桥梁桩基工程分类及成孔方法课件.ppt

《桥梁桩基工程分类及成孔方法课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桥梁桩基工程分类及成孔方法课件.ppt（110页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一节第一节 基础的分类基础的分类第二节第二节 桩基础的类型及成孔方法桩基础的类型及成孔方法第九节第九节装配式构件的起吊、运输与安装装配式构件的起吊、运输与安装第十节第十节 现浇梁现浇梁第十一节第十一节 悬臂悬臂(浇筑拼装浇筑拼装)施工与顶推施工施工与顶推施工目录目录：桩基工程桩基工程第一节第一节 基础分类基础分类 主要内容：主要内容：基础的作用基础的作用深基础与浅基础深基础与浅基础基础设计的基本知识基础设计的基本知识教学目的：教学目的：1.掌握常用基础类型掌握常用基础类型 2.了解基础的基本知识了解基础的基本知识 重点：重点：刚性扩大基础刚性扩大基础 难点：难点：设计知识设计知识 课时：课时

2、：2 复习、引导：复习、引导：1.基础的作用基础的作用 2.作业：作业：1.基础的类型基础的类型 2.桩基工程桩基工程基础是所有建筑物的重要组成部分，直接影响整基础是所有建筑物的重要组成部分，直接影响整个结构物的使用甚至个结构物的使用甚至安全安全；基础工程的；基础工程的进度进度，经，经常控制整个结构物的施工进度；下部工程的造价，常控制整个结构物的施工进度；下部工程的造价，通常在整个结构物通常在整个结构物造价造价中占相当大的比例。中占相当大的比例。地基：地基：受建筑物影响的那一部分地层称为地基。受建筑物影响的那一部分地层称为地基。地基可分为地基可分为天然地基天然地基和和人工地基人工地基，直接放置

3、基础，直接放置基础的天然土层称为天然地基；经过人工加固或处理的天然土层称为天然地基；经过人工加固或处理后才能修筑基础，这种地基称为人工地基。后才能修筑基础，这种地基称为人工地基。基础：基础：结构物与地基接触的部分称为基础。结构物与地基接触的部分称为基础。基础根据埋置深度可分为基础根据埋置深度可分为浅基础和深基础浅基础和深基础。将埋。将埋置深度较浅（一般在数米之内），且施工简单、置深度较浅（一般在数米之内），且施工简单、一般采用敞开挖基坑修筑的基础称一般采用敞开挖基坑修筑的基础称浅基础或明挖浅基础或明挖基础基础。根据受力条件可分为。根据受力条件可分为刚性基础和柔性基础刚性基础和柔性基础。基础埋置

4、于较深土层上，且施工较复杂的基础称基础埋置于较深土层上，且施工较复杂的基础称为为深基础深基础。我国公路桥梁常用的深基础有。我国公路桥梁常用的深基础有桩基础桩基础和沉井基础。和沉井基础。施工、设计需要掌握地形、地质、地下、地上水、施工、设计需要掌握地形、地质、地下、地上水、溶洞等资料。溶洞等资料。基础埋深选型举例基础埋深选型举例 刚性基础刚性基础当基础圬工具有当基础圬工具有足够的截面足够的截面使材料的容许使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，剪应力时，aa断面不会出现裂缝，这时，断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置钢筋，这种基础称为刚性基

5、础内不需配置钢筋，这种基础称为刚性基础。基础。桩与扩大基础连接桩与扩大基础连接满足在满足在aa截面所产生的弯曲拉应力截面所产生的弯曲拉应力和剪应力不超过基础圬工的强度限值和剪应力不超过基础圬工的强度限值时，得到的自墩台身边缘处的垂线与时，得到的自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角基底边缘的联线间的最大夹角max，称为，称为刚性角刚性角。砖、片石、粗料石砌体，当用砖、片石、粗料石砌体，当用5号以下号以下砂浆砌筑时，砂浆砌筑时，max30；砖、片石、粗料石砌体，当用砖、片石、粗料石砌体，当用5号以上号以上砂浆砌筑时，砂浆砌筑时，max35；混凝土浇注时，混凝土浇注时，max40；地基承

6、载地基承载力大基力大基础深挖坑础深挖坑基地应基地应力所占比力所占比重越来越重越来越小小可理可理解为上层解为上层的地层压的地层压缩不断承缩不断承担附加应担附加应力力桥桥墩墩沉沉井井基基础础沉井基础断面沉井基础断面第二节第二节 桩基础的类型及成孔方法桩基础的类型及成孔方法 主要内容：主要内容：桩基础的类型桩基础的类型成孔方法成孔方法教学目的：教学目的：1.掌握常用成孔方法掌握常用成孔方法 2.掌握成孔方法的适用范围掌握成孔方法的适用范围 重点：重点：桩基础的类型桩基础的类型 难点：难点：成孔方法的适用范围成孔方法的适用范围 课时：课时：4 复习、引导：复习、引导：1.基础的类型基础的类型 2.作业

