大直径嵌岩桩承载力影响因素

大直径嵌岩桩承载力影响因素浅析摘要：本文通过大直径嵌岩桩在不同荷载条件下，桩侧阻及端阻所发挥的性能，分析了桩身混凝土强度、嵌岩深径比、持力层岩性、施工质量等因素对嵌岩桩承载性能的影响，有助于设计及施工人员有效控制工程质量，使工程施工更加经济安全。

关键词：大直径嵌岩桩；承载力；影响因素。

abstract: this article through the large diameter rock socketed pile under different loading conditions, pile side resistance and tip resistance of the performance, analysis of the concrete strength of pile, rock-socketed

depth-diameter ratio, bearing stratum, construction quality and other factors on rock socketed pile bearing performance, contribute to the design and construction personnel effective control of project quality, make the construction more economic security.

key words: large diameter rock socketed pile; bearing capacity; influence factors.

一、引言

在嵌岩桩应用初期，一般把嵌岩桩当作纯粹的端承桩来设计，随

着嵌岩桩在工程中的应用日益广泛，人们发现桩端嵌固部分桩岩之间的摩阻力承担了相当部分甚至绝大部分的荷载。嵌岩桩嵌入基岩后，由于桩身混凝土弹性模量与岩石弹性模量相近，粘结强度高，当桩体受荷后，通过桩与岩石间的剪切强度来传递应力，而此力远大于桩土间的摩擦阻力，因此，在一般情况下，桩-岩界面间的摩阻力承担了大部分或绝大部分桩顶荷载。

桩-岩侧界面剪应力分布模式，受岩体特性、桩-岩交界面特性和荷载水平的影响，目前对于嵌岩桩嵌岩段承载机理的研究还没有形成统一的认识。另外嵌岩桩嵌岩段的工作机理不仅受静态的嵌入深度、岩体特性、桩-岩界面（包括侧面和底面）特性的影响，还随荷载水平和时间的变化而变化。

二、嵌岩桩桩端阻力影响因素

对于嵌岩桩，由于桩的弹性模量与岩体的弹性模量相近，粘结强度高，桩与岩石能够形成一个整体，在桩的荷载传递过程中，降低了桩本身的应力集中程度，使桩、岩能较协调的工作。嵌岩桩桩端阻力影响因素众多，岩石强度、岩层的完整性、桩底沉渣等因素都会影响桩端阻力的发挥。下面分别进行分析。

1桩身混凝土强度

上覆层较浅的嵌岩短桩或中长桩，其极限荷载往往由桩身材料强度控制，而嵌岩长桩则由桩顶沉降量控制。试验表明，嵌岩深度越大，桩端阻力所占荷载比例就越小，而桩身混凝土强度愈高，则桩

端阻力所占荷载比例也愈高。

对细长的嵌岩桩来说，当基桩穿过极软弱土层支承于基岩上时，在竖向荷载达到一定值时，桩身开始产生纵向弯曲，当荷载继续增加并达到一定程度时，桩身发生屈曲破坏。此类情况下桩的竖向承载力取决于桩身材料强度。（图1）

图 1 桩身材料屈服

2桩端岩体的性质

嵌岩桩桩端支承的基岩状态对嵌岩桩工作特性有很大影响，从某种意义上讲基岩的状态决定了嵌岩桩的工作特性。若桩端基岩为软质岩，桩端阻力发挥明显，但因桩端上覆岩土体的压力作用，桩端持力岩层难形成连续的剪切滑动面。若桩端基岩为硬质岩，则桩的承载力往往由桩身混凝土强度控制，其桩端阻力未充分发挥，桩身混凝土先于桩端持力岩层发生屈曲破坏。绝大多数破坏性试桩均是如此。若桩端下不远处存在有软弱夹层或溶洞，当桩顶荷载达一定强度时，桩端下软弱夹层或溶洞顶板难以支承桩端荷载而发生冲剪破坏。

具有足够桩身强度的嵌岩桩穿过抗剪强度较低的岩层时，因侧阻力发挥至极限，继续增加的荷载由桩底岩体承担。桩底岩体可逐步形成连续的滑动面，出现整体剪切破坏，并导致桩顶急剧下沉。（图2）

图 2 桩底岩体整体剪切破坏

3 嵌岩深径比

当嵌岩深径比为定值，桩顶荷载很小时，嵌岩段侧阻、端阻力几乎没有发挥，随着施加荷载的增加，荷载向下传递，嵌岩段侧阻、端阻力逐渐增加，当荷载增加到一定程度时，桩土侧阻不再变化，增加的荷载由嵌岩段的侧阻和端阻承担。

