嵌岩灌注桩抗拔承载性状试验研究

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：

摩擦桩,嵌岩桩,支撑桩的区别

摩擦桩，嵌岩桩，支撑桩的区别： 原来桩只分为支撑桩和摩擦桩，后来才有嵌岩桩。 如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。主要用于岩层埋置很深的地基。桩穿过较松软的土层，柱底支撑在岩层或硬土层等实际非压缩土层时，基本依靠柱底土层抵抗力支撑垂直荷载，这样的桩称为嵌岩桩。嵌岩桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也较小。 支撑桩我感觉可理解为嵌岩桩！ 所谓支承桩是指桩端进入桩基持力层，进入持力层的深度根据设计要求或按规范要求。嵌岩桩是指桩端嵌入岩面的桩基持力层，因根据设计要求，如穿过强风化、弱风化、岩面嵌入，与岩层紧密结合，形成嵌岩桩。 摩擦桩通常只考虑桩侧摩阻力D*H*τ；狭义的端承桩就是只考虑桩端反力的作用即A*σ；而嵌岩桩除了要考虑A*σ，还要考虑桩侧摩阻力D*H*τ。有了这个计算原则，就可以判定桩的设计类型了，如果桩周约束很强，且桩底支承很差，那就是摩擦桩了；反之是端承桩；介于之间的按嵌岩桩设计！ 1、属于哪类桩：关于桩的承载类型，在新的桩基规范（JGJ 94—2008）中第11页，第3.3.1.1条“按承载性状分类“中有明确说明（与老规范第3.2.1.1条相同）；对于嵌岩桩，至今我还没有看到比较明确的界定。JGJ 84—92标准中说：桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩；刘金砺在他的著着中认为是：桩端穿过土层嵌入基岩中的桩,在老桩基规范第3.3.4条和新的桩基规范第13页第3.3.3.6条中有一些相关内容。从以上来看，总的概念就是：桩端穿过土层嵌入基岩中的桩就是嵌岩桩。对此我有不同看法，我在和老桩基规范主要起草人、嵌岩桩的主要研究者黄求顺先生面对面的讨论嵌岩桩的有关问题时，也讨论过这一问题。 2、施工桩基的实际承载类型，还要结合施工实际情况确定，不能简单套用规范。例如：人

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

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

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

嵌岩桩施工方案

湖南省永顺至吉首高速公路项目 第16合同段 桩基础施工方案 编制：___________________ 复核：___________________ 审核: 中铁七局集团有限公司 永顺至吉首高速公路第16合同标段项目经理部 二零一三年五月

桩基础施工方案 一．编制说明 （一）编制范围 永顺至吉首高速公路第16合同段龙舞河大桥桩基施工 （二）编制依据 （1）施工招标、投标、合同协议书文件。 （2）施工图设计文件。 （3）国家现行公路的有关的文件、法规和设计规范、施工规范、验收规范、技术标准、暂规等。 （4）根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。 （5）我单位拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年从事桥梁建设所积累的施工经验。 二．工程概况 1、工程简介 永顺至吉首高速公路呈南北向纵贯湘西北腹地，北起永顺县南泽家镇梅洛村，南至吉首市寨阳乡曙光村，主线全长84.557km，走廊带位于湘西自治州地区，通过永顺县、古丈县、吉首市，本项目土建工程共分19个合同段。 其中，第16合同段北起吉首市己略乡己略村，南至寨阳乡庄稼村，起讫里程：K76+900~K83+700，线路全长为6.8km，总价值3.1856亿，主要工程包括路基、路面、吉首北服务区、桥涵、隧道等。 主要工程量：大桥1座即龙舞河大桥，8-25mT梁，长度206m，桩

