石灰岩土壤特点范文

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关键词：土壤养分；有机质；全氮；全磷；相关分析；宜昌

中图分类号：S151．9＋5 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）24－5628-05

土壤有机质是表征土壤质量的重要因子，在调节土壤理化性质、改善土壤结构、培育土壤肥力等方面有着重要作用［1，2］。作为土壤生态系统中重要的限制性元素，土壤氮素和磷素是土壤养分的重要指标和作物生长发育所必需的营养元素，因此在生产实践中也受到广泛关注［3，4］。受母质、气候、地形、水文、植被、生物等多种因素影响，土壤养分在不同尺度上具有显著的空间异质性特征［5－7］，从区域尺度上研究土壤有机质、全氮、全磷的空间分布特征对于开展土壤质量管理、因地制宜进行农业生产布局是有必要的。

目前开展的相关研究多集中在小尺度上，一般针对某种土壤类型或特定生态系统［8－12］，而区域性研究较少，并且研究结论也因研究区域和对象不同存在较大差异，使得研究成果在应用上具有一定局限性。为此，以宜昌为研究区，选择典型土壤剖面分析土壤有机质、全氮、全磷的空间分布特征及与环境因子的相关关系，以期为开展土壤养分的分区管理及土地资源持续利用提供一定参考。

1 材料与方法

1．1 研究区概况

宜昌市位于湖北省西部，地理坐标为110°15′－111°52′E、29°56′－31°35′N，面积21　250．79　km2。宜昌地处我国地势第二阶梯向第三阶梯的过渡地带，地势西高东低，西部与中部分别以山地、丘陵为主，山地、丘陵占土地总面积的89．33％，东部平原占土地总面积的10．67％。宜昌属于温暖湿润的季风气候区，多年平均气温16～18　℃，多年平均降水量983～1　406　mm。境内地貌类型多样，地势起伏大，水系发育充分。形成黄壤、黄棕壤和棕壤、红壤4个地带性土类以及紫色土、石灰（岩）土、潮土、（山地）草甸土和水稻土5个非地带性土类，其中黄壤、黄棕壤和石灰岩土的面积较大，共占宜昌市土壤面积的61．34％，红壤和草甸土的面积很小，共占宜昌市土壤面积不到1％。植被以亚热带常绿阔叶林为主，并有落叶阔叶林、针叶混交林以及灌草丛分布［13］。

1．2 样品采集与处理

试验分析数据来源于宜昌市境内13个典型土壤剖面，样品采集完成于2010年8月。样点涉及黄壤、红壤、黄棕壤、棕壤4类地带性土壤，以及非地带性土壤中的石灰岩土、潮土和水稻土。多数样点为未受人工扰动的原状土，而农田样点避开道路与田埂（图1）。样点选好后，沿着垂直方向开挖100　cm的土壤剖面，然后分别对0～10　cm、10～20　cm、20～40　cm、40～60　cm、60～80　cm、80～100　cm等不同深度土壤进行分层采集，并从地表往下整层均匀地采集混合样品。共获取分层样品91个，混合样品13个，每个样品重量约为300　g。土壤样品装袋密封，贴上标签，并做好样点信息记录，样点位置由GPS定位。另外，每层用铝盒采集土样用于土壤含水量的测定，并用100　cm3环刀采集原状土以测定土壤容重。

1．3 样品测定与分析方法

样品带回实验室后，先进行预处理。在室内阴凉通风处自然干燥，然后手工去除石块、残根等杂物后用球磨机磨碎，过100目筛后装袋待测。按照相关土壤理化指标分析标准［14］，全氮的测定采用凯氏定氮法，全磷的测定采用钼锑抗比色法，有机质的测定采用重铬酸钾氧化－硫酸亚铁滴定法。对每个测定项目测3个平行样，以保证测定结果的准确性。采用SPSS　18.0对样本的空间分布特征进行统计学描述和分析，采用Excel　2007及Origin　7．0进行相关图表绘制。

2 结果与分析

2．1 不同土类土壤有机质、全氮、全磷的分异特征

一般认为，土壤有机质的含量大小取决于有机物的输入与输出量。自然土壤的有机质来源主要是土壤母质中的有机矿物和植物凋落物及其残体。棕壤、黄棕壤的分布区与针绿阔叶混交林或常绿阔叶和落叶混交林重合，土壤发育的生物气候条件既有利于自然植被的生长，又会产生大量的有机物质输入。尤其是山地棕壤分布区，年均气温为7．4～7．8　℃，≥10　℃积温只有2　000～2　298　℃，热量偏低，雨量丰富，湿冷的环境对于土壤有机质的积累更为有利。水稻土是经人工定性培育、熟化形成的非地带性土壤，由于较高水平的有机肥料投入和高茬禾秆还田以及良好的水分条件，水稻土表层土壤有机质含量也较丰富，仅次于棕壤和黄棕壤。石灰岩土一般分布于低山丘陵区，湿润的气候条件、灌丛草被以及钙的凝聚作用使得土壤有机质累积量较高。红壤、黄壤分布于山地向平原的过渡区，一般具有热量高、雨量多的特点，年均气温16．7　℃，年均降水量在1　200　mm以上，≥10　℃积温可达5　300　℃。传统的沟谷农业对红壤、黄壤的土壤系统破坏较为严重，造成其土壤有机质含量偏低。土壤中的氮素主要来源于动植物的残体和生物固氮，与有机质有着相似的来源，因此全氮含量的分异特征与有机质的分布相似，并且随着植被根系分泌物以及残体输入的多少而表现出明显的差异。土壤中的磷素主要来自土壤母质中的含磷矿物、土壤有机质及人工施用的含磷肥料。在此次采样中，长江冲积物形成的潮土全磷含量最高，石灰岩发育形成的石灰岩土全磷含量次之，有机质含量最高的棕壤全磷含量排第三位。

2.2 不同层次土壤有机质、全氮、全磷含量及其变异性

2．3 土壤有机质、全氮、全磷的垂直分布特征

2．4 土壤理化性质间的相关性

3 小结

1）宜昌地区土壤表层有机质、全氮、全磷含量表现出显著的分异特征。按照不同土壤类型，0～20　cm土层土壤有机质的排序结果为棕壤＞黄棕壤＞水稻土＞石灰岩土＞红壤＞潮土＞黄壤，土壤全氮与有机质的排序结果基本一致，土壤全磷的排序结果为潮土＞石灰岩土＞棕壤＞水稻土＞黄壤＞红壤＞黄棕壤。