当桩顶荷载为定值时，随着嵌岩深度的增加，桩土侧阻变化不大；桩岩侧阻沿嵌岩深度减小，桩岩侧阻呈上大下小的分布；随着嵌岩深度的增加，嵌岩桩端阻逐渐减小，嵌岩达到一定深度时，端阻影响可以忽略。

4 嵌岩桩的长径比

长径比l/d对端阻力的影响也是很明显的。对于短而粗的桩，其l/d很小，且嵌岩不深（例如嵌岩深径比hr/d<0.5），桩底沉渣己被清除。这类桩受荷后桩身弹性压缩小，桩土相对位移和桩身整体位移都较小，于是桩顶荷载全部或绝大部分直接传递至基岩。对于嵌岩中长桩，其l/d较大，覆盖土层较厚而性质差，或可能因受水位冲刷等影响，潜在的摩阻力小，残积土或风化岩层厚度小，桩端嵌岩不深（hr/d<2），施工沉渣清除较好，桩受荷后桩端产生少量位移即能调动桩端阻力，并承担大部分桩顶荷载。

5 桩岩界面粗糙度的影响

孔壁粗糙度不同，嵌岩桩的承载性状会有很大的差异。孔壁粗糙度对嵌岩桩承载力的影响是通过改变桩-岩侧阻力来实现的。粗糙

度不仅影响着桩侧阻力的大小，而且还影响着桩侧阻力的发挥过程。此外，当岩性相同时，桩周岩体的侧阻力也不是一个确定的值，它随着孔壁粗糙程度而发生变化，而孔壁的粗糙程度则完全可以由于施工因素的影响而发生变化。

一般来说，对于嵌岩段光滑的嵌岩桩，侧阻力在较小的位移下就可以充分发挥，在嵌岩深径比hr/d=0.5时达到最大，而后迅速减小，嵌岩段侧阻的传递深度一般不大于5倍桩径，且呈脆性破坏。当嵌岩段粗糙时，嵌岩段侧阻力发挥就比较平稳，侧阻力传递深度较大，且不出现明显的脆性破坏，承载力明显提高，沉降明显减小。总的来说，孔壁的粗糙度越大，嵌岩桩的承载力就越高。

6 成桩工艺和施工质量

从各种规范中关于桩侧阻力的取值标准可以看出，在桩周土条件相同的时候，不同施工工艺形成的桩具有不同的侧阻力值，这主要是不同施工工艺对桩-土界面的影响方式和影响程度不同。嵌岩桩多为非挤土桩，施工过程中会使桩周土体受到扰动、孔壁应力释放，使桩侧阻力降低。不同的施工工艺形成了不同的桩-土界面。

以泥浆护壁钻孔灌注桩为例，常用的成桩工艺有正循环施工和反循环施工两种方法。正循环法施工一般采用自流式循环泥浆，由于采用的泥浆比重较大，泥浆上返速度慢，成孔时间较长，除了桩底沉渣较厚外，还会在桩侧形成较厚的泥皮；而反循环法施工由于采用较小比重的泥浆，泥浆上返速度快，成孔时间相对较短，桩侧泥

皮较薄。孔壁土的泥皮往往会形成涂抹效应，降低摩阻力。

7 岩桩模量比（er/ep）

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

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。

【doc】肇庆大桥岩溶区大直径嵌岩桩施工技术

肇庆大桥岩溶区大直径嵌岩桩施工技术 2000年第3期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第,64期 肇庆大桥岩溶区大直径嵌岩桩施工技术 梁鉴亮● ' (中港第四航务工程局,广州510500) 摘要:肇庆大桥桥址处于非常活跃的溶洞发育地段及地质破碎带上,大直径桩基施工采用双护筒方案,泥浆循环 系统,钻冲结合.简要介绍施工过程中的溶洞处理方案及实践效果. 关键词:大直径桩基础溶洞施工工艺 中圈分类号:13443.15文献标识码:B 1概述 肇庆大桥位于肇庆市西江下游,南接建设中 的广肇高速公路,北连市区端州一路.主桥为六 跨单箱单室连续梁,主跨136m,副跨86m,北引桥Ⅱ 为17X40m跨预应力简支T梁(桥面连续),桥面 宽均为22m.主桥主墩为4根奶0o/0cm嵌岩 桩基础,薄壁墩身,副墩为2根奶0o/忆50cm嵌岩 桩基础(39#～45#墩),双柱式墩身;北引桥Ⅱ为 2根n嵌岩桩基础,双柱式墩身(22#～38#墩). 肇庆是以拥有千姿百态溶洞景观的七星岩着 名的旅游城市.由于城市整体规划的需要,肇庆 大桥桥址处于非常活跃的溶洞发育地段及地质破 碎带上.为摸清溶洞的分布,大小,填充情况,漏 水情况等,以指导施工,在全面铺开桩基础施工 前,分别进行初勘,施勘,补勘,电磁波层析CT探 测等多层次勘察.

