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人工挖孔灌注桩的研究与实践

李彬  
【摘要】: 人工挖孔灌注桩,简称人工挖孔桩,也叫挖孔墩。人工挖孔桩具有造价低,质量可靠,机具设备简单,施工操作方便,单桩承载力比较高,施工无噪音,无泥浆排出,对周围环境及建筑物影响小,占用场地小,可全面展开施工,缩短工期等优点,所以人工挖孔桩作为建筑物基础,在世界各地得到广泛应用,近年来在昆明、大理等地也得到大量推广应用。 地基基础方案在不同的地区由于地质条件变化较大,往往需要工程实践经验。人工挖孔桩的性质与其他形式的基础一样,对施工方法的依赖性较大。因此,施工事项必须与分析和设计过程一并考虑,设计工程师必须了解设计、施工和检测的全过程,对地基基础设计方案进行科学地技术经济评价分析。但在大理等湖盆地区,人工挖孔桩的实践经验还少,还缺乏系统的经验总结和理论归纳。目前,人工挖孔桩的设计还处于半经验半理论状态,人工挖孔桩施工、检测、沉降观测等方面的规律在大理等湖盆地区还缺乏系统总结。所以本文结合云南建设学校新校区主体建筑工程实践,通过人工挖孔桩设计、施工、检测、沉降观测等过程的分析,对人工挖孔桩与人工换土浅基础设计方案进行技术经济评价比较,并对人工挖孔桩的实践经验进行总结,其目的是探索人工挖孔桩能否在大理地区的地质条件下广泛地应用。论文从不同的地基、基础类型在大理洱海周缘的洪积物堆积区建设工程的设计、施工、安全和经济等方面进行全面的比较分析,希望得出对人工挖孔桩在该地区的应用有较为可信的依据,意义在于便于推广应用。 本文结合云南建设学校新校区主体建筑工程实践,阐述了人工挖孔桩设计、施工要点,介绍了桩基检测及沉降观测结果,对人工挖孔桩与人工换土浅基础设计方案进行技术经济评价比较,并对人工挖孔桩的实践经验进行总结,由此得出以下结论: 1.人工挖孔桩竖向承载能力高,桩径和桩深可随承载力的不同要求进行调整;且在挖孔过程中,可以核实桩侧土层情况。 2.人工挖孔桩桩身质量较易控制,可彻底清除孔底虚土,且采取溜槽、串筒或套管下料、人工振捣的方法浇筑桩芯混凝土,容易满足设计要求。 3.人工挖孔桩造价低。人工挖孔桩成孔机具简单,适应狭窄场地,不产生机械费用,仅产生人工费,从而降低了工程成本;由于挖孔和浇筑混凝土可多孔同时进行,有利于缩短工期,提高经济效益。通过食堂人工挖孔桩,与学生宿舍换土垫层上浅基础设计方案的比较,在同等条件下,人工挖孔桩地基基础的工程造价明显低得多。 4.人工挖孔桩基础沉降量小。与人工换土浅基础型式比较,人工挖孔桩基础沉降量明显小。 5.人工挖孔桩特别适用于湖盆地区的冲洪积扇裙的中间地段。对于湖盆地区,在山下通常形成冲洪积扇裙,冲洪积扇裙水平方向上依次分为Ⅰ段(锥顶相)、Ⅱ段(扇形相)和Ⅲ段(滞水相)。Ⅱ段为中间过渡地段,深部为角砾、粉土、含砾粉质粘土等为主组成的坡洪积物;浅部为粘土、粉土、含砾粉质粘土等为主组成的洪积物,常夹砾石、砂、软粘土透镜体,地形变化大时土质变化更大,地基不均匀,地下水位较低。引进人工挖孔桩技术,克服了砾砂夹层和淤泥质土层对沉桩的不利影响,由于边挖边打钢筋混凝土护壁,不会造成缩孔、断桩或桩底虚土现象,确保了桩身质量和桩的承载力,为建筑物安全提供了基础保证。因此,在湖盆地区的冲洪积扇裙的中间地段Ⅱ段(扇形相),最适合推广使用人工挖孔桩。


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