2）土壤有机质、全氮、全磷均在10～20　cm土层的变异程度最大，变异系数分别为94.2％、72.6％、63.1％，并且各土层土壤养分变异系数随剖面深度增加呈减小的趋势。

3）根据各采样点的环境特征及相关分析，宜昌地区不同类型土壤的有机质、全氮含量差异主要与地表植被、气候条件、土壤结构、人工有机肥料投入等因素有关，与土壤质地关系不大。土壤全磷含量与土壤有机质、全氮含量没有明显相关性，主要与土壤母质磷素矿物含量及土壤自身的发育过程有关。

4）不同类型土壤养分的垂直分布特征各异。除潮土外，其他类型土壤全氮与有机质的消长趋势基本一致。大部分土壤全氮与有机质均表现出从表层往下减少的趋势，以黄棕壤与棕壤较为典型，但各类型土壤养分含量变化的转折点不同。土壤全磷沿剖面没有明显的变化规律。

5）较差的自然条件以及人类不合理的利用活动，导致红壤与黄壤各土壤养分含量均较低。应因地制宜地安排农业生产活动，并通过分区治理和相关水保措施，遏制土壤退化趋势，提高红壤与黄壤分布区土壤的生产性能。

参考文献：

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［3］　陈伏生，曾德慧．耕种对沙地土壤全磷空间变异性的影响［J］．　中国环境科学，2005，25（增刊）：85－88．

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［7］　张振明，余新晓，王友生，等．森林不同土壤层全氮空间变异特征［J］．生态学报，2011，31（5）：1213－1220．

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[关键词]矿山生态环境影响特点对策

[Abstract] cement limestone mine environmental impact caused by many aspects, mainly caused by blasting dust, waste gas, noise, vibration and so. Influence from the mining damage, its greatest impact to ecological environment. So whether the construction period and operation period, the mine should be in accordance with the approved "development and Utilization Scheme" and "mine environmental protection and governance program" requirements, to carry out restoration work, and make the mining side edge treatment measures.

[keyword] mine ecological environmental impact characteristics Countermeasures

TD8

随着我国经济的不断发展，水泥需求量越来越大，市场需求刺激了各水泥企业不断扩大生产规模。水泥行业竞争，归根结底是资源的竞争，即其生产所需的主要原料——石灰石的开采。由于水泥生产所需石灰石量最大，占其原料的80%左右，而石灰石又是天然资源，具有不可再生性，因此在水泥生产中石灰石开采尤其重要。石灰石矿山的开采尽管国家连续出台相关法律法规尽可能使其规范，但是由于其开采毕竟对山体属于破坏性进程，因此对生态影响非常大。本文根据多年对水泥行业环境影响评价案例经验，主要分析石灰石矿山开采中生态环境影响的特点及对策。

1、石灰石矿山开采的特点和生态影响因素

1.1 开采工艺

石灰石矿山开采均采用多台段自上而下水平分层开采，即在首采区剥离出开采面后，按照岩石走向逐层采剥，每个平台高度为15米；岩石分离首先采取炸药爆破方式，用潜孔钻机等设备钻炸药放置孔，采用微差爆破工艺进行爆破，爆破后的大块石灰石用装载机装入自卸车车斗，然后运输至矿区石灰石下料口，进入下一步石灰石破碎环节。

从以上工艺可以看出，石灰石开采对生态环境破坏极大。由于石灰岩地区特殊岩溶地质构造，地表水渗透性强，地表植被发育不良，而且采石场几乎没有挡土墙等防止水土流失的措施, 大多也未进行复垦绿化, 因此会造成水土流失、泥石流、滑坡、河道堵塞等生态问题。又由于在开发过程中受开采工艺限制，尽管国家规定边开采边恢复的生态保护措施，但是由于土方工作量太大, 耗资也大, 使生态恢复工作难以开展。有专家估算, 被破坏的植被靠天然恢复至少要一百年时间。

目前大多石灰石采石场正面临着十分严重的生态环境退化问题，环境恶化、水土流失、生物多样性锐减等向生态恢复的理论与技术提出了严峻挑战。

1.2 生态影响因素分析

矿山开采引起的环境影响是多方面的，主要有爆破产生的废气、粉尘、噪声、震动等。其对生态影响因子见表1。

表1环境生态影响识别与因子筛选

根据以上分析，主要评价内容主要是：土地利用、植被分布、生物量和物种多样性、景观及水土流失等。较大影响来自开采所带来的破坏，开采前，要将欲开挖石方上的植被、软土进行处理，砍伐树木，焚烧没有用途的草木，去除石方上的软土、松土，这些都会使得植被大量减少，使得土壤的水土保持能力降低。

开采过程中，会剥离部分表土，从而对原有植被造成一定的影响。同时，主要矿层被采空，会造成严重漏水和上覆岩土层结构破坏，使植物失去生存条件；大量开采石料，破坏了山体及地表植被，加速了水土流失的发展。开挖坡脚、切削边坡，造成山体失衡。随着开采的逐步扩展，面将进一步扩大，同时临时弃土堆表面的扩大亦将增加面，这一切都将加剧水土流失的发生。开采过后，在山坡大量堆积固体废弃物，加重了负荷，导致滑坡不断发生。这些废土被冲走，在一定程度上也造成了严重的水土流失。加上人们对植被等情况不重视，被破坏的植被无法得到恢复，一定程度上使得水土流失加剧、生态环境恶化、自然景观受到破坏。

在开采过程中，由于降雨，会使得失去植被保护、水土保持能力下降的土壤进一步被雨水侵蚀，造成水土流失。如果遇到暴雨等恶劣的天气状况，极有可能造成泥石流，导致严重的水土流失、生态环境恶化。

2、石灰石开采的生态影响及其特点

2.1、确定评价等级

根据《环境影响评价技术导则——生态影响》（HJ19-2011）中对评价工作分级的规定确定评价工作等级，随之也确定了将要工作的内容和深度。

2.2、生态影响环节分析

无论其评价等级如何确定，一般影响主要有以下几方面。

2.1、植被破坏

植被破坏也是生态影响最主要方面。由于石料的开采，可能会使矿区部分树木、草地被砍伐，破坏了大面积的植被和地貌景观。采完之后如不采取有效措施加以恢复，将造成严重的土地砂化和水土流失以及塌陷和地表裂缝等严重者在雨后导致泥石流和山洪暴发。