勘察结果显示,大桥从22#墩到45#墩几乎 每桩都存在裂隙破碎带和溶洞.覆盖层厚从10m ～ 40m变化,地层变化为:粉砂层一细砂层一中砂 层一粗砂层一角砾层一基岩,其中主墩大部为粗 砂层及角砾层,北引桥Ⅱ大部为粉砂层及细砂层, 部分墩有中粗砂层.岩层多为灰岩,局部夹有白 云岩,石英大理化岩等.溶洞形状极为复杂,以主 墩40#墩为例,溶洞层数最多达5层,溶洞顶板最 厚的达4m,最薄的仅为10cm,顶底板大都倾斜,最大倾斜角达75o,且溶蚀的作用十分破碎;溶洞高 度变化很大,最小的溶洞仅高20—30cm,最高的溶洞则高达9.40m.溶洞中多填充流塑性的亚粘土(含有角砾,粉细砂和中粗砂等),部分为空洞,且 存在压缩气体或高压水.溶洞形状各异,错落无 序,桩桩相连,并与异常发育的裂隙破碎带相连 通,构成一座座非常复杂,离奇的地下迷宫.在北 引桥II桩基础中,最大的溶洞高达13m,最多的达 7层,同一墩位的溶洞互相连通,一些相邻墩位的 溶洞亦互相连通,这些情况给施工带来较大的难度. 2施工方案的选择 初步摸清溶洞分布情况后,确定施工方案并 实施.经过认真比选,并总结类似工程的施工经 验,在施工中确定了以下三个原则. 2.I双护筒方案 根据地质资料,自22#～41#墩各桩的覆盖 层均为砂层,39#一41#墩有少量角砾,而北引桥 Ⅱ则大部份为粉砂层,最深的达3O多m.这种地 质情况下,一旦发生漏浆,孔内泥浆液面迅速下

特大桥25米大直径嵌岩桩施工技术方案

特大桥2.5米大直径嵌岩桩施工技术方案 本文为2.5米大直径嵌岩桩施工技术方案，针对工程重点编制详细有深度，附图丰富，值得参考！ 资料目录 1.工程概况 2.施工准备 3.施工工艺 4.质量保证措施 5.施工总体部署 6.安全保证措施 ?7.环境保护措施 内容简介 【工程概况】 结构形式为 23×30+9×40+88+4×165+88+69+4×130+69+76+4×140+76+3×43+50m连续刚构，采用先整体后分离式断面，双幅布设，桥面宽度15.9m,采用单箱单室箱形截面，直腹板形式，并且全桥箱梁采用三向预应力体系,梁体采用C55号砼，主墩采用单薄壁空心墩,截面形式4.5×7.9m,墩高最高达76.2m.，基础采用钻孔灌注桩基础，54#左幅桥台采用柱式台、桩基础，54#右幅桥台U型桥台、扩大基础。 工程地质：地层上部为全新统、上更新统冲洪积层的砂土、砂粘土及砂砾土，下部为三叠统的粉砂岩及砂岩。

【重点施工方案】一冲击钻成孔

1、测量放样； 2、护筒制作和埋设护筒； 3、成孔工艺； 4、泥浆与清孔； 5、钢筋笼制作及安装； 6、灌注； 施工过程中可能出现的情况以及处理措施（砼堵管的原因及处理；钢筋笼上浮处理措施） 二人工挖孔桩施工 1、测量放样及定桩位； 2、孔口护圈浇筑或砌筑； 3、开挖桩孔土方； 4、桩基中心位置检测； 5、放置附加钢筋、支护壁模板； 6、浇筑第一节护壁混凝土； 7、安装垂直运输架； 8、安装卷扬机；9、安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机；10、开挖、吊运第二节段桩孔土方；11、放置附加钢筋、支护壁模板；12、浇筑第二节护壁混凝土；13、依次往下循环作业；14、检查验收；15、钢筋制作、安装；16、安装串筒或导管；17、灌注水下或普通混凝土；18、桩成品检测、验收；19、挖孔爆破施工；20、季节性施工施工过程中可能出现的情况以及处理措施（塌孔处理；流砂、涌水洞的处理；堵管的原因及处理；钢筋笼上浮处理措施） 含：施工进度计划横道图、工艺流程图等相关图表