基605延米，墩柱243.603米，T梁80片；涵洞24座合计738.44延米，其中圆管涵6座，盖板涵18座；路基挖土石方约99万m3，填筑土石方约175万m3，其中包含吉首北服务区挖方约55万m3，填方约117万m3，路基于K80+123处由整体式变为分离式，穿越己略乡己略村设置300m路基声屏障（单侧）；隧道3座，总长4418延米，包括龙洞冲隧道单洞128米，狮子庵隧道右幅2143米，左幅2147米，混凝土共9.15万m3。（注：吉首北服务区取消后路基土石方为：挖方约58万m3，填方约77万m3） 技术标准：主线采用完全控制出入的双向四车道高速公路标准，度2×12.25m。 建设、设计、监理和施工单位如下： 建设单位：湖南省永吉高速公路建设开发有限公司 设计单位：湖南省交通科学研究院 监理单位：北京港通路桥工程监理有限责任公司 施工单位：中铁七局集团有限公司 工期：合同工期30个月，开工日期：2013年4月16日，竣工日期：2015年10月16日。 2.施工环境概述 （1）地形、地貌 路线所经地带主要为溶蚀及风化剥蚀构造丘陵地貌，走廊带高程一般为200-350m，相对高差100-1500m；地形剥蚀强烈，沟谷多深切发育，以V型谷为主；山坡陡峻，自然坡角35-50°，局部陡坡大于60°。残坡

嵌岩桩施工技术

上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段 嵌岩桩施工技术 摘要：在上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段施工中采用人造基床作为钢套筒稳桩措施，解决了外海裸露基岩上进行嵌岩桩施工的难题。文中还重点对嵌岩桩施工中的钻机平台、成孔成桩及施工注意事项等作了详细总结。 关键词：稳桩；嵌岩桩；施工技术 1、概况 上海宝钢集团马迹山矿石中转港扩建工程Ⅱ标段位于浙江省舟山市嵊泗县马迹山岛宝钢马迹山港区，该工程为新建长535米、宽20米的5万吨级和1万吨级装船泊位各一个以及长728.1米高架皮带机廊道、转运站、变电所等。结构形式采用高桩梁板式和高桩墩式相结合。合同工期为05年12月28日至07年9月26日。嵌岩桩主要分布在装船码头D型墩台：墩台截面尺寸为23m×16m×3m，桩基为6根、直径2.8m嵌岩桩；21#廊道B 型墩台：墩台截面尺寸为6.5m×9.9m×2m，桩基为4根、直径1.5m嵌岩桩；12#转运站：桩基为15根、直径2m嵌岩桩；5#变电所：直径为6根、直径2m嵌岩桩以及导管架基础，直径为4根、直径2m嵌岩桩。 嵌岩桩工程数量统计表 工程水域最高潮位为3.41m，最低潮位为-2.62m。波浪以风浪为主，纯风浪频率为

69.18%，涌浪频率为30.82%，波高大于2m的波浪均为涌浪为主的混合浪形式出现。涌浪集中出现在SE-S-SW向，其中12月～翌年5月以S-SW向涌浪出现频率为主，6～11月则以SE向涌浪为主，其中8月份SE向涌浪频率达43.55%。潮流属于非正规半日浅海潮流，基本为往复流，涨潮实测最大流速为1.38m/s，落潮实测最大流速为1.92m/s。 工程区域岩土层主要为第四纪全新世与晚更新世松散堆积层和晚侏罗纪火山岩及其风化层，根据各层岩土的地质特征共划分为8个地基土层，16个亚层。强风化层以灰绿、褐黄色为主，较硬。该层一般呈碎块石状。实测标贯击数一般为21～50击，局部大于50击或远远大于50击。中等～微风化层以灰绿、灰白色为主，坚硬。节理裂隙不甚发育，岩石断面新鲜，岩芯较完整。嵌岩桩处特征断面图如图一、图二所示。 21#廊道直径1500mm嵌岩桩（图一）

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。

嵌岩灌注桩施工方案

施工方案 【建设单位】: 新奥（舟山）液化天然气有限公司 【工程名称】: 浙江舟山液化天然气（LNG）接收及加注站一期工程（土建Ⅰ标段） 【方案名称】: 嵌岩灌注桩施工方案 【方案编号】: ZSLNG01-CO-TS-SSHJ-B01-000 版次2 中国化学工程第十四建设有限公司 舟山LNG加注站项目经理部 2016年7月7日编制

