螺旋挤土灌注桩.pdf

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1、威海市南郊热电有限公司3#锅炉扩建工程桩型对比方案山东威建岩土科技有限公司2016年05月10日1一、工程概况威海市南郊热电有限公司3#锅炉扩建工程，拟建场地位于威海市临港经济技术开发区。二、地质概况场地所揭露的地层上部为新生代第四纪冲洪积物及后期人工填土，下部为下元古代胶东群变质岩。根据其成因、结构及物理力学性质可分为7层，其结构特征自上而下叙述：1、第四纪晚更新世～全新世堆积物①素填土（Q4ml）：杂色，松散，湿，松散，主要成分为砂性土和砾石，含少量的碎石，局部含建筑垃圾，回填时间约五年。②粉质粘土（Q4al+pl）:黄褐色,可硬,以粘性土为主，含较多砂粒，局

2、部含砾石，无摇振反应，切面有光泽,干强度、韧性高。③粗砂（Q4al+pl）：浅黄色，饱和，中密～密实，颗粒继配不良，磨圆度为亚角形，主要矿物成份为石英、长石和少量的云母碎片。2、中生代侵入岩（γ3）④全风化花岗岩：灰黄色,岩石结构、构造已基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，矿物成份大部分已风化变质，部分矿物风化成高岭土,干钻可钻进，岩芯手捏即碎，呈砂土状。⑤强风化花岗岩：灰黄色,矿物成分以石英、长石为主，含少量黑云母，粗粒结构，块状构造，岩石结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，干钻难以钻进，岩芯呈块状，手掰易碎。⑤-1全风化煌斑岩:灰绿色,

3、岩石结构、构造已破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，矿物成份已风化成高岭土等粘土矿物,干钻可钻进，岩芯手捏即碎，呈砂土状，遇水软化迅速。⑥强～中风化花岗岩：灰黄色,矿物成分以石英、长石为主，含少量黑云母，粗粒结构，块状构造，岩石结构大部分破坏，矿物成分2显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，干钻难以钻进，岩芯呈块状，手掰易碎。⑦中风化花岗岩：浅灰黄色，原岩结构、构造部分破坏，细粒变晶结构、片麻状构造可辨认，岩石风化裂隙发育，金刚石钻头不易钻进，岩芯呈碎块状、短柱状，锤击声清脆。三、双向螺旋挤扩桩技术简介双向螺旋挤扩桩技术依据木螺钉钻木挤密机理，采用自主研发的双向螺纹封闭

4、挤扩钻头，在桩工钻机扭矩与竖向压力的作用下，成桩过程中采用机械与压力挤扩工艺，将桩孔中的土体完全挤压到桩孔周围的土体当中，形成圆柱形完全挤土灌注桩，通过这种手段实现桩周土体物理挤密效应，从而导致环桩土体应力水平上升与土体抗剪强度提高，最后宏观的表现为桩侧摩阻力、极限承载力大大提高和基桩变形性能能大幅度改善。用于双向螺旋挤扩桩施工方法的双向螺旋封闭挤扩钻头，包括中空的连接杆、在连接杆的顶端设有连接法兰盘，底端设有钻尖，所述连接杆的下部从下至上依次同轴的套装有或一体的制有下螺旋挤扩体、封闭挤扩体和动密封挤扩体，所述动密封挤扩体为横截面自下而上逐渐缩小的圆台体，动密封挤

5、扩体的外侧壁设有左旋的动密封螺旋挤扩叶片；所述封闭挤扩体为圆柱体；所述下螺旋挤扩体为横截面自下而上逐渐增大的圆台体。下螺旋挤扩体的外侧壁设有右旋的下螺旋挤扩叶片，所述动密封螺旋挤扩叶片和所述下螺旋挤扩叶片的外径不大于所述封闭挤扩体的外径。如图所示，2、3、4分别为动密封挤扩体、下螺旋挤扩体和封闭挤扩体。3双向螺旋挤扩桩技术具有综合造价低、施工及成桩质量不受地下水影响、应用范围广、适应多种土层等优势。四、承载力计算1、承载力计算参数桩有关参数表标准值桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）岩性双向螺旋挤土桩双向螺旋挤土桩①素填土-1

6、0②粉质粘土62③粗砂82④全风化花岗岩120⑤强风化花岗岩1606000岩2、Φ600mm双向螺旋挤土灌注桩承载力计算取断面14#孔进行计算，土层厚度为①层素填土3.5米，②层粉质黏土0.7米，④层全风化花岗岩1.8米，⑤层强风化花岗岩，桩长约6米。具体承载力计算如下：Quk=Qsk+Qpk=u∑asiqsikli+qpkAp式中，Qsk——单桩总极限侧阻力标准值；Qpk——单桩总极限端阻力标准值；qsik——单桩第i层土的极限侧阻力标准值；qpk——单桩极限端阻力标准值；u——桩身周长；Ap——桩端面积；li——桩周第i层土的厚度；asi——第i层土的桩侧极限

7、侧阻力标准值的增大修正系数，本工程根据规范要求，填土、粉质黏土取asi=1.07，全风化及强风化花岗岩asi=1.17；计算结果如下：4Quk=Qsk+Qpk=u∑asiqsikli+qpkAp=3.14×0.6×（1.07×62×0.7+1.17×120×1.8+1.17×160×23.5）+6000×3.14×0.3=3494KN特征值为3494/2=1747KN。取断面18#孔进行计算，土层厚度为①层素填土8.3米，⑤层强风化花岗岩，桩长约7.5米。具体承载力计算如下：Quk=Qsk+Qpk=u∑asiqsikli+qpkAp=3.14×0.6×（-1.07

8、×10×4