[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 建筑设计 阅读：3883次
一、工程概况
******南引桥钻孔桩基处于岩溶发育地带，根据2004年10月22日设计院下发的**标段桩基参数一览表（第一批），部分桩位存在大溶洞，须采用全护筒法施工。第一批桩基参数一览表中采用全护筒法施工的地质情况如下：
74#-D桩基：覆盖层厚0～21.5m，-10.39 ~-12.09m微风化石灰岩，-12.09~-21.49m为溶洞，内充填软塑状亚粘土，夹微风化灰岩石牙，-21.49~-31.59m微风化石灰岩，桩长34.41m。
92#-D桩基：覆盖层厚0~14m,-10.62~-11.12m微风化石灰岩，-11.12~-13.52m溶洞，-13.52~-15.22m微风化石灰岩，-15.22~-20.92m溶洞，充填流塑状亚粘土，-20.92~-25.82微风化石灰岩，-25.82~-31.34m溶洞，-31.34~-38.62m微风化石灰岩，桩长36.26m。
93#-D桩基：覆盖层厚0~14m，-10.65~-14.65m溶洞，3m无填充物，-14.65~-22.67m微风化石灰岩，桩长20.21m。
95#-A桩基：覆盖层厚0~13m，-9.48~-10.88m微风化石灰岩，-10.88~-18.68m溶洞，内充填中、细砂亚粘土，呈松散状，软塑状，-18.68~-28.48m微风化石灰岩，桩长26.62m。
95#-C桩基：覆盖层厚0~15.4m，-12.20~-14.50m微风化石灰岩，-14.50~-22.20m溶洞，内充填软塑状亚粘土，-22.20~-30.50m微风化石灰岩，桩长28.12m。
97#-A桩基：覆盖层厚0~14m，-10.80~-11.50m微风化石灰岩，-11.50~-13.90m溶洞，-13.90~-15.00m微风化石灰岩，-15.00~-20.70m溶洞，内填充亚粘土，-20.70~-28.40m微风化石灰岩，-28.40~-30.50m溶洞，无填充物，-30.50~-33.10m微风化石岩，-33.10~-33.50m溶洞，无填充物，-33.50~-40.70m微风化石灰岩，桩长37.60m。
97#-C桩基：覆盖层厚0~15m，-11.20~-17.20m微风化石灰岩，-17.20~-26.10m溶洞，内填充软塑状亚粘土，-26.10~-33.50m微风化石灰岩，桩长32.60m。
二、施工方案
针对上述七根钻孔灌注桩，根据D标段桩基参数一览表（第1批）的要求，采用全护筒法进行施工。我部根据设计院提供的地质资料，对上述七根桩基分别采取以下施工方案：
74#-D桩基：D=200cm，采用双护筒方案进行施工，外护筒长22m，d=230cm，内护筒长33m，d=220m；
92#-D桩基：D=140cm，采用双护筒方案施工，外护筒长18m，d=180cm，内护筒长35.5m，d=160cm；
93#-D桩基：D=140cm，采用单护筒方案施工，护筒长18m，d=160cm；
95#-A桩基：D=140cm，采用双护筒方案，外护筒长13.5m，d=180cm，内护筒长22.5m，d=160cm；
95#-C桩基：D=140cm，采用双护筒方案，外护筒长15.5m，d=180cm，内护筒长26m，d=160cm；
97#-A桩基：D=140cm，采用双护筒方案，外护筒长14.5m，d=180cm，内护筒长33m，d=160cm；
97#-C桩基：D=140cm，采用双护筒方案，外护筒长15m，d=180cm，内护筒长30m，d=160cm；
1、钢护筒设计及加工
