设计嵌岩、端承桩成孔工艺的选择

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1、设计嵌岩、端承桩成孔工艺的选择（由浅基岩(chojy)桩基微创工法研究室撰写，仅供设计师设计浅基岩地质、嵌岩和端承桩时参考）嵌岩桩因其桩端嵌入岩石而冠名，因其结构特征的稳固性强是浅基岩地质的首选；也备受工程设计师的青睐。但因嵌岩成孔工艺的难度，一直制约着施工的进展。随着我们国家对基础设施的强势投入和幅员辽阔的国土，以及各地地质条件多样化的特征。我们自己的工程技术员在继承前者经验与引进一些国外技术的前提下，通过数以万计的工程实例；也总结了一些先进的工艺工法。做为岩土大国，如今我们不但有能力应对全国各地的复杂地质条件，而且有信心将我们的技术结晶，通过国家“一带一路”的宏伟战略

2、，传递给全世界。用我们的先进技术，为全世界谋福祉。业内人士都知道嵌岩桩的成孔工艺：冲击、回旋钻牙轮法、旋挖法、潜孔锤法，可以概括而论。嵌岩桩成孔，不外乎用近乎野蛮的重力冲击及大钻压、大扭矩对岩土进行压裂、撕拧以及牙轮钻的缓慢碾压。一直以来，业界对打桩的思路只局限于钻孔灌注的初级层面上。面对强度高、硬度大的基岩，所习惯的做法是采用重锤冲击的施工措施，传统的成孔方案近乎野蛮大重力冲击破岩，只是考虑到成孔并未顾及到基岩层硬脆性介质受冲击力时及易产生裂纹，向外放射。冲击成孔的过程中也将冲击应力波传递扩散到桩间基岩。因此，将本固结性较好的岩石造成大幅度的破坏。适得其反，给建筑物尤其

3、高载荷的要求埋下隐患，设计时不得不将嵌岩深度加大，致使施工成本增加。而另一种，低速大扭距，大钻压工法，采用大扭距强压力的措施，强迫钻头压崩，撕裂基岩，在强挤压状态下，压崩撕裂破碎钻进过程中传递给桩间基岩，相应的也破坏桩围基岩的完整性。需要补充说明的是：不论是冲击成孔，回转牙轮，或是旋挖工法，钻进过程中都离不开泥浆护壁。泥浆，不但对施工现场造成污染破坏，而且后期处理都不好解决，更关键的是孔底清淤较难。桩端无法直接压至岩石，桩侧行成泥皮，对侧摩阻力的危害也是致命的。桩端承载力质量大打折扣。高频微冲击本工艺是从冲击破岩的工作原理与排渣方式的两大核心问题上，基于传统工艺加以完善。

4、大概做法，预期先通过详细地勘参数，分析覆盖层与基岩各层的结构特征与力学性质，建立岩土破碎钻掘所需的力学模型。精准算出各层岩土，尤其是嵌入岩地层所要求破碎力学理论临界值。加上专业团队的经验论证，匹配相对应的成孔工艺方案，采取相应的钻掘机具（一般利用长螺旋钻机做为载体）。用略微高于岩石破碎临界点的机械力，进行微扰动钻掘作业。干法成孔、干法机械排渣、长螺旋叶片排渣，钻杆旋转机械护臂法。如今政府对环保管控的措施持续收紧情况下，人们对环保的意识也日益加深，致使施工过程中的环境状况尤为重要，以确保项目的顺利工。采取对环境破坏极小的方法，摆脱施工噪音、现场混乱、扬尘以及波击震感。避免被

5、举报、被阻止，才算是好办法，无形中也产生了良好的社会效益。可控微扰动高频冲击入岩的是利用库仑莫尔破岩原理，找准岩石抗压强度高，抗剪强度低的弱点，改进以往破岩垂直冲击的错误做法。由简单的垂直打击，改善为轴向压力和旋转扭矩力的三轴应力作用下的剪切破坏，并且改变垂直冲击功为旋侧冲击。利用钻机做功时形成的钻压、钻扭和侧向冲击，三股力量相互叠加、互相助力，一层层的将岩屑剥离母体。示意：1.变形2.裂纹发生3.成核4.块体断裂5.排渣高频微冲击的优势：预期针对具体的岩土层进行精准分析定：“压，扭，冲”，三轴机械力的临界值与做功值，控制扭矩，并控制冲击力的传递方向。其排渣护壁方式也优于

6、泥浆循环与高压反吹。依靠长螺旋钻杆，满叶片的优势，排渣护壁做到了少扰动，无泥浆。提高了桩承载力，改善了施工环境。直观应力波的形式劣势：1.仅适合于桩径1.2米以内，孔深30米左右的小型桩。2.前期对工艺措施拟定麻烦。冲孔（冲击钻）野蛮破坏性大锤锤击优点：1.设备简单，机械故障少，2.冲击过程中，仅需要提升钻头，提升至一定高度，钻头自由落体冲击能耗小。3.成熟的设备，饱和率高，易于组织。缺点:1.较易出现斜孔、卡锤、塌孔现象。2.泥浆护壁，孔底淤泥，孔侧泥皮，对端承侧摩阻危害极大。3.受其回转性不好，靠重力自由落体工作原理的限制，转头务必全断面，大质量，反复冲击的过程，大幅

7、度的将冲击应力波循的传递给桩固，桩间基岩，桩固基岩呈放射状。交织破坏。4.大重力的自由落体冲孔呈现重复状态，同样，应立波也反射到上层岩土，持续扰动的过程中。稳固性较差的地质（如：沙卵石地层，流沙地层）极易坍塌，固此，冲孔法地质适应性小。旋挖钻孔桩旋挖是一种高度集中的桩基施工机械，我国从国外引进有20余年的历史，其优点有：1.机电液高度集成，转场方便，辅助工时短，操作舒适度高，工效率较高。2.复合式多层钻杆儿配合桶斗式钻头，在土层施工效率较高。3.凯氏钻杆的自锁功能，对钻头加压，对硬质地层效果比较明显。4.有绝对的优势适用于直径