【摘 要】旋挖成孔工藝在20世紀(jì)90年代傳入我國，因其施工效率高、成孔質(zhì)量好、機(jī)械化程度高、噪音小、對環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于地基處理中。我根據(jù)九江市某電廠實(shí)例介紹一下旋挖鉆機(jī)在硬質(zhì)巖層的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】旋挖；硬質(zhì)巖層

1 工程概況及地質(zhì)資料

九江市某發(fā)電廠位于江西省九江市東郊，廬山北麓，北臨長江，西靠九江長江大橋和京九鐵路，水源充足，交通便利，地理環(huán)境十分優(yōu)越。

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》，本區(qū)地層主要結(jié)構(gòu)為：場地內(nèi)地層結(jié)構(gòu)相對簡單，擴(kuò)建場地下部巖土對應(yīng)四期擴(kuò)建勘探大體可分9層，工程地質(zhì)深度范圍內(nèi)自上而下可分為：

第（1-1）層：雜填土（Q4ml）：棕紅色，

系粉質(zhì)粘土、建筑垃圾等回填，稍濕～濕，稍密～松散。分布普遍，最薄處為0.30m；最厚處為14.90m；平均厚度為4.52m；層面最高處標(biāo)高為34.46m；層面最低處標(biāo)高為16.17m。

第（1-2）層：沖填土（Q4ml）：灰黑色，系粉煤灰沖填，飽和，松散。分布普遍，最薄處為0.50m；最厚處為11.50m；平均厚度為4.69m；層面最高處標(biāo)高為31.16m；層面最低處標(biāo)高為17.12m。

第（1-3）層：素填土（Q4ml）：棕紅色，系國電九江發(fā)電廠一期建設(shè)時(shí)（上世紀(jì)八十年代）的粉質(zhì)粘土回填，稍濕，稍密。分布普遍，最薄處為0.60m；最厚處為13.90m；平均厚度為4.43m；層面最高處標(biāo)高為30.23m；層面最低處標(biāo)高為12.03m。

④粉質(zhì)粘土（Q4al）：土黃色，可塑，有黑色鐵錳質(zhì)渲染；局部呈可塑～軟塑，分布普遍，最薄處為0.50m；最厚處為9.60m；平均厚度為3.61m；層面最高處標(biāo)高為28.57m；層面最低處標(biāo)高為5.39m。

⑤粘土（Q2el+dl）：棕紅色及棕黃色夾灰白色，呈網(wǎng)紋狀，硬塑；分布普遍，最薄處為0.10m；最厚處為17.30m；平均厚度為6.90m；層面最高處標(biāo)高為32.57m；層面最低處標(biāo)高為6.97m。

⑧粉質(zhì)粘土混碎石及角礫（Q2fgl）：棕黃色，稍濕～濕，稍密～中密；粉質(zhì)粘土為可塑～硬塑，碎石及角礫粒徑為0.5～5cm，含量為20～30%，偶混砂卵石；分布普遍，最厚處為14.50m；平均厚度為3.43m；層面最高處標(biāo)高為19.90m；層面最低處標(biāo)高為2.89m。

⑨全風(fēng)化粉砂巖、礫巖交互層（E）：棕紅色，全風(fēng)化粉砂巖呈粉土及粉細(xì)砂，全風(fēng)化礫巖呈粉質(zhì)粘土混角礫，中密；分布普遍，最薄處為0.25m；最厚處為9.50m；平均厚度為3.09m；層面最高處標(biāo)高為21.17m；層面最低處標(biāo)高為0.11m；平均標(biāo)高為10.62m。

⑩強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、礫巖交互層（E）：棕紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)風(fēng)化，薄層塊狀；分布普遍，最薄處為0.40m；最厚處為6.60m；平均厚度為1.36m；層面最高處標(biāo)高為 18.16m；層面最低處標(biāo)高為-3.03m；平均標(biāo)高為7.35m。

（11）中風(fēng)化粉砂巖、礫巖交互層（E）：棕紅色及肉紅色，鈣質(zhì)膠結(jié)，中風(fēng)化，厚層塊狀。未鉆穿，層面最高處標(biāo)高為12.23m；層面最低處標(biāo)高為-3.83m；平均標(biāo)高為4.63m，強(qiáng)度達(dá)到56.4～62.6MPa。

