【文章內(nèi)容簡介】 層：褐黃色，中密，濕～飽和，可塑，屬中壓縮性土，含氧化鐵，局部含粘土，粉土夾層，混少量園礫。該層呈透鏡體分布，～。　　　卵石、園礫⑦層：雜色，密實，飽和～濕，剪切波速VS值＝452～532m/s,=50~150,屬低壓縮性土，鉆探揭露卵石部分DDA =8CM,D長＝12cm，D一般＝3～6cm,亞圓形，級配較好，含細(xì)砂約25％?！！　　〉谌o(jì)巖層　　　礫巖（11）層：棕紅色～灰紅色，半膠結(jié)～弱膠結(jié)的極軟巖，成巖性較差，強風(fēng)化，膠結(jié)物以粘粒組為主，局部為細(xì)砂，易掰碎，礫石粒徑一般2mm～6cm8cm,局部達(dá)20cm以上，磨圓度中等；　　　礫巖（11）1層：紫灰色～雜色，弱膠結(jié)極軟巖，成巖性較差，強～中等風(fēng)化。膠結(jié)物以強風(fēng)化的砂泥質(zhì)物為主，砂石粒徑一般2mm3mm～9cm12cm,局部達(dá)20cm以上‘　　　礫巖（11）2層：棕紅色，極軟巖，膠結(jié)中等～差，強風(fēng)化，含少量云母及中粗砂粒，局部含少量礫石?！?。圖115 東白區(qū)間盾構(gòu)始發(fā)井地質(zhì)縱斷面圖　　　始發(fā)井基坑開挖及區(qū)間暗挖挖揭露的地層情況圖116 始發(fā)井往北區(qū)間暗挖的礫巖層圖117 始發(fā)井往北區(qū)間暗挖土斗內(nèi)集中的漂石圖118 暗挖拱部礫巖層內(nèi)的大漂石　　　（2）水文地質(zhì)條件　　　本區(qū)間處于工程水文地質(zhì)分區(qū)Ⅲb亞區(qū)，勘探期間（2007年1月下旬～3月下旬）于勘察深度范圍內(nèi)測到1層地下水：地下水類型為潛水，受第三紀(jì)巖層層頂標(biāo)高起伏影響地下水位變化較大，表現(xiàn)為隨第三紀(jì)巖層頂板由南向北逐漸降低，水位標(biāo)高逐漸降低。根據(jù)底層分布規(guī)律、水位標(biāo)高、含水層將本設(shè)計范圍內(nèi)區(qū)間地下水分布情況分為兩段：　　　區(qū)間起點～盾構(gòu)始發(fā)井：　　　～，地下水富存在第三紀(jì)巖層上覆的第四紀(jì)卵石、園礫⑤層中，（），　　　盾構(gòu)始發(fā)井～盾構(gòu)接收井；～，地下水富存在第三紀(jì)巖層上覆的第四紀(jì)卵石、園礫⑦層中，（）　　　（2）淺層地下水動態(tài)變化規(guī)律　　　工程廠區(qū)潛水天然動態(tài)類型屬滲入蒸發(fā)、徑流型，主要接受大氣降水入滲、地下水側(cè)向徑流等方式補給，以地下水側(cè)向徑流及人工開采為主要排泄方式，其水位年動態(tài)變化規(guī)律一般為：11月份～來年3月份水位較高，其他月份水位變化幅度一般為2～3米。（A站，xxx盾構(gòu)井，東～白區(qū)間盾構(gòu)始發(fā)井） 　　　對于圍護(hù)樁影響最大的第三紀(jì)強、中等風(fēng)化礫巖?層及強風(fēng)化粘土巖?2層。粘土巖和礫巖成巖時間較晚，成巖程度低，其強度較低，～，為極軟巖；中等風(fēng)化的礫巖及夾有的粘土巖工程性質(zhì)較好?？偟膩碇v：圍巖不穩(wěn)定、變形較大，開挖后在極短時間將松弛坍塌，引起地面沉降和開挖斷面塌方?！　　「鶕?jù)原位勘探及車站基坑開挖調(diào)查情況分析，車站范圍內(nèi)存在隨機(jī)分布的大粒徑卵石和漂石，礫巖中也分布有顆粒較大的礫石，據(jù)推測大于400㎜的卵石含量在15～40％之間，且隨機(jī)分布，調(diào)查期間可見最大粒徑12001500㎜大漂石。項目工作內(nèi)容和可行性分析　　　xx地鐵X號線是一條位于城市西部，整體呈南北走向的線路，主要分布在xx、xx兩個行政區(qū)。