目录 1.工程概况 (3) 1.1工程简介 (3) 1.2工程实物量 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4施工条件 (3) 2.施工部署及设备 ........................................................................... 错误！未定义书签。 2.1施工准备 (5) 2.2主要施工机械设备使用计划 (8) 2.3劳动力投入计划 (8) 2.4工程目标 (8) 3. 施工组织 (9) 3.1施工管理组织结构 (9) 4.施工方法及专项技术措施 (9) 4.1施工工艺流程 (9) 4.2施工方法 (12) 4.3施工质量保证措施 (12) 4.4专项技术措施 (18) 5.施工工期和进度计划保证措施 (18) 5.1总体施工工期 (18) 5.2施工工效计划 (18) 5.3进度计划保证措施表 (18) 6.安全文明施工、环保措施和保证措施 (20) 6.1安全生产管理目标 (20) 6.2安全生产管理体系 (20) 6.3安全生产保障措施 (20) 6.4工程文明施工管理措施 (26) 6.5环境保护措施 (30) 6.6危险源分析与控制 (31) 7.质量保证体系及控制措施 (32)

嵌岩钻孔灌注桩施工技术工艺研究

嵌岩钻孔灌注桩施工技术工艺研究 发表时间：2018-10-01T19:28:55.467Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：高辉[导读] 摘要：在桩基工程中，钻孔灌注桩是其施工中比较常见的地基处理工艺。 上海市基础工程集团有限公司上海 200433 摘要：在桩基工程中，钻孔灌注桩是其施工中比较常见的地基处理工艺。本文将以某工程为例，深入分析嵌岩钻孔灌注桩的施工技术及其工艺，希望可以在一定程度上保证其施工质量。 关键词：嵌岩；钻孔灌注桩；施工技术 一、工程概况 第一，覆盖层。桥塔处覆盖层为第四系松散层，厚度=38.8m～40.0m。强度低，易缩颈、塌孔。埋深31.0m-34.4m的厚度内以层状软土为主，局部夹薄层状粉砂或亚砂土。下部为全新世早期冲洪积亚黏土，含卵砾中粗砂。第二，基岩。该地段基岩为花岗岩、花岗斑岩、花岗质碎裂岩，上部分布有强风化层、弱风化层、微风化层。基岩顶板标高-35.51m～-37.70m，整体由东向西微向上倾。风化层厚薄不均，致使微风化层顶面变化较大，标高-49.32m～-56.30m，塔西侧自南向北逐渐变深，东侧自西北往东南逐渐变深。微风化层均为花岗岩，硬度大，岩石强度58.3MPa，钻孔作业困难。第三，施工难点。（1）水上钻孔平台有限，泥浆循环系统难以按常规布设。（2）地质条件复杂，上部淤泥类土中大量夹砂，圆砾、漂石层最厚处达20m，且粒径变化大；钻进时泥浆中钻渣多，难以净化。（3）钢筋笼主筋连接接头多达240余个，若采用常规电焊方法连接，孔口安装时间长，也不利于桩孔安全。（4）单桩水下混凝土灌注量大，一般都超过300m3，灌注时间长。 二、施工的重点和难点 第一，岩面起伏较大。根据详勘报告，⑨3层中风化火山沉积岩全场均有分布，层位起伏较大，层面标高从一62m到-72m有10m之差。另一方面，⑨3层岩性变化较大，由岩质较硬的角砾凝灰岩和岩质软的凝灰质粉砂岩共生整合而成，并同时伴有节理裂隙发育、岩体完整性差的不利因素，给岩面的判定带来很大困难。第二，桩底沉渣要求高。本工程采用逆作法施工，282根立柱桩形成逆作法中的一柱一桩支撑体系。