岩土工程综合课程设计柱下独立基础与灌注桩基.doc

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某某学校

岩土工程综合课程设计

柱下独立基础设计与灌注桩基设计

姓 名：
学 号：
专业名称：
班 级：
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前 言

岩土工程专业是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分，工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。
本学科的主要研究方向包括：①城市地下空间与地下工程：以城市地下空间为主体，研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题，地下空间资源的合理利用策略，以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、ＴＢＭ法等）及其优化措施等等。②边坡与基坑工程：重点研究基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理论和方法，基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术，边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。③地基与基础工程：重点开展地基模型及其计算方法、参数研究，地基处理新技术、新方法和检测技术的研究，建筑基础（如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等）与上部结构的共同作用机理和规律研究等。
本课程设计主要就柱下独立基础和钻孔灌注桩方面作一个比较详细的计算。
目 录

第1篇 独立基础课程设计···········································5
1.1设计资料·························································5
1.1.1 地形······················································5
1.1.2 岩土设计技术参数·········································5
1. 1. 3 上部结构布置 ·············································6
1.1.4 上部结构荷载组合值·······································6
1.2独立基础设计·····················································7
1.2.1选择基础材料···············································7
1.2.2选择基础埋置深度···········································8
1.2.3地基承载力特征值fa·········································9
1.2.4初步选择基地尺寸···········································9
1.2.5验算持力层地基承载力·······································10
1.2.6计算基础净反力·············································10
1.2.7基础高度···················································11
1.2.8变阶处抗冲切验算··········································12
1.2.9配筋计算··················································13
1.2.10基础配筋大样图···········································15
1.2.11 确定B、C两轴柱子基底荷载分别如下·······················15
1.3 B、C两轴持力层地基承载力验算···································17
1.4 设计图纸·······················································17
1.5 施工的一般规定及流程···········································18
1.5.1 施工准备·················································18
1.5.2 质量标准·················································18
1.5.3 工艺流程·················································21
1.5.4 操作工艺·················································21
1.5.5 混凝土现场搅拌···········································21
1.5.6 混凝土浇筑···············································22
1.5.7 混凝土振捣···············································22
1.5.8 混凝土找平···············································22
1.5.9 浇筑混凝土···············································22
1.5.10 混凝土养护··············································22
1.5.11 模版拆除················································23
第2篇 灌注桩基础设计···········································23
2.1设计资料 ······················································24
2.1.1 地形····················································24
2.1.2工程地质条件··············································24
2.1.3 岩土设计技术参数·········································24
2.1.4 水文地质条件·············································25
2.1.5场地条件··················································25
2.1.6上部结构资料··············································25
2.1.7上部结构设计荷载··········································25
2.1.8 材料·····················································26
2.2 灌注桩基设计···················································26
2.2.1 单桩承载力计算···········································26
2. 2. 2 桩基的验算 ············································26
2. 2. 3 承台设计··················································28
2.2.4 桩身结构设计·············································32
2.2.5 估算A、C轴线柱下桩数····································35
2.2.6 设计图纸·················································36
2.3. 钻孔灌注桩的施工方法··········································38
2. 3 .1 泥浆护壁施工法············································38
2.3.2全套管施工法··············································39
2.3.3钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理························39
2. 3. 4适用的地质条件 ········································41
2.3.5加固机理··················································41
2.3.6 压浆参数的设定···········································41
2.3.7 后压浆施工工艺···········································42
2.4 桩身轴向承载力验算············································43
2.4.1 准备阶段················································43
2.4.2 钻孔阶段················································43
2.4.3 清空阶段················································44
2.4.4 钢筋笼的制作及安装阶段··································44
2.4.5 灌注水下混凝土阶段······································44
2.4.6 质量检测················································44
致 谢 ··························································45
参考文献·························································46

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岩土工程综合课程设计

第1篇 柱下独立基础
柱下独立基础即每根柱子单独有一个基础，有钢性也有柔性的，有扩大基础也有十字交叉形，形式很多。刚性基础没有钢筋，柔性基础有钢筋。刚性基础由于使用的材料不同（如浆砌片石或素混凝土），造成刚性扩大角不同，刚性扩大角以内的材料受压，以外的受拉，由于所使用的材料对受拉抵抗能力很小，所以受拉部分的材料起不到作用，这时为了解决承载问题，可以通过分阶方式，扩大基础深度和面积来满足（相当于扩大基础），但是深度过高，面积过大，造成开挖基坑过深，成本增加，这时可以在受拉部分加钢筋，这就成了柔性基础，柔性基础可以减小基础高度和基底面积。十字交叉主要用于一些有特殊要求（如抗震）或地基地质条件不是很理想的工程，但又必须采用独立形式，以适应工程需要。
1.1 设计资料
1.1.1 地形
某拟建建筑场地平整，条件适宜。
1.1.2 岩土设计技术参数
该地基岩土体各土层的物理力学参数如下表1。

