人
工
挖
孔
灌
注
桩
基
础
论
证
报
告
设 计：
校 对：
审 核：
重庆迪赛因建设工程设计有限公司
二O一六年十一月
一、工程概况......................................2
二、工程地质条件..................................3
三、设计依据......................................6
四、基础布置情况..................................6
五、岩土物理力学参数.............................10
六、人工挖孔灌注桩的必要性.......................12
七、人工挖孔灌注桩的可行性.......................13
八、结论.........................................14
附录：桩护壁计算书
一、工程概况：
本工程位于重庆寿区洪湖镇称沱村，只有市政支路可以到达场地，交通条件较差。拟建建筑物场地东南边为原有建筑物；西南边为围墙；东北边为空旷场地；西北边为围墙，围墙外为市政道路。本工程场地类别Ⅲ类，地基基础设计等级为丙级。
二、工程地质条件：
1、 地形地貌
勘察区位于洪湖镇御临河右岸侵蚀阶地上部丘陵斜坡地带，整体向西南倾斜，地势东高西低，地面总体坡度10°~35°，该区原为较为分散的居民区，由于造房修路随处可见陡坎。
2 、水文地质条件
勘察区属于洪湖镇御临河右岸斜坡地带，地形有利于地下水与地表水排出场外。
区内降水大部沿地表排向御临河，仅有少量雨水下渗入覆盖层及岩石风化裂隙发育地段，赋存形成孔隙水及基岩裂隙水，水量小，主要由大气降水补给，随季节性变化大，雨季有水，旱季干枯，最终排入御临河。砂质泥岩为隔水层。
本次勘察抽干孔内残留水24小时后进行钻孔水位观测，各钻孔有少量积水，说明勘察期间钻探深度范围内存在地下水很少，由此可见，区内地下水贫乏，水文地质条件简单。
3、地层岩性
勘察区范围内地层自上而下依次为：第四系全新统人工填土（Q4ml）及坡残积粉质粘土（Q4dl+el），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2S）砂质泥岩和砂岩，地层结构简单。
1）土层
①杂填土（Q4ml）：杂色，由砂、泥岩碎块石、砖块、可塑状粘性土、炭渣及少量生活垃圾组成（局部地段表部为混凝土路面），硬质物含量不均匀，一般20~50%，一般粒径为2~15cm，偶见最大达20cm以上的块石，稍密~中密，稍湿，主要是该地区为老建筑、道路，回填时间一般10年以上。
②素填土（Q4ml）：素填土：杂色，主要由砂、泥岩碎块石、可塑状粘土组成，硬质含量25％，粒径一般2～15cm，稍密，主要是该地区建筑工程弃土堆填形成，回填时间2年左右。该层主要分布在拟建场地中部及南西侧，钻探揭露厚度为0m~23.5m（zk53）。
③粉质粘土（Q4dl+el）:黄褐色，可塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。该层场地东部及中部局部有分布，场地西侧大部分地段均有分布，厚度薄，最厚1.49m（zk34）。
场地周边无污染源，根据建筑经验及周围环境情况分析，土层对砼无腐蚀性。
2）基岩：场地内基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩。
①砂质泥岩(J2S)：紫红色、暗红色，由粘土矿物组成，粉砂泥质结构，中厚层状构造，局部含不均匀灰绿色粉砂团块及条带（偶见褐黄、青灰含碳质泥岩）。呈条带状分布。
②砂岩(J2S)：黄褐色、灰色，主要成份为石英、长石、云母及暗色矿物，细~中粒结构，厚~巨厚层状构造，主要为钙质胶结，局部为泥质胶结。
3）基岩顶面及风化带特征
场地主要位于斜坡地带。基岩面形态与地貌形态基本一致。基岩顶面埋深0m~23.5m，基岩顶面标高226.85m~170.3m。基岩面坡角一般在5~30°。
场地钻探深度范围内的基岩可划分为强风化带和中风化带。
