孤石处理方案171114修改后.docx

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孤石处理方案171114修改后

广州市黄埔区暹岗社区旧村改造一期（复建区）孤石处理方案

一、编制依据

1、本工程相关设计图纸

2、与本工程有关的规范、规定和标准。

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

《建筑桩基检测规范》（JGJ106-2014）

《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）

《建筑工程施工质量评价标准》GB/T50375-2016

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

《建筑地基基础设计规范》省标（DBJ15-31-2016）

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）

《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2012）

3、《暹岗旧村改造一期（复建区）岩土工程勘察报告》（广州地质勘察基础工程公司2017.4）

二、工程概况

工程简介

广州市黄埔区暹岗社区旧村改造一期（复建区）工程位于广州市黄埔区开泰大道以北，科丰路以西。

项目用地红线范围总占地面积88162㎡?

，场地分为复建区和配套区两个区域。

地铁二十一号线从复建区和配套区中间穿过。

拟建配套区一层地下室、复建区四层地下室。

总体均呈不规则多边形分布，拟建建筑地上为高层住宅及配套商业裙楼，基础形式为桩基、筏板基础。

本期实施部分为复建区及配套区，地铁二十一号线隧道边线与地下室侧壁外边线最近点距离约10m，隧道埋深约35~41m。

用地红线

已开挖基坑范围

地铁21号线

拟开挖基坑边线

图1、场地位置航拍图

三、工程地质和水文特征

1、地形地貌

本建设场地原为丘陵，区内地貌单元为剥蚀残丘之坡积地带，地质构造相对较为简单，基岩为燕山期花岗岩。

场地北侧为拟建居民区或空地，东侧现为空地，西侧为融资区用地，南侧为开泰大道，交通条件较好。

2、场地水文地质条件

场地位于珠江三角洲剥蚀残丘前沿坡积地带，地下水类型为上层滞水，暂时性赋存于土层孔隙中，由大气降水补给，以蒸发及往下渗流的方式排泄，水位及水量受季节影响。

基岩裂隙水由上覆土层孔隙水下渗补给，含水程度受裂隙发育程度及补给条件控制，据勘探孔资料结合地区经验，在碎块状强风化或中风化岩裂隙发育部位，赋存有少许地下水。

勘探期间，测得部分钻孔初见水位埋深5.5～11.0m，（标高16.12～29.03m），勘探结束后测得标高较低钻孔孔内静止水位埋深5.85～11.30m（标高26.65～28.83m）。

根据区域地质资料显示，场地附近区域地下水位变化幅度约1.00～4.00m

根据土质、室内试验及地区经验判定：

各岩土层属弱透水性，残积土及其下风化岩层为主要含水层，总体地下水贫乏。

3、区域地质构造

根据勘察报告揭示场地土层自上而下为：

据钻探资料，场区内覆盖层自上而下依次为第四系坡积层（Q4dl）和残积层（Qel），下伏基岩为燕山期基岩（

），现分述如下（含引用孔数据）：

2.1坡积层（Q4dl）

②粉质黏土：

层厚0.50～14.00m，层顶标高33.20～46.31m，本层共35个钻孔有分布。

棕红色夹灰黄色、灰白色，花斑状，可塑～硬塑，稍有光泽，干强度中等，摇震无反应，局部含较多砂土。

其承载力特征值fak=170kPa。

2.2残积层（Qel）

③砂质粘性土：

层厚1.10～12.30m，层顶埋深0.00～12.10m，层顶标高23.70～46.99m，本层共58个钻孔有分布。

棕红色、黄褐色，由花岗岩风化残积而成，细粒土状态为硬塑，土芯受水易软化、崩解，含砂量约50~70%，其中ZK143、YZK55、YZK122等孔见中风化岩夹层（孤石），厚约0.9~1.5米。

其承载力特征值fak=200kPa。

2.3燕山期基岩（

）：

岩性为花岗岩，棕红色、黄褐色、灰褐色、浅灰色、青灰色，按风化程度分层描述如下：

④1全风化花岗岩：

层厚1.40～13.00m，层顶埋深0.00～15.50m，层顶标高17.70～43.22m，共68个钻孔有分布。

棕红色、黄褐色、灰褐色，全风化状态，裂隙极发育，散体状结构，岩芯呈砂土状、硬土状，手捏可碎，遇水易软化、崩解，含砂量约60~75%，其中ZK9、ZK36、ZKY118、YZK122等孔见中～微风化岩夹层（孤石），厚约0.5~3.3米。

