人工挖孔樁工程安全施工方案編制要點楊一偉2005年6月28日一、工程概況工程概況應最少包括以下內容：樁基上部工程的整體結構概況。如：結構形式、層數、層高、總高、建筑面積、建筑功能等。樁基工程本身的工程概況。如：數量、承重方式、斷面形狀、樁下持力層以及所處地理位置的相應地質資料（土質、埋深、地下水位高低、有無淤泥、流砂等特殊土層）等。3．施工現場周圍環境情況。如：所處地段狀況、樁孔離周邊建（構）筑物的距離、挖樁施工時降低地下水位會否對建（構）筑物產生不利影響、建議采取什么保障措施等。4．按合同要求施工中需要采取的措施。如：工期要求、施工程序要求與其他分部分項工程的交叉作業狀況等。二、施工準備場地平整，做好現場排水，并做到水通、電通、道路通。查閱有關檔案資料，調查了解施工現場地上、地下的障礙物。如：地下電纜、上下水管道、舊墻基、

舊人防工程等及其分布情況，并針

對情況提出預防事故的方案。熟悉樁基礎工程設計圖紙、說明及施工要求，以及完整的地質勘察報告書，以掌握施工區域各層土質的物理力學性質，樁持力層的巖土特征及埋深、地下水位及分布情況。在熟悉了現場情況，設計圖紙及承包合同的要求之后，編制人工挖孔樁施工方案，其施工方案首先要保證安全施工，要有全面、切實可行的安全技術措施。5．按施工方案要求備齊挖孔施工機具、氣體檢測儀、模板、通風機、水泵、照明及動力電器以及土建鋼筋混凝土工程的施工機具等。并明確各種機具的安全使用規程。6．繪制樁基施工及安全設施平面布置圖，挖孔樁施工工期控制計劃。三、施工組織與管理1．人工挖孔樁應由具有相應資質的專業隊伍施工。明確項目技術負責人和專職安全員。挖孔樁工程的現場負責人，必須熟練掌握人工挖孔的施工方法、法規、操作規程、安全生產技術知識。

2．按施工方案中制訂的安全技術措施，以及有關的安全技術規范、規程的要求開工前由項目經理部向全體管理人員和操作人員進行安全技術交底。并做好書面的交底工作。參加挖孔作業的工人應是18～35歲男性青年，事先必須進行身體檢查，凡患有精神病、高血壓、心臟病、癲癇病、聾啞及其他不宜井下作業的人等不能參與施工?，F場設專人做好挖孔樁施工記錄，并負責對安全施工實施跟蹤監督，做好監督記錄。四、孔樁施工安全技術要點多孔同時開挖施工時，應采取間隔開挖的方法。相鄰的樁不能同時挖孔，必須待相鄰樁孔澆灌完混凝土之后才能開挖，以保證土壁穩定。樁孔下挖過程中，必須按照挖一節土（每挖深50～80cm），做一節護壁或安放一次工具式鋼筋防護籠。樁孔垂直度和直徑尺寸應每挖一節檢查一次，發現偏差及時糾正，以免誤差積累過大，造成傾斜或塌方。m左右（超過人高）時推活動蓋板關閉孔口，手推車推至蓋板上，卸土后再開蓋板下吊桶吊土，以防土塊和工具掉入孔內傷人。最上一節混凝土護壁在井口處高出地面25cm（厚度與護壁相同），以防地面水流入井孔內或腳踢雜物入孔內。孔井口邊1m

m以外。樁底擴孔應間隔削土，留一部分土作支撐，待澆筑混凝土前再挖，此時宜加鋼支架支護，澆筑混凝土前再拆除。挖孔樁施工一般不得在孔內放炮破石，若遇特殊情況，非在孔內放炮不可時，需制定專項安全技術措施，并報請主管部門審批，經批準后方可實施。6．挖孔、成樁必須嚴格按圖施工，若發現問題需要變更，應及時與設計負責人聯系，孔樁護壁后在無可靠的安全技術措施條件下，嚴禁破石修孔。挖孔、擴孔完成后，應及時組織驗收并澆筑混凝土，特別是孔壁為砂土、松散填土、軟土等不良土壤時不得隔夜澆筑混凝土，以免塌孔。護壁混凝土拆模，須經現場技術負責人批準。7．正在開挖的井孔，每天上班前應隨時注意檢查卷揚機、支腿、鋼絲繩、掛鉤（保險鉤）、提桶超高限位裝置等，應對井壁、混凝土護壁的狀況進行檢查，發現問題及時采取措施。