开采区的植被如果遭到破坏，其后果将是很严重的，由于石灰岩矿区一般土质不十分肥沃，而且地表水渗透强，植物生长较缓慢，土层较浅，所以植物一旦破坏，将带来数年甚至数十年不能恢复的后果，而且植被、森林砍伐到一定程度，就会从一定程度上改变原有的生态，导致大量物种消失。

2.2、水体污染

由于开采过程涉及炸药爆破，在爆破过程中会产生一些硝酸盐类等化学与物理污染物，这些污染物会随着地表水或大气降水，极易渗入地下或者周边河流，从而导致河流和地下水受到污染，使得水质下降。

2.3、土壤破坏

开采过程就是石方与土方分离，石方破碎过程，使得本来就匮乏的土壤结构和层次受到破坏，土壤生态系统的功能更加恶化。

2.4、水土流失

石灰石开采的建设和运营会造成一定程度的水土流失。不仅采石本身要挖山体，而且还要砍伐树木，剥离表土，产生的废土、废石的堆放也要占用一定的空间，这些都可能对植被造成破坏，并造成当地的水土流失。通常情况下，一般采石场毁坏的植被面积大约是采坑面积的五倍左右，可见采石场造成破坏的严重性。

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关键词：城市岩土地基工程 地质条件 工程施工

中图分类号：TU4文献标识码： A 文章编号：

人类居住的环境是建造在自然环境基础上的，利用有利的地形地势可以为城市的发展提供良好的天然地基，这样就需要了解不同的岩土地基形成的原理和主要特点，才能针对具体的问题采取相应的措施，避免在城市工程中由于工程地质问题影响工程的质量。

一、城市岩土地基形成的特点

城市岩土地基的特点是经过漫长的时期逐渐形成的，每一种岩土由于其形成条件有所不同，在城市工程建造中就起着不同的作用，施工的地质问题就有所不同。

具体来看几种主要的岩土体。残积土体的形成是由于基岩经过风化并且没有受到搬运力的作用而在原有的岩石风化壳基础上逐渐积累起来的，所以这种土体的外层结构通常是土壤层，具有较大的孔隙，土体整体的强度不高，但是具有很好的压缩性。一般情况下，残积土体的下部是带有碎石和砂砾的粘性土层，相对来讲强度比较高。

坡积土体的形成过程中主要受到重力的作用，还有的是被短期性水流搬运沉积而形成，一般容易在山坡或坡脚处形成大面积的聚集，所以被称为坡积土体。该土体的最突出特点是内部的土粒大小不一，层次性质差别比较大，通常还和残积土体形成逐渐过渡的趋势，在城市地基工程的施工中遇到的地质问题亦有雷同之处。总体来看，坡积土体的上层部分的颗粒比较细，粘性土成分居多，中层部分一般是带有砂土或者夹杂有粘性土的碎石土和角砾土，下层部分是基岩结构。

洪积土体往往在山麓位置容易形成，当残积土体和坡积土体受到洪水的冲积作用就会在距离山口的位置沉积成具有分选性质的土体，所以被成为洪积土体。该土体的上层部分一般是粗碎的屑土，土体的强度比较高，压缩性能比较低，往往是进行工程建筑的良好场所。在城市地基工程的建造中要注意做好防水的工作，因为洪积土体的孔隙很大、具有很强的透水性、而且水量颇为丰富。

二、城市岩土地基工程的特点和功能区的用地规划问题

（一）城市岩土地基工程的特点

区位不同的城市在具体的地基工程的建造中对土体地基的处理方式也有所不同，例如内陆城市和沿海城市的地基工程的地质问题就有着典型的差异，沿海岩土地基的形成过程与特征与内陆岩土地基的形成过程与特征有着质的区别，这也是二者在工程地基施工中产生差异的根本原因。

沿海城市的岩土体的种类一般由两个，一是单一岩土体结构类型，二是多层岩土体结构类型，这二者的主要分布位置和特征也存在着明显的不同。

单一岩土体结构类型还可以划分为单一的岩体结构类和单一的土体结构类型。在沿海山地型城市和沿海平原山地型城市中的地基类型主要是单一岩体结构类型。这种地基的主要特点是基层岩石的质地非常坚硬，且岩石的内部结构比较整齐划一，纹理也非常具有规律性，一般是块状构造，拥有十分强的抗剪力性能，抗拉强度也颇高，具有良好的区域稳定性，是比较理想的天然地基。在城市的发展中起着重要的支撑作用，但是受到地形的影响，一般不适合建造工民用建筑，多建造隧道工程或者坝基工程以及其他一些特殊工程。沿海的平原城市的地基结构一般都是单一土体结构类型，例如上海和天津。这种土体结构具有很大的厚度，最厚的部分甚至超过1000米，是建造工业区和住宅区的良好用地。

多层岩土结构类型的地质构造一般比较复杂，主要的组成成分害是松散砂砾石土、粘性土和种类繁多的岩石体，在地丘陵台地的边缘最为常见，也会出现在沿海的河谷平原中。

内陆城市的地基构造与沿海城市的构造有着明显的区别。典型的城市是山西大同。按照区位和性质的不同以及地貌特征的差异可将内陆城市的岩土地基分成以下几个区域，一是山前倾斜平原结构区、二是冲湖积台原结构区、三是河谷阶地结构区、四是基岩山地结构区。

山前倾斜平原结构区的分布特点是呈带状，它的形成原因比较多，且形成过程也比较复杂，主要就是由冲洪积扇群、坡积土体、风积沉淀物一起组合而成，所以岩土体底层的水量非常丰富，在此基础上建造居民建筑要注意的地质问题是防水，以及地基处理不力形成的塌方问题等。

冲湖积台原结构区主要的组成结构是冲湖积粉土、粉质粘土和砂砾石层，整体的特征是非常开阔和平坦，作为建筑用地是非常理想的。在建造中需要注意的问题是处理好人工填土和地质裂缝的关系，保证地基的质量。

河谷阶地结构区的构成成分是粉土和较厚的砂、卵砾石层，这种土体具有很高的承载性，而且地下水的深埋程度比较小，储量也极为丰富，是中心城区建设的理想区域。在工程的施工中要做好洪水的防范工作，同时还要保护好地下水资源不受污染，以免影响到整个城区的用水质量。