属极软岩，岩石极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，承载力特征值fak=350kPa。

④2强风化花岗岩：

层厚2.1～29.4m，层顶埋深0.00～20.50m，层顶标高12.70～39.81m，本层所有钻孔均有分布。

棕红色、黄褐色、灰褐色，强风化状态，裂隙发育，散体状结构，岩芯多呈砂土状、硬土状，手捏可碎，遇水易软化、崩解，含砂量约60~75%，少部分勘探孔下部岩芯呈碎块状、块状，手掰可断，锤击声哑，局部达中风化状态，其中ZK9、ZK10、ZK25、ZK150、ZK152等孔见中～微风化岩夹层（孤石）,视厚度约0.4～5.2米不等，ZK42、ZK44、ZK61等孔见全风化岩夹层，厚约2.8~8.0米不等。

属极软岩，岩石极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，其承载力特征值fak=500kPa（硬土状）、fak=700kPa（碎块状）。

④3中风化花岗岩：

揭示厚度0.50～18.6m，层顶埋深10.10～38.20m，层顶标高-2.67～31.62m，本层共47个钻孔有钻遇。

黄褐色、浅灰色、青灰色，中风化状态，花岗结构，块状构造，裂隙较发育，岩芯呈柱状、短柱状，局部块状，敲击声响。

岩石较破碎，属较软岩～较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

中风化花岗岩承载力特征值fa=3000kPa。

④4微风化花岗岩：

揭示厚度1.77～10.05m，层顶埋深13.40～41.20m，层顶标高-8.00～30.53m，本层共71个钻孔有钻遇。

浅灰色、青灰色，微风化状态，花岗结构，块状构造，裂隙稍发育，岩芯呈长柱状、柱状，局部短柱状、块状，敲击声响。

岩石较完整，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

微风化花岗岩承载力特征值fa=8000kPa。

⑤、复建区勘探平面图如下：

四、现场勘查情况

本标工程主要为基坑工程，包括钻孔围护桩、搅拌桩、冠梁、腰梁、土钉、锚索、土方开挖、桩间挂网喷射混凝土、局部放坡喷射混凝土、排水沟等，根据支护结构的分布，存在孤石会对施工影响较大的区段主要为FE-FE、FG-FH段旋挖桩及搅拌桩支护结构。

1.FA-FB段钻孔桩共58根，根据钻孔ZK142、ZK143、ZK144资料分析存在较少孤石；

2.FB-FC段钻孔桩共40根，根据地质钻孔ZK144、ZK145、ZK53其中ZK53孔中标高15.95~14.45处可能存在孤石，则该段可能存在孤石较多；

3.FC-FD段钻孔桩共22根，根据地质钻孔ZK40、ZK53其中；钻孔ZK40标高24.44~23.94处可能存在孤石，钻孔ZK53标高15.95~14.54处可能存在孤石，则该段可能存在孤石较多。

4.FD-FE段钻孔桩共21根，根据地质钻孔ZK40，标高19.3m以下可能存在孤石偏少；

5.FG-FH段钻孔桩根据ZK6、ZK7、ZK8地质钻孔，主要为残积质黏土及全风化花岗岩且岩层分布较均匀，存在孤石较少。

本项目风化岩广泛分布于场区，受岩石组成成分和风化裂隙发育程度不同等因素的影响，埋深、厚度及强度等局部变化较大，部分钻孔强风化层中存在中~微风化岩夹层（孤石）等相对硬夹层。

鉴于以上客观事实，按照孤石埋深的情况进行相应处理措施。

5、孤石处理方法

孤石埋深在冠梁顶以下3.5米的直接挖除后再施工，由于本工程靠近地铁隧道路段，应注意在地铁保护范围内不得采用爆破施工，其他部位基坑开挖施工采用钻孔静力爆破处理。

支护桩成孔时遇到孤石采用带合金的齿轮的钻头或采用带刀片的螺旋钻头，慢慢磨至穿透并达到设计要求。

针对本工程钻孔桩遇孤石处理的方法，主要以“填、钻、抓”工序为主，针对不同的施工环境和自身特点，分别选用简式颗粒钻头的“填、钻、抓”：

1.填：

当常规钻进碰到孤石时，先仔细查明孤石的大小、形状和产状，然后填入硬度大小相近的片石和适量粘土，填石高度应高于孤石面0.3~0.5m，也可根据选用破岩方法的实际，注入适量C30水泥胶砂浆液，把不平的孤石面改造成平面，这项工作无论是对冲击钻进还是对回转钻进都是一个必需的工序。