8．挖孔人員上下孔井，必須使用安全爬梯；井下需要工具，應該用提升設備遞送，禁止向井內拋擲。井孔上、下應有可靠的通話聯絡，如對講機等。挖孔樁作業人員下班休息時，必須蓋好孔口，或用高于80cm的護身欄將井口封閉圍擋。夜間一般禁止挖孔作業，如遇特殊情況需夜間挖孔作業時，須經現場負責人同意，并有安全員在場。

11．井下操作人員連續工作時間，不宜超過4h，應及時輪換。12．現場施工人員必須佩帶安全帽、安全帶，安全帶接繩由孔上人員負責隨作業而加長，井下有人操作時，井上配合作業人員必須堅守崗位，不得擅離職守。

13．孔底如需抽水時，必須在全部井下作業人員上地面后進行。14．井孔內一律采用12V

安全電壓和防水帶罩燈照明，井上現場可用24V

低壓照明?，F場用電均須安裝漏電保護裝置。15．挖井至4m 以下時，下井之前，應用氣體檢測儀對井內空氣進行抽樣檢測并做好記錄，發現有害氣體含量超過允許值，應用鼓風機向孔底通風（必要時送氧氣），然后方能下井作業。在醫院或其他有毒物質存放區施工，應先檢查有毒物質對人體的傷害程度，再確定是否采用人工挖孔的施工方法。五、成孔驗收及樁身鋼筋混凝土工程樁挖至設計標高時，由建設單位、設計單位、勘察單位、施工單位及挖

孔樁專業施工隊共同按設計要求進行

驗收。參加驗收的各方人員，應認真作好記錄，按檢驗報告要求簽字后方可進行下道工序的施工。樁孔驗收合格后，立即進行樁身鋼筋籠吊裝就位，鋼筋籠入孔吊裝時要防止碰撞破壞孔壁。澆筑樁身的混凝土塌落度以10cm

左右為宜。澆筑第一步混凝土時待下料高出擴孔部分頂標高30cm

m 高，隨澆隨振搗密實。在澆筑混凝土過程中（對無護壁樁面言）如發現孔壁土有塌落現象，須及時采取措施后再繼續澆筑。5．一根樁的混凝土，必須當天連續澆筑完。當孔壁有砂土層時，應將混凝土澆注超過砂土層再振搗?？變日駬v混凝土應該用繩系牢振搗器，放到孔內振搗，禁止人下到孔內振搗。6．正在澆筑混凝土的樁孔周圍10m半徑內，其他樁內不能有人作業。1.《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008常用樁型及有關疑難解析a.目錄一、人工挖孔嵌巖樁1、概述2、豎向受壓承載力性狀3、工程樁檢測4、某工程案例解析二、預應力混凝土管樁三、后注漿灌注樁四、地下水與抗浮設計五、兩類共同作用與變剛度調平設計六、樁基礎的抗震設計（液化土中的樁基設計）七、常見問題釋疑a.1、概述b.（1）.人工挖孔嵌巖樁適用及不適用范圍c.

每種樁型都有其適用條件，沒有一種萬能的樁型可以供工程師使用。

d.判斷人工挖孔嵌巖樁是否合適，可以參考以下幾個方面：e.1）地質土層分布：上覆土層較淺；有完整性較好及強度較高的基巖；回填土最好應壓實以避免施工中護壁脫落；巖溶發育地區應謹慎嵌巖；

g.2）水文地質條件：如果是粉、砂類土，地下水埋藏應較深以保證施工安全；

h.3）上部結構荷載：單樁承載力高，適合于荷載大的高層，以達到較高的經濟性；如果荷載較小，那么會造成浪費；j.4）施工設備條件：沒有水源的山區，制備泥漿困難；k.