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

[陕西]特大桥2.5米大直径嵌岩桩施工技术方案_secret

XXXX特大桥桩基施工技术方案 XXXX有限公司 XX高速公路段项目经理部

1.工程概况 XX高速公路是XX省规划建设的“三纵四横五辐射”高速公路网中榆林至商州线的重要组成路段。路线起于县乔家梁，向东跨越S204、包西铁路、水磨河及窟野河至永兴沟口，后沿沟上行，经石壑则、二堂、三堂、刘山峁至阳崖，在此设永兴互通式立交与神杨公路相接，之后，路线折向东南经李家沟、悬梁沟，沟岔、刘塔至王沙峁进入石马川，向东沿石马川下行，经苏家峁、高家峁、石马川乡，于析家河折向东北，经郭家沟至碛愣乡，后跨过黄河，与山西省规划建设的忻州至保德高速公路相接，路线全长59.38公里。 XXX特大桥是XX至XX高速公路上的一座特大型桥梁，结构形式为23×30+9×40+88+4×165+88+69+4×130+69+76+4×140+76+3×43+50m连续刚构，我标段施工69+4×130+69+76+4×140+76+3×43+50m段,采用先整体后分离式断面，双幅布设，桥面宽度15.9m,采用单箱单室箱形截面，直腹板形式，并且全桥箱梁采用三向预应力体系,梁体采用C55号砼，主墩采用单薄壁空心墩,截面形式4.5×7.9m,墩高最高达76.2m.，基础采用钻孔灌注桩基础，54#左幅桥台采用柱式台、桩基础，54#右幅桥台U型桥台、扩大基础。 本合同段起讫桩号为：K3+058-K4+620，本合同段桥位基础采用钻孔灌注桩基础，设计为C30砼。工程量见下表： 根据地质构造说明，地层上部为全新统、上更新统冲洪积层的砂土、砂粘土及砂砾土，下部为三叠统的粉砂岩及砂岩，为确保工程进度采用冲击钻和人工挖孔两种方式同时施工。

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Pj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）Ra〔1〕（1）式中： Ra——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； 表1. 系数c1、c2值 条 件 C1C2 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，当桩的长径比L/d＞15～20的泥浆护壁钻(挖）孔嵌岩桩时，无论是嵌入风化岩还是完整的基岩中，其荷载传递都具有摩擦桩的特征，即桩侧阻力先于端阻力发挥出来，桩端分担的荷载并不大，属于摩擦桩。在一般情况下，其桩侧阻力的荷载都超过60％；当长径比L/d＞35时，在覆盖层不太软弱的情况下，其侧阻力分担的荷载将超过95％，端阻力分担的荷载不足5％，几乎可以忽略不计。这是由于对嵌岩桩而言，一方面，即使桩身不会下滑，但桩顶的弹性压缩变形是必然有的，即桩尖沉降△h＝0，桩身有弹性压缩△，桩顶沉降△0＝△（见图1a），这

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。

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 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

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，城市内土地资源的稀缺，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，而在此地区内，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d 0、嵌岩深度h、桩底稳定层厚度d 1 、抗冲切/倾覆调整深度d 2 及桩 顶预留浮动深度d 3 加和而成，即： d=d 0+h+d 1 +d 2 +d 3 （1）岩面深度d 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，d 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，d 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《建筑桩基技术规范》第第二条规定：“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且不小于，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，且不应小于。” （3）桩底稳定层厚度d 1 按《岩土工程勘察规范》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。”但该规范描述略

