旋挖钻机干法成孔清孔方法对比试验

摘要：为有效清除基岩中干法钻进时产生的桩端钻渣（岩屑和岩粉），本工程采用了真空吸污车进行吸渣，解决了基岩中干法钻进时桩端钻渣（岩屑和岩粉）清除困难的难题。通过孔底实际测量，清孔后钻渣厚度满足小于5cm的规范要求，有效保证了嵌岩桩的施工质量。

关键词：旋挖钻机干法钻进;真空吸污车;吸渣 中图分类号： p634.6 文献标识码： a 文章编号： 1．工程概况

本工程建设2台300mw循环流化床锅炉机组,厂区位于山西吕梁市柳林高红循环经济示范区内，地貌上属三川河河谷、阶地、和低山丘陵地貌。地下水埋深23.00～28.00米。

本工程采用φ1000mm、φ800mm两种直径类型的灌注桩，桩端持力层为砂岩，入岩深度为3m、0.8m,工程量为1735根。施工时共采用了2台旋挖钻机。 2．工程地质条件 2.1工程地质条件

层素填土：主要成分以风积粉土（马兰黄土）为主，局部地段混有少量砂卵石或碎块石。回填时经碾压，强夯处理，松散～中密为主，密实度不均匀，厚度0.30～27.00米。

①第四系全新统冲洪积层（q4）：主要分布于三川河漫滩及阶地及大的冲沟底部。岩性以卵石层为主，混粘性土、砂砾、漂石。局

部地段的黄土状粉土。根据其构成又细分为：

①1层黄土状粉土：黄褐、褐黄等色，一般呈稍密、稍湿状，混多量粉细砂，该层土厚度较薄，在场平时或已清除，或已经开挖、碾压变为素填土，因此本场地内目前无该层。

①2层砂土：主要为中、粗砂、砾砂：成分以长石、石英为主，稍密～中密状，混少量圆砾及卵石。该层土厚度较薄，多呈透镜体状，层厚0.40～2.80米。

①3层卵石：主要成份为中等风化的砂泥岩、灰岩，一般粒径3～6cm，最大粒径大于20cm，中密～密实状，卵石含量在50～60％，其间充填有砂、圆砾。层厚0.50～7.30米。主要分布于现代河床。 ②层粉土：该层为第四系上更新统风积成因的马兰黄土（q3），以粉土为主，灰黄、褐黄色，质纯，一般呈稍密，稍湿，结构疏松，孔隙较大，见针状孔隙，垂直节理较发育，韧性差。局部地段下部混有少量粉砂。主要分布于空冷平台及出线地段的东南侧。厚度1.00～12.00米，该层土具有湿陷性。

该层与下伏③层之间具明显的沉积间断性，是在下伏③层遭受侵蚀切割后风积而成。

③层第四系上更新统马兰黄土（q3）夹砂卵石，该层的粉土层与砂卵石层呈相互穿插交错的关系，表明该层土沉积环境经过多次变化，形成了几个不同成因的沉积轮回，属冲洪积成因。粉土与砂卵石层分述如下：

③1层粉土：以粉土为主夹粉质粘土薄夹层，黄褐、红褐等色，

一般呈中密状，稍湿，含钙质菌丝，结构较疏松，孔隙相对较小，垂直节理不甚发育，混多量粉细砂。主要分布于场地北部开方区。厚度0.40～12.50米。该层土不具湿陷性。

③2层砂土：以中粗砂为主，局部为细砂、中砂、砾砂，混少量圆砾；褐黄色、黄褐等色，成分以长石、石英为主，中密～密实，轻微胶结。厚度0.30～3.10米。

③3层卵石：主要成分为砂岩、灰岩等沉积岩，中等风化；一般粒径3～8cm，最大粒径大于20cm，亚圆形，其间充填有多量中粗砂，中密～密实。轻微～中等胶结。厚度0.20～6.20米。具有明显的侵蚀堆积阶地特征。 ④层基岩（t1）：