7、：作业：1.常用成孔方法常用成孔方法 2.桩基础有哪些类型？桩基础有哪些类型？n n桩基础桩基础桩基础桩基础n n按承台位置分按承台位置分按承台位置分按承台位置分n n按受力分按受力分按受力分按受力分n n按施工方法分按施工方法分按施工方法分按施工方法分n n高桩承台n n低桩承台n n摩擦桩n n支承桩n n沉桩n n竖桩与斜桩n n灌注桩n n承台底面位于地面或冲刷线以上n n桩承载力以侧摩阻力为主n n捶击、振动、静压下沉n n钻孔、挖孔灌注桩桩基础的分类适用条件：荷载大，上部土层较软；冲刷大；结适用条件：荷载大，上部土层较软；冲刷大；结构物对沉降敏感；施工水位或地下水位较高；地构物对沉

8、降敏感；施工水位或地下水位较高；地震区具有可液化土层等震区具有可液化土层等桩与承台（群桩或大体积墩）的连接桩与承台（群桩或大体积墩）的连接n n桩身伸入承台桩身伸入承台桩身伸入承台桩身伸入承台150150200mm200mm；伸入承台的钢筋锚固长度不小于伸入承台的钢筋锚固长度不小于伸入承台的钢筋锚固长度不小于伸入承台的钢筋锚固长度不小于600mm600mm且不小于且不小于且不小于且不小于3030倍钢筋直倍钢筋直倍钢筋直倍钢筋直径径径径桩柱连接桩柱连接n n螺n n旋n n钻n n成n n孔n n回n n旋n n钻n n成n n孔n n潜n n水n n钻n n成n n孔n n冲n n抓n n钻n

9、 n成n n孔n n冲n n击n n钻n n成n n孔n n钻n n斗n n钻n n成n n孔n n桩基成孔方法桩基成孔方法n n挖n n孔螺旋钻成孔螺旋钻成孔1.钻机钻机钻机分长螺旋钻和短螺旋钻螺旋钻，成孔原理不钻机分长螺旋钻和短螺旋钻螺旋钻，成孔原理不同；成孔多属干作业法，无需任何护壁措施。同；成孔多属干作业法，无需任何护壁措施。长螺旋钻机长螺旋钻机的整个钻具，即钻头和钻杆都带有螺的整个钻具，即钻头和钻杆都带有螺旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削土层，被切土旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，输送

10、到出土器后，自动排出孔外。杆上升，输送到出土器后，自动排出孔外。短螺旋钻机短螺旋钻机的钻具只在临近钻头的钻具只在临近钻头2m3m内装置带内装置带有螺旋叶片的钻杆，在桩位处切削土层，被切土有螺旋叶片的钻杆，在桩位处切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着有少量螺旋叶片的钻块、钻屑随钻头旋转，沿着有少量螺旋叶片的钻杆上升，集聚在短螺旋叶片上，形成杆上升，集聚在短螺旋叶片上，形成“土柱土柱”，此后靠提钻、反转、甩土。此后靠提钻、反转、甩土。螺旋钻机构造示意图 平底钻头与耙式钻头 2.特点特点 优点：设备简单，易于搬迁，施工方便；干作业成优点：设备简单，易于搬迁，施工方便；干作业成孔，无泥浆污染；振动

11、小，噪声低；长螺旋钻机连续孔，无泥浆污染；振动小，噪声低；长螺旋钻机连续出土，钻孔进度快，短螺旋钻机不能连续出土，但不出土，钻孔进度快，短螺旋钻机不能连续出土，但不用泥浆，也较其他钻机快；造价较低；成桩不是水下用泥浆，也较其他钻机快；造价较低；成桩不是水下混凝土，混凝土质量好，隐患少。混凝土，混凝土质量好，隐患少。缺点：桩端或多或少留有虚土；适用范围限制较大缺点：桩端或多或少留有虚土；适用范围限制较大。3.适用范围适用范围 只适用于地下水位以上的部分土层，粘性土、砂类只适用于地下水位以上的部分土层，粘性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于土、含少量砾石、卵石（含量少于30，粒径小于，粒径小于

12、10cm）的土）的土；最适合于城市（立交桥）及干旱区；最适合于城市（立交桥）及干旱区。正循环回转钻成孔正循环回转钻成孔1.原理原理用用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部泥浆以高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出射出，底部的钻头（钻锥）在回转时将土层搅松底部的钻头（钻锥）在回转时将土层搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随着泥浆上升而溢出流成为钻渣，被泥浆悬浮，随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆池，经过沉淀池沉淀净化，泥浆再到井外的泥浆池，经过沉淀池沉淀净化，泥浆再循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护。循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护。钻渣靠泥钻渣靠泥浆悬浮才能上升浆悬浮才能上升。2.特点特点优点：钻进