大直径嵌岩桩承载力影响因素

大直径嵌岩桩承载力影响因素浅析摘要：本文通过大直径嵌岩桩在不同荷载条件下，桩侧阻及端阻所发挥的性能，分析了桩身混凝土强度、嵌岩深径比、持力层岩性、施工质量等因素对嵌岩桩承载性能的影响，有助于设计及施工人员有效控制工程质量，使工程施工更加经济安全。 关键词：大直径嵌岩桩；承载力；影响因素。 abstract: this article through the large diameter rock socketed pile under different loading conditions, pile side resistance and tip resistance of the performance, analysis of the concrete strength of pile, rock-socketed depth-diameter ratio, bearing stratum, construction quality and other factors on rock socketed pile bearing performance, contribute to the design and construction personnel effective control of project quality, make the construction more economic security. key words: large diameter rock socketed pile; bearing capacity; influence factors. 一、引言 在嵌岩桩应用初期，一般把嵌岩桩当作纯粹的端承桩来设计，随

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。

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）

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

单桩竖向承载力检测

三、桩身质量检验 1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002 桩身质量应进行检验。 设计等级为甲级、 成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％，且不少于20根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总数的10％，且不少于10根。每个柱子承台下不得少于l根（5.1.6条）。此条规定单往单桩100％检验。 2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性低的基桩工程，应进行成桩质量检测。检测的方法可采用可靠的动测法；检测数量根据具体情况由设计确定（9.1.4条）。 3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002施工完后的工程桩应进行桩身质量检验。直径大于800mm的砼嵌岩桩应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测，检查桩数不得少于总桩数的lO％，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。条文说明：直径大于 800mm的单柱单桩的嵌岩桩必须100％检测（10.1.7条）。 综上所述，直径大于800mm的单柱单桩必须进行100％的桩身质量检验。检验方法应采用钻孔抽芯法，或声波透射法，或可靠的动测法。 四、桩身砼取样 1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-3002 小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件（强制性条文，5.1.4条）。

2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 直径大于lm的桩，每根桩应有1组试块（6.2.8条）。 五、单桩竖向承载力检测 1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 工程桩应进行承载力检验。 设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法，检验桩的数量不应少于总数的1％，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。 条文说明：关于静载荷试验桩的数量，如果施工区域地质条件单一，当地又有足够的实践经验，数量可根据实际情况，由设计确定。非静载荷试验桩的数量，可按国家现行行业标准《建筑工程基桩检测技术规范》JGJlO6的规定执行（5.1.5条）。 非静载荷试验桩的数量，国家现行行业标准《建筑工程基桩检测技术规范》JGJlO6 规定100％检验。 2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 1）下列情况之一的桩基工程，应采用静载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测，检测的数量不宜少于总数的l％，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。 a.工程桩施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基； b.工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩施工质量可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基。

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

桩长计算及调整

桩长计算及调整 菜单名：桩长计算及调整 命令名：MZCJS 功能说明：计算当前桥梁所有桩基础的桩长并做调整，同时更新模型图中各桩的桩长。 操作步骤：菜单下拉选择，或者点击主工具条中的图标，弹出如下界面： 此界面左侧显示为各墩台基础情况，包括钻孔编号、墩台号、桩顶力、桩径、调整值、计算桩长、桩长，其中的调整值可以手工编辑，桩顶力通过柱顶力文件加上墩柱自身重力计算获得。 右侧是钻孔资料的信息，反映钻孔的编号、孔口标高、钻孔桩号、土层的信息等以及桩长图示。 按钮的功能介绍： 只计算选中的当前编号的桩长，实际桩长=计算桩长+调整值，计算完成后，用户可根据实际情况对桩长进行调整，修改调整值或直接修改实际桩长即可。 计算所有编号钻孔资料的桩长。

保存桩长计算的结果。 清除上次计算的参数和结果，重新读取模型中的相关参数。 选择后提示界面如下： 参数说明： 承载力提高：根据《公路桥涵地基与基础设计规范》第4.3.2条“当荷载组合Ⅱ或组合Ⅲ或组合Ⅳ或组合Ⅴ作用时,容许承载力可提高25%(荷载组合Ⅰ中如含有收缩、徐变 或水浮力的荷载效应,也应同样提高);”如果取用的桩顶力符合《规范》上述要求， 勾选该项。 持力层透水：主要影响桩尖土极限承载力修正系数λ，要根据桩底所在土层性质进行取舍，如果桩尖土是透水性土，则需勾选该项，如果是不透水性土，不需要勾选。 桩成孔：用以确定桩的成孔直径，程序根据《规范》取用三种钻孔形式中的最小孔径增大数值，用户可根据实际情况调整该值。 一般冲刷深度：桩尖处土的极限承载力是根据从一般冲刷线开始计算的深度计算得来。 局部冲刷深度：计算有效摩阻力起始位置。