人工挖孔桩可行性方案Word下载.docx

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二O一六年十一月

一、工程概况......................................2

二、工程地质条件..................................3

三、设计依据......................................6

四、基础布置情况..................................6

五、岩土物理力学参数.............................10

六、人工挖孔灌注桩的必要性.......................12

七、人工挖孔灌注桩的可行性.......................13

八、结论.........................................14

附录：

桩护壁计算书

一、工程概况：

本工程位于重庆市长寿区洪湖镇称沱村，只有市政支路可以到达场地，交通条件较差。

拟建建筑物场地东南边为原有建筑物；

西南边为围墙；

东北边为空旷场地；

西北边为围墙，围墙外为市政道路。

本工程场地类别Ⅲ类，地基基础设计等级为丙级。

二、工程地质条件：

1、地形地貌

勘察区位于洪湖镇御临河右岸侵蚀阶地上部丘陵斜坡地带，整体向西南倾斜，地势东高西低，地面总体坡度10°

~35°

，该区原为较为分散的居民区，由于造房修路随处可见陡坎。

2、水文地质条件

勘察区属于洪湖镇御临河右岸斜坡地带，地形有利于地下水与地表水排出场外。

区内降水大部沿地表排向御临河，仅有少量雨水下渗入覆盖层及岩石风化裂隙发育地段，赋存形成孔隙水及基岩裂隙水，水量小，主要由大气降水补给，随季节性变化大，雨季有水，旱季干枯，最终排入御临河。

砂质泥岩为隔水层。

本次勘察抽干孔内残留水24小时后进行钻孔水位观测，各钻孔有少量积水，说明勘察期间钻探深度范围内存在地下水很少，由此可见，区内地下水贫乏，水文地质条件简单。

3、地层岩性

勘察区范围内地层自上而下依次为：

第四系全新统人工填土（Q4ml）及坡残积粉质粘土（Q4dl+el），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2S）砂质泥岩和砂岩，地层结构简单。

1）土层

①杂填土（Q4ml）：

杂色，由砂、泥岩碎块石、砖块、可塑状粘性土、炭渣及少量生活垃圾组成（局部地段表部为混凝土路面），硬质物含量不均匀，一般20~50%，一般粒径为2~15cm，偶见最大达20cm以上的块石，稍密~中密，稍湿，主要是该地区为老建筑、道路，回填时间一般10年以上。

②素填土（Q4ml）：

素填土：

杂色，主要由砂、泥岩碎块石、可塑状粘土组成，硬质含量25％，粒径一般2～15cm，稍密，主要是该地区建筑工程弃土堆填形成，回填时间2年左右。

该层主要分布在拟建场地中部及南西侧，钻探揭露厚度为0m~23.5m（zk53）。

③粉质粘土（Q4dl+el）:

黄褐色，可塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。

该层场地东部及中部局部有分布，场地西侧大部分地段均有分布，厚度薄，最厚1.49m（zk34）。

场地周边无污染源，根据建筑经验及周围环境情况分析，土层对砼无腐蚀性。

2）基岩：

场地内基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩。

①砂质泥岩（J2S）：

紫红色、暗红色，由粘土矿物组成，粉砂泥质结构，中厚层状构造，局部含不均匀灰绿色粉砂团块及条带（偶见褐黄、青灰含碳质泥岩）。

呈条带状分布。

②砂岩（J2S）：

黄褐色、灰色，主要成份为石英、长石、云母及暗色矿物，细~中粒结构，厚~巨厚层状构造，主要为钙质胶结，局部为泥质胶结。

3）基岩顶面及风化带特征

场地主要位于斜坡地带。

基岩面形态与地貌形态基本一致。

基岩顶面埋深0m~23.5m，基岩顶面标高226.85m~170.3m。

基岩面坡角一般在5~30°

。

场地钻探深度范围内的基岩可划分为强风化带和中风化带。

强风化带：

岩石风化裂隙较发育，砂质泥岩岩芯多呈碎块状、极少短柱状，砂岩岩芯多呈碎块状，强风化岩石质软，手可折断或捏散。

强风化带厚度0m（zk17、zk18等）~5.3m（zk3）。

中风化带：

风化裂隙不发育，岩芯多呈短柱状、柱状、极少块状，岩质较新鲜，岩芯较完整，采取率较高，中等风化带顶面埋深0.7m（zk20）~25.7（zk53），顶面标高180.5m~190.6m。