表1 地基岩土物理力学参数
土
层
编
号
土层
名称
重度γ
（kN/ m2）
孔隙比
e
液性
指数
IL
粘聚
力c
(kPa)
内摩擦角φ
（。）
压缩模量Es
(MPa)
标准贯入锤击数N
承载力
特征值fak
(kPa)
①
杂填土
18

②
粉质粘土
20
0.65
0.84
34
13
7.5
6
130
③
粘土
19.4
0.58
0.78
25
23
8.2
11
180
④
细砂
21
0.62

30
11.6
16
240
⑤
强风化砂质泥岩
22

18
22
300
由上表查之，持力层选用③号土层，则承载力特征值fak=180KPa。
1.1.3上部结构布置
拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm×500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置如图1所示。

图1 柱网平面图

1.1.4上部结构荷载组合值
上部结构作用在柱底上的荷载效应标准组合值如表2所示。
本人学号为15号，故依上表知选用A轴桩底荷载如下：
①柱底荷载效应标准组合值：，，。
②柱底荷载效应基本组合值： , , 。

表2 柱底荷载效应标准组合值及基本组合值

学 号
(KN)
(KN·m)
(KN)
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
12
1560
1815
1651
355
175
258
98
73
80
13
1730
1909
1548
150
130
100
66
121
48
14
1433
2012
1883
193
198
218
83
85
90
15
1496
2308
2205
325
256
309
83
99
117
16
1873
1312
1252
193
242
221
83
57
52
17
1742
1560
2140
333
355
288
105
89
113
18
1187
1727
1496
198
428
325
44
114
83
19
1150
1661
1339
210
254
284
71
85
96
20
1370
1534
1032
271
335
164
67
109
55
21
1620
2057
1433
405
266
297
127
104
74
22
1554
1970
1282
277
242
257
113
95
86
学 号
F (KN)
M (KN·m)
V(KN)
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
12
2104
2360
2000
491
228
456
128
95
115
13
2250
2445
2012
195
110
130
86
77
62
14
1863
2590
2448
386
250
284
96
100
117
15
1945
2900
2866
423
380
402
108
130
153
16
2435
1706
1627
251
315
288
108
74
67
17
2344
2028
2783
400
462
375
130
116
147
18
1544
2245
1945
258
557
423
58
149
108
19
1496
2000
1741
274
355
369
93
112
125
20
1782
1995
1342
353
425
214
88
142
72
21
2160
2674
1863
485
346
386
168
136
96
22
2233
2562
1667
356
315
334
130
124
112

1.2 独立基础设计
1.2.1选择基础材料
基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。

1.2.2 选择基础埋置深度
根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
① 号土层：杂填土，层厚1.5m，含部分建筑垃圾。
② 号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值=130kPa。
③ 号土层：粘土，层厚1.5m，可塑，稍潮，承载力特征值=180kPa。
④ 号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值=240kPa。
⑤ 号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值=340kPa。
拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位位于地表以下1.5m。
基础地面取至持力层下0.5m，本设计取③号土层为持力层，则室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。
由此得基础剖面示意图，如图2所示。

图2 基础剖面示意图

3、地基承载力特征值
根据粘土e=0.58，=0.78，查表2
得 =0.3, =1.6。
基础以上土的加权平均重度为：

持力层承载力特征值 (先不考虑对基础宽度修正)为：

上式d按室外地面算起。
1.2.3地基承载力特征值·

表3 承载力修正系数
土的类别
ηb
ηd
淤泥和淤泥质土
0
1.0
人工土；e或IL大于或等于0.85的粘性土
0
1.0
红黏土
含水比aw>0.8
0
1.2
含水比aw0.8
0.15
1.4
大面积压实填土
压实系数大于0.95、黏粒含量pc10%的粉土
0
1.5
最大干密度大于1.2t/m3的级配砂石
0
2.0
粉 土
黏粒含量pc10%的粉土
0.3
1.5
黏粒含量pc<10%的粉土
0.5
2.0
e或IL均小于0.85的粘性土
0.3
1.6
粉砂、细沙（不包括很湿与饱和时的稍密状态）
2.0
3.0
中砂、粗砂、砾砂和碎石土
3.0
4.4

