小型钢管桩在石灰岩地区人工挖孔灌注桩设计加固中的应用

2008年第12期总第126期

福 建 建 筑

Fujia n Architecture &Constr uction

No122008

Vol 126

小型钢管桩在石灰岩地区人工挖孔

灌注桩设计加固中的应用

陈　辉

(哈尔滨工业大学建筑设计研究院福州分院　350002)

摘　要:本文通过对嵌岩基桩进而小型钢管嵌岩桩的受力分析,得出小型钢管的桩身承载力和竖向限承载力的计算方法,从而运用于石灰岩地区复杂地质条件下人工挖孔灌注桩的补强加固是经济、方便、有效的方法。

关键词:嵌岩基桩　小型钢管嵌岩桩　人工挖孔灌注桩　石灰岩地区　加固补强中的实际应用中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)12-0043-03

The Small steel pipe piles ’Appl icat ion of the design ing and str engthen ing of excava t ing pile in limest one ar ea

Che n Hui

(Fuzho u branc h of the a rchitec tural design and resea rch institute of Ha rbin Institute of Techn ology 350002)

Abstract :Base on t he mec hanical analysis of Small steel pipe pile s of rock 2socke ted ,this paper de scribe s the comp utational method

of ultimate bearing capacity and ver tical bearing capacity of Small steel pipe rock 2socketed pile s ,which ca n be applied for the st rengthening and repairing application of exca vating pile in lime stone area under the complicated geological conditions ,and this is a n economic 、co nvenient and effective me thod 1

K eyw or ds :roc k 2socketed pile Small steel pipe piles of rock 2soc keted excavating pile limestone area t he st rengthening and

repairing applica tion of practical

engineering

作者简介:陈辉,1971年10月出生,工程师,结构设计专业。收稿日期5年青年学术年会论文

一、前言

随着改革开放带来的中国经济的急速腾飞,带来了中国近年来房地产业的飞速发展。在这波浪潮中,来自福建的建筑业者在其中发挥着举足轻重的作用,这中间又不得不提到福清的开发商和承建商,在省内的房地产开发中随处可以看到他们的身影。而对福清的人工挖孔灌注桩施工队伍的印象比较深刻,虽然人工挖孔灌注桩在沿海一些地区由于施工的安全性被列为淘汰桩型,但在福清地区,地质条件比较适合选用人工挖孔灌注桩,施工方便快捷、造价经济、持力层判定直观、成桩质量可靠,该地区的施工队对该桩型的施工也积累了十分丰富的施工经验,因而开发商和承建商均十分喜欢采用。这几年随着西部开发房地产业者大量转到内地二三线城市发展,在石灰岩地区基础使用人工挖孔灌注桩的设计和施工中,新的问题出现了。在石灰岩地区的基础施工中,当人工挖孔桩(墩)持力层为石灰岩时,局部地段会遇到持力层埋深较大,在持力层以上遇到串珠状小溶洞、软弱夹层与岩层互层、地下水水量大等情况,给施工带来较大困难,有的甚至无法施工。本人在2003～2007年期间在广西区贵港市设计的广场明珠项目(22层双塔、两层大底盘一层地下室结构)及世纪经典项目(22～24层四幢板式、三层大底盘一层地下室结构)工程中相继碰到了该种情况的发生,在施工图设计前会同建设单位商讨桩基选型时所不曾料到的,施工班组也是信心满满的,虽然先前有了解过当地的合作开发商提供的由当地设计院的邻近项目桩基施工图,鉴

于当地对人工挖孔桩的施工水平和复杂的地质情况,当地设计院设计人工挖孔桩时多数不考虑做扩大头,造成桩基造价比较高。而我们设计的带扩大头的人工挖孔桩虽然大部分都能顺利地成桩,但在局部地段确实碰到上述提到的情况,针对现场需要解决的问题,建设单位组织了设计、监理、地勘、施工、质监等部门有关单位的人员召开了专题现场会,考虑到工期、造价等因素,对局部岩溶发育地段采用小型钢管桩加固处理。小型钢管桩口径一般为Φ108m m ～Φ168mm ,钢管为无缝钢管,钢管的钢质及壁厚均符合国家标准,钢管桩的成孔直径为110mm ～170mm ,钢管内采用压力注浆施工。目前该类小型钢管桩运用已较普遍,但其受力机理及承载力的计算方面未见有关正式研究报道文献,本文就钢管桩加固运用中嵌岩段的受力情况与桩身承载力作初步分析和加固设计做出总结。

二、钢管桩运用中嵌岩段受力分析

1、嵌岩基桩的基本特性

据对一般嵌岩桩的总结及工程实际应用经验表明,嵌岩桩的承载性状具有以下物性:

(1)嵌岩桩的荷载传递和破坏特性主要与长径比、覆盖土层性质与厚度、嵌岩段的岩性、嵌入深度及成桩工艺等有关。

(2)嵌岩桩的承载力一般由上覆土层提供的侧摩阻力与嵌岩段侧阻力及端阻力组成,除非桩的长径比很小、桩端置于新鲜或微风化基岩、清底良好,否则上覆土层侧阻力一般都能得到发挥。因此,对于具有一定厚度的非软土上覆土,忽略上覆土的侧阻力将使桩的承载力取值偏低,从而导致浪费甚至不合理的设计,如桩距过密、桩径加大,嵌岩深度加深、扩底加大等等。

(3)对于长径比L >5～的泥浆护壁钻(冲)孔嵌岩桩,无论嵌入风化岩还是完整基岩中,其荷载传递具有磨擦桩的特性,一般端承桩所占比例不超过%。当L ≥,且覆

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