4、地质构造

场区地勘察区域地质构造处于南温泉背斜西翼，岩层单斜产出，实测岩层产状：

倾向290°

~294°

，倾角62°

~66°

根据场内及临近出露基岩进行调查，岩体裂隙较发育，岩体中见两组构造裂隙，裂隙J1：

倾向为20°

~30°

，倾角为25°

，裂隙间距1~2m，延伸长度2~8m，裂隙闭合~微张，张开度0～3mm，裂面较平直，大部份无充填，局部岩屑夹泥质充填，结合程度差，属硬性结构面；

裂隙J2：

倾向为115°

~125°

，倾角为55°

~70°

，裂隙间距0.5~2m，延伸长度1.5~5.0m，裂面较平直，多呈闭合状，部份张开大于3mm，大部份无充填，局部岩屑夹泥质充填，结合程度差，属硬性结构面。

综上：

拟建场地为地质构造简单的场地。

5、不良地质作用

据区域地质资料和本次勘探表明，拟建场区及附近无崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质现象及地质灾害，也无地下硐室。

场区无断层通过，地质构造简单。

3、设计依据：

（1）重庆《长寿区洪湖镇改扩建工程地质勘察报告》

（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

（4）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版

（5）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

（6）《大直径扩底灌注桩技术规程》（JGJ/T225-2010）

（7）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）

（8）《建筑地基基础设计规范》（DBJ50-047-2006）

（9）《全国民用建筑工程设计技术措施——结构》

4、基础布置情况：

1、新建建筑物基础平面布置图

2、泵房一层基础平面布置图

3、地勘剖面示意图

4、挖孔桩桩身详图

地勘剖面示意图

五、岩土物理力学参数

1、填土

（1）天然重度γ天然＝20KN/m3,γ饱和＝21KN/m3（经验值）。

（2）现状已有填土综合内摩擦角

；

后期填土要求分层压实，压实系数不小于0.94，综合内摩擦角

2、岩石

（1）砂质泥岩

①天然重度γ天然＝24.90KN/m3,γ饱和＝25.10KN/m3

②天然单轴抗压强度标准值6.20Mpa，饱和单轴抗压强度标准值3.80Mpa

③三轴抗剪强度标准值：

④抗拉强度标准值0.28MPa

⑤变形模量706.80Mpa，弹性模量791.10Mpa

⑥泊松比0.40

（2）砂岩

①天然重度γ天然＝24.40KN/m3,γ饱和＝24.60KN/m3

②天然单轴抗压强度标准值24.00Mpa，饱和单轴抗压强度标准值17.60Mpa

③三轴抗剪强度平均值取：

④抗拉强度标准值1.16MPa

⑤变形模量1424.00Mpa，弹性模量1753.00Mpa

⑥泊松比0.29

3、结构面强度

根据规范DBJ50-043-2005，结构面抗剪强度标准值可按表G.0.1并结合工程类比确定：

结构面属硬性结构面（包括层面），结合程度差，因边坡分段较多，但各段规模小，结构面强度统一按砂质泥岩考虑，建议：

结构面抗剪强度取

，层面抗剪强度取

4、岩体

（1）重度

岩体重度取岩石重度：

砂质泥岩天然重度γ天然＝24.90KN/m3,γ饱和＝25.10KN/m3；

砂岩天然重度γ天然＝24.40KN/m3,γ饱和＝24.60KN/m3

（2）抗剪强度

根据规范DBJ50-043-2005，岩体抗剪强度标准值根据完整性由岩石抗剪强度进行折减，岩体较完整时，粘聚力折减系数取0.3，内摩擦角取0.9，故砂质泥岩岩体抗剪强度取：