落后地區或國家（非洲），沒有先進設備……l.5）在地下水位較高，有承壓水的砂土層、滯水層、厚度較大的流塑狀淤泥、

m.淤泥質土層中，不得選用。a.一、人工挖孔嵌巖樁如何理解執行“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”？

地面附近基巖由于風化情況復雜，常常在一棟建筑物范圍內形成坡度急劇變化的巖面，如圖，當樁基礎必須嵌巖時，應合理設置嵌巖深度，并注意以下要點：（1）嵌巖深度應從巖面下端起算。（2）嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于，且不應小于。（3）對于嵌入傾斜度不大于30%的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于且不小于。a.2、豎向受壓承載力性狀a.（1）豎向受壓的極限破壞模式；b.上覆土層段的破壞可能在兩個界面上，1）樁芯與護壁界面；2）護壁與土體界面。實際總是在第2）界面破壞。a.實測樁側阻力分布模式（1）如圖，為美國等在1969年發表的一根埋設測量元件的嵌巖樁的樁頂荷載隨深度傳遞的實測曲線。上覆堅硬黏土層，嵌入黏土

c.頁巖，d，l/d，l/h。d.端阻比例系數15%~25%。嵌巖段阻力系數約80%。a.實測樁側阻力分布模式（2）不管樁端是強風化還是微風化，樁端阻力都很小。嵌巖段提供了主要的側阻力和總阻力，上覆土層提供的阻力約20%。a.嵌巖長樁和非嵌巖長樁的實測比較：上覆土層為黏性土和砂土二者豎向荷載下的樁身應力一致，說明長樁承載力性狀與樁端持力層關系不大。上覆土層提供了主要的側摩阻力。A3嵌入中風化

c.泥巖d.60mA1未嵌巖

c.55ma.端阻比例系數5%~20%。a.<地基規范，當樁端嵌入完整及較完整的硬質巖中，可按下式估算

b.單樁豎向承載力特征值：完整巖較完整巖較破碎巖0.50.2~0.50.1~0.2a.為樁端巖石承載力特征值。a.折減系數a.此公式基于天然地基破壞模式，未考慮樁阻力傳遞機理，故僅適用于b.埋藏極淺，置于巖體表面的（qpa試驗即是置于巖體表面）情況。多數c.工程中采用的淺層擴底基礎屬于這類情況。d.一般的，有一定埋深、嵌入巖體一定深度的樁基礎，均不宜用此公式。

e.否則計算承載力極低，將導致樁端直徑增大或者樁數增多。釋疑：（1）人工挖孔嵌巖樁≠端承（型）樁從上述表格中的數據來看，當樁稍長一些，則嵌巖樁也是摩擦型樁。

c.因此不應當作端承樁僅計算端阻力。但配筋時宜全長配筋。d.（2）基樁有沒有最短長度或最小長徑比的要求？e.