基岩山地结构区又可以分为两个种类，一是变质岩结构，二是沉积岩结构。变质岩结构主要是片麻岩、麻粒岩、大理岩等结构，岩石的纹理比较细密，岩石的整体结构很完整，具有良好的抗压性能，同时具有很高的边坡稳定性能；沉积岩结构成分主要是砂岩、砂页岩和石灰岩等，也具有很强的抗压性能，而且工程的施工条件好，地基稳定性较强。

（二）城市岩土地基工程功能区的利用规划

1.工业用地

工业用地需要借助良好的自然坡度，要符合厂区的运输方式和工艺特点，还要了考虑适当的排水坡度，为交通运输和工业实施的建设提供良好的建筑环境。工业用地需要占有很宽广的区间，通常需要比较平坦的地势，面积的大小也要根据实际的地貌来考虑。工厂的建设也要尽可能能源产区，且附近可以提供充足的水源，为大量的工业用水提供保证。工业用地要避开7级以上包括7级的的地震区，更不能建造在地质断裂带上或者其附近。工业用地地基的土壤强度要等于或大于1.5千克∕米。

2.居住用地

城市居住用地对地形要求的要求比较高，一般来说，居民区建筑的坡度应以＜6°为宜，坡度不能太高，如果太高就不利于地表建筑和地下建筑的建设，而且差异太大也不利于居住区的基础设施的设置。居民用地最重要的条件也是要满足日常生活用水的要求，所以选择的地段一定要具备良好的水源条件，要选择具有储水性能的岩土体地基层。居住用地压要避开7级以上（含7级）的地震区，和断裂带距离要大于1千米，土壤的强度控制在2千克∕米。居住区域要做好地下的防洪和防汛工作。

总结：

综上所述，城市建筑工程的稳定性和合理性离不开对城市岩土地基的开发和利用，建筑工程质量的好坏很大程度上取决于对地基的选择和处理上。对城市土地进行合理的规划是非常关键的，只有将城市功能区的特征和岩土地基的性质结合起来考虑，才能做到对土地资源的科学利用，也才能推动城市的进一步发展。

参考文献：

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[3] 盛连成. 青岛经济技术开发区工程地质环境评价[J]. 中国海洋大学：环境工程(环境岩土工程)，2011(9)

篇4

【关键词】岩溶；工程；勘查；地基处理

中图分类号：P588文献标识码： A

一、前言

对于岩溶地区工程来说，由于地质条件比较复杂，所以，必须要更加明确岩溶地区地质勘查的要点和难点，提出岩溶地区地质勘查的有效方法，并做好地基处理工作。

二、岩溶的形成原理和条件

1、岩溶的形成原理

岩溶碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等)等可溶性岩石，受含有二氧化碳的流水溶蚀，并加以沉积作等化学、物理作用而形成的洞穴、裂隙、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河、漏斗、钟乳石、峭壁等复杂地形、地貌。

2、岩溶的形成条件

(一)存在大量可溶性岩石

岩溶地区的特殊地形、地貌主要是由可溶性岩石受水溶蚀形成的，因此在岩溶地区必定存在大量的可溶性岩石，这类岩石主要包括碳酸盐岩、硫酸盐岩以及卤化盐岩类等岩石，容易受到流水侵蚀，从而形成复杂的岩溶地貌。

(二)存在大量的水

一般来说岩溶地区的降雨量较大，雨水透过土层流经岩石表面.水流具有溶蚀和动力侵蚀两方面的破坏作用，特别是当地下水中混有二氧化碳气体时，水会与二氧化碳结合形成碳酸，岩溶性岩石在流动碳酸的溶蚀作用下形成孔隙或裂隙，这些孔隙或裂隙极易成为地下水的流动通道，在地下水的作用下，这些孔隙或裂隙会逐步扩大，并逐渐增多，进而形成了溶洞、裂隙、溶沟、暗河、石芽等溶岩地貌。

三、岩溶地基的地质勘察

岩溶地基的地质勘察涉及地质调查和测绘、各种勘察技术的选择和应用以及测试工作等由于岩溶具备地基水文地质条件复杂，地形种类繁多，而且空间上均一性较弱等特点，传统勘察方法很难满足实际勘察需要同时诸如钻井法受到其自身勘探时间长、施工成本较高的影响也不利于岩溶地基的勘察所以，岩溶地基勘察应结合岩溶实际稳定情况采用不同的勘察方法，以对岩溶地基的性质、特点等有个更清晰的认识和把握，进而为岩溶地基工程施工奠定坚实的条件。

一般根据岩溶地基的稳定性强弱，可将其分为无岩溶区、岩溶一般发育区、岩溶发育区几种类型，其中无岩溶区指地基没有岩溶现象出现，场地稳定性较好，岩溶一般发育区稳定性稍弱，而岩溶发育区的场地稳定性较差，如建筑工程对岩溶地基稳定性要求比较高时，应选择对应的方法进行处理。另外，岩溶发育区还包括发育程度极高的区域，这里地场稳定性极差，因此应尽量避免在其上建设规模较大的工程。下面根据岩溶不同发育情况，对勘察时应注意的问题进行探讨，以保证勘察质量满足要求

1、勘察无岩溶区

无岩溶区进行勘察时应明确勘察工作的重点和难点，尤其应将覆盖层厚度、岩面坡度以及岩面起伏情况当做勘察的重点。同时确定岩面间软弱土层和残积土的厚度，认真检查残积土上部是否有红粘土存在，准确把握岩面上土层的稳定性和均匀性，进而对地基的适宜性和稳定性进行正确的评价

2、勘察岩溶一般发育区

勘察岩溶一般发育区时不但需要对无岩溶区进行勘察，而且还应对溶洞的埋深、规模、分布等情况进行勘察，尤其应根据岩溶区的实际情况选择合适的钻孔位置相对来说该种类型的岩溶勘探给工程产生的影响较小，但是勘察时也应严格按照勘察标准要求认真执行，进而为工程施工提供准确参考

3、勘察岩溶发育区

岩溶发育区地基构造比较复杂，因此勘察时需要了解的内容较多首先，根据工程设计要求勘察无岩溶区域;其次，准确掌握基岩溶洞的填充性、规模大小以及岩洞的分布情况，尤其应探明溶洞之间的关系以及地下水和地表水之间的联系;最后，布置钻探孔前应对地基的复杂程度进行初步评估，并根据工程施工要求选择合理位置针对岩溶地区结构比较复杂的特点，勘察时应注重综合运用各种方法，特别注重不良地质类型的发展趋势、分布规津以及发育特点等。