九江市某電廠地處長江二級階地，受地形及電廠工業(yè)排水等影響，其地下水主要有上層滯水及孔隙潛水二層，地下水位在0.90m至9.0m之間。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》判定地下水和土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。

2 設(shè)備選擇

本工程設(shè)計(jì)采用直徑為800mm的砼灌注樁，樁底進(jìn)入（11）層中風(fēng)化粉砂巖礫巖互層不小于1米，承載力模式為端承樁。

通過現(xiàn)場實(shí)際踏勘，同時(shí)為滿足工期進(jìn)度要求，我單位決定采用施工速度快的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工。因（11）層中風(fēng)化粉砂巖礫巖互層強(qiáng)度較高，達(dá)56.4～62.6MPa，參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》單軸抗壓強(qiáng)度大于30MPa為硬質(zhì)巖層，對于旋挖鉆機(jī)施工具有一定難度，為此我們選配了三一SR-220型旋挖鉆機(jī)及配套的機(jī)鎖鉆桿、截齒鉆頭、牙輪筒鉆、截齒筒鉆等。

3 鉆機(jī)施工

1.刮削式施工。這種施工工藝是指利用強(qiáng)制加壓和鉆頭旋轉(zhuǎn)，通過鉆頭斗齒或截齒將原土或軟巖從地層中剝離、崩落，然后進(jìn)入鉆頭的過程。對于上部粘土層施工難度小，采用切削式施工，利用斗齒泥斗就可完成施工。對于強(qiáng)度強(qiáng)度不大于30MPa的第⑨層全風(fēng)化粉砂巖、礫巖交互層（E）采用截齒泥斗完成施工。截齒為錐形，頂部受力面積小，應(yīng)力集中，且均為合金頭，可以較輕松對軟巖進(jìn)行破碎。這種施工方法對于粘土和軟巖施工速度快，大約3-5分鐘進(jìn)尺1米。

2.碾壓破碎施工。對于（11）層中風(fēng)化粉砂巖礫巖互層的硬質(zhì)巖層應(yīng)采用此種施工方法。鉆具更換為機(jī)鎖鉆桿、牙輪筒鉆鉆頭。利用機(jī)鎖鉆桿強(qiáng)制加壓，鉆桿旋轉(zhuǎn)，筒鉆底部合金牙輪同時(shí)碾壓巖面，致使巖面破碎形

圖一 巖樣實(shí)景 圖二 巖樣實(shí)景

4 施工注意事項(xiàng)

1、在使用筒鉆碾壓破碎時(shí)，崩落的巖屑不能及時(shí)清理出孔口，鉆頭在旋轉(zhuǎn)過程中易形成卡鉆，每鉆進(jìn)20分鐘左右應(yīng)提出鉆頭，待巖屑沉入孔底再可以加壓鉆進(jìn)。

2、鉆頭反轉(zhuǎn)取芯時(shí)，如果突然遇到阻力加大，然后驟然減小，初步判斷巖芯折斷。

3、同因巖面堅(jiān)硬、鉆桿壓力大、進(jìn)尺速度慢、鉆進(jìn)時(shí)間長致使鉆具易發(fā)生損壞，所以應(yīng)經(jīng)常檢查鉆頭鉆具。

4、樁底巖芯不可鉆進(jìn)過深，再進(jìn)行撈取或破碎。因筒鉆高度一般為1.2米左右，當(dāng)鉆進(jìn)達(dá)到1.2米時(shí)巖芯頂?shù)姐@頭方口連接處，極易對鉆具造成損壞。

5、采用螺旋鉆破碎時(shí)，巖屑不易撈取干凈，灌注前宜采用氣舉反循環(huán)進(jìn)行清孔。

5 結(jié)束語

我單位已將本工程施工完畢，并通過樁基檢測，合格率100%。同時(shí)采用此工藝處理硬巖層的施工速度比其他標(biāo)段采用沖擊方式成孔的速度快15倍以上，得到了設(shè)計(jì)院、業(yè)主、監(jiān)理的認(rèn)可。