低应变法检测嵌岩桩的几点认识

2004年9月 journal of guang dong communication polytechnic September.2004

58文章编号：1671-8496-(2004)03-0058-03

低应变法检测嵌岩桩的几点认识

刘伟强，刘永翔

（广州市公路工程质量检测中心，广东广州 510420）

摘要：用低应变法检测嵌岩桩，若桩底出现明显同相反射，多数因桩底缺陷引起。而区分是桩还是持力层的缺

陷，主要看反射的起跳时间在2L /C 之前还是之后。当桩的变径及入岩反射对测试影响很大时，应进一步用钻

芯法检验。

关键词：低应变法 桩底反射 阻抗

中图分类号：U443.15 文献标识码：A

Several Viewpoints on Testing Bearing Pile with Low Strain Method

LIU Wei-qiang, LIU Yong-xiang

(Guangzhou Check & Test Center of Highway Quality, Guangzhou 510420,China)

Abstract: Testing bearing pile with low strain method will be some defects in the bottom if the echo from the tip has the same phase as the pulse at the top. The defect is in the pile when the echo time ahead of the 2L /C , or in the bearing layer when the echo time behind the 2L /C . The core drilling method should be used to detect the pile further if the tip echo is affected in evidence by the reflected waves from the rock or cause by the section change of pile.

Key Words: low strain method testing; the cho from the pile tip; impedance

嵌岩桩是桥梁桩基中的一种主要桩型，按照规范［１］

要求，需进行成桩质量检测。目前，基桩完整性无损检测的主要方法有：低应变法和声波透射法。低应变法因成本低廉、操作简便而被广泛使用。此外，低应变法还在一定程度上反映了持力层的性状，对检测嵌岩桩有突出的优点。笔者结合多年的检测实践，针对低应变法检测嵌岩桩谈谈自已的几点认识。　1 概述

嵌岩桩的桩尖入中－微风化岩层。桩的承载力主要由桩的端部提供，一般不考虑桩侧摩阻力。因此，检测的重点应在桩底，要仔细分析桩底反射波的特征。

当桩长远大于桩径时，可假设桩为一维线弹性杆。应力波在桩身内的传播满足一维波动理论。用手锤或力棒敲击后，应力波V i 自桩顶往下传播，遇到波阻抗Z 发生变化的界面时产生反射波V r 和透射波V t 。假定应力波从阻抗为Z 1的介质Ⅰ进入阻抗为Z 2的介质Ⅱ，则有[2]

当Z 1> Z 2，即波阻抗减小时，V r 与V i 同号，反射波与入射波同相；

1

212

r i Z Z V V Z Z ?=?+ ⑴ 2

112Z Z Z V V i t +?= ⑵ 当Z 1= Z 2时，V r =0，V t =V i ，入射波完全透射，无反射波产生；

当Z 1< Z 2，即波阻抗增大时，V r 与V i 反号，反射波与入射波异相。

在三维介质中，波阻抗定义为Z =ρV [3]（ρ为介质的质量密度，V 为波的传播速度）。在桩身内，习惯上将波阻抗定义为Z =ρCA （ρ为桩的质量密度，C 为波在桩身内的传播速度，A 为桩的横截面积），又称

收稿日期：2004-03-11

作者简介：刘伟强（1970-），男，工程师

研究方向：公路工程监理

59

验证，发现在桩底部21.7~22.5 m 当桩底有沉渣时，亦为同相反射。

按规范[5]要求，端承桩的沉渣厚度应≤

50 mm 。用低应变检测的难点是无法定量确定沉渣的厚度。

因而，难以直接判定嵌岩桩的沉渣是否超标，还需用钻芯

法来进一步判断沉渣的厚度。笔者在广州市广园东路A4标某高架桥检测时，

发现有一根桩（设计桩尖入中－微风化

砂岩）桩底出现明显的同相反射，建议钻芯。钻芯时果然在桩底发现有沉渣，经估算约为40 mm ，仍满足设计要求，不需要处理。桩底出现沉渣与桩底离析时反射波的特征类似，需结合施工情况进行判别。 3 幅值高，m 2 L /C 4 钻（冲）孔桩广泛应用于桥梁桩基中。由于泥浆密度控制不当、土层复杂等原因，容易塌孔，引起桩截面变化。在混凝土质量完好时，仍使波阻抗发生变化，产生复杂的反射波，对低应变法测试影响很大。

在岩层面浅，且上部岩层比较破碎或地下存在软弱夹层的地方，设计的入岩深度较大，时常在实测速度时程曲线上出现异相的入岩反射，同样影响低应变法测试。

2004年9月journal of guang dong communication polytechnic September.2004

60桩的变径往往以扩径为主，形成异相反射，与入岩反射类似，不好区分。两种反射还常常同时出现。

但入岩反射波形平缓，相对比较单一，变径反射则比较复杂，有时出现多峰现象。

如果桩的变径及入岩反射出现在桩的中部，即L/C时刻，那么其二次反射就落在了2 L/C处，与桩底本身的反射迭加在一起。广州市花都区S114线某桥采用冲孔桩基础，持力层为微风化灰岩。基桩在浇灌过程中普通出现超灌现象。测试时多数有明显的变径及入岩反射，并且有较强的二次反射。其中3-A#桩在8 m左右入岩，严重超灌，计算混凝土方量不足15 m3,实际灌了约22 m3。测试曲线上有明显的扩径及入岩反射，且二次反射正好落在2 L/C附近（见图4）。桩底反射在时间轴上延伸的宽度约为锤击脉冲的6倍。在这种情形下，很难判断桩底的情况。从安全角度出发，笔者建议用钻芯法进一步查明。经

