關于人工挖孔樁嵌巖深度的討論

周勇成 馮 琪

（成都四海巖土工程有限公司 四川成都 610000）

關于人工挖孔樁嵌巖深度的討論

周勇成 馮 琪

（成都四海巖土工程有限公司 四川成都 610000）

通過對重慶某人工挖孔樁基礎嵌巖深度的實施，進行分析和討論嵌巖深度對樁基承載力的影響。

人工挖孔樁；嵌巖深度；承載力

一、概述

嵌巖樁是指建筑基樁穿過覆蓋層嵌入可以作為直接受力的基巖中。由于基巖強度較高，壓縮性極小，能提供很高的承載力且具有較強的抗滑移能力，穩定性方面優于其他樁型，所以在地表下有巖石層的建筑中得到廣泛應用。

其中尤以人工挖孔灌注樁適用于任何巖質土層，可形成任意樁徑及截面樁型。可為圓形樁，也可為方形狀、橢圓形樁；既可成實心樁，也可成空心樁；既可成入巖樁，也可成擴孔樁，以滿足不同性能的要求。

二、嵌巖要求

高層建筑、重要工程的灌注樁，一般均支承在基巖上，設計時普通要求將樁端嵌入基巖一定深度。相關規范對嵌巖深度的要求：

1、《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）第8.5.3條第3點規定：樁底進入持力層的深度，宜為樁身直徑的1倍～3倍。在確定樁底進入持力層深度時，尚應考慮特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風化、微風化、中風化硬質巖體的最小深度，不宜小于0.5m。

2、《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）第3.3.3條第6點規定：對于嵌巖樁，嵌巖深度應綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定；對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m，傾斜度大于30%的中風化巖，宜根據傾斜度及巖石完整性適當加大嵌巖深度；對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于0.2d，且不應小于0.2m。

3、《建筑樁基礎設計與施工驗收規范》（重慶市工程建設標準）（DBJ50-200-2014）第3.3.4條第2點、第3點規定：

對于巖石地基，樁嵌入巖石最小深度宜符合下表規定：

成樁工藝 極軟巖、軟巖 較硬巖、硬巖人工挖孔灌注樁 0.5 0.2機械成孔灌注樁 1d且不小于0.5 0.5

嵌入傾斜巖面的樁基礎，宜根據傾斜度和巖石的完整性適當加大嵌巖深度，且不小于0.5m。

三、嵌巖深度的設計與施工現狀

我國現行的關于大直徑嵌巖樁承載力的計算模式大體有兩種∶一種是只計算樁端阻力，另一種是只計算嵌巖部分的側阻力和端阻力，對嵌巖樁荷載傳遞規律的認識都不考慮覆蓋土層阻力的作用。有的無論樁的長徑比(L /d)大小，一律把嵌巖樁作為端承樁進行設計，以致嵌巖深度過大，再則由于巖土工程勘察資料提供的基巖面標高不準確，造成嵌巖深度過大或過小。

工程實例：重慶某項目人工挖孔樁基礎，2#樓設計樁徑900mm～1100mm，樁數76根，深度為5m～8.6m。樁的類型為人工挖孔嵌巖樁，為端承樁。樁端持力層為中風化巖層，樁基礎嵌巖為1m～2.4m。

施工時采用人工挖孔樁成孔，實際平均嵌巖深度為3.26m，最小嵌巖深度為1.7m，最大嵌巖深度為4.9m，有超過一半的樁嵌巖深度超過2.4m。

通過此工程可以看出大部分樁嵌巖深度較大，一般在2d以上，且實際嵌巖深度大于設計深度，都滿足規范要求。同時，嵌巖施工效率低，工期長，成本高，難度大。大部分偏長也反映出有些端承樁的設計深度不夠準確，與地勘報告不吻合。