由于逆作阶段施工荷载大、相邻立柱桩的不均匀沉降要求高，同时，立柱桩沉桩完成、二次清孔结束后还有格构柱起吊、定位、调垂等工序，二次清孔至灌桩时间相比常规嵌岩桩更长，故对嵌岩桩的桩底沉渣提出了很高的要求。为此，采用气举反循环清孔工艺来满足施工要求。 三、施工技术工艺 1.护筒埋设 护筒采用6mm钢板卷制而成，长度1.5m，埋设护筒应以桩位为中心，护筒中心偏离桩位中心线应小于等于20mm。护筒中心对准桩位中心线后，周围用粘土回填夯实，并确保护筒埋设时不变形，严格保持护筒的垂直。护筒顶面一般高处地面30-40cm或高处地下水1.5m，并在护筒上端处流两个溢流孔便于引流泥浆水。 2.钻进成孔 钻机定位时，确保安装稳固、水平。成孔时采用600钻头钻进，钻头外径应比桩径略小，一般为570-590mm左右，钻杠要垂直，同心度要好，每节钻杆长度为3m。严格把好开孔关，开孔时要尽量慢钻，以防止因钻具摇动过大而造成超径。同时在钻孔时要结合土层的变化和不均匀分布对钻进参数进行调整。 3.岩样判定 第一，参考详勘报告中地质剖面图中各相近位置勘察孔的各层土面标高，初步确定桩孔的岩面标高。第二，依据钻机振动情况及进尺速度的差异判定，钻头进入全风化火山沉积岩后，钻进速率明显下降，可根据孔口捞出的岩样特征进行近一步判定。第三，对岩样进行采集进行判定，强风化层岩样一般棱角不明显，多为次棱及次圆形，粒径一般5—12cm，硬度较低，矿物风化蚀变较强；中风化层岩样多为棱角形及刃角形，粒径为3～8cm，硬度较高，矿物较新鲜，碎石层岩样一般成份较杂。中风化岩面确认后，测量孔深后以钻机进尺1倍的桩径深度后终孔闭。 4.钢筋笼制作与吊放 钢筋笼在制作好经质检、监理人员验收后方可下入孔内，吊放钢筋笼应注意轻吊慢放，若遇阻力应查明原因，并进行处理后再下放，严禁将钢筋笼强拉猛放，在吊放时应配有导向或钢筋支撑，确保钢筋笼放置在孔位中心，保证主筋保护层厚度，并认真计算和记录钢筋笼沉入深度。 5.清孔 清孔工作是钻孔灌注桩施工过程中重要的隐蔽工程之一。清孔分两次进行，一次清孔采用正循环清孔，终孔前一次清孔后孔口返浆密度控制在1.20～1.25之间。一次清孔要让钻头在孔底低速不停地转动，以保证孔内钻屑能全部及时被排出孔口，清孔时间应控制在30min以上。在施工过程中各取2根桩，二次清孔时分别采用正循环和气举反循环工艺清孔。第1根桩二次清孔采用正循环工艺，清孔约2～3h后沉渣厚度达到规范要求；再安装气泵，20min内又清理出石渣26kg；第2根桩二次清孔时直接采用气举反循环，安装气泵时间约30min，30min内清理基本能达到孔底沉渣厚度小于50mm，对比效果明显。相比于正循环每根桩的清孔时间约减少2h，提高了劳动生产率，加快了设备周转周期。通过上述试验已表明，气举反循环清孔由于返浆速度快，清渣效果较好，沉渣层较薄，同时气举反循环清孔过程中形成的泥皮较薄、摩阻力大，相对于常规正循环清孔工艺大大提高了单桩承载力。故从质量角度来看，应推荐气举反循环清孔工艺。 6.浇注水下混凝土 灌注桩混凝土采用水下浇筑，坍落度为18～22cm，导管选用Φ250mm，施工前进行密封性检查，浇注水下混凝土前，检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底30～50cm为宜，初始灌注时要有一定的初灌量，防止泥浆回流入导管。混凝土浇注时导管埋入混凝土内深度控制在2～8m，封底混凝土应大于2.5m3，当混凝土浇至钢筋笼底部时，应放慢混凝土的入管速度，减小混凝土上升顶力对钢筋笼的作用，达到控制钢筋笼上浮的目的。提拔导管前必须对混凝土面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故。 四、全端面进入基岩判断及试桩结果 1.桩端全端面嵌岩要求