四、岩溶地区主要地基处理原则

1、溶洞处理方法

根据溶洞生成形态的不同，可以分为单层溶洞和重叠溶洞。

（一）单层溶洞处理：如果判定地基之下为单层溶洞时，应该考虑对洞体进行加固处理，前提是断定溶洞之上的地基不能满足承重需要或者存在较大的其它不确定因素。

（二）重叠溶洞处理：重叠溶洞的结构和状态稳定性较之单层溶洞都要复杂，因此其处理技术也相应的复杂和多样，应有针对性地选择使用以下技术或方法：

（1）相对比较经济的一种处理方法是避开溶洞位置，即适当调整柱与柱之间的距离和总体的平面设计布局已达到灵活规避的目的。

（2）第一种方法相对经济，但会受到具体规划制约，考虑用嵌岩灌注桩穿过溶洞洞顶的方法达到目的。

2、土洞处理方法

土洞对火山岩地区地面上建筑物的破坏在很大范围内要强得多。因此有必要防止或处理该情况的发生。在此介绍填垫法和加固法两种主要处理方法：

（一）填垫法：此种方法适用于埋藏较浅且顶部稳定性相对不差的土洞。在洞的最底部，考虑用岩石物质填埋，目的是建造接近天然的反滤构造。

（三）加固法：面对距离地面较深或比较深的土洞，则应该考虑采用密钻灌浆法。根据土洞周围含水量等因素来选择具体的加固材料。

3、塌陷处理方法

在火山岩地形地区，地面出现塌陷是司空见惯的事情，我们可以考虑选择采用以下几种处理方式：

（一）换填法：挖出洞中的松软土壤，用砂质或岩石类材料重新填充，最后覆盖粘性土壤并夯实表面。

（二）跨越法：如果坑洞体积容量巨大，或者重新填充的方法行不通的时候，我们可以考虑采用跨越法。

（三）强夯法：在10至40米的高度让10～20吨的夯锤做自由落体运动，以对地面造成强有力冲击，达到对土体有效夯实的目的。④灌注法：通过钻孔通道，将合适的浆状材料灌入低下，尽可能把所有的裂隙、岩石通道或者塌陷充实。

4、地基基础遇到地下水产生渗漏和突水问题时的处理方法

（一）对地基突水的处理，一般采用疏导的方法把地下水引入到基础外侧的边沟里或者基础中心的排水沟中；

（二）堵住落水洞、裂隙、岩溶管道等；用粘土直接进行铺盖；对地下水流出的地方修建截水墙；在落水洞四周围修建围墙；如果修建的建筑物所处位置邻近当地的水库或水坝，可以把地下水直接引入水库或水坝，让其流人下游。

五、基础处理的比选

1、冲孔灌注桩：如果溶洞数量较多但是单个洞体体积容量比较小，面对此种情况，我们应该考虑用桩打穿多层洞顶的方法。为了安全的保障，应该在做好探查工作，具体方法是做桩前，利用相关设备探清洞内状况，之后用冲击钻穿至符合设计要求的层数。

2、钻孔桩：如果地表崎岖不平、地下有独立岩石或桩体质量较大，可以考虑使用钻孔桩。此种技术受力明显，穿成的孔直径大，因此操作起来非常便利。钻孔桩的优点是：能简单利索地穿透夹层，能穿过独立岩石。但是使用的过程中也应该注意：不应该把这种技术用在浅层底层中存在没有充分发育的熔岩的基层中。

3、预应力管桩：如果面对地表下存在淤泥、土洞或洞体与地下河流联通的状况，可以考虑采用预应力管桩，因为此种方法在应用过程中不会受到上述因素的影响，这种方法的优点是在观察压力时非常直观和便利，因为在压桩机上设计有可以观察压力数值的压力表，非但是也存在一个显著的缺点，即在土壤岩石相对薄弱的地方较为容易发生断桩的麻烦发生。

4、群桩：如果面对地表面情况相对复杂、岩溶上部覆盖一定厚度的砂质层时，那么上述各种方式都会失去其应有的效用，因此任务质量难以保证。而群桩法，可以保证桩体有效性、安全保障度和作业顺利进行的条件下，有效、稳定、快速地解决这类复杂的地质状态。其优点是：群桩的端头并不一定要求固定在复杂的地表上，其方法很简单并且相当可靠，只要在端头覆盖的地面的压力泡可以有效分布在地表表面并且存有坚固的下卧层结构，群桩法就能有效规避复杂多变的熔岩表面对桩基形成的的破坏。群桩法有诸多解决问题的方法，其中静压预制管桩是相对较为有效和可靠的方式之一，其应用越来越广泛。

六、结束语

总而言之，必须要更加清楚的了解岩溶地区的地质特点，进而针对岩溶地区工程施工的需要，进行工程地基的有效处理，确保岩溶地区工程勘查和地基处理工作的质量。

【参考文献】

[1]刘之葵.岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D].中南大学,2011.

[2]刘之葵,刘宝臣,曹平.岩溶地区岩土工程技术现状评述[J].地下空间与工程学报,2011,03:57.

篇5

Abstract: In tunnel construction, surrounding rock disturbance will lead to the stress field changing around tunnel, the rock mass structure loosing and surface water and groundwater re-distributing. Simultaneously，the ecological environment will be destroyed by reason of the noise, impact, vibration and so on produced in theprocess of tunnel excavation. Therefore, according to actual situation, the environmental impact of tunnel constructionmust be constructed in the range of specification allowing by taking appropriate measures, in satisfy of engineering properties.