線路起點設(shè)在xx區(qū)xx，沿xx路南延向北，從xx火車站東側(cè)穿過并一直向北至xx路路口，右轉(zhuǎn)沿道路向東，穿過xx，至xx路路口，左轉(zhuǎn)沿道路向北，穿過xx西客站以及xx公園，沿xx路繼續(xù)向北，從xx橋的東側(cè)穿過，至國家圖書管與四號線銜接。，全部為地下線，共設(shè)車站14座，車輛段1座。　　　其中X標(biāo)段包括A站、B站2個車站和x站北～A站、A站～B站（部分）2段盾構(gòu)法區(qū)間隧道以及A站～B站（部分）、B站～國圖站2段礦山法區(qū)間隧道，全長約3km。在砂卵石地層和礫巖地層中（地層中含有大量大粒徑、高強度的卵石和漂石），且在地下水位以下采取何種成樁工藝技術(shù)是本項工程順利開展的突破點。同時，本工程位于城市繁華市區(qū)，地下管線、社會交通、樓房林立、人員密集等周邊環(huán)境異常復(fù)雜，給成樁施工帶來很大的難度。成樁工藝選擇、鉆孔機(jī)械選型、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)保指標(biāo)控制等技術(shù)等均需要進(jìn)行專題研究，以求在該技術(shù)領(lǐng)域能夠有所創(chuàng)新、有所突破。其研究成果不但為本工程建設(shè)任務(wù)的圓滿完成提供堅實的技術(shù)保障，而且還能夠推動復(fù)雜條件下的地鐵圍護(hù)樁或樁基施工技術(shù)的進(jìn)步。　　　研究內(nèi)容主要包括：礫巖、卵石地層中成樁工藝選擇分析；各種類型鉆機(jī)在礫巖、卵石地層施工中對周邊環(huán)境影響的對比分析；鉆機(jī)在礫巖、卵石地層中的垂直度等質(zhì)量指標(biāo)控制；全套管鉆機(jī)在有水卵石地層條件下提高施工工效的方法、措施；全套管鉆機(jī)針對大粒徑卵石、漂石的破巖、沖抓施工技術(shù)研究等。　　　近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，交通問題日益嚴(yán)重，各大城市陸續(xù)開始興建地鐵項目，xx市也迎來了地鐵建設(shè)的高峰期。目前xx市正在興建多條地鐵線路，由我公司承擔(dān)的地鐵X號線6標(biāo)地鐵工程穿越城市復(fù)雜外部社會環(huán)境和地質(zhì)條件，其具體地質(zhì)條件為含大粒徑礫石、飄石（）的礫巖層、卵石層，如此復(fù)雜的工程條件在今后建設(shè)xx市西南部地區(qū)的地鐵等地下工程中都會遇到，具有很好的借鑒意義?！　　槭沟罔F復(fù)雜地質(zhì)條件及環(huán)境條件下的施工安全、高效，必須解決好施工中的關(guān)鍵性問題，包括成孔工藝選型研究、成樁施工質(zhì)量控制、全套管鉆機(jī)針對大粒徑卵石、漂石的破巖、沖抓施工技術(shù)研究等方面的施工工藝、以及現(xiàn)場信息化管理等。為此，我們提出了“城市環(huán)境富含大粒徑漂石復(fù)合地層中鉆孔樁施工技術(shù)研究”這一課題，旨在通過這一課題的研究，為當(dāng)前xx乃至全國的基坑圍護(hù)樁穿越復(fù)雜地質(zhì)條件和環(huán)境條件下提供施工依據(jù)，解決施工中遇到的難題，提高國內(nèi)樁基的施工工藝和技術(shù)水平?！　　∧壳皣鴥?nèi)外成樁工藝和技術(shù)多種多樣，機(jī)械設(shè)備也在不斷更新，各種地層結(jié)構(gòu)均有較成熟的施工技術(shù)和配套的施工設(shè)備，施工工藝設(shè)備的選擇主要考慮進(jìn)度、安全、質(zhì)量、環(huán)境、和造價等方面的因素?！　　∧壳笆澜缟习l(fā)達(dá)地區(qū)在市區(qū)施工多采用全套管鉆機(jī)，基本上干孔作業(yè)，機(jī)械化程度高，由于沒有泥漿，對環(huán)境的影響小，但造價相對較高，不太適合中國國情，但隨著中國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，社會對工地環(huán)境的要求越來越高，采用相對環(huán)保的施工工藝是發(fā)展方向。