挖孔桩护壁方案.doc

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挖孔桩护壁方案

挖孔桩护壁方案

一、挖孔桩的适用范围

挖孔桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层和风化岩层。

若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》（GB3095）规定的三级标准浓度限值时，必须采取通风，方可采用人工挖孔施工。

二、施工准备

1.开挖前，场地完成三通一平。

完成各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、护壁材料等的筹备工作，施工人员进入现场。

2.根据设计图纸进行纵横轴线放样并设置护桩。

3.所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测，严格按试验室确定的配合比施工。

4.挖孔桩施工应分成几个班组连续作业。

三、施工机具

1.卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。

2.护壁钢模板。

3.潜水泵。

4.鼓风机、空压机和送风管。

5.镐、锹、土筐等挖运工具，若遇到硬土或岩石,尚需风镐、潜孔钻或爆破器材。

6.插捣工具,用于插捣护壁砼。

7.应急软爬梯。

8.照明灯、对讲机、电铃等。

四、开挖支护方法：

1.井口围护

井口围护可用砖砌或浇筑混凝土，井口围护的内径比桩径大10～20cm，高出地面20～30cm，以防止土石下落，地表水回流。

挖孔桩的护桩用四颗铁钉引至井口围护上，铁钉插入混凝土中，护桩交线尽量垂直。

。

2.开挖

⑴.开挖土石方

1）采取分段开挖,每段高度决定于土壁直立状态的能力,以0.8~1.0m为一施工段。

开挖的范围为设计桩径加护壁厚度。

2）人工从上到下逐段进行,同一段内挖土次序先中间后周边。

在地下水位以下施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出，无法将水抽干时，应停止挖孔作业，改用冲击钻成孔。

3）孔内遇到岩层时，能用风镐挖除则用风镐凿岩至设计深度。

岩石较硬用风镐挖除困难时，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药量并在炮眼附近加强支护。

4）挖土过程中随时检查桩孔尺寸和平面位置，防止误差。

5）遇地质层变化时按规定取样，与设计提供的地质情况对比，并做好详细记录。

6）当桩底进入倾斜岩层时，桩底应凿成水平或台阶形。

⑵．护壁砼

1）桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检验合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在30~50mm，开挖和护壁两个工序，必须连续作业，随挖随支，以确保孔壁不坍塌。

2）设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。

3）支设护壁模板:

模板高度取决于开挖土方施工段的高度,一般为1m。

利用第一节混凝土护壁（或锁口）上护桩控制中心线,每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置,用尺杆找圆周,然后由基准点测量孔深。

4）浇筑护壁砼:

护壁砼要捣实,上下壁搭接50~75mm,护壁采用外齿或内齿式，可设置成等厚或不等厚形式。

5）为安全计，护壁内等距放置直径8mm的钢筋,间距20~30cm，并插入下层护壁内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象。

6）护壁砼达到一定强度后（常温下24小时）便可拆模,再开挖下一段土石方,然后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度。

7）成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，并做好记录，报监理检验合格方可进入下道工序。

8）进入微风化岩层、地质情况较好、无渗水时，可不护壁直接开挖。

五、护壁计算

护壁砼强度等级为C25,厚度150mm~200mm,应根据有水或无水的情况经过计算确定，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力来计算。

1．计算公式如下：

t≥KpD/（2fc）

当挖孔无地下水时：

P=γHtg2（45°-ψ/2）

当挖孔有地下水时：

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γw

式中：

t-混凝土护壁厚度；

K-安全系数取1.65；

p-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m2；

D-挖孔桩或圆形构筑物的外径，m；

fc-混凝土的轴心抗压强度设计值，Mpa；

γ-土的重度，kN/m3；

γw-水的重度，kN/m3；

H-挖孔桩护壁深度，m；

h-地面至地下水位深度，m；

ψ-土、石的内摩擦角，°；

2.计算假设与取值

取本合同段最大直径、最深基桩进行验算，即基桩直径取1.8m，深取30m，混凝土护壁采用C25混凝土，每节高1m。

根据对地斟资料的分析判断，本合同段内地表以下2~3米为覆盖的碎石土，然后依次为强风化、中风化、微风化砂岩层，为保证安全，假定地层为相对密度最大的砂岩层，并处于最不利的破碎状态，其天然相对密度γ＝25kN/m3，内摩擦角ψ＝30°。

假定地面以下2m有地下水的情况计算护壁厚度，再假定无地下水的情况进行检算，取二者的大值为最终的护壁计算厚度。

3.计算

（1）假定有地下水的情况

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γw

＝25×2×tg2（45°-15°）＋（25-10）（30-2）tg2（45°-15°）＋（30-2）×10＝16.7+140＋280＝436.7kN/m2

t≥KpD/（2fc）＝1.65×436.7×180÷[2×（25－1.645×5）×103]＝3.9cm

（2）假定无地下水的情况

P=γHtg2（45°-ψ/2）＝25×30×tg2（45°-15°）＝250kN/m2

t≥KpD/（2fc）＝1.65×250×180÷[2×（25－1.645×5）×103]＝2.2cm

（3）采用C20混凝土，取fc＝10Mpa，计算结果如下：

有地下水的情况：

t≥6.5cm

无地下水的情况：

t≥3.7cm

（4）一般护壁最小厚度为8cm，故根据计算结果，采用C20混凝土，护壁厚度采用8cm以上即可，为安全计再加适量的φ8mm钢筋，间距20cm。

六、护壁大样图

见附图。

计算公式如下：

t≥KpD/（2fc）

当挖孔无地下水时：

P=γHtg2（45°-ψ/2）

当挖孔有地下水时：

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γw

式中：

t-混凝土护壁厚度；

K-安全系数取1.65；

p-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m2；

D-挖孔桩或圆形构筑物的外径，m；

fc-混凝土的轴心抗压强度设计值，Mpa；

γ-土的重度，kN/m3；

γw-水的重度，kN/m3；

H-挖孔桩护壁深度，m；

h-地面至地下水位深度，m；

ψ-土、石的内摩擦角，°；

P=25×5×tg2（45°-30°/2）=41.66kN/m2

t≥KpD/（2fc）=1.65×41.66×1020/（2×30×0.67×103）=

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γw

=25×5×tg2（45°-30°/2）+（25-10）×（17-5）×tg2（45°-30°/2）+（17-5）×10=41.67+60+120=221.67kN/m2

t≥KpD/（2fc）=1.65×221.67×1020/（2×30×0.67×103）=

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