13、与排渣同时连续进行，成孔优点：钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快，速度较快，钻孔深度较大钻孔深度较大。缺点：需要设置泥浆槽、沉淀池、出浆池等设备缺点：需要设置泥浆槽、沉淀池、出浆池等设备较复杂。泥浆较稠，故孔壁泥浆护壁层厚度常达较复杂。泥浆较稠，故孔壁泥浆护壁层厚度常达57cm，降低了桩周摩擦力降低了桩周摩擦力。3.适用范围适用范围最常用的形式，粘性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于20）的土、软石。反循环回转钻成孔反循环回转钻成孔泥浆由钻杆外流（注）入井孔，用真空泵或其他泥浆由钻杆外流（注）入井孔，用真空泵或其他方法（如空气吸泥机）将方法（如空气吸泥机）将钻渣从钻杆中吸出钻渣从钻杆中吸

14、出。优点：排渣连续性好，速度较正循环快；在孔壁优点：排渣连续性好，速度较正循环快；在孔壁稳定的土层，排渣可用清水。孔壁保护膜薄，不稳定的土层，排渣可用清水。孔壁保护膜薄，不减弱摩擦力。减弱摩擦力。缺点：扩孔率较正循环大，造价偏高，易赌管。缺点：扩孔率较正循环大，造价偏高，易赌管。潜水钻机成孔潜水钻机成孔潜入井孔水中的钻头带动力，效率高。潜入井孔水中的钻头带动力，效率高。钻斗机成孔钻斗机成孔土屑进入钻斗，然后提升钻斗出土。土屑进入钻斗，然后提升钻斗出土。正循环潜水钻机工作示意图 钻斗钻成孔施工程序及成桩示意图 冲抓钻成孔冲抓钻成孔用冲抓锥张开抓瓣冲用冲抓锥张开抓瓣冲入土石中，然后收紧入土石中，然

15、后收紧锥瓣绳，抓瓣便将土锥瓣绳，抓瓣便将土抓入锥中，提升冲抓抓入锥中，提升冲抓锥出井孔，松绳开瓣锥出井孔，松绳开瓣将土卸掉，如左图。将土卸掉，如左图。井壁保护同回旋钻孔井壁保护同回旋钻孔法。法。适用范围：适用范围：淤泥、腐殖土、密实粘性土、砂淤泥、腐殖土、密实粘性土、砂类土、砂砾石、卵石；井深大于类土、砂砾石、卵石；井深大于20m时进度时进度较慢。较慢。优点：优点：不需要钻杆，钻机结构及附属设备简不需要钻杆，钻机结构及附属设备简单，造价低，能抓起粒径较大的碎石、卵石及单，造价低，能抓起粒径较大的碎石、卵石及软岩，无需大量的粘稠泥浆浮渣。软岩，无需大量的粘稠泥浆浮渣。缺点：缺点：不能钻斜孔，深度

16、超过不能钻斜孔，深度超过20m后，钻孔后，钻孔进度大为降低。进度大为降低。冲击钻成孔冲击钻成孔最常用方法之一。最常用方法之一。优点：优点：遇到大卵石、遇到大卵石、飘石及岩石较硬时，飘石及岩石较硬时，只有冲击锥才能攻克只有冲击锥才能攻克；亦适用于砂、粉土等。亦适用于砂、粉土等。有些钻渣被挤入孔壁，有些钻渣被挤入孔壁，起到加强孔壁并增加起到加强孔壁并增加土层与桩身间的侧摩土层与桩身间的侧摩阻力。阻力。缺点：钻普通土时缺点：钻普通土时进进度较慢。度较慢。第三节第三节 基础分类基础分类 主要内容：主要内容：桩基础的类型桩基础的类型成孔方法成孔方法教学目的：教学目的：1.掌握常用成孔方法掌握常用成孔方法

17、 2.掌握成孔方法的适用范围掌握成孔方法的适用范围 重点：重点：桩基础的类型桩基础的类型 难点：难点：成孔方法的适用范围成孔方法的适用范围 课时：课时：4 复习、引导：复习、引导：1.基础的类型基础的类型 2.作业：作业：1.常用成孔方法常用成孔方法 2.n n桩桩桩桩n n位位位位n n测测测测n n量量量量n n与与与与n n控控控控n n制制制制n n进进n n度度n n控控n n制制n n事事n n故故n n预预n n防防n n及及n n处处n n理理n n混混混混n n凝凝凝凝n n土土土土n n拌拌拌拌n n制制制制n n与与与与n n运运运运n n输输输输n n桩基施工过程桩基施