根据粘土e=0.58，IL=0.78，查表3得承载力修正系数 ηb=0.3 , ηd=1.6。
基底以上土的加权平均重度为

持力层承载力特征值fa为

上式d按室外地面算起。
1.2.4初步选择基地尺寸
取柱底荷载标准值：，，。
计算基础和回填土重时的基础埋置深度为：

基础面积为：

由于偏心不大，基础地面积按20％增大，即：
A=1.2=1.2 8.191=9.83
初步选定基础底面面积（=1.0-2.0），=3.82.6=9.83,且b=2.6m<3m 不需要在对进行修正。
1.2.5验算持力层地基承载力
基础和回填土重为：

偏心距为：

，满足要求。
基底最大压力：

所以，最后确定基础底面长3.8m，宽2.6m，面积9.83。
1.2.6计算基础净反力
取柱底荷载效应基本组合值： ， ，。
净偏心距为:

由于作用于基底的压力偏心距/6,故基底反力全部为压力。基础边缘处的最大和最小净反力为：

1.2.7基础高度（采用阶梯形基础）
基础的最小有效高度是根据柱与基础交接出混凝土抗冲切强度的要求确定的，阶梯型基础应按同样的原则对基础变阶处的高度进行冲切验算。在基础承受柱子传来的轴向力时候，如果沿柱子周边处的基础有效高度不够，就会沿着柱子边缘45°方向斜面拉裂形成冲切破坏的角锥体状，故冲切角锥体以外的地基净反力所产生的冲切力应小于切面处混凝土的抗冲切能力。矩形基础一般沿短边一侧先产生冲切破坏，所以，要求段边一侧的冲切力小于混凝土的抗冲切能力。
柱边基础截面抗冲切验算 如图3所示。
（a）柱下冲切 （b）变阶处冲切
图3 冲切验算简图

=3.8m，b=2.6m，==0.5m，=0.5m。初步选定基础高度h=800mm，分两个台阶，每个台阶高度均为400mm。=800-(40+10)=750mm（有垫层）,则
。
取=2m。因此，可得：

因偏心受压，取=277.57kPa，
所以冲切力为：

由于所以=1.0。
故抗冲切力为：

满足要求。
1.2.8变阶处抗冲切验算
由于有：

所以：

取=2.2m。因此，可得：

冲切力为：

由于所以=1.0
抗冲切力为：

满足要求。
1.2.9配筋计算

图4 受压基础底板配筋计算
选用HPB235级钢筋，=210N/。
⑴基础长边方向。对于I-I，柱边净反力为：

悬臂部分净反力平均值为：

弯矩为：

对于III-III截面（变阶处），有：

比较与，应按配筋，实际配筋21Ф16@130。
钢筋根数为：

⑵基础短边方向。因为该基础手单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：

对于II-I截面，有：

对于IV-截面。有：

经计算得II-I截面的计算配筋值，IV-V截面的计算配筋值。因此按在短边方向的配筋，实际配筋28Ф10@140,
钢筋根数为：

1.2.10 基础配筋大样图
基础配筋大样图如图6所示。
1.2.11定B、C两轴柱子基础地面尺寸
由柱下独立基础荷载效应组合值得：B、C两柱子基底荷载分别如下：
B轴：；
C轴：。
由前面计算得持力层承载力特征值=224.15kPa，计算基础和回填土重时的基础埋深， B轴基础底面积为：

图5 基础配筋大样图

基础底面按20%增大，即：

初步选定基础底面积为且=3.2m，不需要再对进行修正。
C轴基础底面积为

图6 基础施工图

基础底面积按20%增大，即：

初步选定基础地面面积且b=3.2m，不需要再对进行修正。
1.3 B、C两轴持力层地基承载力验算
B、C两轴持力层地基承载力验算此处从略，不再详述。
1.4 设计图纸
根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图和A轴柱子基础大样图如图7所示。

