人工挖孔灌注樁樁長及持力層的確定

1、<p>　　人工挖孔灌注樁樁長及持力層的確定</p><p>　　摘要：在進行人工挖孔灌注樁設計時, 確定合適的持力層是很重要的。結合工程實際情況,采用短樁,把持力層設在較淺的位置,可以降低工程造價,方便施工,縮短工期,更好地保證工程質量。 </p><p>　　關鍵詞：人工挖孔灌注樁；樁長；持力層 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：

2、A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　廣西南寧市邕寧區(qū)防洪堤一期工程（蒲廟老城區(qū)蒲廟大橋-三星店堤段）施工Ⅲ標段項目，在3+460-3+870堤基采用人工挖孔樁，樁直徑均為1.2m,砼等級為C20（巖基無擴大頭，土基采用擴大頭）。人工挖孔樁采用雙排布置，樁徑1.2m，樁間距3.8m，兩排樁的間距為3.5m，樁中心線距堤軸線距

3、離為1.25m、4.75m，全部218根孔樁。 </p><p>　　人工挖孔樁設計樁身混凝土強度等級為C20，護壁采用C20砼。樁受力鋼筋保護層厚度為40㎜，樁縱筋采用搭接焊接接頭。 </p><p>　　一、人工挖孔灌注樁施工過程質量控制 </p><p>　　人工挖孔灌注樁在成樁過程中，常會出現(xiàn)以下幾種情況： </p><p><

4、b>　　1、孔底虛土多 </b></p><p>　　防治措施；要有詳細的地質報告，特別是水文地質報告，以便預先制定有效措施，減少孔底虛土超標。嚴格控制孔深超挖，完孔后，孔底虛土必須全部清除，見到堅實的原狀土。擴底部位遇到砂土層時，應采取支護措施。 </p><p>　　2、樁孔傾斜及樁頂位移偏差大 </p><p>　　在施工過程中，應嚴格按圖定

5、位，并有復檢制度。軸線樁與樁位樁應用顏色區(qū)分，不得混淆。開始挖孔前，要用定位圈鋼筋制作的圓環(huán)有刻度十字架放挖孔線，或在樁位外位置定位龍門樁，安裝護壁模板必須用樁中心點校正模板位置，并由專人負責。定位圈中心線與設計軸線偏差不得大于20毫米。挖孔過程中，應隨時用線墜吊放中心線，發(fā)現(xiàn)偏差過大立即糾偏。要求每次支護壁模板都要吊線一次（以頂部中心的十字圓環(huán)為準）。擴底時，應從孔中心點吊線放擴底中心樁。應均勻環(huán)狀開挖進尺，每次以向四周進尺100毫米

6、為宜，以防局部開挖過多造成塌壁。成孔完畢后，應立即檢查驗收，緊隨下一工序，吊放鋼筋籠，澆筑混凝土，避免晾孔時間過長，造成不必要的塌孔，特別是雨季或有滲水的情況下，成孔不得過夜。 </p><p>　　3、吊放鋼筋籠與澆筑混凝土不當 </p><p>　　成孔驗收后，應立即吊放鋼筋籠，發(fā)現(xiàn)標高不夠時，應測孔深，清除孔底虛土、回落土。吊放鋼筋籠要選擇好吊點位置。吊立時，要速度均勻地慢起，若起吊

7、較長的鋼筋籠，要采取加固措施，避免變形。遇到卡籠時，要找出原因，排除故障，正常放入。吊放鋼筋籠前，對超偏的混凝土護壁進行處理，以保證鋼筋籠順利吊入，混凝土配合比要計算準確，保證坍落度均勻。澆筑混凝土前，要放孔口漏斗，并再次測孔內虛土厚度。當澆筑擴底混凝土時，第一次應灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實，特別是澆筑樁頂以下5米范圍內混凝土時，應隨澆隨振搗，每次澆搗高度不得大于1.5米。當滲水量過大時，應采取有效措施，保證混凝土的澆筑質量。澆筑

8、混凝土要連續(xù)進行，不得過夜。 </p><p><b>　　二、地質概況 </b></p><p>　　根據(jù)《南寧市邕寧區(qū)防洪堤一期工程（蒲廟老城區(qū)蒲廟大橋-三星店堤段）施工Ⅲ標段巖土工程詳細勘察報告》，地層土質情況簡述如下： </p><p>　　防洪堤內鉆孔揭露擬防洪堤上覆土層由雜填土（Q4ml）、淤泥質粘土、第四系河流沖積（Q3al）粘土

9、、粉質粘土、圓礫和第三系湖相粉砂質泥巖等組成。土層結構自上而下劃分為： </p><p>　　1、雜填土：以黃褐色粘性土、磚渣、碎石、塊石、有機質腐爛物及工業(yè)垃圾組成，土層的均勻性和密實度較差，強度低，壓縮性高，稍濕，回填年限約5年，該層場地內均有分布，厚度變化大。 </p><p>　　2、素填土：灰褐色，含有機質，有腥味，濕，可塑軟塑狀態(tài)，屬高壓性土。 </p><