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，

嵌岩灌注桩施工质量控制方法

嵌岩灌注桩施工质量控制方法 王军升 一、前言 与其它类型的桩基相比，嵌岩钻孔灌注桩具有以下优点：一是嵌岩部分充分利用基岩的承载性能，具有较高的侧阻力和桩端阻力；二是因基岩压缩性小，单桩的沉降小，群桩沉降不会因群桩效应而增大，群桩承载力也不会因群桩效应而降低；三是以嵌岩桩为基础的建筑物在地震过程中所产生的地震效应弱，抗震性能较好。但群桩嵌岩钻孔灌注桩要求每根桩都必须合格，不允许有任何疏忽，这就要求施工技术人员把好每个质控要点。南方某渔港码头工程桩基基础采用了嵌岩灌注桩，在施工过程中取得了成功，且积累了一定的经验。 二、工程概况 本工程码头部分采用φ900嵌岩灌注桩，共164根，有效长度在21.5～25米之间，码头灌注桩均为嵌岩灌注桩，设计要求全断面嵌岩1米。拟建场地在桐照村东侧，以海涂为主，码头区后方为浅海区，海涂地势平缓，坡度1°～2°，泥面标高一般1.0～2.0m，码头区稍陡。场地地貌类型为浅海～潮间带淤泥积滩涂。码头东南侧100m外为一悬山。施工工艺流程见图一 本文着重就本工程成孔中中风化判定环节及二清检查中沉渣测定环节采用的方法作一定介绍。

三、中风化判定 本工程、根据地质情况分析桩长大致在20～25米之间，因此大部分承载力都得依赖端承力来维持。该工程所处地地质条件极其复杂，在施工中发现有挤压破碎带、夹层、断层，且部分区域由碎石层、块石层直接进入中风化岩层。因此如何正确判断是否进入中风化基岩不仅重要而且有一定的难度。如果判断不准将会对单桩承载力产生一定影响，如果过严将会给施工进度造成很大压力，同时会造成投资浪费，增加施工成本。根据地质情况反映本工程所在地中风化岩面倾角约为30度（见图二）

1.工法内容--全套管嵌岩钻孔灌注桩施工施工工法

全套管嵌岩钻孔灌注桩施工施工工法 中交四航局第一工程有限公司 中交第四航务工程局有限公司 潘建谋黄国忠林冠桥杨振湘杨光彩 1.前言 桩基础是目前基础施工中的主要形式，具有承载力大、刚度大、造价低等优点被广泛应用。但其施工环保措施难以保证，成桩过程容易对周边建筑及原有地层造成破坏，影响周边建筑，存在很多未知性和高风险性。如何减少对周围环境的污染及噪音对周边居民的影响，提高质量,加快成桩速度是桩基施工亟待解决的难题。 由中交第四航务工程局有限公司承建的澳门轻轨C370项目，桩基设计直径为Ф1200mm，Ф1500mm两种，项目施工位于澳门沊城填海区，地质情况复杂，基岩起伏大、岩面倾斜角度大，基岩最深位臵达到-68m，最浅位臵仅为-2.0m。桩基施工采用澳门《基础设计指引》和《建筑桩基技术规范》标准，要求施工界面取芯“零”沉渣及噪音污染小工艺，要求所有桩基均嵌入50～100MPa微风化岩达2～4m，施工技术要求高、难度大。针对以上特点、难点中交第四航务工程局有限公司及中交四航局第一工程有限公司通过技术创新，采用搓管机将钢护筒埋设到岩面持力层利用蛤式抓斗取土RCD机磨岩的工艺，解决了上述技术难题。 依托本工法开发的“一种大型钢筋笼专用吊具系统”、“一种钢筋笼悬挂装臵”二项专利技术获国家实用新型专利；“全套管嵌岩钻孔灌注桩施工关键技术”于2016年7月通过中国公路建设行业协会组织的鉴定，该研究成果总体上达到了“国内先进”水平，并获得2016年度获协会科学技术奖“三等奖”。 本工法已成功应用于澳门轻轨C370项目1标段和2标段桩基施工，实现了良好的经济效益和社会效益。 2.工法特点 2.1环保性能好。采用搓管机将钢护筒埋设到岩面持力层利用蛤式抓斗取土，渣土可直接利用回填路基，RCD机磨岩钻进，振动小，噪音低，对周边居民噪音影响小。 2.2全套管钢护筒埋至岩面，孔壁不会产生坍落，成孔直径标准。 2.3成桩质量好。采用全套管护壁施工，气举反循环清孔彻底，速度快，砼灌注质量有保障。 2.4机械化施工，速度快，成本低。采用搓管机将钢护筒，利用蛤式抓斗取土，RCD机磨岩，气举反循环机清孔，桩基施工过程均采用机械化，机械化施工程度高，有利于降低成本。 3.运用范围 本工法适用于不同地质条件下的桩基施工，特别适用于对减少周边建筑物及原有地层扰动的桩基施工。 4.工艺原理 全套管嵌岩钻孔灌注桩施工机械主要有搓管机、蛤式抓斗、RCD磨岩机、气举反循环设备组成。