倍桩径。

起，形成复杂的波列，

5桩底反射不明显

当持力层为软岩或较软岩时，

清晰，或呈轻微的同相反射，而某桩却有明显同相反射时，则应怀疑其桩底有缺陷。

6 结语

综上所述，当桩的变径及入岩反射弱时，嵌岩桩桩底出现明显同相反射，多数因桩底缺陷造成。区分是桩还是持力层的缺陷，主要看反射的起跳时间在2 L/C之前还是之后。当桩的变径及入岩反射强，甚至出现较强的二次反射，迭加在桩底附近，形成同相桩底反射时，很难判别桩底的情况。从工程安全角度出发，应采用钻芯法来进一步检验。

参考文献:

[1] 中国建筑科学研究院. 建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2] 罗骐先.桩基工程检测手册[M].北京：中国交通出版社，2002.

[3] 何樵登熊维纲.应用地球物理教程-地震勘探[M].北京：地质出版社，1991.

[4] 建设部综合勘察研究设计院. 岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.

[5] 中国建筑科学研究院. 建筑桩基技术规范（JGJ 94-94）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，1995.

嵌岩桩桩底反射的正确辨认

嵌岩桩桩底反射的正确辨认 阎 鸣（青岛海地工程检测所 青岛 266071） 摘要：由于嵌岩桩测试反射波曲线含有入岩反射信息，使其桩底反射与摩擦桩或端承桩的桩底反射相比较，难以辨认，容易造成误判，产生不良后果。为此，本文着重论述了入岩较深的嵌岩桩的桩底反射。其意义是提高基桩检测水平，避免检测误判，准确评价成桩质量。 关键词： 嵌岩桩 入岩反射 桩底反射 正确辨认 1．前言 在基桩完整性检测中，只有先找到桩底的反射才能准确评价桩身质量。所以正确辨认桩底反射是判定桩身完整与否的前提。嵌岩桩是桩端嵌入基岩具有一定深度的大直径灌注桩，它主要用于高速公路和铁路的大型桥梁、高层建筑、重型厂房等建筑物的基础中。但是，由于在嵌岩桩的测试曲线中存在着较强的入岩反射，使其桩底反射与摩擦桩或端承桩的桩底反射相比难以辨认，所以，在检测入岩较深的嵌岩桩桩身完整性时，一些缺乏检测经验或测惯了摩擦桩或端承桩的检测人员，往往不能正确辨认它的桩底反射，导致桩身声速计算不准，缺陷位置判别有误。甚至使原来的合格桩成为桩长不够、桩底软弱、不满足设计要求的桩，施工无法正常进入下道工序。在有的地区，由于上述误判使得施工单位被迫补桩，造成不必要的经济损失和不良影响。 2．嵌岩桩测试曲线的特征 要正确辨认嵌岩桩的桩底反射，就应该了解嵌岩桩测试曲线的形成，掌握其特征。入岩较深的嵌岩桩测试曲线与摩擦桩或端承桩的测试曲线相比较有较大的区别，对于桩身结构完整的摩擦桩或端承桩，他们的测试曲线比较简单也比较相似，即在直达波与直达波相位相同的桩底反射波之间，曲线比较平缓没有明显的缺陷反射，如图1所示。然而，对于桩身结构完整，入岩较深的嵌岩桩的反射波曲线，在直达波与桩底反射波之间，曲 线并不平缓，因为在入射应力波（波前面为压缩应力波） 由软弱地层进入坚硬的岩层时，地层的波阻抗增大，使 得此处产生了一个非常明显的与直达波相位相反的“入 岩反射波”（即波前面为拉伸应力波），当压缩应力波进 入嵌入岩层中的桩身混凝土后，由于桩周岩层的密度相 对均匀，使得压缩应力波的阻抗相对减小，导致入岩反 射后的曲线从基线的上方降至基线以下，然后又缓慢地升至基线的附近。经大量测试发现，桩嵌入的岩层越硬，“入岩反射波”的幅值就越大，其后的负向跳动的幅值也就越大；桩嵌入的岩层越深，入岩反射后的曲线在基线下方传播的时间就越长。如图2、图3、图4所示。

桩基承载力计算公式(老规范)

一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于1.00m，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。 公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra 公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)； Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表4.2 查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPa h—桩嵌入持力层深度(m)； U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)； A—桩底横截面面积(m2)； c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。挖孔桩取c1=0.5，c2=0.04；钻孔桩取c1=0.4，c2=0.03。 二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。 公式为：[]()R p A Ul Pσ τ+ = 2 1 公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)； U —桩的周长(m)； l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)； A —桩底横截面面积(m2)，用设计直径(取1.2m)计算；

p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算： ∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数； i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)； i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表 3.1查取； R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算： {[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表3.1查取； h — 桩尖的埋置深度(m)； 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表 2.1.4取为0.0； 2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)； λ— 修正系数，据规范表4.3.2-2，取为0.65； 0m — 清底系数，据规范表4.3.2-3，钻孔灌注桩取为 0.80，人工挖孔桩取为1.00。

