关于人工挖孔桩嵌岩深度的讨论

周勇成 冯 琪

（成都四海岩土工程有限公司 四川成都 610000）

关于人工挖孔桩嵌岩深度的讨论

周勇成 冯 琪

（成都四海岩土工程有限公司 四川成都 610000）

通过对重庆某人工挖孔桩基础嵌岩深度的实施，进行分析和讨论嵌岩深度对桩基承载力的影响。

人工挖孔桩；嵌岩深度；承载力

一、概述

嵌岩桩是指建筑基桩穿过覆盖层嵌入可以作为直接受力的基岩中。由于基岩强度较高，压缩性极小，能提供很高的承载力且具有较强的抗滑移能力，稳定性方面优于其他桩型，所以在地表下有岩石层的建筑中得到广泛应用。

其中尤以人工挖孔灌注桩适用于任何岩质土层，可形成任意桩径及截面桩型。可为圆形桩，也可为方形状、椭圆形桩；既可成实心桩，也可成空心桩；既可成入岩桩，也可成扩孔桩，以满足不同性能的要求。

二、嵌岩要求

高层建筑、重要工程的灌注桩，一般均支承在基岩上，设计时普通要求将桩端嵌入基岩一定深度。相关规范对嵌岩深度的要求：

1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.5.3条第3点规定：桩底进入持力层的深度，宜为桩身直径的1倍～3倍。在确定桩底进入持力层深度时，尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度，不宜小于0.5m。

2、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第3.3.3条第6点规定：对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定；对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。

3、《建筑桩基础设计与施工验收规范》（重庆市工程建设标准）（DBJ50-200-2014）第3.3.4条第2点、第3点规定：

对于岩石地基，桩嵌入岩石最小深度宜符合下表规定：

成桩工艺 极软岩、软岩 较硬岩、硬岩人工挖孔灌注桩 0.5 0.2机械成孔灌注桩 1d且不小于0.5 0.5

嵌入倾斜岩面的桩基础，宜根据倾斜度和岩石的完整性适当加大嵌岩深度，且不小于0.5m。

三、嵌岩深度的设计与施工现状

我国现行的关于大直径嵌岩桩承载力的计算模式大体有两种∶一种是只计算桩端阻力，另一种是只计算嵌岩部分的侧阻力和端阻力，对嵌岩桩荷载传递规律的认识都不考虑覆盖土层阻力的作用。有的无论桩的长径比(L /d)大小，一律把嵌岩桩作为端承桩进行设计，以致嵌岩深度过大，再则由于岩土工程勘察资料提供的基岩面标高不准确，造成嵌岩深度过大或过小。

工程实例：重庆某项目人工挖孔桩基础，2#楼设计桩径900mm～1100mm，桩数76根，深度为5m～8.6m。桩的类型为人工挖孔嵌岩桩，为端承桩。桩端持力层为中风化岩层，桩基础嵌岩为1m～2.4m。

施工时采用人工挖孔桩成孔，实际平均嵌岩深度为3.26m，最小嵌岩深度为1.7m，最大嵌岩深度为4.9m，有超过一半的桩嵌岩深度超过2.4m。

通过此工程可以看出大部分桩嵌岩深度较大，一般在2d以上，且实际嵌岩深度大于设计深度，都满足规范要求。同时，嵌岩施工效率低，工期长，成本高，难度大。大部分偏长也反映出有些端承桩的设计深度不够准确，与地勘报告不吻合。

四、实际施工时确定嵌岩深度的方法

1、持力层的确定可通过“一比二看三分析”法判别。

第一，对比勘察报告地质剖面图中的持力层标高和设计标高。

①符合设计标高；②相差2m以上，一般为夹心硬层，应全部挖除。③挖至设计标高仍未见到持力层基岩，应认真进行现场会审，必要时采取补钻，查明持力层基岩埋深，再确定方案。

第二，察看岩石状况，一般持力层为中、弱、微风化基岩，用风镐打出的岩状应是板块状，层面凹凸不平；结构和构造层理清晰，密实；裂隙中填充少量风化物；敲击声脆，且不易击碎。

第三，综合分析地质设计标高，岩层分布走向、岩层性状，勘察、设计、监理，施工四方研究确定桩孔进入持力层的具体标高，以符合设计要求。

2、桩嵌岩深度的确定必须满足设计规范和图纸的要求。在桩嵌岩深度的施工中，施工单位往往会以最早接触的持力层基岩为起算深度点，这在持力层基岩表面倾斜时，是不符合设计规范，不能满足设计要求的。正确的嵌岩深度hr应以坡下方的嵌岩深度为准。

五、嵌岩施工中的问题

1、嵌岩终止标准

嵌岩桩的终孔深度应由施工单位会同设计、建设单位及质检(监)部门，根据设计入岩要求，参照实际地质剖面上的预估深度和成孔时的钻进速度与难度以及嵌岩段的岩芯报告结果来综合确定。设计图纸指出：基槽、基坑开挖到达设计要求的岩层时，应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水，并请质监、地勘等部门验槽，验收合格后及时用100厚C30砼封底，不宜长期敞露。基底岩石应取样试压，其值不得小于设计要求值。基础开挖时，如发现地质情况与设计不符时，请及时通知地勘单位和设计单位。

在实际施工过程中，施工单位大都是按照设计深度终孔，即使是提前见到基岩，因现场监理不同意提前终止，施工单位也只能不惜代价继续成孔，费时费力。有的要求钻到基岩持力层后，必须取出岩芯，经试压合格后才决定终止，然后再进行扩孔。这样做是一种最直观，最放心的方法，但也是一种高代价的方法，同时，这也是对我国钻探事业技术发展的不认可。

还有另一种情况是施工者认为已钻到设计深度，而岩层较软，尚未穿透到中风化层。按照科学的态度应坚持钻下去，但施工单位也只有“依照图纸施工”的责任，况且甲方不愿增加费用，那也只好就此罢休了。但是这种做法由施工单位承担了不应承担的工程风险：加深工作量而费用不增加，则施工单位承担经济损失；若不加深工作量，如果桩的沉降量要超标，施工单位又要承担责任及经济损失。

2、最佳嵌岩深度

文献[4]资料表明：“嵌岩段桩侧阻力对桩身承载力的影响最大，上覆土层的侧阻力对嵌岩桩承载力有着显著影响，对一般嵌岩桩，在设计时不能忽略它的影响。”

文献[5]资料表明：“嵌岩桩荷载传递以桩侧摩阻力为主的端承摩擦桩”。“硬质岩为持力层的嵌岩桩，其承载力受桩身砼强度控制，为使岩层摩阻力和端阻力充分发挥作用，嵌岩深度一般选用0. 5d～1. 0d，最大不超过1. 5m。”

上述表明：当上部荷载一定时，存在一个最佳嵌岩深度。确定适当合理的嵌岩深度，既可充分利用基岩的承载力性能，从而提高单桩的承载力，又可减小施工难度，降低施工成本。

[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

[3]《建筑桩基础设计与施工验收规范》（重庆市工程建设标准）（DBJ50-200-2014）

[4]刘利民等.嵌岩桩承载性状的灰色关联分析.西部探矿工程，1996. 3

[5]王赫等.对加快泥浆护壁钻孔桩施工进度的若干建议.建筑技术，1997. 5

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1007-6344（2017）01-0299-01