砂岩岩体抗剪强度标准值：

（3）抗拉强度

岩体抗拉强度由岩石抗拉强度标准值乘以0.4确定，砂质泥岩岩体抗拉强度取0.11MPa，砂岩岩体抗拉强度取0.46MPa。

（4）变形指标及泊松比

根据规范DBJ50-043-2005，岩体变形指标标准值可由岩石指标标准值（平均值）乘以0.7确定，岩石泊松比指标标准值（平均值）可视为岩体泊松比标准值。

中等风化砂质泥岩岩体：

变形模量取495Mpa，弹性模量取554Mpa，泊松比取0.40。

中等风化砂岩岩体：

变形模量取996.8Mpa，弹性模量取1227.1Mpa，泊松比取0.29。

5、其它有关参数

（1）强风化岩石与锚固体（M30）粘结强度特征值取100kPa；

（2）中等风化砂质泥岩与锚固体（M30）粘结强度特征值取250kPa；

（3）中等风化砂岩与锚固体（M30）粘结强度特征值取400kPa；

（4）强风化岩石及填土与挡土墙基底摩擦系数

（5）中风化砂质泥岩与挡土墙基底摩擦系数

（6）中风化砂岩与挡土墙基底摩擦系数

（7）岩体地基弹性抗力系数K=80MN/m3

（8）基坑临时开挖坡率：

填土1：

1.5，基岩1:

0.25。

六、人工挖孔灌注桩的必要性：

1、场地岩层埋藏较浅，稳定性好，且岩石承载力较高。

采用人工挖孔桩单桩承载力高，桩基础数量较少。

2、平基开挖后，发现实际岩层在3m以下，独立柱基础不满足施工条件；

3、项目位于偏远乡村，交通不方便，大型设施设备难以进场；

4、采用旋挖桩，技术不够完善，桩成型质量较差。

回旋钻孔，对环境污染较大。

5、本项目临近街道，避免大型机械产生噪声，影响周边居民生活。

6、新建筑物与原建筑物相邻，有成功的人工挖孔桩借鉴。

根据对原建筑物基础情况了解，桩深度应在8~10m左右；

7、结合当地交通和地质实际情况，施工单位承诺在保证安全、质量的前提下，建议改为人工挖孔桩。

七、人工挖孔灌注桩的可行性：

1、拟建场地经平基开挖后，素填土基本已被清除，基础持力层埋深较浅，当采用钢筋混凝土护壁时，可以承受桩身周边的岩土压力。

2、拟建场地内局部存在地下水，在施工过程中，根据现场实际情况采取合理的排水措施，防止积水和井涌（流泥）现象。

3、根据地勘资料和现场踏勘，拟建场地中的岩土体不存在对人体健康有危害性的物质。

4、根据承载力要求，桩身直径较大（直径均大于等于0.9米），工人开挖桩孔时有较大的操作空间。

5、桩身成孔过程中，随时监控桩孔内的空气质量，当孔深超过5m时，向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气。

风量不小于25L/S；

6、桩孔施工开工前，必须检测井下有害有毒气体。

7、孔口四周设置护栏，护栏高度不小于0.8米。

8、桩距小于2.5米时，采用间隔开挖。

相邻排桩跳挖的最小施工净距不小于4.5米。

9、孔内设置应急软爬梯供人员上下；

使用的电葫芦、吊笼等配设自动卡紧保险装置；

电葫芦采用按钮式开关，使用前必须检查其安全起吊能力。

10、挖出的土石方及时远离孔口，不堆放在孔口周边1米范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。

八、结论：

本项目采用人工挖孔桩满足设计承载力的要求，成桩工艺符合现场地质条件现状，综合考虑经济性和可操作性，建议拟建场地内的桩基采用人工挖孔灌注桩实施。

取0.9m直径混凝土灌注桩，深10m，用人工挖孔，混凝土护壁采用C30，每节高1.0m，土的天然重度r=19.5KN/m3；

内摩擦角为ψ=11.4o，不考虑粘聚作用（c=0），则混凝土护壁所需厚度为：

最深段的总压力P=γhtg2（45o-11.4o/2）=19.5x10xtg2（32.5）=132.51N/㎡

用C30混凝土，fc=14.3N/㎜2，D=0.9m

故可得护壁厚度t=KpD/（2fc）=1.65x132.51x0.9/（2x14.3x103）=0.68cm

护壁最小厚度为10cm。

为安全考虑，护壁采用15cm,再加适量Φ8mm钢筋，间距200mm。

以此最不利桩为代表其余桩基础护壁参照此计算。