18、工过程n n导导n n管管n n测测n n试试n n与与n n安安n n装装准备工作准备工作成孔施工成孔施工灌注混凝土灌注混凝土n n钻钻钻钻n n机机机机n n及及及及n n场场场场n n地地地地n n准准准准n n备备备备n n原原原原n n材材材材n n及及及及n n配配配配n n比比比比n n泥泥泥泥n n浆浆浆浆n n制制制制n n备备备备n n与与与与n n护护护护n n筒筒筒筒n n埋埋埋埋n n设设设设n n成成成成n n孔孔孔孔n n控控控控n n制制制制n n与与与与n n检检检检n n查查查查n n钢钢钢钢n n筋筋筋筋n n笼笼笼笼n n制制制制n n作作作作n n进进

19、进进n n度度度度n n与与与与n n质质质质n n量量量量n n控控控控n n制制制制n n首首首首n n批批批批n n混混混混n n凝凝凝凝n n土土土土n n与与与与n n钢钢钢钢n n筋筋筋筋n n笼笼笼笼桩位测量放样桩位测量放样 施工测量时，应首先对控制点（导线点）施工测量时，应首先对控制点（导线点）、水准点进行、水准点进行复测、加密复测、加密，并与相邻导线，并与相邻导线点、水准点进行联测；若有不符，应及时点、水准点进行联测；若有不符，应及时报审、或提出处理方案。然后报审、或提出处理方案。然后对桥轴线控对桥轴线控制点（或轴线）进行放样、量测制点（或轴线）进行放样、量测，符合要，符合要

20、求后，再进行桩位放样；桩位的放样要符求后，再进行桩位放样；桩位的放样要符合规范、设计要求的精度，并用合规范、设计要求的精度，并用不同的测不同的测量方法或仪器进行校核量方法或仪器进行校核，确保桩位放样的，确保桩位放样的正确性。正确性。桥梁中心放样桥梁中心放样1.用全站仪放样桥中心用全站仪放样桥中心（1）在已知控制点）在已知控制点A点安置全站仪点安置全站仪 瞄准已知控制点瞄准已知控制点B 放样桥中心放样桥中心C点。点。在在C点打桩点打桩 安置带三脚架的棱镜安置带三脚架的棱镜重新放样重新放样C点点 由棱镜对点器在桩上画出由棱镜对点器在桩上画出桥中心桥中心C点。点。（2）校核：（在）校核：（在A点或点

21、或B点安置仪器）测量点安置仪器）测量C点坐标，与设计坐标对照。点坐标，与设计坐标对照。坐标算例与桩基放样坐标算例与桩基放样知：桥轴线方位角知：桥轴线方位角12011桥中心（桥中心（2-2）坐标）坐标（1000，1000），求），求2-3桩坐标桩坐标写出用全站仪或经纬仪放样方案和详细过程。写出用全站仪或经纬仪放样方案和详细过程。20m20m7m7m桥轴线2-3AB20m75m15m桩基放样桩基放样知：桥轴线方位角知：桥轴线方位角12011桥中心（桥中心（2-2）坐标）坐标（1000，1000），放样各桩。），放样各桩。或知各桩坐标，放样各桩。或知各桩坐标，放样各桩。写出用全站仪或经纬仪放样方案和

22、详细过程。写出用全站仪或经纬仪放样方案和详细过程。20m20m7m7m桥轴线2-3AB20m75m15mC解：由桥中心至桩解：由桥中心至桩2-3的方位角的方位角 1201190 210117cos 30116.051y7sin 30113.5192-3桩：桩：X1000-6.051993.949 Y1000-3.519996.481作业：求其他各桩坐标作业：求其他各桩坐标xy2101130112-32-3施工场地准备施工场地准备无水岸滩时无水岸滩时：清除杂物、挖换软土、整平：清除杂物、挖换软土、整平夯实。夯实。场地场地有浅水时有浅水时：宜用土或草袋等进行围堰：宜用土或草袋等进行围堰筑岛。筑岛。

23、场地为场地为深水深水或淤泥层较厚时或淤泥层较厚时,可搭水上工作可搭水上工作平台、钢丝网水泥薄壁浮运沉井、钢板桩平台、钢丝网水泥薄壁浮运沉井、钢板桩围堰或双壁钢围堰。围堰或双壁钢围堰。工作平台可用木桩、钢筋混凝土桩或钢管桩做工作平台可用木桩、钢筋混凝土桩或钢管桩做基桩基桩,顶面纵横梁、支撑架可用木料、型钢、万能顶面纵横梁、支撑架可用木料、型钢、万能杆件、贝蕾桁架片或其他材料搭设。杆件、贝蕾桁架片或其他材料搭设。护筒及埋设护筒及埋设护筒的作用：护筒的作用：固定桩位，作钻孔的导向；保护孔口，防止孔固定桩位，作钻孔的导向；保护孔口，防止孔口土层坍塌；保稳固孔壁不坍塌。口土层坍塌；保稳固孔壁不坍塌。护筒