对钻孔灌注桩嵌岩深度的探讨

对钻孔灌注桩嵌岩深度的探讨 [摘要]对京珠高速公路广珠段（新隆至宫花）内的钻（冲）孔灌注桩进行了研究和探讨，并就其嵌岩深度提出了建议，对工程的施工和管理有一定的参考作用。 关键词钻孔灌注桩嵌岩深度 前言 钻（冲）孔灌注桩作为隐蔽工程，由于地质情况复杂多变或地质勘探不够充分，使实际钻（冲）孔时遇到的情况与原设计描述往往有较大的差异。正在施工中的京珠高速公路广珠段（新隆至宫花段，简称“京珠”）也遇到这种情况。从已施工的钻）（冲）孔桩的情况看，桩底标高比原设计超出2~18m的较为普遍，而依据设计单位的意见：超出1~3m时由总承包、总监办“技术部”派主管到现场鉴定；高度超出3m时，要由总承包、总监办领导到现场决定。从实施效果来看，这一做法操作性较差，给管理增加了难度；同时对桩基嵌岩深度的要求不够时确，也易造成意见分歧：从设计的角度考虑，桩基入岩越深越安全；从施工考虑，桩基入岩入越少，施工难度越小。如何解决这一分歧，并定出较易操作的终孔原则，是我们在工作中常考虑的问题。本人根据在“京珠”的施工情况，在此作上简单的探讨，以供同行们参考。 1设计资料介绍 “京珠”全线的桩基均按嵌岩桩设计，但从设计图纸可知，多数的桩基（L/D ＞15），属中长桩，桩基施工多采用泥浆护壁钻（冲）孔工艺；从地质勘探资料看，“京珠”地处珠江三角洲平原河网区，地表基岩自然露头较少，以花岗岩、片麻岩为主，含较厚的风化壳，上覆一定厚度的淤泥、（粘土）、砂和砂砾层。 2理论依据 桩基的受力情况，在荷载和自重作用下，桩基受村周土的摩阻力F1、村周嵌岩层的摩阻力F2及村底岩层的支承力R的共同作用。在何种状态下以何种力的作用为主，《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）中已有明确规定，即： 摩擦桩—考虑F1和村尘的极限承载力； 支承桩—考虑F2和R； 嵌岩桩—考虑基岩顶面处的弯矩。 那么，这些规定是否还有可以补可以补充的地方呢？有资料表时：对于桩长径比L/D＞15~20的钻（冲）孔灌注桩，特别是采用泥浆护壁钻孔的，只不要清底不是特别是采用泥浆护壁钻孔的，只要清底不是特别彻底，在较小位移（s＜2mm＝时，无论是嵌入风化岩还是完整的基岩中，桩侧摩阻力（F1、F2）先于桩端阻力R充分发挥出来，桩端阻力的发挥程度，则与桩的长径比、覆盖土层性质、嵌岩段岩生、成桩工艺等有关。从这一观点出发，当基岩顶面上覆盖层、嵌岩段层对桩周的摩阴力和桩底岩层对桩端的部分阻力，较之《规范》中支承桩、嵌岩桩计算时忽视覆盖层存在的观点更为合理些，而且桩基随着长径比的逐渐加大，桩端阻力会逐渐变小，嵌岩桩→支承包桩→摩桩得于逐渐转变。根据这个观点，可引出中长桩单桩轴向受压容许承载力[P]的表达式： [P]=F1+F2+K-1R （1） 式中：F1、F2、R均按《规范》中摩擦桩、支承桩的内容定义，分别为覆盖层、嵌岩段岩层对桩的摩阻力及桩端阻力；K为折减系数，在3~5范围内取值（L/D 较小时取低值，L/D较大时取高值）。所以公式（1）又可表达为：

嵌岩桩承载力的影响因素分析及嵌岩深度的探究

嵌岩桩承载力的影响因素分析及嵌岩深度的探究 【摘要】嵌岩桩所处的土层岩层复杂、桩身混凝土质量的不稳定和施工工艺的多样，导致嵌岩桩承载性能复杂，因而也使得人们对嵌岩桩的破坏机理和承载性状的认识不能达成共识和统一。本文就简单从嵌岩桩的桩长、桩径、桩体模量、持力层性状、桩底沉渣、粗糙度等因素对嵌岩桩承载力进行分析，并对嵌岩深度做简单探究，以求对施工方面能起到一定的理论支持作用。 【关键词】嵌岩桩承载力影响因素嵌岩深度 【Abstract 】Rock-socketed pile soil strata in the complex, pile body concrete quality stability and the construction technology of diversity, cause rock-socketed pile bearing performance complex, making people of rock-socketed piles of failure mechanism and characters of bearing can be reached consensus know and unity. This paper from the simple rock-socketed pile pile length, pile diameter, the pile modulus, include the character, the pile bottom settlings, roughness and factors of rock-socketed pile bearing capacity is analyzed, and the depth of rock-socketed do simple explore and try to construction can play a certain role of theoretical support. 【Key Words 】rock-socketed, pile bearing capacity factors, rock-socketed depth 目前在施工方面存在以下误区，即一方面不管嵌岩桩长细比的大小、上覆土层的土性、沉渣厚度等，一律将嵌岩桩视为端承桩进行设计；另一方面盲目增加嵌岩深度不考虑基岩的力学性状而采用扩底，结果延长了工期、增加了施工难度，同时由于嵌岩桩单桩承载力高，造价也较高，因此此造成的浪费是惊人的，简单从嵌岩桩的桩长、桩径、桩体模量、持力层性状、桩底沉渣、粗糙度等因素对嵌岩桩承载力进行分析，并对嵌岩深度做简单探究，以求对施工方面能起到一定的理论支持作用。 一、嵌岩桩承载力影响因素分析 1、嵌岩桩的桩长和桩径对嵌岩桩受力性状的影响 从力学稳定性上来讲，嵌岩桩的桩长和桩径主要影响嵌岩桩的长细比，长细比越小，嵌岩桩的承载能力越强，嵌岩桩的整体稳定性越好，一般情况下通过增大桩径来提高嵌岩桩的承载力。 2、嵌岩桩的桩体模量对嵌岩桩受力性状的影响