四、實際施工時確定嵌巖深度的方法

1、持力層的確定可通過“一比二看三分析”法判別。

第一，對比勘察報告地質剖面圖中的持力層標高和設計標高。

①符合設計標高；②相差2m以上，一般為夾心硬層，應全部挖除。③挖至設計標高仍未見到持力層基巖，應認真進行現場會審，必要時采取補鉆，查明持力層基巖埋深，再確定方案。

第二，察看巖石狀況，一般持力層為中、弱、微風化基巖，用風鎬打出的巖狀應是板塊狀，層面凹凸不平；結構和構造層理清晰，密實；裂隙中填充少量風化物；敲擊聲脆，且不易擊碎。

第三，綜合分析地質設計標高，巖層分布走向、巖層性狀，勘察、設計、監理，施工四方研究確定樁孔進入持力層的具體標高，以符合設計要求。

2、樁嵌巖深度的確定必須滿足設計規范和圖紙的要求。在樁嵌巖深度的施工中，施工單位往往會以最早接觸的持力層基巖為起算深度點，這在持力層基巖表面傾斜時，是不符合設計規范，不能滿足設計要求的。正確的嵌巖深度hr應以坡下方的嵌巖深度為準。

五、嵌巖施工中的問題

1、嵌巖終止標準

嵌巖樁的終孔深度應由施工單位會同設計、建設單位及質檢(監)部門，根據設計入巖要求，參照實際地質剖面上的預估深度和成孔時的鉆進速度與難度以及嵌巖段的巖芯報告結果來綜合確定。設計圖紙指出：基槽、基坑開挖到達設計要求的巖層時，應清除護壁上的泥土和孔底殘渣、積水，并請質監、地勘等部門驗槽，驗收合格后及時用100厚C30砼封底，不宜長期敞露。基底巖石應取樣試壓，其值不得小于設計要求值。基礎開挖時，如發現地質情況與設計不符時，請及時通知地勘單位和設計單位。

在實際施工過程中，施工單位大都是按照設計深度終孔，即使是提前見到基巖，因現場監理不同意提前終止，施工單位也只能不惜代價繼續成孔，費時費力。有的要求鉆到基巖持力層后，必須取出巖芯，經試壓合格后才決定終止，然后再進行擴孔。這樣做是一種最直觀，最放心的方法，但也是一種高代價的方法，同時，這也是對我國鉆探事業技術發展的不認可。

還有另一種情況是施工者認為已鉆到設計深度，而巖層較軟，尚未穿透到中風化層。按照科學的態度應堅持鉆下去，但施工單位也只有“依照圖紙施工”的責任，況且甲方不愿增加費用，那也只好就此罷休了。但是這種做法由施工單位承擔了不應承擔的工程風險：加深工作量而費用不增加，則施工單位承擔經濟損失；若不加深工作量，如果樁的沉降量要超標，施工單位又要承擔責任及經濟損失。

2、最佳嵌巖深度

文獻[4]資料表明：“嵌巖段樁側阻力對樁身承載力的影響最大，上覆土層的側阻力對嵌巖樁承載力有著顯著影響，對一般嵌巖樁，在設計時不能忽略它的影響。”

文獻[5]資料表明：“嵌巖樁荷載傳遞以樁側摩阻力為主的端承摩擦樁”。“硬質巖為持力層的嵌巖樁，其承載力受樁身砼強度控制，為使巖層摩阻力和端阻力充分發揮作用，嵌巖深度一般選用0. 5d～1. 0d，最大不超過1. 5m。”

上述表明：當上部荷載一定時，存在一個最佳嵌巖深度。確定適當合理的嵌巖深度，既可充分利用基巖的承載力性能，從而提高單樁的承載力，又可減小施工難度，降低施工成本。

[1]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）

[2]《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）

[3]《建筑樁基礎設計與施工驗收規范》（重慶市工程建設標準）（DBJ50-200-2014）

[4]劉利民等.嵌巖樁承載性狀的灰色關聯分析.西部探礦工程，1996. 3

[5]王赫等.對加快泥漿護壁鉆孔樁施工進度的若干建議.建筑技術，1997. 5

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1007-6344（2017）01-0299-01