10、p>　　3、粘土：棕黃白色，斑狀結構，含鐵質氧化物，無搖振反應，稍有光澤，干強度和韌性中等，硬塑狀態(tài)。 </p><p>　　4、粉質粘土：黃紅色，含鐵質氧化物，無搖振反應，稍有光澤，干強度和韌性中等，硬塑狀態(tài)。 </p><p>　　5、粉細砂：圓礫成分以石英、硅質巖為主，少量為燧石，中等風化--微風化，磨圓度中等，多呈橢圓形，級配分選性較差，含約有65%卵石、砂類土和粘性土。 &

11、lt;/p><p>　　6、灰?guī)r：強風化，灰色，為極軟巖，巖體質量等級為V級，錘擊聲啞，無回彈，浸水后易軟化，可捏成團，可沖擊鉆進。 </p><p><b>　　三、分析 </b></p><p>　　1、人工挖孔灌注樁的工作性能 </p><p>　　造成以上結果的原因與人工挖孔灌注樁額定工作性能有關。對于結構強度足夠的

12、樁,當頂部作用有軸向力N時,樁頂位移S0由兩部分組成:一部分是由于樁端土被壓縮,樁身產生剛體位移SL；另一部分是樁身在軸向壓力作用下的壓縮變形SP。亦即S0=SL+SP。事實上,當荷載N很小時,樁與樁周土變形幾乎相同。隨著N逐漸增大,樁身相對于樁周土位移,側摩阻力發(fā)生作用,荷載主要通過這種摩阻力傳遞給樁周土,樁端反力較小。當樁身位移達到一定值(例如粘性土約為5-7mm,砂性土中為10mm左右)時,摩阻力達到極限值,樁端反力將迅速增大。但

13、是,對于人工挖孔灌注樁,它是一種端承樁, 由于樁周土軟弱,樁周摩阻力幾乎在加載一開始即達到極限承載力了。之后,主要是樁端反力起作用,荷載增量即為樁端反力增量。當樁端下沉量達到一定值(在一般粘性土持力層中約為0.25d,砂性土和硬粘土持力層中約為0.1d,d=樁徑)時,樁端反力達到極限狀態(tài)。此時樁才達到極限承載力。也就是說,樁側阻力都是在較小樁頂沉降(10-15mm)下發(fā)揮作用,而端阻力隨沉降增大而逐漸發(fā)揮并顯示極限特征點。 </p

14、><p>　　2、人工挖孔灌注樁的破壞特性 </p><p>　　隨著荷載增加,樁底周圍土壓縮變形,始終產生豎向位移,而不出現(xiàn)隆起,伴隨有少量側向擠出；擴大端周圍土中有時會出現(xiàn)剪應力,產生傘形裂縫并伴隨剪脹。樁端土不發(fā)生整體剪切破壞,而是土受壓縮機理,隨著荷載增加,樁底以下土體產生豎向和側向壓縮,使樁端產生塑性區(qū),土滑動或拉裂,使樁基礎產生較大的下沉而導致上部結構的破壞。 </p>

15、<p>　　3、人工挖孔灌注樁的設計 </p><p>　　人工挖孔灌注樁設計時,樁端持力層的選用及樁長的確定是非常重要的。 對于一般的人工挖孔灌注樁來說多為端承樁,樁側摩擦力在整個樁的承載力中所占的份量較小,一般不會超過30%,當樁長較短或樁端地基承壓強度較高(如各種基巖時)，此值可降至10%左右,所以樁側土層摩擦力減少對單樁承載力值影響不大,加大樁徑提高承載力是很顯著的。通常采用短樁, 適當加大

16、樁徑,能夠在滿足工程安全性的情況下,大大節(jié)省造價。 </p><p>　　4、人工挖孔灌注樁設計成短樁的其它優(yōu)點 </p><p><b>　　4.1施工更安全 </b></p><p>　　人工挖孔灌注樁的成孔是人工進行作業(yè)的。如果樁基設計得太長,施工控制不好,容易發(fā)生坍塌、缺氧窒息等安全事故,使人們的生命和財產安全受到影響。短樁的施工就不存

17、在這些問題。 </p><p>　　4.2 施工方便快捷 </p><p>　　施工方便快捷，可以提高工程的施工進度由于短樁的施工難度更小, 施工單位可以更好地組織施工,進度可以加快,有利于工程進度的控制。 </p><p>　　4.3 有利于質量控制 </p><p>　　由于樁比較短,施工難度更小,施工單位在鋼筋籠綁扎和混凝土振搗等工序都

18、容易控制質量。所以成樁質量容易得到控制。 </p><p>　　4.4 便于監(jiān)督檢查 </p><p>　　由于樁比較短,可見性較強,便于施工單位的自檢和監(jiān)理公司與質量監(jiān)督部門的跟蹤檢查。 </p><p>　　4.5 有利于減小地下水的影響 </p><p>　　地下水對人工挖孔灌注樁的施工會產生一定影響,并且會削弱樁的端承力。如果出現(xiàn)管涌

19、或流砂現(xiàn)象,會給施工帶來困難。處理這些問題,又將花費不少人力和物力。采用短樁,可避開地下水對施工質量的影響。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　綜上所述，我們在進行人工挖孔灌注樁設計時, 應先認真閱讀《巖土工程勘察報告》確定合適的持力層是很重要的。結合本工程實際情況,采用短樁,把持力層設在較淺的位置,可以降低工程造價,方便施工,縮短工