2.钻：

填石工序结束后，如孤石巨大，可下筒状钢粒钻头进行钻进，将孤石钻出一个环状自由面，一般钻入0.8~1.2m，注意不要取心，以防钻具被挤夹。

由破岩理论可知，增加岩石自由面可加速岩体的破坏，钢粒破岩不仅可以加快孤石的解体，并可直接形成规则的圆型孔桩，无需修孔。

对于较小的孤石，其产状和位置适合于直接冲击钻进的可将此工序省去。

3.抓：

用冲抓锥将冲击成小块的孤石抓掉，被冲击成40~50cm的孤石碎块沉入软岩后，很难被击碎，因而无法恢复循环钻进，必须抓取，但注意不要让冲抓锥爪子碰撞孔壁上的残余孤石，以防冲抓锥抓空或滚石卡钻：

如遇浅孔桩或孤石较小，可直接用冲击钻钻进成孔，将孤石碎块冲挤入孔壁。

6、应急措施

（1）本工程基坑施工存在的危险因素：

基坑坍塌滑坡；支护桩侧向位移；基坑坑底隆起；涌砂漏水；高空坠物；相邻建筑物、道路沉降、开裂及道路管线等。

（2）当出现下列情况之一时，必须立即报警：

1.监测数据达到监测报警值的累计值；

2.基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；

3.基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；

4.周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。

5.周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。

6.根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

（3）抢险与加固:

1.基坑开挖前，应预计事故发生的可能性，作好基坑抢险加固的下列准备工作：

a.基坑监测信息反馈系统的建立；b.反压土料的来源及运输；c.储备止水堵漏的必要器材；d.加固用的钢材、水泥、草袋等。

2.当支护结构地面出现裂缝时，必须及时用粘土或水泥砂浆封堵。

3.基坑开挖引起流砂、涌土或坑底隆起失稳时，应立即停止基坑内降水或挖土进行堆料反压，周围环境允许时，可配合坑外降水。

4.当支护结构出现渗漏水的情况时，应及时采取有效堵漏止水措施。

5.当基坑支护结构变形超过允许值或有失稳前兆时，应按下列规定立即采取加固措施:

a.当坑边土体严重变形，且变形速率持续增加有滑动趋势时，应视为基坑整体滑移失稳的前兆，应立即采用砂包或其它材料回填，反压坑脚，待基坑稳定后再作妥善处理。

b.坡顶卸载，坑内停止挖土作业。

6.基坑开挖回弹，工程桩上拔，地下室底板上浮甚至开裂时，应及时进行基坑内外降水。

7.发生滑塌失稳时，立即停止坑内降水，并在坑内堆砂包反压，周围环境允许时，进行坑外降水。

8.当基坑周围建筑物发生严重开裂、倾斜时，应立即组织人员紧急疏散，同时上报上级主管部门。

（四）事故的处理：

一旦发生险情应立即启动应急预案，首先安排人员撤离再组织抢险人员进行救援，人的生命是第一位的，所以必须确保基坑施工的安全。

1、支护结构或基坑周边环境出现规定的报警情况或其他险情时，应立即停止开挖，并应根据危险产生的原因和可能进一步发展的破坏形式，采取控制或加固措施。

危险消除后，方可继续开挖。

必要时，应对危险部位采取基坑回填、地面卸土、临时支撑等应急措施。

当危险由地下水管道渗漏、坑体渗水造成时，尚应及时采取截断渗漏水水源、疏排渗水等措施。

2、事故处理后，应在事故发生部位及相邻部位增加监测点加强监测，及时进行预报工作，严防事故再度发生。

并应抓紧进行诱发事故原因的整治工作，彻底清除事故隐患；

3、基坑事故造成工程桩或地下结构损坏时，应根据损坏状况和其重要程度，采取有效加固方法进行处理，恢复正常使用功能。