24、的种类及制作护筒的种类及制作要求坚固、耐用、不变形、不漏水，便于安装、要求坚固、耐用、不变形、不漏水，便于安装、拆除。根据使用材料主要分为木护筒、钢筋混拆除。根据使用材料主要分为木护筒、钢筋混凝土护筒和钢护筒三种。凝土护筒和钢护筒三种。木护筒：一般用木护筒：一般用3cm厚木板制作厚木板制作。钢筋混凝土护筒壁厚一般为钢筋混凝土护筒壁厚一般为810cm。钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下，一钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下，一般使用般使用4mm6mm厚钢板制作。厚钢板制作。护筒埋设的一般要求护筒埋设的一般要求护筒内径应比桩径稍大：护筒内径应比桩径稍大：当护筒长度在当护筒长度在2m6m范围时，

25、有钻杆导向的正、范围时，有钻杆导向的正、反循环回转钻护筒比桩径宜大反循环回转钻护筒比桩径宜大20cm30cm；护筒顶端高度：应高出地下水位、施工水护筒顶端高度：应高出地下水位、施工水位或地面一定高度。位或地面一定高度。采用正循环回转方法（包括正循环潜水电钻）采用正循环回转方法（包括正循环潜水电钻）钻孔时，护筒顶端的泥浆溢出口底边，当地质良钻孔时，护筒顶端的泥浆溢出口底边，当地质良好、不易坍孔时，宜高出地下水位好、不易坍孔时，宜高出地下水位1.0m1.5m以以上；当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位上；当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位1.5m2.0m以上；以上；当护筒处于旱地时，除满足上

26、述要求外还当护筒处于旱地时，除满足上述要求外还应高出地面应高出地面0.3m；护筒的埋置深度：护筒的埋置深度：浅水处，对于粘质土不浅水处，对于粘质土不小于小于1.0m1.5m，对于砂类土应将护筒周，对于砂类土应将护筒周围围0.5m1.0m范围内土挖除，夯填粘质土范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底至护筒底0.5m以下；以下；冰冻地区应埋入冻冰冻地区应埋入冻层以下层以下0.5m；深水及河床软土、淤泥层深水及河床软土、淤泥层较厚处，应尽可能深入到不透水层粘质土内较厚处，应尽可能深入到不透水层粘质土内1m1.5m；河床下无粘质土层时，应沉入；河床下无粘质土层时，应沉入到大砾石、卵石层内到大砾石、卵石层内0

27、.5m1.0m；河床为；河床为软土、淤泥、砂类土时，护筒底埋置深度软土、淤泥、砂类土时，护筒底埋置深度要能防止护筒内水头降低（如桥位处于要能防止护筒内水头降低（如桥位处于潮水区或河流水位上涨时）产生的涌砂潮水区或河流水位上涨时）产生的涌砂（即流砂）现象，从而使护筒倾陷。（即流砂）现象，从而使护筒倾陷。护筒平面位置的偏差护筒平面位置的偏差一般不得大于一般不得大于5cm，护筒倾斜度的偏差不大于，护筒倾斜度的偏差不大于1。桩位。桩位应四周设护桩控制，在护筒顶挂十字线应四周设护桩控制，在护筒顶挂十字线并应与桩位重合。护筒的倾斜度可用：并应与桩位重合。护筒的倾斜度可用：在护筒顶挂十字线悬铅球与护筒底中心

28、在护筒顶挂十字线悬铅球与护筒底中心重合。重合。泥浆及制备泥浆及制备钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。作用作用为：产生护壁作用，防止塌孔、稳定孔内为：产生护壁作用，防止塌孔、稳定孔内水位、携带钻渣。水位、携带钻渣。泥浆的主要性能有相对密度、粘度、静切粒、泥浆的主要性能有相对密度、粘度、静切粒、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。见表含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。见表3-3-2。泥浆的相对密度：泥浆的相对密度增大时，在钻泥浆的相对密度：泥浆的相对密度增大时，在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定，孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定

29、，悬浮携带钻渣的能力也大。相对密度过大，孔壁悬浮携带钻渣的能力也大。相对密度过大，孔壁上的泥皮也增厚，增加泥浆原料的消耗，对钻具上的泥皮也增厚，增加泥浆原料的消耗，对钻具产生较大的磨损，更重要的是降低了钻进速度。产生较大的磨损，更重要的是降低了钻进速度。泥浆应泥浆应保持一定的稠度，相对密度以保持一定的稠度，相对密度以.1.31.1为宜为宜。泥浆的粘度：泥浆的粘度：粘度是液体或混合液体运动时，各分子粘度是液体或混合液体运动时，各分子或颗粒之间产生的内摩擦力。粘度大的泥或颗粒之间产生的内摩擦力。粘度大的泥浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂、阻浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂、阻隔渗漏有利，悬浮携带钻