有人認為基樁長徑比很小的情況下，樁側阻力就可以不用考慮。下圖是

f.美國費城自由廣場一號塔樓下的一根嵌巖樁的長期觀測資料。樁長，樁身g.上段直徑，嵌巖段直徑。觀測數據表明始終有60%以上的荷載由樁側

h.承擔。可見用最小長徑比的概念來控制樁長并無意義。a.右圖為某工程中長度為3m的樁，嵌巖段長2m，此樁按嵌巖樁設計而非端承樁，計入嵌巖段側阻力是必要的。a.（3）計算公式a.令a.則a.為嵌巖段側阻和端阻綜合系數。a.釋疑：（1）嵌巖米的樁按端承還是按嵌巖樁考慮？應按嵌巖樁考慮。從試驗來看，嵌巖段樁側阻力占比較大，不宜忽略。樁端進入較破碎巖時能否按嵌巖樁計算單樁豎向極限承載力？答：宜按碎石類土提供參數并計算。利用frk計算的單樁豎向極限承載力極高以至當地沒有條件進行靜載荷試驗時，能否用檢測frk來代替單樁靜載荷試驗？答：不能。嵌巖樁通過直徑為巖基平板載荷試驗確定極限端阻力標準值Quk，與采用飽和單軸抗壓強度標準值frk計算的結果差異較大時，用哪個結果更為合理？宜以巖基平板載荷試驗數據為主（計算樁承載力安全系數取2，計算地基承載力安全系數取3）。但此時承載力極高，故可參考frk進行綜合經驗選取。從工程經驗

來看取用任何一個參數，結果均是以樁身強度控制。巖石單軸飽和抗壓強度frk與混凝土強度標準值有何對應關系？巖樣為圓柱體Φ50X100mm，混凝土立方體為150mm3，一般的圓柱體Φ150X300mm的fcu1=0.8fcuΦ50X100mm的frk對Φ150X300mmfrk1，尺寸效應系數約為1.15那么frkcu=fcua.載荷板試驗，等同于在半無限空間中的測試，有類似局壓的效果，因此可以

b.推測的是，其承載力要提高。這大概是載荷板試驗數據偏高的原因。a.frk與fcu，不同的工程意義，這是因為：frk要根據結構面開展情況（即完整程度），折減一定的系數（~）才能使用；而混凝土是不開裂的，故沒有折減系數。當前frk僅用于抗壓，并且要除以2后使用，其對應的荷載效應是標準值?；炷翉姸葎t有多項指標。巖石受壓后，同時是三向巨大側限（圍壓）下工作；而混凝土的側限是有限的。鋼筋混凝土試件的抗壓試驗表明，圍壓能極大提高混凝土強度；而基巖應當同樣如此，但目前的設計方法中還沒有考慮此有利因素。當前的試驗成果發現：基巖受壓很難破壞，總是以變形控制為主。因此樁身強度常常成為控制因素?；炷辆謮簭姸萢.完整巖試驗

a.巖體結構面a.

吳其芳等通過孔底載荷板（）試驗得到增大系數～，相應的巖石frk～，載荷板在巖石中埋深～4m。a.與《94規范》的比較a.第i層土的側阻力發揮系數，當樁的長徑比不大(l/d<30)，樁端置于b.新鮮或微風化硬質巖中且樁底無沉渣時，對于黏性土、粉土?。籧.對于砂類土及碎石類土取；其他情況取。a.08規范取消此參數，主要是考慮到基巖剛度愈大，側摩阻力應發揮愈高，b.故側阻力發揮系數應，偏于保守的取。a.（1）取消側阻力發揮系數a.（2）調高嵌巖承載力綜合系數，尤其是極軟巖、軟巖frk<15MPahr/d00.51234≥5側阻修正系數0.0000.0250.0550.0700.0650.0620.050端阻修正系數0.5000.5000.4000.3000.2000.1000.000綜合修正系數0.5000.5500.6200.8600.9801.0921.000hr/d00.51.02.03.04.05.06.07.08.0極軟巖軟巖0.00.0520.0560.0560.0540.0510.0480.0450.0420.040.600.700.730.730.700.660.610.550.480.420.600.800.951.181.351.481.571.631.661.70較硬巖堅硬巖0.00.0500.0520.0500.0450.0400.450.550.600.500.460.400.450.650.810.901.001.04a.綜合系數：a.清底干凈的人工挖孔嵌巖樁，還應乘以增大系數。hr/d00.51234≥594規范綜合修正系數0.5000.5500.6200.8600.9801.0921.000《港口工程灌注樁基礎設計與施工規程》綜合修正系數1.0001.3081.4761.5081.52008規范極軟巖、軟巖0.600.800.951.181.351.481.57較硬巖、堅硬巖0.450.650.810.901.001.04《公路橋涵地基與基礎設計規范》JTG