嵌岩桩设计中值得注意的几个问题

嵌岩桩设计中值得注意的几个问题 □肇庆市肇通资产经营有限公司阎海鸿 摘要：针对现有桥梁规范中计算嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力的公式提出几个问题，同时提出了在不同条件下嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力更合理的计算方法，论述了建议方法的经济效益。 关键词：嵌岩桩侧阻力端阻力单轴极限抗压强度长径比 随着现代成桩工艺、桩体结构的检测技术与桩的承载力等方面的进步和提高，桩与桩基础得到越来越广泛的应用；当桥梁上部结构荷载较大，而适合作为持力层的岩层又埋藏较深或虽然可作为持力层的土层埋藏不深但其下又存在软弱下卧层，用天然浅基础不能满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时，嵌岩桩作为桩基础的一种形式往往是常用的一种基础。 现行桥梁规范对嵌岩桩垂直承载力的计算，有很多值得探讨的地方。由于山区公路桥梁中所采用的嵌岩桩数量占了相当大的比例，从而积累了大量的实践经验，从这些嵌岩桩的试桩实验中得知，嵌岩桩的实际垂直极限承载力P j常常远大于规范中的计算值。 1 规范对嵌岩桩计算的规定 支承在基岩上或岩层中的单桩，其轴向受压容许承载力取决于桩底处岩石的强度和嵌入基岩的深度，可按下式计算：〔p〕＝（C1A+C2Uh）R a〔1〕（1）式中： R a——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度（kPa），试件直径为7～10 cm，试件高度与试件直径相等； h——桩嵌入基岩深度（m），不包括风化层； U——桩嵌入基岩部分的横截面周长（m），按设计直径计算； A——桩底截面面积（m2）； C1、C2——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数，按表1采用； 良好的0.60.05 一般的0.50.04 较差的0.40.03 注：①当h≤0.5 m时，C1采用表列数值的0.75倍，C2＝0； ②对于钻孔桩，C1、C2值取表值的0.8倍。 1.1 《规范》提出的公式（1）值得思考的几个问题 1.1.1 公式（1）中未考虑新鲜基岩以上覆盖层的侧阻力 显然，这对于埋置较深的桩基是不经济的。在清孔绝对干净，桩底处于理想支撑，桩底岩石完整且强度很高时，桩的竖向位移很微小，公式（1）合理的、适用的，但近年来大量的实践资料表明，当桩

桩基础作业(承载力计算)-附答案

1．某灌注桩，桩径0.8d m =，桩长20l m =。从桩顶往下土层分布为： 0~2m 填土，30sik a q kP =；2~12m 淤泥，15sik a q kP =；12~14m 黏土，50sik a q kP =；14m 以下为密实粗砂层，80sik a q kP =，2600pk a q kP =，该层厚度大，桩未穿透。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ ()20.8302151050280426000.84 1583.41306.92890.3uk sk pk Q Q Q kN π π=+=???+?+?+?+??=+= 2．某钻孔灌注桩，桩径 1.0d m =，扩底直径 1.4D m =，扩底高度1.0m ，桩长 12.5l m =，桩端入中砂层持力层0.8m 。土层分布： 0~6m 黏土，40sik a q kP =；6~10.7m 粉土，44sik a q kP =； 10.7m 以下为中砂层，55sik a q kP =，1500pk a q kP =。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 1.00.8d m m =>，属大直径桩。 大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为： p pk p i sik si pk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑ （扩底桩斜面及变截面以上d 2长度范围不计侧阻力） 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为： 桩侧黏性土和粉土：() 1/5 1/5(0.8/)0.81.00.956si d ψ=== 桩侧砂土和碎石类土：()1/3 1/3(0.8/)0.81.00.928si d ψ=== 桩底为砂土：() 1/3 1/3(0.8/)0.81.40.830p D ψ=== ()2 1.00.9564060.956440.831500 1.410581505253.3564 uk Q kN ππ =????+??+???=+= 3．某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1.2m ，桩端进入中等风化岩1.0m ，中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为41.5a MP ，桩顶以下土层参数

大直径嵌岩桩施工勘察孔深的确定

大直径嵌岩桩施工勘察孔深的确定 一、概述 近几年随着经济的高速发展，城市土地资源的稀缺，越来越多的建构筑物需要在各类基岩裸露或埋藏较浅的地区进行开发建设，而在此地区，大直径嵌岩桩基础有较广泛的应用。我国幅员辽阔，地质地貌类型多样，对于一些特殊基岩埋藏区，如岩溶、孤石发育区，桩基开挖前需要进行施工勘察，以查明桩底的详细地质情况。 根据统计资料，我国碳酸盐岩裸露分布区面积约130km2，埋藏分布区面积约70km2，花岗岩类岩石出露面积约86km2，连同埋藏分布区面积也在100km2以上，二者分布面积合计达我国疆域面积的1/3。因此，在这些地区进行的大直径嵌岩桩施工勘察工作有着广阔的前景。 二、嵌岩桩施工勘察孔深确定的一般性原则 施工勘察的中心问题，就是对勘察钻孔深度的确定。一般来说，钻孔深度d 由岩面深度d0、嵌岩深度h、桩底稳定层厚度d1、抗冲切/倾覆调整深度d2及桩顶预留浮动深度d3加和而成，即： d=d0+h+d1+d2+d3