30、渣的能力也强；隔渗漏有利，悬浮携带钻渣的能力也强；但粘度过大，则易但粘度过大，则易“糊钻糊钻”，影响泥浆泵，影响泥浆泵的正常工作和钻进速度。的正常工作和钻进速度。工地用标准漏斗粘度计测定：漏斗内注工地用标准漏斗粘度计测定：漏斗内注入入700ml清水，流出清水，流出500ml时所需时间为时所需时间为15s1s用同样的方法注入滤去大砂粒的泥用同样的方法注入滤去大砂粒的泥浆所需的时间。浆所需的时间。泥浆性能指标选择泥浆性能指标选择 表表3-3-23-3-2钻孔钻孔方法方法地层地层情况情况泥浆性能指标泥浆性能指标相对密度相对密度粘度粘度(Pa(Pas s)含砂含砂率率()胶体率胶体率()失水率失水率(

31、ml(ml30min)30min)泥皮厚泥皮厚(mm/30m(mm/30min)in)静切力静切力(Pa)(Pa)酸碱度酸碱度(pH)(pH)正循环正循环一般地一般地层层易坍地易坍地层层1.051.051.201.201.201.201.451.4516162222191928288 84 48 84 4969696962525151522221.01.02.252.253 35 58 810108 81010反循环反循环一般地一般地层层易坍地易坍地层层卵石土卵石土1.021.021.061.061.061.061.101.101.101.101.151.1516162020181828282

32、02035354444449595959595952020202020203333331 12.52.51 12.52.51 12.52.58 810108 810108 81010推钻推钻冲抓冲抓一般地一般地层层1.101.101.201.2018182424 449595331 12.52.58 81111冲击冲击易坍地易坍地层层1.201.201.401.4022223030 449595333 35 58 81111正循环回转钻成孔工艺正循环回转钻成孔工艺1.钻机就位钻机就位 钻架稳固，转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同钻架稳固，转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，即方钻杆铅直，钻杆

33、位置偏差不得一铅垂线上，即方钻杆铅直，钻杆位置偏差不得大于大于2cm。在钻进过程中要经常检查转盘，如有。在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。倾斜或位移，应及时纠正。2.初钻初钻 先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。控控制进尺，钻杆连接迅速。制进尺，钻杆连接迅速。3.钻进时操作要点钻进时操作要点 控制进尺：在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，控制进尺：在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁；使刃脚处有坚固的泥皮护壁；在粘质土中钻进，易糊钻。宜选

34、用尖底钻锥、在粘质土中钻进，易糊钻。宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、大泵量、稠泥浆钻进；稠泥浆钻进；两级钻进时，第一级钻锥底面积可取钻孔面积两级钻进时，第一级钻锥底面积可取钻孔面积的一半。的一半。钻进过程中，每进尺钻进过程中，每进尺58m，应检查钻孔直径，应检查钻孔直径和竖直度。和竖直度。4.泥浆补充与净化泥浆补充与净化5.减压钻进减压钻进 水龙头、钻杆到钻锥等重力若都作用于钻孔底部，则细水龙头、钻

35、杆到钻锥等重力若都作用于钻孔底部，则细长的钻杆容易受压而弯曲，造成钻孔也随着弯曲，发生扩长的钻杆容易受压而弯曲，造成钻孔也随着弯曲，发生扩孔率较大的现象。应使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和孔率较大的现象。应使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的压重块重力之和扣除浮力后的80，这样可，这样可使钻杆不受压使钻杆不受压力，而且还受一部分拉力而维持竖直状态力，而且还受一部分拉力而维持竖直状态，使钻锥回转平，使钻锥回转平稳，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。稳，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。泥浆比重及井深量测泥浆比重及井深量测冲击钻成孔冲击钻成孔进尺控制、安全、掏渣、补浆与松绳控制进

36、尺控制、安全、掏渣、补浆与松绳控制 开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层可开情况而定，如孔中有水，可直指标根据土层可开情况而定，如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程造浆。接投入粘土，用冲击锥以小冲程造浆。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（河中水位）高出地下水位（河中水位）1.5m2.0m，并低于，并低于护筒顶面护筒顶面0.3m以防溢出，掏渣后应及时补水。以防溢出，掏渣后应及时补水。一般细粒土可采用浓泥浆、小冲程、高频率反一般细粒土可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔

37、壁坚实不坍不漏。在砂及卵石夹土复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。在砂及卵石夹土等松散层开孔或钻进时，等松散层开孔或钻进时，可按可按1：1投入粘土和小投入粘土和小片石片石（粒径不大于（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时重复回复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时重复回填反复冲击填反复冲击23次。开孔或钻进遇有流砂现象时，次。开孔或钻进遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石的比例。宜加大粘土减少片石的比例。松绳数量：松绳数量：一般在松软土每次可一般在松软土每次可松绳松绳5cm8cm，在密实坚硬土，在密实坚硬土层每次可松绳层每次可松绳3cm5cm。

38、松绳过。松绳过少易少易“打空锤打空锤”，使钻机、钻架，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。钢丝绳纠缠发生事故。钻进中须用检孔器检孔。钻进中须用检孔器检孔。检孔器用检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的度等于孔径的46倍。每钻进倍。每钻进4m6m，接近及通过易缩孔土层（软土、软塑，接近及通过易缩孔土层（软土、软塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须

39、检孔。都必须检孔。钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理一、坍孔一、坍孔：表征是孔内水位忽然上升溢出护筒，：表征是孔内水位忽然上升溢出护筒，随即骤降，孔口冒出细密的水泡，出渣量显著增随即骤降，孔口冒出细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔原因坍孔原因泥浆相对密度不够泥浆相对密度不够及其它泥浆指标不符合要求（或因清及其它泥浆指标不符合要求（或因清孔造成）。孔造成）。由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上涨或孔由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上涨或孔内出现承压水等而造成孔内内出现承压水等而造成孔内水头高度水头高度不够。水头太高

40、，使不够。水头太高，使孔壁渗浆或形成反穿孔。孔壁渗浆或形成反穿孔。护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大的坍孔。坍塌，扩展成较大的坍孔。在松软砂层中钻进在松软砂层中钻进进尺太快进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间过长。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间过长。碰撞孔壁碰撞孔壁：冲击（抓）锥或掏渣筒或吊放钢筋笼撞击孔：冲击（抓）锥或掏渣筒或吊放钢筋笼撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石而造成过大振动。壁，或爆破处理孔内孤石

41、而造成过大振动。二、钻孔偏斜二、钻孔偏斜原因：遇孤石；有倾斜的软硬地层交界处；扩孔原因：遇孤石；有倾斜的软硬地层交界处；扩孔较大处；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、较大处；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移；钻杆弯曲、接头不正。位移；钻杆弯曲、接头不正。三、糊钻和埋钻三、糊钻和埋钻清除泥包；调节泥浆密度和粘度（回转钻）；减清除泥包；调节泥浆密度和粘度（回转钻）；减少冲程、控制进尺（冲击钻）。少冲程、控制进尺（冲击钻）。四、扩孔和缩孔四、扩孔和缩孔扩孔即轻型塌孔，由于进尺、土层、地下水运动扩孔即轻型塌孔，由于进尺、土层、地下水运动状态和钻锥摆动过大造成。状态和钻锥摆动过大造成。缩孔一般

42、表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻缩孔一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一头或提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时；有一种是由于地层中有软种是钻锥焊补不及时；有一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。五、梅花孔（十字孔）五、梅花孔（十字孔）形成原因形成原因锥顶转向装置失灵，以致使冲锥顶转向装置失灵，以致使冲锥不转动，总在一个方向上下冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。击。泥浆相对密度和粘度过高，冲泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。击转动阻力太大，钻

43、头转动困难。操作时钢丝绳太松和冲程太小，操作时钢丝绳太松和冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。冲击位置。有非匀质地层，如飘卵石层、有非匀质地层，如飘卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。部孔壁凸进，成孔不圆。终孔检查终孔检查钻孔到达设计规定长度后，应钻孔到达设计规定长度后，应及时用测绳等工具及时用测绳等工具量测井深并记录量测井深并记录，以防沉淀土影响井深值的较准，以防沉淀土影响井深值的较准确测量。确测量。严禁用加大井深的办法来代替清孔严禁用加大井深的办

44、法来代替清孔。同。同时应用时应用探孔器探孔器等检查孔径和倾斜度，并对桩位和等检查孔径和倾斜度，并对桩位和孔底土质情况进行检查。要求见表孔底土质情况进行检查。要求见表3-6-1。若因故不能及时灌注混凝土时，应在没有达到井若因故不能及时灌注混凝土时，应在没有达到井深时减慢钻进速度，或成孔后不进尺、不提钻深时减慢钻进速度，或成孔后不进尺、不提钻（慢速旋转）、按照一定的泥浆浓度循环泥浆。（慢速旋转）、按照一定的泥浆浓度循环泥浆。终孔检查合格后立即进行清孔、灌注混凝土等工终孔检查合格后立即进行清孔、灌注混凝土等工作。作。项项 目目允允 许许 偏偏 差差孔的中心位置孔的中心位置(mm)群桩：群桩：100；