关于重庆地区大直径嵌岩灌注桩承载力检验[论文]

关于重庆地区大直径嵌岩灌注桩承载力检验的探讨 【摘要】大直径嵌岩灌注桩是当前重庆地区常用的基础型式。现场原位单桩竖向抗压静载荷试验是最直观、最可靠的桩承载力确定方法。国家相关规范要求工程桩应进行承载力检验。但重庆地区大直径嵌岩灌注桩竖向抗压承载力上千吨,受试验条件、时间、费用等因素的限制,该类桩难以做静载荷试验。本文通过工程实例,对比国家与地方相关规范,对重庆地区大直径嵌岩灌注桩承载力检验进行探讨,以期对该类工程提供指导意义。 【关键词】基桩单桩竖向抗压承载力静载荷试验 test of large diameter rock pile’s bearing capacity in chongqing zhangli,yangsen (dianjiang construction project quality supervision unit, dianjiang chongqing,408300) 【abstract】 the large-diameter rock pile foundation type often used in chongqing. site static load test of single pile’s compression is the most intuitive and reliable method for pile’s bearing capacity. the relevant specifications piles bearing test should be carried out. the large-diameter rock pile assumed the vertical compressive bearing capacity more than 1000 tons in chongqing. subject to the limitations of the test conditions, time, cost and other factors, the class

新型功法：水上灌注桩、嵌岩桩(锚岩桩)

第1题 灌注桩钻孔施工，遇到塌孔时，应采取哪些措施？ A.当塌孔不严重时，回填至塌孔位置以上，采取改善泥浆性能、加高水头、重钻等措施 B.护筒底口塌孔，采取跟进护筒、下内护筒等方法 C.当塌孔严重时，立即回填块石、砂土、袋装水泥，待回填物稳定后，改用冲击钻成孔 D.继续进行钻孔施工，待终孔后再做处理 E.暂停钻孔，等待主管工程师或监理的建议后，再进行处理 答案:A,B,C 您的答案：A,B,C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第2题 港口工程，在哪些情况下宜采用灌注桩？ A.地质条件复杂、岩面起伏较大或地下障碍物较多，打入式桩难以下沉时。 B.单桩荷载较大，采用打入式桩不经济时。 C.地质条件较好，砂土层覆盖较厚时。 D.岸坡稳定性不足或附近有重要建筑物，不宜锤击沉桩时。 E.施工条件限制，桩数较少、水域狭窄或水深不足，不宜使用大型水上沉桩设备时。答案:A,B,D,E

您的答案：A,B,D,E 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第3题 灌注桩施工平台的设计应满足哪些要求？ A.平台尺寸应能满足钻孔设备的布置、操作、移动和混凝土浇筑的要求，平台顶标高的确定应考虑施工期水位、潮位、波浪和钻孔工艺等因素。 B.平台应具有足够的稳定性，应能承受施工设备、材料和人员的荷载，并能承受水流力、波浪力、风力和施工船舶系靠力等荷载。 C.平台结构应考虑装拆方便和成桩后下一步工序的施工。 D.平台顶标高高于水面即可。 E.平台应具有安全生产设施，并设立航行警示标志。 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,E 题目分数：10 此题得分：0.0 批注： 第4题 灌注桩混凝土浇筑堵管事故的主要原因