（1）岩面深度d0一般为中～微风化基岩的稳定岩面，随钻孔实际情况确定；孤石、溶洞、互层发育的地区，d0应为穿过上述不稳定体的稳定岩层顶面。对于一桩多孔的施工勘察，d0应取各孔稳定岩面深度的最大值，并应考虑孔口高程的起伏影响。 （2）嵌岩深度h可按《建筑桩基技术规》第3.3.3第二条规定：“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）桩底稳定层厚度d1按《岩土工程勘察规》4.9.4条规定：“勘探孔的深度应符合下列规定：……对大直径桩，不得小于5m……对嵌岩桩，应钻入预计嵌岩面以下3～5d，并穿过溶洞、破碎带，到达稳定地层。”但该规描述略有模糊，后附条文说明亦未予以说明。《高程建筑岩土工程勘察规》4.2.3条的2到5款

嵌岩桩的最小桩长问题

嵌岩桩的最小桩长问题 ——答〈嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问 博主按：近日接到拙文读者的电邮，就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨，特将该读者的电 邮和本人的答复帖上，以期抛砖引玉，使这个问题越辩越明。 mr6847 的电邮（2011/11/17 ）: 有幸拜读了您二位发表在建筑结构技术通讯》上的嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”，感觉所涉范围全面，分析深刻有独立见解，使我受益良多。现有一事在我们这里还存在异议，即嵌岩桩的桩长，一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩，而不必考虑总桩长是否够6d或6m （依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料）；令一方则认为总桩长必须够6d或6m ,否则就不是桩，承载力就要折减（依据来自于传统上对桩的认识）。请不吝赐教，谢谢。 此致敬礼 Kingckong 的答复(2011/11/22 ):

1、首先感谢您对拙文的关注，也很好奇想了解您是来自什么地区的。因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的（如上海规范地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容）。 2、您提的问题，本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体 现出桩的工作特征，可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力，而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。 3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同，因而承载力的计算模式也不一样，计算结果自然就有很大的差别了。您提的问题，迄今为止前人没有进行过系统研究，因此应该说是没有唯一的答案，因为它涉及的影响因素很多，包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质（软岩还是硬岩、完整程度如何等）、上覆土层的情况、桩身强度（受桩身材料强度和施工质量控制）等。不信的话，不妨在baidu或google输入最小桩长”、嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索，您就会发现对此问题是众说纷纭。这也没什么好奇怪的，因为人对客观事物的认知能力是有限的，对影响因素众多的复 杂事物更是如此。

嵌岩桩表格

集灌路(杏林大桥-沈海高速段)提升改造工程监表4 检验申请批复单 承包单位：宁波交通工程建设集团有限公司合同段：1标段 监理单位：合诚工程咨询股份有限公司编号：工程项目内茂高架主线桥 工程地点或桩号 具体部位成孔 检验内容倾斜度、钻孔底标高、钻孔深度、钻孔直径、护筒顶标高、地质情况要求到现场检验时间： 承包人递交日期和签字（公章）： 监理员收件日期和签字： 监理员评论和签字： 签字：日期： 专业监理工程师意见： 下一道____________________工序 签字：（公章）： 日期：质量证明附件： 1、检验表28：钻孔桩成孔现场质量检验报告单 2、施表-25：钻孔桩施工原始记录表 3、施表-29：桩基岩层确认单施工原始记录表 4、施表29-1：桩基终孔确认单施工原始记录表（嵌岩桩） 5、钻（挖）孔桩地质柱状图施工原始记录表承包人收到日期、签字： 签字： 日期：

检验表28 钻孔桩成孔现场质量检验报告单 承包单位：宁波交通工程建设集团有限公司合同段：1标段监理单位：合诚工程咨询股份有限公司编号： 工程名称内茂高架主线桥施工时间 桩号及部位检验时间 项次检验项目规定值或 允许偏差 检验结果检验方法和频率 1 倾斜度小于1% 垂线法各桩检查 2 钻孔底标高（mm）符合要求护筒标高及孔深反算 3 钻孔深度（mm）≥50 测绳量，每桩测量 4 钻孔直径（mm）符合设计要求探孔器，每桩测量 5 护筒顶标高（mm）/ 水准仪测量 6 地质情况/ 查钻孔记录 自检意见： 质检工程师：日期： 监理意见： 监理工程师：日期： 承包人技术负责人：日期：

施表-25 钻孔桩施工原始记录表 承包单位：宁波交通工程建设集团有限公司合同段：1标段 监理单位：合诚工程咨询股份有限公司编号： 第页共页工程名称内茂高架主线桥墩台号桩孔号 设计桩长(m) 设计孔底标高(m) 护筒顶标高(m) 设计桩径(m) 设计桩顶标高(m) 地面标高(m) 钻孔方式钻机型号桩型 日期 时间钻孔进尺(m) 地质情况 泥浆相对 密度 孔径、竖直 度检查情况 备 注起止本次累计 现场施工负责人：质检员：现场技术人员：监理：日期：

