复杂地质条件人工挖孔灌注桩施工技术分析.pdf

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1、施工技术■目固囊瞄2013年4月【文章编号】1673—0038(2013)12—0082—02复杂地质条件人工挖孔灌注桩施工技术分析杨冰雨(桂林兴盛房地产开发有限责任公司广西临桂541100)摘要：通过复杂地质条件下人工挖孔灌注桩承载力的性状的比较及综合分析，对确定单桩垂直承载力的各种方法进行了比较，进而对复杂地质条件下挖孔桩的设计及施工问题进行有效解决，以进一步强调施工顺序和施工方法对桩基施工质量的影响。关键词：人工挖孔灌注桩；设计；施工技术1前言根据实践可知，对灌注桩进行人工挖孔不仅能使桩身的构造更加合理，而且还能使充分显示桩侧摩阻力、桩端阻力以及桩身的材料强度，此外，还能

2、在很大程度上满足桩身结构经济、合理、安全的形式要求⋯。人工挖孔灌注桩因其具有施工方便、施工速度快、传力直接、施工机具简单以及计算方便等优点而被广泛运用于人工填土、粘土、中等密实的砂土以及无流动淤泥质土等多种地质条件下建筑工程的施工中。2承载性状分析图1、图2分别是桩长较长及桩端支承在中、微风化岩层和强风化岩层上的人工挖孔灌注桩时的荷载曲线，其中，深度(N—s)代表桩身轴力，沉降(Q—s)代表荷载，沉降(q。一s)代表桩侧摩阻力，沉降(qo-s)代表桩端阻力曲线。图1中、微风化岩层上人工挖孔灌注桩承载性状曲线O图2强风化岩层上人工挖孔灌注桩承载性状曲线根据图l、图2可知：(1)桩

3、身轴力会随着深度而逐渐递减，无论桩端是否进入岩层，上覆土层都会给桩侧带来一定的摩擦力。·82·(2)桩身轴力一深度曲线在各段都会有不同的斜率，其中，阻力最大的是中、微风化岩层的桩侧，而阻力小一点的则是强风化岩层桩侧，阻力最小的覆土层侧。(3)桩侧的摩阻力通常在比较小的顶桩沉降时才会得到最大程度的发挥，桩端阻力和沉降成正比，沉降越大，桩端阻力越大。(4)进入中、微风化岩层及强风化岩层后，桩端的Q—S曲线变化就会逐渐缓慢，当桩端进入中、微风化岩层后，Q—s曲线会更加平缓。3确定单桩垂直承载力的方法3．1根据土的物理指标和承载力参数之间的经验关系来确定对单桩的极限承载力进行计算时，可

4、根据物理指标和承载力参数间的经验关系来确定，式子如下：QlIIc=qpIcAp+斗∑(q。l，)对于式中的符号，可参见《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)。3．2根据桩身材料的强度计算来单桩的垂直承载力对单桩的垂直承载力进行计算时，可根据桩身材料的强度来计算，式子如下：Rk≤0．48Cd2式中，代表桩身混凝土轴心抗压强度设计值的是C，代表桩身直径的是dr21。3．3根据静载试验来确定单桩的垂直承载力取桩顶沉降S=35．65mm对应的荷载作为极限承载力的通常是Q—s曲线呈现缓慢变化的较长桩，而细长桩(Ud>85)通常取S=55～85ram所对应的荷载作为极限承载力，大直径桩则

5、通常取S=0．02。0．07D(D为扩大头直径)所对应的荷载作为极限承载力。此外，还需要根据上部结构的土层和荷载分布以及沉降允许值的实际情况来对单桩垂直承载力进行适当调节。4设计中的常见问题4．1桩身直径问题对灌注桩进行人工挖孔施工时，可能会对桩周土层带来影响，进而对桩侧摩阻力的充分发挥造成阻碍，但是，土层和护壁混凝土的胶结面并没有一定的规则性，于是桩身和护壁形成了有一定强度的整体。因此，对于带混凝土护壁人工挖孔灌注桩，2013年4月瞳莉国蓑哺施工技术对其单桩的垂直承载力进行计算时，必须使护壁施工的施工质量符合设计要求，对桩身直径进行计算时，必须把护壁也包括在内。4．2扩底桩扩

6、大头构造f．-j题通常，扩大头部分高度和宽度之比应小于3，而扩大头直径和桩身直径之比也都小于3，而且在保证竖向压力刚性扩展角及施工安全的情况下，可把二者的高度定在1．5～2．5m。对于扩大头J部分不需要对其进行另外配筋，挖成锅底形即可。4．3桩的临界深度问题在临界深度方面，桩长较长的人工挖孑L灌桩在承载能力方面有一定问题。桩长比临界桩长时，无论桩端是否已经入岩，它们都有着相同的承载力，但是，桩长在临界桩长内的非嵌岩桩和嵌岩桩则有着不同的承载力。在临界深处，土和桩都有着相同的位移，但当桩周上面的土层因为自重而发生固结并湿陷、地面荷载{加重等原凶而导致沉降比桩身大时，土层就会对桩侧

7、表面产生向下的负摩阻力，这样就会在很大程度上降低承载力。因此，设计桩基时，必须对正、负摩阻力的临界点有一定程度的掌握，并：且必须对桩长进行合理的设定，并要合理应用临界桩长及临界深度I5I。4．4桩端进入持力层深度的问题设计桩时，必须对它的基岩性质、上覆土层性质、长径比以及』成桩工艺进行比较全面的考虑，并结合相关情况来选择桩的入持力层深度以及是否扩底或嵌岩。当桩在上覆土层中的承载力比设计要求的承载力大时，不能把把桩嵌入中、微风化岩层或加大入岩深度，更不能扩底，否则只会给施工带来困难，此外，还会