强风化带：岩石风化裂隙较发育，砂质泥岩岩芯多呈碎块状、极少短柱状，砂岩岩芯多呈碎块状，强风化岩石质软，手可折断或捏散。强风化带厚度0m(zk17、zk18等) ~5.3m(zk3)。
中风化带：风化裂隙不发育，岩芯多呈短柱状、柱状、极少块状，岩质较新鲜，岩芯较完整，采取率较高，中等风化带顶面埋深0.7m(zk20)~25.7(zk53)，顶面标高180.5m~190.6m。
4、地质构造
场区地勘察区域地质构造处于南温泉背斜西翼，岩层单斜产出，实测岩层产状：倾向290°~294°，倾角62°~66°。
根据场内及临近出露基岩进行调查，岩体裂隙较发育，岩体中见两组构造裂隙，裂隙J1：倾向为20°~30°，倾角为25°~35°，裂隙间距1~2m，延伸长度2~8m，裂隙闭合~微张，张开度0～3mm，裂面较平直，大部份无充填，局部岩屑夹泥质充填，结合程度差，属硬性结构面；裂隙J2：倾向为115°~125°，倾角为55°~70°，裂隙间距0.5~2m，延伸长度1.5~5.0m，裂面较平直，多呈闭合状，部份张开大于3mm，大部份无充填，局部岩屑夹泥质充填，结合程度差，属硬性结构面。综上：拟建场地为地质构造简单的场地。
5、不良地质作用
据区域地质资料和本次勘探表明，拟建场区及附近无崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质现象及地质灾害，也无地下硐室。场区无断层通过，地质构造简单。
三、设计依据：
（1）重庆《长寿区洪湖镇改扩建工程地质勘察报告》
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
（4）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版
（5）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
（6）《大直径扩底灌注桩技术规程》（JGJ/T225-2010）
（7）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）
（8）《建筑地基基础设计规范》（DBJ50-047-2006）
（9）《全国民用建筑工程设计技术措施——结构》
四、基础布置情况：
1、新建建筑物基础平面布置图
2、泵房一层基础平面布置图
3、地勘剖面示意图
4、挖孔桩桩身详图
地勘剖面示意图
五、岩土物理力学参数
1、填土
（1）天然重度γ天然＝20KN/m3, γ饱和＝21KN/m3（经验值）。
（2）现状已有填土综合内摩擦角；后期填土要求分层压实，压实系数不小于0.94，综合内摩擦角。
2、岩石
（1）砂质泥岩
①天然重度γ天然＝24.90KN/m3, γ饱和＝25.10KN/m3
②天然单轴抗压强度标准值6.20Mpa，饱和单轴抗压强度标准值3.80Mpa
③三轴抗剪强度标准值：
④抗拉强度标准值0.28MPa
⑤变形模量706.80Mpa，弹性模量791.10Mpa
⑥泊松比0.40
（2）砂岩
①天然重度γ天然＝24.40KN/m3, γ饱和＝24.60KN/m3
②天然单轴抗压强度标准值24.00Mpa，饱和单轴抗压强度标准值17.60Mpa
③三轴抗剪强度平均值取：
④抗拉强度标准值1.16MPa
⑤变形模量1424.00Mpa，弹性模量1753.00Mpa
⑥泊松比0.29
3、结构面强度
根据规范DBJ50-043-2005，结构面抗剪强度标准值可按表G.0.1并结合工程类比确定：结构面属硬性结构面（包括层面），结合程度差，因边坡分段较多，但各段规模小，结构面强度统一按砂质泥岩考虑，建议：结构面抗剪强度取，层面抗剪强度取。
4、岩体
（1）重度
岩体重度取岩石重度：砂质泥岩天然重度γ天然＝24.90KN/m3, γ饱和＝25.10KN/m3；砂岩天然重度γ天然＝24.40KN/m3, γ饱和＝24.60KN/m3
（2）抗剪强度
根据规范DBJ50-043-2005，岩体抗剪强度标准值根据完整性由岩石抗剪强度进行折减，岩体较完整时，粘聚力折减系数取0.3，内摩擦角取0.9，故砂质泥岩岩体抗剪强度取：；砂岩岩体抗剪强度标准值：。