关键词： 隧道；施工；环保；对策

Key words: tunnel；construction；environmental protection；countermeasure

中图分类号：U45 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0090-02

0引言

隧道修建于地壳表层，位于地下水最活跃的部位，在岩土中开凿隧洞，势必造成周围地应力场的改变，岩体结构松散，地表水、地下水重新分布，开凿过程中带来强烈的噪声、冲击、振动等，这些都大大影响了该地区的生态环境[1]。因此，在隧道的施工阶段应深入考虑施工给环境带来的不利影响，加强施工管理，根据具体的工程情况采取相应的补救措施是相当重要的。本文结合某隧道建设中的实际情况，分析了隧道施工期间对环境的影响，提出相对应的措施，将其对环境的影响控制到环境质量标准所容许的程度[6]。

1施工环境影响因素分析

隧道建设中产生的噪声、冲击、振动；废碴、废气；污水及生活垃圾等，对周围的动植物群、原有的地下设备（如排水管线、地下文物古迹等）、水文地质等都会产生一定的影响甚至破坏。

1.1 噪声与振动由于在硬岩中修建隧道，从效率、经济、技术等各方面看，钻爆法都是开挖隧洞的主要方法之一。因此，爆破振动效应、爆破噪声和冲击波就成了隧道施工过程中噪声和振动的主要来源。此外，各种运输工具和施工机械产生的噪声也不容忽视，主要影响因素见表1。

普通的噪声实验表明，当环境噪声达到90dB左右时，人的听力可能受到损害。欧洲的Reiher和Meister对爆破振动对人的影响做了开拓性的工作，他们用振动速度来区分人们对振动感受的主观描述，当振动速度为0.1～0.2cm/s时，没有感觉；0.2～0.5cm/s时，轻微感觉；0.5～1.0cm/s时，显著感觉；1.0～2.0cm/s时，感觉不愉快；2.0～3.0cm/s时，烦躁不安；3.0～4.0cm/s时，惊慌。

专家在某一隧道施工现场连续测定结果为：1h等效连续90dB（A）以上，振动速度大于0.5cm/s。因此，隧道施工现场的噪声和振动严重损害施工人员的听觉，诱发各种疾病，降低工作效率，影响安全生产。在生态环境比较脆弱地区，施工噪声影响野生动物的生活，造成栖息地的改变，生态环境破坏后极难恢复，因此施工时必须采取一切措施，保护生态环境，将施工影响至最低[4]。

1.2 隧道排水隧道工程水质污染有2种，一是隧道内污水和混凝土搅拌厂的污水流入河流等公共水域，致使人们的生活用水PH值升高，改变水的化学成分；二是作为辅助施工法采用注浆药液流入水中。如修建隧道时，灌浆材料被用于填封岩体的裂隙，这在很大程度上导致周转泉水和溪水的污染。在高寒冻土条件下施工排水系统容易冻结，造成排水不畅，引起冻胀病害。施工时必须保证防水设施万无一失，排水系统保温设施良好，防止渗漏及病害发生。

1.3 地下水位下降隧道上面的一些湖泊因裂隙封闭不充分或封闭太晚致使湖水进入隧道中，或采用降水法来稳定开挖面时，发生长期大量涌水或大量排放地下水，造成该工程地区含水层被疏干，进而恶化生态环境，主要表现：地表水和泉、井枯竭；生活、工农业用水缺乏；地表沉降，土壤沙化，水土流失等。京通线某隧道及渝怀线某隧道施工中的大量涌水使地表所有泉水干枯，从而截断了该地区下游发电用的水源和农业用水及生活居民饮水，可见地下水位下降会带来严重的后果。

1.4 破坏大气环境隧道工程和其它开挖建设工程一样，施工过程中尘土飞扬，“溶”入空气；各种施工机械燃油产生的尾气也进入大气中，这样既破坏施工环境，又影响空气质量。施工期间开挖爆破产生的烟尘及各种车辆和施工机械在行驶和作业过程中排放的尾气中含有大量有害成分，隧道却又是一个相对密闭和狭窄的空间，若通风不畅，隧道内有害气体浓度过高，将对施工人员的安全产生影响，且这些有害气体最终进入空气或土壤中，势必对环境造成危害，因此必须及时加强通风，确定合理的通风方式，改善环境质量，保证人们正常工作及施工人员的健康与安全。隧道施工环境标准见表2。

1.5 废碴隧道开挖都要产生大量废碴，通常为各种岩石碎块，或风化岩类与泥土的混合物，无法当作种植土来直接利用。普通双洞公路隧道每公里长度要产生10万m3以上的洞碴，如果处理不当，将会对区域环境造成严重的不良影响。侵占耕地，减少人均耕地面积和农作物的产量。占用或堵塞河道、沟谷，阻碍其正常的行洪排涝功能，可能引起洪水泛滥，引发新的水土流失现象。因此，妥善处理好这些工程废碴，不仅改善了环境，还可以为人们节省大量生产原料，带来可观的经济效益。

1.6 突水与突泥隧道埋深大穿越岩层有向斜蓄水构造，且发育多条断裂，岩体破碎，有利于地下水活动，易形成较大规模的岩溶通道；且围岩层间易滑动形成空腔，有利于岩溶水的富集，形成大规模的岩溶通道。若隧道位于岩溶的强发育带内，可能遭遇较大规模的岩溶管道，发生突水、突泥和大量的涌水地质灾害，若穿越相对隔水层时，可能会遭遇较大水头的承压水。若隧道开挖引起地表水、暗河水渗入隧道，造成地表河流断流，泉水、暗河干枯，影响居民生活和农业灌溉用水，引发环境地质灾害。

2施工期间的环保对策

2.1 对施工噪声与振动的对策①详尽调查隧道周围的工程地质构造，研究选择适当的爆破法，实行全程跟踪量测，实现爆破信息化施工。实验表明，与瞬发爆破相比，其它条件相同的秒差爆破，其噪声降低约1/3，而毫秒微差爆破噪声降低1/2左右[2]。②根据工程实际情况，对振动传播规律进行深入研究和总结，更好地指导爆破作业。③使用噪声低、振动小的施工法及其机械。④采用“闹静分开”和“合理布局”的设计原则，使高噪声设备尽可能远离噪声敏感区。⑤采用声学控制措施，例如对声源采用消声、隔振和减振措施，在传播途径上增设吸声、消声等措施。⑥限制冲击式作业，缩短振动时间。⑦当噪声不能降到标准以下，工人长时间在90dB（A）以上环境工作的，应穿戴个人防护用具，如防声耳塞、耳罩和隔声帽等。⑧对各种车辆和机械进行强制性的定期保养维护，以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。