嵌岩桩的最小桩长问题

嵌岩桩的最小桩长问题 ——答《嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问 博主按：近日接到拙文读者的电邮，就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨，特将该读者的电邮和本人的答复帖上，以期抛砖引玉，使这个问题越辩越明。 mr6847的电邮（2011/11/17）： 有幸拜读了您二位发表在《建筑结构·技术通讯》上的“嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”，感觉所涉范围全面，分析深刻有独立见解，使我受益良多。现有一事在我们这里还存在异议，即嵌岩桩的桩长，一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩，而不必考虑总桩长是否够6d或6m（依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料）；令一方则认为总桩长必须够6d或6m，否则就不是桩，承载力就要折减（依据来自于传统上对桩的认识）。请不吝赐教，谢谢。 此致敬礼 Kingckong的答复（2011/11/22）：

1、首先感谢您对拙文的关注，也很好奇想了解您是来自什么地区的。因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的（如上海规范《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容）。 2、您提的问题，本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征，可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力，而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。 3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同，因而承载力的计算模式也不一样，计算结果自然就有很大的差别了。您提的问题，迄今为止前人没有进行过系统研究，因此应该说是没有唯一的答案，因为它涉及的影响因素很多，包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质（软岩还是硬岩、完整程度如何等）、上覆土层的情况、桩身强度（受桩身材料强度和施工质量控制）等。不信的话，不妨在baidu或google输入“最小桩长”、“嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索，您就会发现对此问题是众说纷纭。这也没什么好奇怪的，因为人对客观事物的认知能力是有限的，对影响因素众多的复杂事物更是如此。

嵌岩桩在设计中的几个问题

嵌岩桩在设计中的几个问题 摘要：在桩基设计中，嵌岩桩是较为常见的一种桩基，桩基设计对整个桥梁结构的稳定性有着至关重要的作用。本文结合嵌岩桩的概念、计算和配筋等相关方面的问题进行了大致的分析探讨。 关键字：桥梁；嵌岩桩；桩基计算；配筋 1、引言 随着我国经济的高速发展，我国的高速公路也取得飞速发展。当前我国的高速公路上的桥梁的基础大多采用桩基础，因为桩基具有承载力高，施工时无震害，噪声小等优点。但是桩基设计中有两个容易让人误解和引起争议的问题。首先，在承载力用深层荷载试验、静力触探或经验值确定的时候，竖向力是不是包含在桩及扩大头上的土自重。其次，就是基墩有效长度底可用挖孔桩处，基底承压力特征值与桩底阻力特征值应协调。因此，桩基对于整个桥梁工程的质量以及造价都有直接的影响。 2、桩基的设计 桩基的设计主要有，桩型的选择及方案对比、桩径、桩长及桩距等的选定还有单桩桩基承载力的确定等多方面的计算。目前，我国主要利用桩基概率的承载力取不发生不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值，变形限制在不影响正常使用和耐久性的限制以内；而是以概率理论为基础，对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上，使桩基的失效概率符合规定限值。 在《公路桥涵地基与基础设计规范》中对桩基的竖向承载力有明确的规定。不仅要考虑外力作用，还必须考虑承台以及承台上土的自重。在计算单轴承载力的确定过程中，如果采用单桩静荷载试验不需要考虑桩土自重，但是用静力触探或经验值和深层荷载板试验来确定的时候，就必须考虑土的自重。经过计算可以得到，灌注并且有扩大头的夯扩桩和挖孔桩，不应该忽视桩土自重，而一般的沉灌注桩和预制桩就不需要考虑土自重的影响。 2．1嵌岩桩基的单桩承载能力的计算 一般认为，只要是嵌岩桩肯定是端承桩，因此基本上是不用考虑土层侧阻力。但是通过几年的施工经验的积累和现场试验结果显示：桩侧阻力、桩端阻力的发挥与上覆土层的桩长径比、厚度和性质、桩底沉渣厚度、基岩性质和嵌岩深径比等因素有关。 嵌入基岩内或基岩上的挖（钻）桩，其单桩轴向的受压容许承载力，可以根据《公路桥涵地基与基础设计规范》的第5.3.4条进行钻孔桩的单桩轴向受压承载力容许值的计算