45、单排桩：；单排桩：50孔径孔径(mm)不小于设计桩径不小于设计桩径倾斜度倾斜度钻孔：小于钻孔：小于1；挖孔：小于；挖孔：小于0.5孔深孔深摩擦桩：不小于设计规定摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于支承桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度沉淀厚度(mm)摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径对于直径1.5m的桩，的桩，300mm；对桩径；对桩径1.5m或桩长或桩长40m或土质或土质较差的桩，较差的桩，500mm支承桩：不大于设计规定支承桩：不大于设计规定清孔后泥浆指标清孔后泥浆指标相对密度：相对密度：1.031.10；粘度：；粘度：

46、1720Pas；含砂率：；含砂率：98 钻、挖孔成孔质量标准钻、挖孔成孔质量标准 表表3-6-1 清孔清孔一、目的一、目的抽、换原钻孔内泥浆，降低抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，有利于灌少孔底沉淀厚度，有利于灌注水下混凝土。注水下混凝土。二、方法二、方法1.抽浆清孔抽浆清孔抽浆清孔（图抽浆清孔（图3-6-1）比较彻）比较彻底，操作要注意，防止坍孔。底，操作要注意，防止坍孔。要保持孔内水位不变。要保持孔内水位不变。2.换浆法清孔换浆法清孔当使用正循环回转钻钻进时，终孔后，停止进尺，稍提钻当使用

47、正循环回转钻钻进时，终孔后，停止进尺，稍提钻锥离孔底锥离孔底10cm20cm空转，并空转，并保持泥浆正常循环，以中保持泥浆正常循环，以中速将相对密度为速将相对密度为1.031.10的较纯泥浆压入的较纯泥浆压入，把钻孔内悬，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。浮钻渣较多的泥浆换出。3.掏渣法清孔掏渣法清孔要求用手摸泥浆中无要求用手摸泥浆中无1mm3mm大的颗粒为止，并使泥浆大的颗粒为止，并使泥浆的相对密度减小到的相对密度减小到1.051.20。对冲击钻进，可在清渣前，。对冲击钻进，可在清渣前，投入水泥投入水泥12袋，通过冲击锥低冲程的反复冲拌数次，使袋，通过冲击锥低冲程的反复冲拌数次，使孔内泥浆、钻

48、渣和水泥形成混合物，然后以掏渣工具掏出。孔内泥浆、钻渣和水泥形成混合物，然后以掏渣工具掏出。降低泥浆相对密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底降低泥浆相对密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高压水，使水流将泥浆冲稀。注入高压水，使水流将泥浆冲稀。4.喷射法清孔喷射法清孔是在是在灌注混凝土前灌注混凝土前，对孔底进行高压射水或射风数分钟，对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即灌注水下混凝土。常在其他清孔方使沉淀物飘浮后，立即灌注水下混凝土。常在其他清孔方法清孔后或清孔过程中法清孔后或清孔过程中配合使用配合使用。沉淀土的检测方法沉淀土的检测方法1沉淀厚度的测算基准沉淀厚度的测算基

49、准面面用平底钻锥和冲击、冲抓用平底钻锥和冲击、冲抓锥时，沉淀土厚度从锥头锥时，沉淀土厚度从锥头或抓锥底部所达到的孔底或抓锥底部所达到的孔底平面算起。平面算起。用底部带圆锥的笼式锥头用底部带圆锥的笼式锥头时，沉淀土厚度从锥头下时，沉淀土厚度从锥头下端的圆锥体高度的中点标端的圆锥体高度的中点标高算起。高算起。2检测方法检测方法取样盒检测法取样盒检测法：具体做法：具体做法是在清孔后用取样盒（即是在清孔后用取样盒（即开口铁盒）吊到孔底，待开口铁盒）吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，测到灌注混凝土前取出，测量沉淀在盒内的渣土厚度。量沉淀在盒内的渣土厚度。测锤法：测锤法：将重约将重约12kg的自制金属制品系

50、在测绳的自制金属制品系在测绳的始端，把重锤慢慢地沉的始端，把重锤慢慢地沉入孔内，评人的手感探测入孔内，评人的手感探测沉渣顶面的位置，其施工沉渣顶面的位置，其施工孔深和测量孔深之差，即孔深和测量孔深之差，即为沉淀土厚度。为沉淀土厚度。电阻率法、电容法、声纳电阻率法、电容法、声纳法：法：分别由电阻、电解分别由电阻、电解率阻值变化、声波在传播率阻值变化、声波在传播中遇到不同的界面产生反中遇到不同的界面产生反射来判断沉淀土厚度。射来判断沉淀土厚度。电容法沉淀土厚度测电容法沉淀土厚度测定仪示意图定仪示意图 钢筋骨架的制作及吊放钢筋骨架的制作及吊放单根钢筋的焊接质量和钢筋连接位置符合要求。单根钢筋的焊接质