浅析钻孔灌注桩孔壁的稳定性

王璇

【摘要】在建筑施工中钻孔灌注桩孔壁稳定性是十分重要的。要确保钻孔灌注桩孔壁稳定性对于保证工程质量十分重要。因此本文对工程施工中的钻孔灌注桩孔壁稳定性进行了分析和探讨.

【关键词】钻孔灌注桩；孔壁稳定性；稳定性控制

钻孔灌注桩在桥梁施工中是非常关键的隐蔽工程，施工过程中避免不了诸多问题的出现，比如缺陷桩问题，为了有效防止此类问题的出现对工程的影响及带来的隐患，则施工中要严格根据公路桥梁施工规范技术展开各项施工，及时发现缺陷桩等问题，提出针对性的处理方式予以解决，确保钻孔灌注桩孔壁稳定，使得施工有序开展。岩土工程因为底层压力及地下水位和成孔工艺等方面的影响，则钻孔灌注桩施工中的孔壁时常处在不稳定状态下，随时都有可能坍塌跨孔。所以施工中务必重视场区工程地质条件下孔壁稳定性分析，以便提出针对性护臂措施，确保孔壁稳定。

一、钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩适应性强，施工便捷，无震害及噪音小，具备极高的承载力，在国内应用极为广泛。该项技术施工难点就在于孔壁稳定性，若是稍不注意则就极易出现所径及塌孔等质量问题，从而出现各种安全事故。土体性质及泥浆状态和孔径深度，加上孔径半径及施工机械等方面因素都会导致钻孔灌注桩施工孔壁不稳定，再者说土体性质非常复杂且有着极大的离散性，所以孔壁稳定性技术分析问题也一直困扰着施工人员。

有学者利用理论解析方式来深刻分析孔壁稳定性，也获得了非常有意义的结论。不过理论解析方式本身存在局限性，未能从多方面着手考虑影响因素，钻孔灌注桩孔壁稳定性不只是和土体物理力学性质及地下水位和泥浆护壁等方面因素息息相关，则和土体空间分析特征及边界条件等方面因素也是密不可分。有限元方式属于一种较为成熟的分析方式，能够充分弥补理论解析方式所存在的缺陷，可以较好的进行土体应力状态及形变和土体分层情况与外界荷载等方面因素模拟。有学者利用数值模拟方式分析结构性软土地基中的钻孔灌注桩施工时，造成的桩周围土体扰动现象。有限元强度折减法被应用在边坡及隧道和基坑等方面的稳定性分析中，则本文是利用其分析探究土体性质及泥浆密度和孔深与孔半径等方面因素，导致的钻孔灌注桩孔壁不稳定。

二、影响孔壁稳定因素探析

1、土体性质影响

粘性土地基中土体内部摩擦角偏低且土体抗剪强度会跟随深度加深而速率变慢，侧压力系数较大，成孔之后的孔壁土体侧存在的荷载量过大，加上孔壁土体竖向应力及侧向应力之差偏大，导致粘性土地基中的深层土体极易出现更大的塑性区域和形变现象，不过因为受到粘聚力的制约则孔壁土体在出现极大塑性区域及形变现象之后，孔壁土体应力重新分布之后责任极易呈现新平衡状态，孔壁土体稳定性及其安全系数偏大。

砂土地基中的土體内部摩擦角偏大且土体抗剪强度会随着深度加深而速率变快，测压力系数偏低，成孔之后的孔壁土体侧荷载量偏小，加之孔壁土体竖向应力及侧向应力只差较小，所以砂土地基中的土体塑性区域和形变现象偏低，因为无粘性土的孔壁土体出现塑性区域之后则极易出现损坏现象，并且系类损坏会随之延伸于周围，导致坍孔。

2、泥浆密度影响

孔壁稳定性影响因素与泥浆相对密度也是息息相关，泥浆不只是提升孔壁土体侧压力的关键，降低侧向卸荷量，也直接关乎着孔壁形成泥皮，以便防止无粘性土地基出现局部坍塌现象，从而提升孔壁稳定性。泥浆相对密度过大则会增加施工难度，对桩承载力形成极大影响，泥浆相对密度过大及泥皮太后则会导致桩承载力降低。

3、孔半径影响

粘性土地基的孔半径塑性区域半径及孔壁稳定性和深层面的土体侧向形变影响通常是呈线性关系，孔半径增大则孔壁塑性区域半径比就大，导致孔壁稳定性降低，深层面土体缩径量极大。砂土地基中的孔壁稳定性会受到孔半径的制约，则孔半径增大是孔壁稳定性会降低，不过孔壁塑性区域半径比缺失保持不变的。

4、孔深影响

粘性土地基会随着孔径加深则深层土体卸荷量随之提高，孔壁塑性区域半径则会增加，孔壁稳定性变低且深层土体侧向形变偏大。砂土地基中的孔深度加深则深层土体卸荷量最值增大，不过砂土之内的摩擦角偏大则土体抗剪强度是随着深度加深而增大，孔壁稳定性及塑性区域半径和侧向形变孔深影响较低。

三、钻孔灌注桩稳定性控制

钻孔灌注桩施工时务必根据场区工程地质及环境条件和设计需求与要求展开孔壁稳定性分析及安全系数计算，再利用针对性策略展开施工。钻孔灌注桩稳定性控制应注重：第一，利用质量好的膨润土浓泥浆，便于充分提升凝胶作用；第二，注重掺加加重剂，从而增大泥浆的重量；第三，注重提升泥浆液面，或者是降低地下水位，使得泥浆液面及地下水位是保持在相对的高差上，以便确保孔壁稳定性，从而充分防止钻孔灌注桩孔壁出现坍塌现象。

结束语

钻孔灌注桩因为其对各类地质环境有着非常良好的适应性，并且施工工艺简单、操作便捷，对设备投入要求不高，所以被广泛应用于公路及铁路桥梁和水利工程等方面施工过程中。钻孔灌注桩施工中时常会受到诸多因素影响，因此在展开钻孔灌注桩施工之前务必落实各方面工作准备，充分避免出现各种不可预测的事故发生。钻孔灌注桩孔壁稳定性控制是施工质量及安全保障的关键，钻孔灌注桩质量问题诱发的事故后果极为严重，所以施工单位在施工中务必注重其孔壁稳定性分析，确保孔壁稳定及施工质量。

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