隨著對施工安全的越來越高的要求，像在國內(nèi)傳統(tǒng)的人工挖孔樁工藝也越來越受到更多的限制，必然要研究發(fā)展替代的施工工藝和方法。．本項目研究的技術(shù)關(guān)鍵及技術(shù)創(chuàng)新點；　　?、俑缓罅狡[巖、卵石地層中鉆機(jī)成孔工藝選擇分析?！　　、诟鞣N類型鉆機(jī)在富含大粒徑漂石礫巖、卵石地層施工中對周邊環(huán)境影響的對比分析；　　?、坫@機(jī)在富含大粒徑漂石礫巖、卵石地層中的成樁垂直度和質(zhì)量控制?！　　、苋坠茔@機(jī)在有水卵石地層條件下提高施工工效的方法、措施；　　?、萑坠茔@機(jī)針對大粒徑卵石、漂石的破巖、沖抓施工技術(shù)研究。．研究、試驗方案或主要技術(shù)路線；　　　通過調(diào)研、收集國內(nèi)外本領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)已有類似工程成功的經(jīng)驗；預(yù)測施工過程中可能發(fā)生的偏差、斷樁、卡鉆、地質(zhì)變化等情況，從而有針對性地采取有效控制措施；采用信息化施工方法，在臨近管線部位設(shè)置監(jiān)測點，加強對施工過程的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施，保證樁基施工周邊地下管線和構(gòu)筑物的安全。．主要技術(shù)指標(biāo)。　　?。?）樁垂直度控制指標(biāo)：5‰：樁頂?shù)脑O(shè)計標(biāo)高，允許誤差為順軸向+50、50mm，垂直軸向+50、0 mm。其他技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求?！　　。?）施工進(jìn)度滿足總體施工進(jìn)度要求?！　　。?）工程造價可控3．圍護(hù)樁成孔施工工藝技術(shù)研究　　　圍護(hù)樁按照開挖形式分為機(jī)械成孔和人工成孔；按照護(hù)壁方式分為泥漿護(hù)壁、鋼護(hù)筒護(hù)壁、混凝土護(hù)壁等；按照成孔工藝分為干成孔和濕成孔。根據(jù)調(diào)研目前可用于本項工程的成孔方法主要有：日本車輛回轉(zhuǎn)全套管RT150型鉆機(jī)，寶峨全套管鉆機(jī)，昆明MZ100搖管式全套管鉆機(jī)，潛孔錘鉆機(jī)，沖擊鉆，寶峨大功率旋挖鉆機(jī)，螺旋鉆機(jī)，正反循環(huán)鉆機(jī)，人工挖孔等。　　　各種成孔工藝的調(diào)研和試驗詳見以下各節(jié)：　　　屬于套管旋轉(zhuǎn)挖掘式的全套管工法，適用于含有大卵石、漂石、舊的鋼筋砼結(jié)構(gòu)、舊樁、鋼板樁和巖石地層，調(diào)研的日本車輛生產(chǎn)的RT150型鉆機(jī)，通過一臺液壓裝置轉(zhuǎn)動外套管，使套管端頭的刀具切割地層，向下逐漸達(dá)到設(shè)計高度，配合沖抓工具將管內(nèi)土石取出成孔。該套裝置提供的扭矩和壓力強大，使外套管切削能力強大，配合不同的刀具，可切削堅硬的巖石甚至鋼材。切斷后的漂石通過中心抓斗直接抓出，鉆孔深度達(dá)到130米，由于采用切削方式，所以能在低噪聲、低震動的狀態(tài)下進(jìn)行施工?！　　≡撱@機(jī)單價約500萬元（不包含配套的履帶吊車），單樁成孔時間約24小時，目前國內(nèi)上海海騰公司有進(jìn)口的鉆機(jī)，每個車站如果全部采用本設(shè)備，約需腰34臺設(shè)備，配合其他鉆機(jī)使用時效率較低?！　　≡撱@機(jī)具有以下功能：　?。?）已確認(rèn)能夠?qū)屋S抗壓強度為137206mpa的卵漂石或巖層進(jìn)行切割?！　。?）已確認(rèn)