图7 基础平面图

1.5 施工的一般规定及流程
1.5.1施工准备
1.作业条件
①办完验槽记录及地基验槽隐检手续。
②办完基槽验线预检手续。
③有混凝土配合比通知单、准备好试验用工器具。
④做完技术交底。
2.材质要求
①水泥：水泥品种、强度等级应根据设计要求确定，质量符合现行水泥标准。工期紧时可做水泥快测。必要时要求厂家提供水泥含碱量的报告。
②砂、石子：根据结构尺寸、钢筋密度、混凝土施工工艺、混凝土强度等级的要求确定石子粒径、砂子细度。砂、石质量符合现行标准。必要时做骨料碱活性试验。
③水：自来水或不含有害物质的洁净水。
④外加剂：根据施工组织设计要求，确定是否采用外加剂。外加剂必须经试验合格后，方可在工程上使用。
⑤掺合料：根据施工组织设计要求，确定是否采用掺合料。质量符合现行标准。
⑥钢筋：钢筋的级别、规格必须符合设计要求，质量符合现行标准要求。表面无老锈和油污。必要时做化学分析。
⑦脱模剂：水质隔模剂。
3.工器具
备有搅拌机、磅秤、手推车或翻斗车、铁锹、振捣棒、刮杆、木抹子、胶皮手套、串桶或溜槽、钢筋加工机械、木制井字架等。
1.5.2 质量标准
1.5.2.1钢筋工程
1、钢筋加工工程
钢筋的一般规定：
①钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
②钢筋调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时， HPB235级钢筋的冷拉率不宜大于4％，HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于是1％。
③钢筋加工的允许偏差应符合下表的规定：

表4 钢筋加工的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
±20
箍筋内净尺寸
±5

2、钢筋安装工程
应满足一下条件：
①)钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
②在施工现场，应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJl07、《钢筋焊接及验收规程》JGJl8的规定对钢筋机械连接接头、焊接接头的外观进行检查，其质量应符合有关规程的规定。
③当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。
纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35倍d(d为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求
同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求
5)在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时，应符合下列规定：
①箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的O．25倍；
②受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；
③受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm；
④当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100~m范围内各设置两个箍筋，其间距宜为50mm.
1.5.2.2混凝土工程
混凝土应满足一下规定：
①混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBl596等的规定。矿物掺合料的掺量应通过试验确定。
②普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52的规定。
③拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。
④首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性应满足设计配合比的要求。开始生产时应至少留置一组标准养护试件，作为验证配合比的依据。
⑤混凝土拌制前，应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比。
1.5.2.3混凝土施工工程
施工应满足一下规定：
①施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。施工缝的处理应按施工技术方案执行。
②后浇带的留置位置应按设计要求和施工技术方案确定。后浇带混凝土浇筑应按施工技术方案进行。
③混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施。
1.5.3工艺流程
清理——混凝土垫层——钢筋绑扎——相关专业施工——清理——支模板——清理——混凝土搅拌——混凝土浇筑——混凝土振捣——混凝土找平——混凝土养护——模板拆除。
1.5.4操作工艺
1.5.4.1清理及垫层浇灌
地基验槽完成后，清除表层浮土及扰动土，不留积水，立即进行垫层混凝土施工，垫层混凝土必须振捣密实，表面平整，严禁晾晒基土。
1.5.4.2钢筋绑扎
垫层浇灌完成后，混凝土达到1．2Mpa后，表面弹线进行钢筋绑扎，钢筋绑扎不允许漏扣，柱插筋弯钩部分必须与底板筋成450绑扎，连接点处必须全部绑扎，距底板5cm处绑扎第一个箍筋，距基础顶5cm处绑扎最后一道箍筋，做为标高控制筋及定位筋，柱插筋最上部再绑扎一道定位筋，上下箍筋及定位箍筋绑扎完成后将柱插筋调整到位并用井字木架临时固定，然后绑扎剩余箍筋，保证柱插筋不变形走样，两道定位筋在基础混凝土浇完后，必须进行更换。