场地基岩为三迭系下统地层。以紫红、灰红色长石砂岩为主，局部地段有紫红色泥质砂岩、泥岩、泥质粉砂岩。强风化厚度在0.30～0.80米间。

泥岩：紫红色，由粘土矿物组成，泥质、粉砂泥质结构，中厚层状～块状，夹粉砂岩薄夹层，厚度0.20～0.30米。属软岩。 泥质粉砂岩: 灰色～灰红色，以长石、石英为主，泥质粉砂结构，中厚层状，钙质、泥质胶结，以中等风化为主，裂隙不发育，岩芯短呈柱状。厚度小于1米。属较软岩。

砂岩（局部为泥质砂岩）：灰色～灰红色，以长石、石英为主，细粒结构，中厚层状，钙质、泥质胶结，以中等风化为主，裂隙不发育，岩芯呈柱状。属较坚硬～坚硬岩，岩层强度30-98.4mpa。

场地基岩面起伏较大，层顶埋深6.50～31.5米。 2.2 水文地质条件

场地地下水类型主要为第四系土层中的孔隙水和基岩裂隙水。根据初勘资料：三川河河漫滩的砂卵石层，富水性好，与河水水力联系紧密，含水量较丰富，但含水层厚度仅3～5米，水位标高在726.73～730.62米左右，地下水埋深23.00～28.00米。 3．工程特点、难点

根据地层特点，本工程桩基成孔采用旋挖钻机干法钻进施工工艺。

本工程地下水位较深（桩端以下），桩端为中风化砂岩,主厂房、锅炉、空冷平台等挖方地段采用旋挖钻机干孔钻进。旋挖入岩成孔时钻进效率的提高和干法钻进时孔底钻渣（岩屑和岩粉）清除是本工程的一个难点。

4．本工程采用的新工艺、新方法及创新

为有效清除基岩中干法钻进时产生的桩端钻渣（岩屑和岩粉），本工程采用了真空吸污车进行吸渣，解决了基岩中干法钻进时桩端钻渣（岩屑和岩粉）清除困难的难题。通过入孔实际测量，清孔后虚土厚度满足小于5cm的规范要求，有效保证了嵌岩桩的施工质量。 针对本工程的实际情况（地下水位较深，在桩端以下；成孔完成后孔底虚土为干燥的细碎岩屑和岩粉；孔深小于15m），我们采用真空吸污车（图1）进行对孔底岩粉进行有效清理，清孔效果很好。 操作时将真空吸污车的吸管放入孔内，管端距离孔底20-30cm（间

距太小容易造成负压吸渣车憋闷熄火，距离孔底大于30cm，吸渣效果差），吸渣过程中能够听到“沙沙”声音，说明岩粉正在通过吸管进入车里，当声音变小时，上下活动吸管，如此重复，直到吸管在孔底任何位置的声音很小或者没有，则抽出吸管（图2）。 吸渣效果的检查采用专用测锤，测锤采用4根φ18钢筋排列焊接，中间夹一根φ10钢筋，中间的φ10钢筋伸出测锤底端10cm，检查吸渣效果时将φ10钢筋用水浸湿，下放测锤到孔底时将测锤保持垂直，不要侧倒，取出测锤后检查φ10钢筋上沾附岩粉的长度即为孔底虚土厚度。 5、结论和建议

与传统旋挖钻进干法成孔，尤其是持力层为岩层地层成孔时，桩端钻进所产生的岩屑和钻渣很难通过传统方法和工具进行有效清除，笔者通过工程施工现场采用真空抽吸方法对孔深在20m之内，孔底钻渣清理效果很好，试验桩基刚才采用此方法进行清空，一次通过率100%，加快了工程总体施工进度，有效提高桩基础工程施工质量，为施工企业节约了工程施工成本，同事也得到了工程业主及监理单位的一致好评。

希望此方法能够为后期类似桩基础工程提供参考和借鉴。 参考文献：

[1] 李粮纲，《基础工程施工技术》[m]，中国地质大学出版社,武汉，2000年12月，p27～29；

[2]张兴胜、孙文怀等，“郑西客运专线旋挖灌注桩成孔施工技术”

[j]，《施工技术》，2009年9月第9期；

[3] 周红军，“旋挖钻进技术适用性的初步研究”[j]，《探矿工程（岩土钻掘工程）》，2009年8月；

[4]王 伟. 旋挖钻进埋钻事故的处理实例及预防措施[j]. 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 , 2004, 31 (8) .