2.2 防止水污染的对策①对现场的污水排入公共水域或下水道时，通过沉淀池、沉淀砂除去悬浮物质，若呈碱性、酸性，就进行中和处理，污水中的油污使其上浮，然后吸附分离出去。②化学注浆时应注意药液的选择，并且设观测井以监测水质状况。如担心会有污染时，则可重新研究施工计划，采取其它施工法或改变药剂等。③采取设截水墙、截渗沟或灌浆帷幕等封闭截流的方法将污染的地下水封闭于一定范围内，不让其扩散。④将某种化学反应剂注入含水层，使其与污染物产生化学解毒反应。如利用臭氧或氯来破坏有机化合物，用氨基酸促进酮及多溴联苯降解，或注入菌液进行生物净化。⑤将污染的地下水抽出净化处理达标后供作它用或再注入地层，促进稀释净化，加速地下水质的恢复。

2.3 防止地下水位下降的对策①施工前详细调查该地区的水文情况包括地下水的分布、类型、含水量、补给方式和渗流方向等，研究合理的方法谨慎进行开挖作业。②通过压气、化学注浆等辅助施工方法挡水，这样不仅可以保持地下水位，且可排出未预料到地下水，避免对新线路的渗透。③用防水混凝土密封隧洞，施工缝设橡胶止水带，及早铺设防水层。④隧道施工过程中，应按“永临结合，先急后缓、先还后排”的原则，先行还水处理。⑤长期进行经济性好、生态上无害、抗老化、耐压强且防水效果好的材料和工艺的研究。

2.4 保护大气，确保隧道内空气质量的对策

2.4.1 尽量减少扬尘①在材料运输过程中加遮盖物，允许时可适当将材料加湿，并及时向干燥道路洒水。②材料堆放应有围布，栏墙或加湿等措施。

2.4.2 改善隧道内施工环境施工①加强施工的科学化调度安排，提高车辆和机械的工作效率。②如果条件允许，尽可能用轨道运输或传送带运出弃碴。如在建设伏拉德斯隧道时，采用散货车厢（标准轨）运出弃碴。这样不仅减少了大量的运输作业（一列火车足以运隧道爆破时开挖进尺1.75m的弃碴），而且大大降低了废气对隧道的污染，并减少通风系统的功率，进而减少了用于运输和通风上能量。③根据实际情况，采取具体措施，减少尾气排放量，提高油料燃烧率，减少尾气有害成分的含量。④采用大功率送风机或排风机，通过管道将新鲜空气带入洞内，将洞内污浊空气排出。⑤加强对开挖面的通风，降低有害气体浓度。⑥洞内避免使用易燃、易爆施工材料，如汽油、酒精等。⑦监测含煤地层隧道内瓦斯浓度，发现异常即报警。

2.5 处理弃碴的主要对策①优化线路隧区路线横断面设计，尽量做到填挖基本平稳减少废碴数量。②尽量使大量弃碴现场再利用或经改良作为工业原料。根据开挖出岩石类别，若为玄武岩可用于路基填料，石灰岩粉碎后作为混凝土粗骨料，这样既有效地处理了弃碴又节省了大量的原材料，经济效益相当可观；若挖出彩色泥灰岩散碴，由建筑材料厂加工制作砖瓦，不设新的采石场。③对于不可用的弃碴，力求选择最好的倾卸场地，如坡地、凹地等，且加强弃碴场排水设计及结构围护，不引发新的水土流失，并尽可能在碴场上面复种，进行植被或播撒草种。

2.6 预防突泥、突水的对策①做好地质勘测工作，尽量准确探测地层的岩性、软弱层位置、岩体的完整程度、断裂带的位置、宽度、破碎程度、富水性[3]。②施工期间做好隧道地质体超前地质预报，总结国内外施工地质预测预报的经验与方法有TSP法、HSP法、红外探水、地质雷达、超前水平钻探、数码成像、超前平导及常规地质法预报[5]。③根据现有的施工水平及施工经验，采用合理先进的施工工艺对施工中遇到的突泥、突水进行处理。

3结束语

21世纪是地下空间大开发的世纪，更是可持续发展的世纪，而隧道建设又是地下工程的重要部分，环境保护至关重要，刻不容缓；同时对于任何土木工程建设来说，安全永远都是第一位的，良好的施工环境是保证施工安全的必要条件。因此，在隧道建设对环境产生各种不利影响且影响施工的情况下，我们必须结合隧道工程本身的特点，加强隧道建设的环保宣传，认真遵守国家有关环境保护的法律规定，完善施工工艺，采取相应的环境补偿，把隧道施工期间各种因素对环境造成的不良影响减少到最低程度。

参考文献：

[1]沈照理等.水文地质学基础，科学出版社，1991.

[2]李庆中.走向精准勘探道路，石油工业出版社，1994.

[3]刘志刚，赵勇.隧道隧洞施工地质技术，中国铁道出版社，2001.

[4]铁道第四勘测设计院.宜万铁路复杂长大岩溶隧道地质概况及超前预测预报工作，2003.

篇6

关键词：基础；人工挖孔桩；现场施工；特殊问题处理

中图分类号：TE42 文献标识码：A文章编号：

1.引言

人工挖孔桩，也就是使用人力来挖土、然后在现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩拥有较粗的直径，最细的也一般要大于800毫米，主要应用于承载楼层较少并且压力较大的结构主体，或者桥梁的基础承载主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。人工挖孔桩具有机具设备简单，施工方便，工期短，造价低，占地面积小，并且施工质量可靠等特点。这种桩在土质较好，地下水位较低的黏土或者亚粘土中应用的比较多，可支撑高层建筑，也可以运用于水工建筑来做桩基，做抗滑，支承，挡土之用。

但是，有时候出于地质环境，施工条件，工程造价的考虑，在不利条件下也要进行人工挖孔桩的施工。本文针对国家重点工程泸蓉西高速公路长阳段（此地山高路陡，地形复杂）桥梁多，施工难度大并且桥基采用人工挖孔桩基础遇到的问题，譬如：地下水，淤泥质土层，流砂，桩身混凝土的浇筑，施工顺序安排，人工挖孔桩安全问题等，通过以往的工程实践和积累的施工经验，就挖孔灌注桩的施工工艺和特殊问题的处理方法进行阐述，提出合适的解决方式，以期与同行进行意见的交流。

工程概况

泸蓉西高速公路宜昌至长阳段全长接近17km,地处平原与山区的交界过渡地段，位于湖北省西南角的宜昌市境内，属于山岭重丘区。高速公路沿线以岩石为主，土壤层较薄。常见岩石有砾岩，石灰岩；常见土壤有黄壤，黄棕壤。该区属于亚热带温湿季风气候，气候湿热，季节分明。一年中3-7月为雨季，年平均降雨量1300mm-1650mm。7-8月为炎热夏季，平均气温可达29℃，最高气温41℃；11月至次年2月长时间降雪，并经常伴有8-9级大风。全年的平均气温大概在15℃左右，无霜期240-270天之间。

