浅谈人工挖孔桩基础设计

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1、浅谈人工挖孔桩基础设计【摘要】木文从人工挖孔桩的特点、一般规定及计算等方面阐述了人工挖孔桩在实际工程中的设计与应用。【关键词】人工挖孔桩；计算；工程造价；持力层；沉降随着我国建筑事业的蓬勃发展，建筑物对地基基础的要求也越来越高，人T挖孔桩以其特有的优点得到了许多设计单位与施T单位的认可，并被较广泛地应用于实际工程中。本文根据相关规范规定以及结合本人的工作实践，从设计的角度来阐述一下人工挖孔桩在实际工程中的应用。一、人工挖孔桩的特点人工挖孔桩的特点主要有如下儿点：1、施工操作丁艺简单，施T方便，不需要大型机械设备，适宜在狭窄场地上施工，无环境污染。2、单桩承载力高，可直

2、接检查桩外形尺寸和持力层情况，受力性能可靠，抗震能力强。3、可多桩同时进行，施工速度相对较快（单桩施工速度较慢），节省设备投资，从而降低丁程造价4、井下作业条件差，环境恶劣，劳动强度大，安全和质量特别重要。二、人工挖孔桩的适用范围人工挖孔桩适用于各类多高层建筑，特别对于持力层埋深不深但起伏较大的山区、坡地建筑。但是采用人工挖孔桩时对地质土层必须满足如下要求：1、需要有中硕以上的粘土层、中密以上的砂土层、卵石层、岩层等作为持力层。2、持力层需在地下水位以上或地下水降水不是很困难位置。3、所穿越的土层不含淤泥层、流砂层或淤泥层、流砂层厚度不大，并经降水后，挖进中不会造成垮

3、塌。三、人工挖孔桩在设计中的一般规定在工程设计中，相关规范都对人工挖孔桩的桩型、桩径及布桩原则做了规定，具体内容阐述如下：1、由人工挖孔桩的受力特性决定，在选用人工挖孔桩时应优先采用端承桩，其次是摩擦端承桩，不应采用摩擦桩。2、桩径一般为4)800~4)2000,扩底直径D与桩身直径d之比宜小于3.0,扩底宜挖成锅底形,锅底比四周低200mm,其承载力约可提高20%,为节省投资，在满足桩身强度的前提下，直径应尽量取小值，依靠扩底來提高单桩承载力特征值。3、人工挖孔桩的桩长不宜大于40m,亦不宜小于6m,桩长小于6m或长径比L/D<3的情况时，均按墩基计算。4、人工挖孔

4、桩进入持力层的深度，根据荷载及地质条件确定，宜为桩身直径的1〜2倍。一般地，对粘性土取1.5-2.0倍，对砂土宜取1.0〜1.5倍，対卵石层取1倍，对中、微风化硬质岩体最小深度大于等于0.5m。5、人工挖孔桩的布桩原则：1）对柱基宜采用一柱一桩，在结构设置变形处，也可两桩合用一桩,但应使柱合力重心与桩屮心重合。2）剪力墙下，根据荷载人小、桩的承载能力及承台梁尺寸等综合比较分析，尽量选用单排桩的布置方案，并考虑剪力墙两端应力集中，而剪力墙中和轴附近则可按均匀受力布桩。3）核心筒下可考虑按群桩布置，但桩宜布置在纵横墙相交处或墙下,•且桩群重心与上部结构荷载重心重合。4）桩

5、的中心距宜大于等于2.5d,当有扩大头时，桩距宜大于等于1.5D,且两个扩大头间的净距宜大于等于500mm,在端承桩情况下，允许两扩大头间净距为零，但要注意跳花施工，以避免造成造成事故。6、人工挖孔桩施工应注意安全防护：1）必须设置护壁，护壁应采用混凝土与桩芯形成•体，以发挥护壁外的侧阻力。2）深度大于10米的桩孔应有送风装置，每天开工前先送风5mino3）竖向提土装置务必安全.四、人工挖孔桩的桩基计算1、计算原则：D作用于桩上的荷载应按正常使用极限状态下的荷载效应的标准组合，进行单桩承载力验算。2）计算单桩承载力时，桩侧阻力可按混凝土护壁外直径计算，计算桩端阻力和桩

6、身强度时，混凝土护壁与桩芯浇成一体，受荷时其剪切面发生于桩土界面，而非桩芯与混凝土护壁之间。仅取内径d为桩身计算直径。3）支承在微风化岩上长径比L/dW5的端承桩，只计端阻，不计侧阻,支承于其他土层或屮风化岩、强风化岩上的桩，按摩擦端承桩计，即计入摩擦力，但有扩大头的桩其扩大部分及部分及以上1〜2m范围内不计桩周侧阻力。2、单桩承载力特征值的确定1）地基基础设计等级为甲、乙级的挖孔桩，单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定。静载荷试验应按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002附录Q进行。2）对设计等级为乙级的人T挖孔桩地基可采用深层平板载荷试验确定单

7、桩竖向承载力特征值，试验方法应按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002附录D进行。3）对设计等级为丙级的人工挖孔桩地基可采用静力触探及标贯试验参数确定单桩竖向承载力特征值4）初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：Ra=¥pqpaAp+up¥siSqsiali（1）式中Ra——单桩竖向承载力特征值qpa>qsia桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静载荷试验结果统计分析算得Ap——桩底端横截面面积up——桩身周边长度li——第i层岩土的厚度Wp¥si——端阻力尺寸效应系数、侧阻力尺寸效应系数3、单桩承载力计算应符合下列表达式：1）轴心