浅谈钻孔灌注桩嵌岩深度处理_覃桂初

【文章编号】:1672-4011(2007)04-0244-02 浅谈钻孔灌注桩嵌岩深度处理 覃桂初 (茂名国信石化工程建设监理有限公司) 【摘要】:本文论述了钻孔灌注桩在工业与民用建筑、化工、水利、铁路、电力、化工、水利、铁路、电力等工程建设中被广泛应用,同时结合工程实例在施工中所发现的问题进行了分析,并提出了一些合理的想法。仅供同行参考。 【关键词】:钻孔灌注桩;深度;标准 【中图分类号】:TU47311【文献标识码】:B 随着我国经济建设的快速发展,工业与民用建筑、化工、水利、铁路、电力等工程建设中,桩基在基础工程中愈显重要,发展很快。适应范围很广的就是钻孔灌注桩。因为它可适应任何岩层的土质,可形成不同桩径,不同截面桩形,不仅能成圆形,也可成梅花形;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。钻孔灌注桩的施工,也往往由于地质、水文等情况的千变万化和技术要求高而使难度增加。因此,是工程施工中难度最大、占工期最长、耗投资、耗材料、耗劳动力最多的工序之一,尤其是对嵌岩施工,更是事倍功半,给施工单位也带来了一定的压力。从发展趋势来看,灌注桩桩径朝两个方向发展:一方面向大直径方向发展,另一方面向小直径方向发展。成桩深度越来越深,嵌岩施工的难度也越来越大,成本也不断增加。 1灌注桩的优缺点和适用条件 (1)适用于不同土层。 (2)桩长可因地改变,没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达210m,有的桩长可达80余米。 (3)仅承受轴向压力时,只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时,按工作荷载要求布置,节约了钢材(相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋)。 (4)单桩承载力大(大直径钻孔和挖孔灌注桩时)。 (5)正常情况下,比预制桩经济。 (6)桩身质量不易控制,容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象。 (7)桩身直径较大,孔底沉积物不易清除干净(除人工挖孔灌注桩外),因而单桩承载力变化较大。 (8)一般不宜用于水下桩基。但在桥桩(大桥)施工中,有采用钢围堰(大型桥梁)中进行水钻灌注桩施工。 (9)当采用人工成孔时,应采取必要的安全防护施,防止对施工的危害。如有害气体、易燃气体、孔内空气稀薄等,尤其在有地下水需边抽边挖时,对漏电保护等也有特殊要求。人工挖孔灌注桩不适宜用于砂土、碎石土和较厚的淤泥质土层等。 2钻孔灌注桩的一般嵌岩要求 高层建筑及重要工程的灌注桩,一般均支承在基岩上,设计时都要求将桩端嵌入基岩一定深度。 (1)《建筑地基基础设计规范》(GB J7-89)第81612条规定/嵌岩灌注桩的周边嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不宜小于015m。0 (2)《建筑桩基技术规范》(J B J94-94)第31414条对溶地区,为保证桩端平面溶洞顶板有一定厚度,且不至于增加施工难度,规定/当岩面较为平整且上覆盖土层较厚时,嵌岩深度宜采用012d或不小于012m0(d为设计桩径m)。 (3)《灌注桩基础技术规程》(YSJ212-92,Y BJ42-92)第31215条规定/嵌岩端承桩以下3d范围内,应无软弱夹层、断裂带、溶蚀洞隙分布。在桩端应力扩散范围内应无岩体临空面。桩的嵌岩深度不宜小于012d或不小于012m,无特殊需要时,不宜超过2d;人工挖孔嵌岩桩,当桩端基岩大于10b的斜面时,桩端可做成台阶形。0 (4)《工业与民用建筑桩基基础设计与施工规程》(J G J-4-80)第21112条规定/穿越软弱层支承于倾斜基岩上的端承桩,当强风化岩层厚度小于2倍桩径时,桩端应嵌入微风化或未风化基岩层。0 综上所述,端承柱基在不同地质和不同使用范围的情况下,其嵌岩深度的限值,也有着不同的要求。 3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2种:1种是只计算桩阻力,另1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桩进行设计,以致嵌岩的深度过大;再则由于岩土工程的勘察资料提供的基岩面不准确,造成嵌岩深度过大或过小。 4嵌岩施工中的问题 411嵌岩终止标准 有的规程对桩入基岩深度要求,嵌岩桩的终孔深度由施工单位会同设计、建设(监理)单位及质检部门,根据设计入岩要求,参照实际地质剖面图上的估计深度和造孔 244 《四川建材》2007年第4期地基基础和岩土工程p

关于嵌岩桩承载力的探讨

关于嵌岩桩承载力的探讨 2008年03月04日星期二 09:54 P.M. 福州市建委陈依木 摘要分析了嵌岩桩的承载性状及计算模式；指出在不同工程地质、桩几何尺寸和成桩工艺等条件下嵌岩桩表现为端承和摩擦两种不同的承载性状。 关键词嵌岩桩单桩承载力桩侧阻力桩端阻力沉降 1.概述 建筑基桩穿过覆盖层嵌入基岩中(嵌固于未风化岩中不小于0.5m)称为嵌岩桩。由于基岩强度较高，压缩性极小，嵌岩桩能提供很高的承载力。同时嵌岩桩沉降也很小，建筑物沉降在施工过程中便可完成。由于嵌岩桩具有这些优点，因而在工程设计，尤其是高层建筑及大型构筑物中被广泛采用。 在工程实践中，有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩，只具有端阻力，不考虑土层侧阻力。这种计算模式与许多工程实际不符。其实，对不同的工程地质条件，桩的几何尺寸及成桩工艺，嵌岩桩表现出不同的承载性状。对于桩端为基岩，桩周土层为不太弱的情况且长径比L/ D＞35的嵌岩桩，桩侧阻力是不容忽视的，这一点已为大量现场试验结果所证明。 2.嵌岩桩的承载性状 由于嵌岩桩的荷载--沉降性状受多种因素影响，很难作出准确的预计。因而我们只能对嵌岩桩的承载性状进行基本分析。嵌岩桩的桩顶沉降主要由二部分组成：①桩身混凝土的弹性压缩；②桩底基岩的应变。这二种分量的相互关系受荷载传递机理的支配。施加在桩顶的荷载通过桩端阻力和桩侧阻力传递给桩周的土体和桩底的基岩，(其中桩侧阻力包括桩周土体侧阻力和嵌岩段侧阻力)桩底基岩和桩周土体应变的相对大小，决定着桩端阻力和桩侧阻力的发挥程度。各位移分量的大小取决于桩的几何形状、荷载大小、成桩工艺及桩底基岩桩周土体和桩身混凝土的弹性模量。 对于嵌入软质基岩，桩周为均匀硬土层且长径比L/D较大的嵌岩桩。桩侧阻和端阻充分发挥所需的极限相对位移同桩周土体和桩底基岩的强度有关，强度越高所需的极限位移越小，强度越低则所需的极限位移越大。当桩底基岩较软，长径比较大时，桩顶荷载作用下，桩身位移相对较大，桩周土体强度较高时，其发挥极限侧阻所需位移相对较小，故桩侧阻力首先达到极限值。此时桩端阻力尚未达到极限值。这种嵌岩桩，其端阻只占桩总承载能力的一部分。可称为端承摩擦桩(侧阻占大部分)或摩擦端承桩(端阻占大部分)。 对于穿过均匀软土层嵌入硬质基岩中的嵌岩桩，由于桩底基岩强度很高，桩底位移很小，桩身位移也不大，此时，桩周土体发挥极限侧阻所需相对位移尚未达到，桩侧阻力无法充分发挥。而硬质基岩所需极限位移能够达到，

岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题

岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题 摘要：结合工程实例，介绍的设计计算，检测及施工注意事项,总同行参考 关键词：嵌岩桩；嵌岩深度，桩侧负摩阻力嵌岩桩的检测 嵌岩桩具有单桩承载力特征值高、抵御水平抗震性能较好、沉降较小、群桩效应较低等优点 ,成为广大山区岩体地基上高层建筑重要的基础型式。其承载性状也一直是国内外学术界，工程界尤为关注的热点之一。最初将之当作端承桩设计 ,不仅使单桩承载力未得到充分的发挥 ,而且使桩数大幅度增加，近十余年嵌岩桩工程和试验研究积累了更多资料，对其承载性状的认识进一步深化，因此《建筑桩技术规范》规范也对嵌岩桩单独给出了单独的嵌岩桩单桩竖向极限承载力计算公式及检测方法等，使得嵌岩桩在各个行业得到广泛的应用，在基岩埋深较浅的地区，采用大直径的嵌岩桩经济效益尤其明显。 一. 嵌岩桩的持力层选择及嵌岩深度 岩石的颗粒间连接牢固、呈整体或具有节理裂隙的岩体。岩石的风化程度分为未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化5各等级。国外认为：只要桩端桩嵌入岩体中，不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何，都称为嵌岩桩，但我国嵌岩桩定义为嵌入未风化、微风化、中等风化的岩石才可，不包括强风化、全风化的情况，要求比国外严格，安全更有保证。根据持力层基岩性质也可分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。 嵌岩深度在嵌岩桩计算中是一个重要的设计参数，长泾比越大桩底承担的荷载越小。在一些工程中，为了确保桩承载力、减少建筑物沉降，对于大吨位嵌岩桩的嵌岩深度应通过计算确定，同事满足构造要求。嵌岩桩倾斜的完整的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；嵌入平整、完整的坚硬和较坚硬岩的深度不宜小于0.2d且不小于0.2m。施工时应结合相邻基础基底标高控制基础埋置深度，相邻两桩的桩端高差应小于其水平净距（若有扩大头，则为扩大头间净距）；桩净距小于2D或2.5m时必须采用跳槽开挖。.此外在桩底3d范围内应无软弱夹层，断裂带，洞穴和空隙分布，尤其是柱下布桩荷载很大的柱下单桩更为如此。 二. 嵌岩桩的设计 1．规范在计算嵌岩桩单桩竖向极限承载力时包括桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力，当中风化或者强风化岩层以上的土层较薄所以嵌岩段总极限阻力和总极限侧阻力悬殊较大，因此我个人此时一般在计算单桩竖向极限承载力时仅考虑嵌岩段总极限阻力，但在场地中风化或者强风化岩层以上有较厚土层时桩周土总极限侧阻力计算值较大，此时必须考虑该侧阻，工程实例如下： 1.1工程地质概况

桩基础作业(承载力计算)-附答案

桩基础作业(承载力计算)-附答案

1．某灌注桩，桩径0.8d m =，桩长20l m =。从桩顶往下土层分布为： 0~2m 填土，30sik a q kP =；2~12m 淤泥，15sik a q kP =；12~14m 黏土，50sik a q kP =；14m 以下为密实粗砂层，80sik a q kP =，2600pk a q kP =，该层厚度大，桩未穿透。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ ()20.8302151050280426000.84 1583.41306.92890.3uk sk pk Q Q Q kN π π=+=???+?+?+?+??=+= 2．某钻孔灌注桩，桩径 1.0d m =，扩底直径 1.4D m =，扩底高度1.0m ，桩长 12.5l m =，桩端入中砂层持力层0.8m 。土层分布： 0~6m 黏土，40sik a q kP =； 6~10.7m 粉土，44sik a q kP =； 10.7m 以下为中砂层，55sik a q kP =， 1500pk a q kP =。 试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 1.00.8d m m =>，属大直径桩。 大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为： p pk p i sik si pk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑ （扩底桩斜面及变截面以上d 2长度范围不计侧阻力） 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为： 桩侧黏性土和粉土：() 1/5 1/5(0.8/)0.81.00.956 si d ψ=== 桩侧砂土和碎石类土：()1/3 1/3(0.8/)0.81.00.928 si d ψ=== 桩底为砂土：() 1/3 1/3(0.8/)0.81.40.830 p D ψ=== ()2 1.00.9564060.956440.831500 1.410581505253.3564 uk Q kN ππ =????+??+???=+= 3．某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1.2m ，桩端进入中等风化岩1.0m ，中