3.人工挖孔桩的特殊问题和解决方案

3.1地下水

地下水是深层基础施工中最常见的问题，在施工中,含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的施工，如果施工中遇到动态水压土层施工时，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷，无法凝固。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。当地下水量不大时,孔内少量泥水可在桩孔内挖小集水坑，随挖随用吊桶随弃土吊出；当水量较大时，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖随加深集水井水排出可采用潜水泵排入场内临时排水沟；成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。大量渗水时采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。也可将一桩超前开挖，将附近桩孔地下水位降低。对不太深的挖孔桩，可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。

3.2淤泥质土层

当施工中遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，一般开挖50cm并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。

3.3流砂

所谓流砂、流泥是粉土、粉细砂、淤泥质土，甚至粗砂为主的地质体在动水压力作用下经扰动而产生的现象，动水压力和扰动土、砂体发生移动的作用力，所以要防止出现大量流砂、流泥现象，需要注意以下两点：

一是要减小动水压力。减小动水压力就本工程而言切合实际的方法有两种：1.降水井降水，降水井降水是用机械方法成井，分布在场地四周，预先抽排形成降水漏斗，截断场地的地下水补给，同时降低场地内地下水位。2.群井施工分流，群井施工分流是指在成孔阶段分片集中施工，保持各相邻孔掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩井的涌水量，从而减小动水压力，实践证明这是简单易行而又效果显著的施工方法。 二是要减少对土体的扰动。减小对砂体的扰动关键要做好两项工作：一是正确的护壁方法，二是“快”字。正常地层下施工，每次可掘进一米，然后装模护壁，用钢筋砼护壁即可，而在流砂层中，则每次只能掘进50cm，防止大面积砂移。而且因流体能产生较大的侧压力，应加大护壁厚度，护壁视具体情况留泄水孔，砼搅拌时可加入适量的速凝剂以加快砼的早期强度，由于基底对护壁无支撑，为防垮模、掉模和变形，还需加大护壁配筋，以φ12-φ14钢筋为宜。 在特别困难地段，可在护壁外侧打入L＝1.2米，Φ14-20＠100-150mm的钢筋或钢板，下半部分用稻草或其它物品编织于钢筋、钢板外侧形成阻砂过水层，减少对护壁外砂体的扰动。也可以用常用的下钢套筒办法，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，插入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。 在“快”字上下功夫，要想快，则要求工人经验丰富、动作熟练、准确，护壁材料事先准备充分，在最短的时间内完成0.3米-0.5米的掘进、护壁工作，然后停止抽水，尽量减少对砂体的扰动，流砂层内施工必须一鼓作气，快速突破，最忌打打停停和返工。只要做好上述两方面的工作，流砂层内的成孔也并不是那么令人生畏的

3.4桩身混凝土的浇筑

浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。 浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。 对于深度大于10m的桩身下线，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工，对于桩身上部混凝土浇筑：混凝土必须通过溜槽，当高度超过3米时，应用串筒，串筒末端离孔底不宜大于2米，混凝土宜采用插入式振倒器振倒。如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。水下灌注混凝土施工的质量控制措施及方法如下：一.为防止导管接头与导管漏水，施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作及具备以下条件：

（1）足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。

（2）各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦装，所有的法兰盘接头均须垫入5-7毫米厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水。

（3）内径应一致，其误差应小于±2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。

（4）最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内。每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录。

（5）导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。

二．为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位筒外水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆和比重。

三．为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右，坍塌度宜采用18-23厘米。

四．混凝土自拌合机出料至施工现场时间不宜超过30分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下提导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。在施工过程中，中途中断浇注时间不宜超过30分钟，整个桩的浇注时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。

3.5合理安排施工顺序

合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。 在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。

3.6实践效果

经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制，使其达到了预期的效果，在对全部成桩进行的静载（堆载）试验证明，人工挖孔桩满足设计要求，达到了质量验验标准的要求。

4. 人工挖孔桩安全措施

（1）施工负责人必须逐孔全面检查各项施工准备，做好安全技术交底，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通知开挖。

（2）孔桩开挖过程中，必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况，严格做好安全监护

（3）孔桩开挖应交错进行。桩孔成型后即应验收浇注桩心混凝土。正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。

（4）挖孔人员应是18-40岁的男性青年，并经健康检查和井下、高空、用电、简单机械和吊装等安全培训考核。每孔作业人员应不少于三人。作业人员应自觉遵章守纪，严格按规定作业。（5）每次下孔作业前必须先通内，作业过程中必须保持继续通风。鉴于供电不正常的实际，为确保通风和连续性生产，挖桩施工必须备用柴油发电机应急。（6）为预防有害气体或缺氧等中毒，必须对孔内气体抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时，应立即停止作业，进行排毒。（7）孔口四周必须设置护栏，一般加0.8m高围栏围护。

（8） 孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系，应采用有线或无线对讲机，步话机等良好的通讯设备，或其他可靠的联络通讯办法。

（9）施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器，各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和填埋土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。

（10）孔内应设置应急软爬梯；供人员上下井，使用的是电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。电葫芦宜用按扭开关，使用前必须检验其安全起吊能力。

（11） 挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放淤泥等杂物。机动车辆通行时，应做出预防措施或暂停孔内作业，以防挤压塌孔。（12）每日开工前必须检测井下有毒气体，并有足够的安全措施。桩孔开挖超过10米时，应有专门的通风设施，风量不宜少于25L/s。

（13） 挖孔抽水时，须在作业人员上地面后进行，抽水后检查断开电源才准下孔。

（14） 挖孔桩的设计资料和施工方案及挖孔桩平面布置等，必须报工程所在地工程质量监督站和安全监督部门备查。

5.结论

人工挖孔桩作为一项老的挖孔桩工艺，在许多省份的工程实践中，有逐渐被淘汰的趋势，但是它拥有的一些特点，在某些特殊的施工环境中，仍将长期发挥其独特的作用。作为施工人员和管理人员来说，如何解决与其相关的问题，做到安全施工，保证质量监控，仍旧需要进一步的探讨与交流。

参考文献

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