(3) 抗拉强度
岩体抗拉强度由岩石抗拉强度标准值乘以0.4确定，砂质泥岩岩体抗拉强度取0.11MPa，砂岩岩体抗拉强度取0.46MPa。
（4）变形指标及泊松比
根据规范DBJ50-043-2005，岩体变形指标标准值可由岩石指标标准值（平均值）乘以0.7确定，岩石泊松比指标标准值（平均值）可视为岩体泊松比标准值。
中等风化砂质泥岩岩体：变形模量取495Mpa，弹性模量取554Mpa，泊松比取0.40。
中等风化砂岩岩体：变形模量取996.8Mpa，弹性模量取1227.1Mpa，泊松比取0.29。
5、其它有关参数
（1）强风化岩石与锚固体(M30)粘结强度特征值取100kPa；
（2）中等风化砂质泥岩与锚固体(M30)粘结强度特征值取250kPa；
（3）中等风化砂岩与锚固体(M30)粘结强度特征值取400kPa；
（4）强风化岩石及填土与挡土墙基底摩擦系数；
（5）中风化砂质泥岩与挡土墙基底摩擦系数；
（6）中风化砂岩与挡土墙基底摩擦系数。
(7) 岩体地基弹性抗力系数K=80MN/m3
（8）基坑临时开挖坡率：填土1：1.5，基岩1:0.25。
六、人工挖孔灌注桩的必要性：
1、场地岩层埋藏较浅，稳定性好，且岩石承载力较高。采用人工挖孔桩单桩承载力高，桩基础数量较少。
2、平基开挖后，发现实际岩层在3m以下，柱基础不满足施工条件；
3、项目位于偏远乡村，交通不方便，大型设施设备难以进场；
4、采用旋挖桩，技术不够完善，桩成型质量较差。回旋钻孔，对环境污染较大。5、本项目临近街道，避免大型机械产生噪声，影响周边居民生活。
6、新建筑物与原建筑物相邻，有成功的人工挖孔桩借鉴。根据对原建筑物基础情况了解，桩深度应在8~10m左右；
7、结合当地交通和地质实际情况，施工单位承诺在保证安全、质量的前提下，建议改为人工挖孔桩。
七、人工挖孔灌注桩的可行性：
1、拟建场地经平基开挖后，素填土基本已被清除，基础持力层埋深较浅，当采用钢筋混凝土护壁时，可以承受桩身周边的岩土压力。
2、拟建场地内局部存在地下水，在施工过程中，根据现场实际情况采取合理的排水措施，防止积水和井涌（流泥）现象。
3、根据地勘资料和现场踏勘，拟建场地中的岩土体不存在对人体健康有危害性的物质。
4、根据承载力要求，桩身直径较大（直径均大于等于0.9米），工人开挖桩孔时有较大的操作空间。
5、桩身成孔过程中，随时监控桩孔内的空气质量，当孔深超过5m时，向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气。风量不小于25L/S；
6、桩孔施工开工前，必须检测井下有害有毒气体。
7、孔口四周设置护栏，护栏高度不小于0.8米。
8、桩距小于2.5米时，采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距不小于4.5米。
9、孔内设置应急软爬梯供人员上下；使用的电葫芦、吊笼等配设自动卡紧保险装置；电葫芦采用按钮式开关，使用前必须检查其安全起吊能力。
10、挖出的土石方及时远离孔口，不堆放在孔口周边1米范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
八、结论：
本项目采用人工挖孔桩满足设计承载力的要求，成桩工艺符合现场地质条件现状，综合考虑经济性和可操作性，建议拟建场地内的桩基采用人工挖孔灌注桩实施。
附录：桩护壁计算书
取0.9m直径混凝土灌注桩，深10m，用人工挖孔，混凝土护壁采用C30，每节高1.0m，土的天然重度r=19.5KN/m3 ；内摩擦角为ψ=11.4o ，不考虑粘聚作用（c=0），则混凝土护壁所需厚度为：
最深段的总压力P=γhtg2 （45o-11.4 o/2）=19.5x10xtg2 (32.5)=132.51N/㎡
用C30混凝土，fc=14.3N/㎜2 ，D=0.9m
故可得护壁厚度t=KpD/（2fc）=1.65x132.51x0.9/（2x14.3x103）=0.68cm
护壁最小厚度为10cm。为安全考虑，护壁采用15cm,再加适量Φ8mm钢筋，间距200mm。
以此最不利桩为代表其余桩基础护壁参照此计算。下载本文