D63-2007完整、較完整較破碎破碎、極破碎0.100.080.061.201.00.8《地基規范》GB50007-2002完整較完整較破碎1.00.4~1.00.2~0.4a.嵌巖承載力綜合系數比較a.08規范的嵌巖段綜合系數較94規范有所提高，但總體相對偏于安全。a.（3）對于泥巖，不能用飽和單軸抗壓強度，應取用天然濕度下的單軸抗壓強度。

b.（4）《94規范》以微風化、中風化對巖體分類；《08規范》以完整、較完整對巖石分類。結構面愈密，強度愈低。（實際應為“微風化、中風化”的完整巖、較完整巖）e.（5）《08規范》：清底干凈的人工挖孔嵌巖樁，還應乘以增大系數。f.

《94規范》：無。g.（6）《94規范》：當嵌巖段為中風化巖時，表中數字乘以折減。h.

《08規范》：無。a.人工挖孔大直徑樁（d≥800mm）極限側阻和端阻的尺寸效應（1）人工挖孔樁上覆土層端，在樁成孔后產生應力釋放，孔壁出現松弛變形，導致側阻力有所降低，側阻力隨樁徑增大呈雙曲線型減?。ǎ?。本規范建議采用如下表達式進行側阻尺寸效應計算。式中d—樁身直徑；m—經驗指數，對于粘性土、粉土，m=1/5；c.對于砂土、碎石土，m=1/3。d.對于嵌巖段側阻，不需要考慮折減。e.（2）端阻在基巖上，也不需考慮端阻的f.尺寸效應系數。a.人工挖孔嵌巖樁擴大頭a.

擴底樁變截面以上2d長度范圍內不計側阻力。原因有二：b.（1）施工中土壁應力松弛；c.（2）受荷后擴大頭下沉導致與斜壁托空，d.使得斜壁附近土體應力松弛。e.

實測結果表明，按94規范計算的擴底樁承載力偏高。人工挖孔嵌巖擴底樁承載力，幾乎不會在樁端土發生整體剪切破壞。

c.總是以變形控制。a.人工挖孔樁的樁身強度：b.1）因假定護壁不連續，故不考慮護壁強度，僅計算樁芯面積。c.2）因護壁施工可見，樁基質量能有效控制，故成樁工藝系數較d.其他樁型高，取。e.3）人工挖孔嵌巖樁通常全長配筋，當樁較短且粗時，箍筋加密區未設置5d，故就不利用縱筋強度；a.箍筋加密區5d時：

a.釋疑：b.（1）JGJ94-2008第條護壁配筋直徑不應小于Φ8，是否可據

c.土質情況好壞酌減？d.可以。比如北京地區一般土質較好，最小直徑取6mm。《北京地標》a.（2）護壁砼標號與樁填心同一標號，護壁施工每段進行振搗密度變

困難，且形成大量施工縫，按施工縫處理達不到要求，不能整體起共同作用，是否不考慮護壁參加計算，即可降低護壁砼標號?b.

樁身承載力計算取內徑而不包括護壁厚度，那么設計可要求護壁混凝土按C30~C40配料，施工后護壁混凝土取芯強度達到C15也是允

許

的

。

（

供參考）c.（3）為何豎向承載力計算時有時用樁身直徑，有時用護壁外直徑？d.計算樁身強度用樁芯直徑；計算土對樁的支撐力用護壁外直徑。e.（4）《地基基礎設計規范》中樁身強度計算，工作條件系數灌注樁

取，是強規；《樁基》中條，灌注樁取，應按哪條取值？f.按《樁基》取值。a.人工挖孔嵌巖樁的檢測b.（1）工程樁應進行承載力和樁身質量檢驗。c.

