大直径钻孔灌注桩施工组织设计.doc

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1、地基基础与基坑支护一、基础方案分析二、基坑支坑方案及降水三、施工组织设计四、经济分析对比一、基础方案分析1、概况齐鲁商会大厦建筑面积7.8万m2，地上30层，高130.90m，地下3层，地下室底板顶面标高-15.70m，采用框架筒体结构。根据山东省城乡建设勘察院提交的《山东齐鲁商会大厦岩土工程勘察报告书》（99076），该工程不宜采用天然地基方案。据此，招标单位提供了两种可供选择的桩型：（1）嵌岩钻孔灌注桩；（2）嵌岩人工挖孔灌注桩。根据招标文件本工程若采用直径为800～1000mm的普通嵌岩钻孔灌注桩，其单桩极限承载力标准值可达4400～8000kN，需要满堂布桩。由于地下室使用功能的

2、限制，无法形成桩箱联合基础，因此，承台板厚估计为3.00m左右；若采用人工挖孔灌注桩，能比较有效地提高承载力，桩位按一柱一桩布置，桩径按柱（筒体墙）内力大小决定，估算最大桩径3.50m左右，扩大头5.00m左右。此种桩型传力简捷，受力较为合理，并可降低底板厚度，估算底板厚为1.20～1.50m。2．基础方案分析2.1中风化闪长岩顶面的确定根据《山东齐鲁商会大厦岩土工程勘察报告书》（99076），该场地的中风化闪长岩的承载力标准值fk=1180kPa，饱和单轴极限抗压强度标准值frc=6.94MPa，闪长岩中风化带顶面深度一般为21.00～30.00m。而据《建筑地基基础设计规范》（GBJ

3、7-89）附录中“岩石坚固性的划分”（附表2-1）及“岩石承载力标准值”（附表5-1），中风化岩承载力标准值fk应为1500～2500kPa；从勘察报告提供的波速试验结果来看，一直到29～30m左右其剪切波速Vs才大于500m/s；另据调查，与场地邻近的大观园商厦工程场地的中风化闪长岩顶面埋深一般为30.00m左右。因此，无论采用何种桩型，其入土深度均应超过30.00m。我们认为，该工程勘察报告确定的中风化闪长岩顶面偏高，实际的中风化带顶面深度应在30.00m左右，局部可能更深。2.2人工挖孔桩可行性分析根据该工程勘察报告及附近工程资料，拟建场地内第7层残积土和第8层强风化闪长岩均是闪长

4、岩体风化而成，呈砂土状，裂隙极其发育，直立性较差，极易坍塌，而第9层中风化闪长岩风化极不均匀，软硬相间且无规律性。若采用大直径人工挖孔扩底嵌岩桩，存在以下几个问题，应引起重视。（1）桩端位置确定问题大直径扩底的人工挖孔灌注桩，从承载机理方面分析，显然是以端承力为主的端承桩。根据现行规范要求，应保证桩端以下3～5倍桩径范围内（按桩底直径5.00m考虑，这一范围应不小于15.00m）岩石完整，无软弱夹层，而该工程中作为桩端持力层的9层中风化闪长岩，具有软硬相间且无规律性的特点，很难满足这一规定。因此，实际的工程桩势必要增加桩的入土深度。（2）孔壁坍塌问题第7层残积土、第8层强风化闪长岩直立性

5、较差，极易坍塌，第9层中风化闪长岩软硬相间，局部可能尚需爆破施工，在这种岩土条件下，采用大直径扩底人工挖孔方案，极易产生孔壁坍塌，造成安全事故。（1）降水问题根据《水文工程技术报告》（99076水），场地地下稳定水位埋深仅4.70～5.70m（估计丰水期水位有可能上升到3.00m左右），特别是场地北部含水层富水性好，渗透性强，如果再进行孔内二次降水，无疑更加增大了施工的难度及对周围建筑物的影响。（2）工期问题就该工程场地的岩土工程条件，大直径人工挖孔施工时，应采用边降水、边施工、边护壁（砼）方案，根据规范日进深规定，成桩很难在短期内完成，同时，还会引起长期大降深抽水费用的极大提高。经过以

6、上分析，我们认为人工挖孔桩方案不宜采用。2.3钻孔灌注桩方案可行性分析（1）钻孔灌注桩由于采用机械施工，不必进行二次降水，施工过程中利用水压或泥浆护壁，对较完整的中风化闪长岩亦可直接钻探成孔，施工难度较小，不安全因素较少。（2）大直径钻孔灌注桩方案在附近工程中已有较为成功的经验。据大观园商厦试桩资料：桩长36.16m，桩径1200mm的钻孔灌注桩单桩极限承载力可达19674kN；桩长27.80～29.50m，桩径800mm的钻孔灌注桩单桩极限承载力可达9780～15576kN。由此可以看出，钻孔灌注桩具有较高的单桩承载力，但其数据的不均匀性也反映了地层是极不均匀的。而灌注桩后压浆技术工艺

7、，不仅可以使桩长大大缩小，还可以提高单桩承载力、调整地层的不均匀性，此工艺在附近工程类似地层中已有成功的先例，可优先考虑。3．建议(1)为充分提高单桩承载力，缩短施工工期，建议采用后压浆钻孔灌注桩方案。就该工程而言，可选用直径800mm，桩长不小于15.00m的工程桩。(2)为了减小空孔部分的施工时间和施工费用，建议在基坑开挖前施工降水井，基坑开挖至-15.00m时再施工工程桩。(3)必要时可进行施工勘察。二、基坑支坑方案及降水1、