿产品煤仓的地形地质资料的分析，制定出了一套合理的石渣回填方案以及设计图，利用机械钻孔进行灌注，从而能够保证煤仓的稳定性，因此可以保持煤矿的生产效益，并且为以后的正常生产打下了坚实的基础。

参考文献：

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