根据地质钻勘资料，存在溶洞桩基覆盖层厚度10～20m不等，地下水位为地面以下2m，覆盖层主要为砂层。钢护筒采用12mm钢板卷制。
（1）钢护筒设计
1）、工况分析：
1、外钢护筒：A、钢护筒插打时，钢护筒的承载力验算；B、出现溶洞，漏浆时，钢护筒在内外水头差和侧土压力作用下的局部稳定验算。若岩面不平，护筒与岩面存在间隙，在水压力作用下，产生流砂，形成不均衡水压力和土压力时，钢护筒的局部稳定验算。
2、内护筒：A、内嵌护筒须贯穿整个溶洞，下沉时，钢护筒承载力验算。B、由于钢护筒下孔口的岩面不平整，漏浆时，钢护筒在内外水头差和侧土压力作用下的局部稳定验算。
2）钢护筒承载力验算
1、护筒下沉时，承载力验算
荷载：钢护筒下沉时，荷载为：护筒自重和150KW沉桩锤振动力90t。
A、外套护筒
外套护筒自重（内径φ230cm）：护筒外径232.4cm，单位钢护筒重：684kg/m3
桩锤振动力作用下,护筒产生应力计算:σ=（6.84×20+900）kN/0.0871=1.19×104KN/ m3=11.9Mpa≤[σ]=196Mpa
B、内嵌护筒（内径φ220cm）：单位钢护筒重：654.3 kg/m3www.tmgc8.com
桩锤振动力作用下,护筒产生应力计算:σ=(6.54×40+900kN)/0.0834=1.39×104KN/ m3=13.9Mpa≤[σ]=196Mpa
2、局部承载力验算
由于岩面不平及漏浆，钢护筒内外将产生水头差和不均衡土压力，钢护筒受水压力和土压力作用下，发生局部变形。
根据地质资料，引桥覆盖层厚度最大达20m左右，取最不利状况，20m覆盖层厚度计算，地表水取地面以下2m计算。
护筒最底端所承受的土压力及地下水的侧压力按下式计算：
P=γhtg2（45°-φ/2）+（γ-γw）（H-h）htg2（45°-φ/2）+（H-h）γw
P——土和地下水对钢护筒的最大总压力，KN/ m2
γ——土的重度，KN/ m3；砂土γ=20 KN/ m3
γw——水的重度，KN/ m3；γw=10KN/ m3
H——钢护筒护壁深度，m。H=20m
h——地面至地下水位深度，m；h=2m
φ——土的内摩擦角，粗砂取φ=32°
p=20×2×tg2（45°-32°/2）+（20-10）（20-2）tg2（45°-32°/2）+（20-2）×10=247.6KN/ m2
用MIDAS计算软件进行计算分析（D=230cm钢护筒），结果如下：
A、当钢护筒与岩面结合紧密，不漏浆状况（即环形均布压力247.6KN/ m2作用下）：
变形图：
应力图：
B、当钢护筒受不均衡压力作用时（即钢筒底端局部不受水压和土压力）
变形图：
应力图：
C、当钢护筒受不均衡土压力作用时，（即护筒底端局部只受水压力而无土压力工况）
变形图：
应力图：
从以上三种工况计算结果分析，当出现B工况时，最不利，安全系数为1.232，采用δ=12mm的钢护筒能满足施工要求。考虑到地质情况复杂，各种不可预见因素，内外钢护筒均采用12mm钢板卷制。
（2）、钢护筒加工
钢护筒加工在钢构件加工厂加工，采用厚度为12mm的钢板卷制成护筒，护筒接缝焊接采用满焊。护筒接缝、刃脚、护筒顶均用δ=12mm，宽20cm的钢板进行包裹加劲焊接，确保在下沉过程中，钢护筒的局部刚度。钢护筒的长度根据设计院下发的地质钻勘图纸的溶洞的深度，覆盖层厚度进行加工。上述七根桩钢护筒数量如下：
桩位
外护筒
内护筒
直径（cm）
长度（m）
重量（kg）
直径（cm）
长度（m）
重量（kg）
74#-D
230
22
15026
220
33
21556
92#-D
180
18
9648
160
35.5
16934
93#-D