图8 独立柱基钢筋绑扎示意
钢筋绑扎好后底面及侧面搁置保护层塑料垫块，厚度为设计保护层厚度，垫块间距不得
大于1000mm(视设计钢筋直径确定)，以防出现露筋的质量通病。注意对钢筋的成品保护，不得任意碰撞钢筋，造成钢筋移位。
1.5.4.3模板
钢筋绑扎及相关专业施工完成后立即进行模板安装，模板采用小钢模或木模，利用架子管或木方加固。锥形基础坡度，30°时，采用斜模板支护，利用螺栓与底板钢筋拉紧，防止上浮，模板上部设透气及振捣孔，坡度≤30。时，利用钢丝网(间距30cm)防止混凝土下坠，上口设井子木控制钢筋位置。不得用重物冲击模板，不准在吊帮的模板上搭设脚手架，保证模板的牢固和严密。
1.5.4.4清理
清除模板内的木屑、泥土等杂物，木模浇水湿润，堵严板缝及孔洞。
1.5.5混凝土现场搅拌
①每次浇筑混凝土前1．5h左右，由土建工长或混凝土工长填写“混凝土浇筑申请书”，一式3份，施工技术负责人签字后，土建工长留一份，交试验员一份，资料员一份归档。
②试验员依据混凝土浇筑申请书填写有关资料。做砂石含水率。调整混凝土配合比中的材料用量，换算每盘的材料用量，写配合比板，经施工技术负责人校核后，挂在搅拌机旁醒目处。定磅秤或电子秤及水继电器。
③材料用量、投放：水、水泥、外加剂、掺合料的计量误差为±2％，砂石料的计量误差为土3％。
投料顺序为：石子——水泥——外加剂粉剂——掺合料——砂子——水——外加剂液剂。
④搅拌时间：
强制式搅拌机：不掺外加剂时，不少于90秒，掺外加剂时，不少于120秒。
自落式搅拌机：在强制式搅拌机搅拌时间的基础上增加30秒。
⑤当一个配合比第一次使用时，应由施工技术负责人主持，做混凝土开盘鉴定。如果混凝土和易性不好，可以在维持水灰比不变的前提下，适当调整砂率、水及水泥量，至和易性良好为止。
1.5.6混凝土浇筑
混凝土应分层连续进行，间歇时间不超过混凝土初凝时间，一般不超过2小时，为保证钢筋位置正确，先浇一层5~lOcm厚混凝土固定钢筋。台阶型基础每一台阶高度整体浇捣，每浇完一台阶停顿o．5小时待其下沉，再浇上一层。分层下料，每层厚度为振动棒的有效振动长度。防止由于下料过厚，振捣不实或漏振，吊帮的根部砂浆涌出等原因造成蜂窝、麻面或孔洞。
1.5.7混凝土振捣
采用插入式振捣器，插人的间距不大于作用半径的1．5倍。上层振捣棒插入下层3～5cm。
尽量避免碰撞预埋件、预埋螺栓，防止预埋件移位。
1.5.8混凝土找平
混凝土浇筑后，表面比较大的混凝土，使用平板振捣器振一遍，然后用杆刮平，再用木抹子搓平。收面前必须校核混凝土表面标高，不符合要求处立即整改。
1.5.9浇筑混凝土
浇筑混凝土时经常观察模板、支架、钢筋、螺栓、预留孔洞和管有无走动情况，一经发现有变形、走动或位移时，立即停止浇筑，并及时修整和加固模板，然后再继续浇筑。
1.5.10混凝土养护
已浇筑完的混凝土，应在12h左右覆盖和浇水。一般常温养护不得少于7昼夜，特种混凝土养护不得少于14昼夜。养护设专人检查落实，防止由于养护不及时，造成混凝土表面裂缝。
1.5.11模板拆除
侧面模板在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而受损坏时方可拆模，拆模前设专人检查混凝土强度，拆除时采用撬棍从一侧顺序拆除，不得采用大锤砸或撬棍乱撬，以免造成混凝士棱角破坏。

第2篇 钻孔灌注桩

灌注桩由最早的100多年前的1893年，因为工业的发展以及人口的增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的50年之后，即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世，二战后，世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展，时至今日，随着科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然，在我国，钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。
钻孔灌注桩按桩径大小分为小桩、中桩、大桩；按按成桩工艺分为干作业法钻孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注桩、套管护壁法钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩具有以下技术特点：
a. 施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；
b. 大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；
c. 对于桩穿透的土层可以在空中作原位测试，以检测土层的性质；
d. 扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力；
e. 经常设计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础结构形式；
f. 钻孔灌注桩通常布桩间距大，群桩效应小；
g. 某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长，提高桩的承载力，减少沉降量；
h. 可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；
i. 施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；
j. 钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；
k. 因为钻孔灌注桩的承载力非常高，所以进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载，对于各种工艺条件下的桩受力，变形及破坏机理现在尚未完全被人们掌握。设计理论有待进一步完善。
2.1设计资料
2.1.1 地形
基建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。
2.1.2 工程岩土条件
自上而下土层一次如下：
⑥ 号土层：素填土，层厚1.5m，稍湿，松散，承载力特征值=95kPa。
⑦ 号土层：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值=65kPa。
⑧ 号土层：粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值=110kPa。
⑨ 号土层：粉质黏土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值=165kPa。
⑩ 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密—密实，承载力特征值=280kPa。
2.1.3岩土设计技术参数
各层岩土土质参数如下表5。

表5 地基岩土物理力学参数
土层编号
土的名称
空隙比e
含水量W（%）
液性指数IL
标准贯入锤击数N（次）
压缩模量Es（MPa）
①
素填土
—
—
—
—
5.0
②
淤泥质土
1.04