关于人工挖孔桩，有些事你可能不知道.......

本帖最后由 米果777 于 2016-5-9 16:22 编辑

一、什么是人工挖孔桩？

用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。考虑到施工作业的要求，《桩基规范》规定人工挖孔桩最小直径800mm。广东地区出于安全考虑，要求人工挖孔桩直径不得小于1200mm，且孔深不得超过25米。人工挖孔灌注桩价格低于钻孔灌注桩，一般来讲人工挖孔桩造价约900元/m3，灌注桩造价约1000元/m3。

适用范围：无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量砂、砂卵石、砾石的粘土采用。适用于多层建筑、高层建筑、公共建筑以及支挡结构等。

人工挖孔桩可通过扩底来提高承载力，扩底带来的经济效益优于单纯把桩加长带来的效益。当然这要建立在适当的扩底尺寸的基础之上，将在后面进行详细阐述。

二、单桩承载力计算

1、由土及岩层提供的承载力

（1）普通桩

《桩基规范》5.3.5当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：

（2）嵌岩桩

《桩基规范》5.3.9 桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：

（3）大直径嵌岩桩是否应考虑尺寸效应系数？

另外，提醒注意：扩底桩变截面以上2d长度范围不计侧阻。

（4）嵌岩桩承载力计算时是否计入侧阻？

从前述桩基规范上来看是计入的，但在《地基规范》8.5.6-5条：

桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中，当桩长较短且入岩较浅时，可按下式估算单桩竖向承载力特征值：

地基规范这样规定是基于坚硬岩强度超过桩身混凝土强度，承载力以桩身强度控制，桩长较小时再计入侧阻也无实际意义。

但是，有人常常有这样的疑问：

嵌岩桩已经嵌入岩石，那么桩就不会有位移，就不会有侧阻，所以非嵌岩段也不应该计入侧阻？！但是，我们不妨从基础物理学角度考虑，物体虽然没有发生位移，但有力作用于其上，使其产生相对滑动的趋势，即静摩擦力。故嵌岩桩计算时是可以考虑侧阻的。

《桩基规范》5.8.2条计算即可，由于挖孔桩直径较大，所以大部分都不是桩身强度控制。

三、嵌岩桩扩底设计的经济性探究

扩底设计可以说是人工挖孔桩的核心竞争力，如何设计好扩底的尺寸达到经济性最佳呢？

先看一下系数ζr取值的表格：

对上述表格数据绘制出折线图，则可以看出嵌岩深径比大于3时，系数ζr提高的并不明显。

再看下嵌岩段总极限阻力的计算公式：

因此可以看出，在桩间距排布满足要求的情况下，尽可能的加大扩底直径其效益是优于加大入岩深度的。加大入岩深度会带来钢筋加大，且危险性增加。

一般控制入岩深度在2倍桩径综合经济效益较好。

四、护壁设计

应用最多，护壁砼强度等级不得低于桩身砼强度等级。

采用砼护壁时计算桩侧阻时以护壁外围作为桩径计算。

2、砖护壁

应用较少，仅在地下水较小，土壁自稳性良好且有可靠的安全措施时采用。

采用砖护壁后，桩承载力计算不再考虑侧阻。

3、钢筒护壁

用于土质较差，如穿越淤泥质土或较厚粉砂层时。

采用钢筒护壁，钢筒相当于模板，后期拔出，故桩承载力计算时可计入侧阻。

图集上给出的做法见下图：

但在实际工程中，某些特殊条件下，也有遇到过以3米为一段进行的收进式设计。如下图：

4、砖护壁真的就比砼护壁省钱吗？

我们想当然的以为砖护壁肯定是省钱的，虽然采用砖护壁其侧阻不可计入。但是实际上真的有那么大的经济效益吗？

以下是某工程当设计的承载力相同时，进行测算的结果：

可以看出，经济性甚微，而且安全性较低。所以个人不建议采用砖护壁。

五、异形人工挖孔桩

六、结语
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