挖孔桩护壁方案(运用实操)

挖孔桩护壁方案

一、挖孔桩的适用范围

挖孔桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层和风化岩层。若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》（GB3095）规定的三级标准浓度限值时，必须采取通风，方可采用人工挖孔施工。

二、施工准备

1.开挖前，场地完成三通一平。完成各项临时设施、动力、照明、通风、安全

设施、施工机具、护壁材料等的筹备工作，施工人员进入现场。

2.根据设计图纸进行纵横轴线放样并设置护桩。

3.所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测，严格按试验室确定的配

合比施工。

4.挖孔桩施工应分成几个班组连续作业。

三、施工机具

1. 卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。

2. 护壁钢模板。

3. 潜水泵。

4. 鼓风机、空压机和送风管。

5. 镐、锹、土筐等挖运工具，若遇到硬土或岩石, 尚需风镐、潜孔钻或爆破器

材。

6. 插捣工具,用于插捣护壁砼。

7. 应急软爬梯。

8. 照明灯、对讲机、电铃等。

四、开挖支护方法：

1. 井口围护

井口围护可用砖砌或浇筑混凝土，井口围护的内径比桩径大10～20cm，高出地面20～30cm，以防止土石下落，地表水回流。

挖孔桩的护桩用四颗铁钉引至井口围护上，铁钉插入混凝土中，护桩交线尽量垂直。。

2. 开挖

⑴. 开挖土石方

1)采取分段开挖,每段高度决定于土壁直立状态的能力, 以0.8~1.0m为一施工

段。开挖的范围为设计桩径加护壁厚度。

2)人工从上到下逐段进行, 同一段内挖土次序先中间后周边。在地下水位以下

施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出，无法将水抽干时，应停止挖孔作业，改用冲击钻成孔。

3)孔内遇到岩层时，能用风镐挖除则用风镐凿岩至设计深度。岩石较硬用风镐

挖除困难时，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药量并在炮眼附近加强支护。

4)挖土过程中随时检查桩孔尺寸和平面位置，防止误差。

5)遇地质层变化时按规定取样，与设计提供的地质情况对比，并做好详细记录。

6)当桩底进入倾斜岩层时，桩底应凿成水平或台阶形。

⑵．护壁砼

1)桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检验

合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在30~50mm，开挖和护壁两个工序，必须连续作业，随挖随支，以确保孔壁不坍塌。

2)设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。

3)支设护壁模板: 模板高度取决于开挖土方施工段的高度,一般为1m。利用第

一节混凝土护壁（或锁口）上护桩控制中心线,每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置, 用尺杆找圆周, 然后由基准点测量孔深。

4)浇筑护壁砼: 护壁砼要捣实,上下壁搭接50~75mm,护壁采用外齿或内齿式，

可设置成等厚或不等厚形式。

5)为安全计，护壁内等距放置直径8mm的钢筋,间距20~30cm，并插入下层护壁

内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象。

6)护壁砼达到一定强度后(常温下24小时)便可拆模,再开挖下一段土石方,然

后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度。

7)成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，

并做好记录，报监理检验合格方可进入下道工序。

8)进入微风化岩层、地质情况较好、无渗水时，可不护壁直接开挖。

五、护壁计算

护壁砼强度等级为C25,厚度150mm~200mm,应根据有水或无水的情况经过计算确定，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力来计算。

1．计算公式如下：

t≥KpD/（2f

c

）

当挖孔无地下水时：

P=γHtg2（45°-ψ/2）

当挖孔有地下水时：

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γ

w ）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γ

w

式中：

t-混凝土护壁厚度；

K-安全系数取1.65；

p-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m2；

D-挖孔桩或圆形构筑物的外径，m；

f

c

-混凝土的轴心抗压强度设计值，Mpa；

γ-土的重度，kN/m3；

γ

w

-水的重度，kN/m3；

H-挖孔桩护壁深度，m；

h-地面至地下水位深度，m；

ψ-土、石的内摩擦角，°；

2. 计算假设与取值

取本合同段最大直径、最深基桩进行验算，即基桩直径取1.8m，深取30m，混凝土护壁采用C25混凝土，每节高1m。

根据对地斟资料的分析判断，本合同段内地表以下2~3米为覆盖的碎石土，然后依次为强风化、中风化、微风化砂岩层，为保证安全，假定地层为相对密度

最大的砂岩层，并处于最不利的破碎状态，其天然相对密度γ＝25kN/m3，内摩擦角ψ＝30°。

假定地面以下2m有地下水的情况计算护壁厚度，再假定无地下水的情况进行检算，取二者的大值为最终的护壁计算厚度。

3. 计算

（1）假定有地下水的情况

P=γhtg2（45°-ψ/2）+（γ-γ

w ）（H-h）tg2（45°-ψ/2）+（H-h）γ

w

＝25×2×tg2（45°-15°）＋（25-10）（30-2）tg2（45°-15°）＋（30-2）

×10＝16.7+140＋280＝436.7kN/m2

t≥KpD/（2f

c

）＝1.65×436.7×180÷[2×（25－1.645×5）×103]＝3.9cm （2）假定无地下水的情况

P=γHtg2（45°-ψ/2）＝25×30×tg2（45°-15°）＝250 kN/m2

t≥KpD/（2f

c

）＝1.65×250×180÷[2×（25－1.645×5）×103]＝2.2cm

（3）采用C20混凝土，取f

c

＝10Mpa，计算结果如下：

有地下水的情况：t≥6.5cm

无地下水的情况：t≥3.7cm

（4）一般护壁最小厚度为8cm，故根据计算结果，采用C20混凝土，护壁厚度采用8cm以上即可，为安全计再加适量的φ8mm钢筋，间距20cm。

六、护壁大样图

见附图。