嵌岩桩竖向承载力探讨

嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论 古今强，侯家健 [主要内容]综合归纳了12本国家、行业和地方标准，总结了嵌岩桩竖向承载力4种主要规范计算方法，对比了其差别要点；并就使用规范方法的相关问题进行分析讨论。 [关键词]嵌岩桩；竖向承载力；规范；桩基础 本文所讨论的嵌岩桩，是指桩端嵌入中等风化或微风化基岩中的桩，通常是钻（冲）孔或人工挖孔的灌注桩，其桩端岩体能取样进行单轴抗压试验。对于桩端支承于全风化、强风化岩中的桩，由于不能取岩样成型，其强度不能通过单轴抗压试验确定，本文不作具体讨论。 嵌岩桩具有承载力高、沉降小、群桩效应低的特点，是高层建筑的主要基础形式之一。单桩竖向承载力是最基本的设计参数，静载试验是规范[1,2]推荐确定单桩竖向承载力的首选方法。然而嵌岩桩单桩承载力大，静载试验费用高，一般难以直接压至极限荷载，某些工程受设备或现场条件限制甚至无法进行静载试验，因此对其承载机理的研究尚不够深入。除重大工程外一般仅采用规范提供的经验参数法估算其承载力。下文将对比常见的嵌岩桩承载力规范计算方法，并对相关问题进行讨论。 1 嵌岩桩竖向承载力的四种规范计算方法 综合归纳12本国家、行业和地方标准，估算嵌岩桩竖向承载力共有四类规范方法，见表1。四类规范方法有很大的差异，其差别要点汇总于表2。 授课：XXX

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2 对嵌岩桩岩土勘察报告的研读 仔细研读、正确使用岩土勘察报告，是做好结构设计的关键环节之一，其步骤和方法见文[13]。四类规范计算方法都是直接或间接以基岩的f rk推算嵌岩段的桩承载能力，因此对拟采用嵌岩桩的工程，应重点检查勘察报告对基岩持力层的勘察和评价是否到位，包括： （1）是否评定了基岩的坚硬程度、完整程度和基本质量等级。从表2可知，该评价结论将是决定采用何种规范计算方法的主要依据。 （2）勘探孔是否已钻入预计嵌岩面以下(3~5)d，并穿过溶洞、破碎带，到达稳定地层。 （3）基岩持力层f rk试验值是否具有足够的代表性。一方面应采取不少于6组的岩样进行单轴抗压强度试验，另一方面岩样应取自预计桩端深度范围。有的场地上部基岩裂隙发育而取样困难，用于抗压强度试验的岩样取自该岩带的下部，甚至取样深度已接近钻孔终孔深度。对此有必要要求勘察单位取上部的破碎岩样补充做点荷载试验，或根据地方经验对岩样f rk值作适当降低。 对基岩设计参数的检查判断，可进一步参考文[14]。 3 注意规范方法适用条件，避免嵌岩桩设计误区 笔者认为，嵌岩桩竖向承载力四种规范计算方法的差异，可能是源于地区、行业的习惯和统计数据来源的差异。按照我国技术标准体系的特点，列入规范的方法、公式一般都有一定的实测数据、成功的工程经验予以支持，是比较成熟可靠的。 根据有关研究[15-19]，各种规范方法的承载力估算结果都普遍偏于安全，个别情况下有较大的富余，因此不存在哪种方法更好的问题。具体使用时需注意规范方法的适用条件、配套的施工要求（如成桩工艺、桩端沉渣厚度等）和调整系数的正确取值，因地制宜地合理选择采用。下面就一些相关问题进行分析讨论。 3.1 是否可以采用地基规范法估算嵌入软岩的嵌岩桩承载力 对嵌入完整、较完整硬质基岩的嵌岩桩，地基规范法提供了只计端阻力的单桩承载力简化计算公式。按《建筑地基基础设计规范》[1]表4.1.3，硬质岩 授课：XXX