人工挖孔桩可行性方案.docx

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1、重庆市长寿区洪湖镇福利院改扩建项目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：本工程位于重庆市长寿区洪湖镇称沱村，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

2、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1035，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，地形有利于地下水及地表水 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

3、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 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2050%, 一般粒径为215cm,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。 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215cm，稍密，主要是该地区建筑 工

4、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0m23.5m (zk53)。 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。 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。 砂岩

5、(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。基岩面形态及地貌形态基本一致。基岩顶面埋深0m23.5m,基岩顶面标高226.85m170.3m。基岩面坡角一般在530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

6、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 180.5m190.6m。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28m，裂隙闭合微张，张开度03mm，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0.52m，延伸长度1.55.0m

7、， 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（JGJ94-200

8、8）（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一一结构四、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IBIIBII#阚蜀 EooIII一& E1(7 f1(i W觥f域CC92OOKN343口-11JD033M*也L1r lE、_.ZH1:19#nrZH1:：/0# 11_31 nDDZHKIJisan113D03dL_5E ft泵房一层桩基础平面布置图1 :10

9、0地勘剖面示意图同瀚蝴15 室150.00.距*bb挖孔桩桩身洋图苦.盅徉国阪用于:表中的普逾舵五、岩土物理力学参数1、填土(1) 天然重度Y天然= 20KN/m3, Y饱和= 21KN/m3 (经验值)。(2) 现状已有填土综合内摩擦角 = 25 ；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 = 300。2、岩石(1) 砂质泥岩 天然重度Y天然= 24.90KN/m3, Y饱和= 25.10KN/m3 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 三轴抗剪强度标准值： - 0.68Mpa, = 290 抗拉强度标准值0.28MPa 变形模量70

10、6.80Mpa,弹性模量791.10Mpa 泊松比0.40(2) 砂岩 天然重度Y天然=24.40KN/m3, Y饱和=24.60KN/m3 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 三轴抗剪强度平均值取： - 3.06Mpa,中=41。 抗拉强度标准值1.16MPa 变形模量1424.00Mpa,弹性模量1753.00Mpa 泊松比0.293、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

11、议：结构面抗 剪强度取L=5Kpa，甲广18。，层面抗剪强度取Cs=Kpa,平广18。4、岩体(1) 重度岩体重度取岩石重度：砂质泥岩天然重度Y天然= 24.90KN/m3, Y饱和= 25.10KN/m3 ；砂岩天然重度Y天然= 24.40KN/m3, Y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：c = .24的，中=26。；砂岩岩体抗剪强度标准 值：c = 0.918Mpa,中=37。(3) 抗拉强度岩体抗拉强度由

12、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）强风化岩石及锚固体（M30）粘结强度特征值取100kPa；（2）中等风化砂质泥岩及锚固体（M30）粘

13、结强度特征值取250kPa；（3）中等风化砂岩及锚固体（M30）粘结强度特征值取400kPa；（4）强风化岩石及填土及挡土墙基底摩擦系数 = 0.3 ；（5）中风化砂质泥岩及挡土墙基底摩擦系数 = .4；（6）中风化砂岩及挡土墙基底摩擦系数= .5。（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，独立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

14、；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、新建筑物及原建筑物相邻，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810m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

15、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。1

16、0、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：桩护壁计算书桩护壁大样取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W=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= Y htg2( 45o-11.4 o/2 ) =19.5x10xtg2 (32.5)=132.51N/E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8mm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。