當豎向承載力過大時，并不適合做靜載荷試驗（堆載平衡或錨樁平衡）。

d.（2）單樁豎向極限承載力標準值、極限側阻力標準值和極限端阻力標準值

應按下列規定確定：e.1）對于大直徑端承型樁（樁端為非基巖時，如卵石層），也可通過深層平板（平板直徑應與孔徑一致）載荷試驗確定極限端阻力；f.

某些情況下，平板直徑可能不與孔徑一致，其實測值較實際值偏低，等于說偏于安全。g.2）對于嵌巖樁，當樁端置于基巖頂面時，可通過直徑為巖基平板載荷試驗確定極限端阻力標準值（qpk）；當樁端進入巖層一定深度時，宜通過直徑為嵌巖短墩載荷試驗確定嵌巖段極限側阻力標準值和極限端阻力標準值；（見《地基規范》附錄H），對應的設計方法應為：h.3）用其他方法（如自平衡法）測得樁側摩阻力。1、工程概況貴州某住宅樓，26981m2，為1+30~1+32層，采用框支剪力墻結構，柱網間距，主樓單柱最大軸力為30000KN/柱（設計值），裙樓單柱最大軸力為4500KN/柱（設計值）。注：如果該設計值取自SETWE“底層柱墻內力”，則應，作為與樁

基承載力特征值Ra對應的荷載參數。2、場地特性該項目場地由于受附近斷層活動影響，巖體差異變化較大，所在地塊同時存在中風化泥巖（fak=1200Kpa）、強風化泥巖(fak=500Kpa)和中風化灰巖(fak=5000Kpa)幾種承載力差異較大的巖體。通過自平衡法在泥質單元進行基樁靜荷載試驗，得出各項力學指標：強風化泥巖端阻力特征值795Kpa,側阻力特征值335Kpa，變形模量43.2Mpa;中風化泥巖端阻力特征值1650Kpa,側阻力特征值225Kpa，變形模量。f.a.工程案例貴州某住宅樓挖孔樁設計剖析3、承載力計算（剖析）對樁芯直徑2m和的樁（護壁150mm）進行計算。a.2m單樁承載力特征值，按非嵌巖樁公式計算：a.說明（1）上述方法為按護壁外側計算樁側摩阻力，應改為a.（2）是按干作業鉆孔工藝提供的參數（有沉渣）實際宜按“預制樁”提供參數或者通過載荷板試驗確定。a.如果a.計算承載力至少應提高50%。土名稱狀態黏性土0.25<IL≤0.750<IL≤0.25IL

≤0800～18001800～24002400～3000粉土0.75≤e≤0.9e<0.751000～15001500～2000砂土碎石類土稍密中密密實粉砂500～700800～11001200～2000細砂700～11001200～18002000～2500中砂1000～20002200～32003500～5000粗砂1200～22002500～35004000～5500礫砂1400～24002600～40005000～7000圓礫、角礫1600～30003200～50006000～9000卵石、碎石2000～30003300～50007000～11000a.干作業挖孔樁（清底干凈，D=800mm）極限端阻力標準值a.缺軟質巖參數，可參考表5.3.5-2“混凝土預制樁”參數。a.單樁承載力特征值，按非嵌巖樁公式計算：a.說明（1）上述方法為按護壁外側計算樁側摩阻力，應改為計算承載力至少應提高15%。因不是按嵌巖樁公式計算，故不能乘以清底系數。a.如果a.計算承載力至少應提高46%。a.（2）是按干作業鉆孔工藝提供的參數（有沉渣）實際宜按“預制樁”提供參數或者通過載荷板試驗確定。a.4、樁基布置b.（1）見樁基平面布置圖c.（2）見基礎結構平面圖d.優化建議：鑒于嵌巖樁承載力潛力較高，變形極小，建議提高樁基承載力，e.使得樁基在柱下、墻下布置，那么承臺高度可以降低，或者承臺取消。f.理論上講，人工挖孔嵌巖樁，總是可以做到柱下、墻下布樁。g.這是因為：上部結構柱截面由軸壓比控制，

h.Ns傳遞到樁頂，作