大直径软岩嵌岩桩侧阻发挥系数取值分析

据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),嵌岩桩桩周土总极限侧阻计算采用折减系数法,《规范》提供的侧阻发挥系数仅考虑了桩端硬质岩支承和桩周土质条件,没能反映软岩支承及长径比l/d>30的嵌岩桩,更没考虑嵌岩桩的侧阻发挥过程。本文根据工程试桩资料,分析桩周土侧阻发挥过程及侧阻发挥系数取值问题,结果表明嵌岩桩桩周土侧摩阻力发挥除与桩周土土性、桩端支承强度有关外,还与土层相对桩身的位置等诸多因素有关。     

大直径软岩嵌岩桩侧阻性状实测分析

嵌岩桩的侧摩阻力发挥不但与桩端支承与桩周土性有关,同时还受其他众多因素影响。根据同一场地桩周土性差异不大,而桩底岩土强度有较明显区别的两根达极限承载状态的嵌岩桩试桩资料,分析桩周土侧阻发挥过程。结果表明:对于长径比较大的嵌岩桩,桩周土极限侧阻大小随桩端支承条件不同而改变,且侧阻沿桩身分布呈现两头大中间小的特点,此外上部土层对桩身中部土层的侧阻发挥有一定的影响。     

某工程嵌岩桩承载力差异原因分析

《建筑桩基技术规范》认为,嵌岩桩承载力由嵌岩段侧阻力、端阻力和桩周土侧阻力三部分构成。实践中发现:由于嵌岩段的侧阻力发挥所需要的桩、岩间的相对位移值较小,因而选取适当的参数或积累成熟的地区经验,公式计算值是可以与实测值相吻合的;同样,对大长径比嵌岩桩而言,因其端     

嵌岩桩承载力的计算与探讨

１．概述随着我国高层、超高层建筑越来越多，桩基础也向深、粗方向发展。嵌岩桩作为一种特定的桩基在我国９０年代得到了广泛的应用和研究。随着理论的发展成熟，逐渐否定了对嵌岩桩的传统看法。传统观点（包括GBJ７－８９规范）认为嵌岩桩应按端承桩设计，完全不考虑桩侧阻力。我国现行《建筑桩基技术规范》（JGJ９４－９４）（以下简称为《规范》）吸收国内外研究成果，对嵌岩桩单桩竖向承载力（Quk）的构成，认为由３部分组成，即：桩周土总侧阻力（Qsk）、嵌岩段总侧阻力（Qrk）、总端阻力（Qpk）。其表达式：Quk＝Qsk＋Qrk＋Qpk…     

武汉中心大厦超长软岩嵌岩桩承载特性试验研究

武汉中心大厦建筑总高度438 m,基底压力不小于1 000 k Pa,现场开展了桩径为1 000 mm、桩长64.0~68.0 m、以微风化泥岩为桩端持力层的4根嵌岩桩承载能力的静载试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验结果表明:3根桩(试桩STZ1、STZ2、STZ2A)的荷载-沉降曲线为缓变型,1根桩(试桩STZ1A)受桩端沉渣影响,其荷载-沉降曲线为陡降型。最大荷载作用时各试桩的桩顶沉降25.14~33.7 mm,桩端沉降0.8~3.2 mm,桩身压缩量占桩顶沉降量90%以上,呈现超长桩特征。超长软岩嵌岩桩的侧摩阻力发挥特性与非嵌岩超长桩的侧摩阻力发挥特性有较大差异。4根试桩的端阻比介于19.8%~28.1%。软岩嵌岩桩实测桩端阻力高于岩石单轴抗压强度,采用JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中的方法计算将低估其实际承载力。静载试验结果为本工程超长软岩嵌岩桩设计提供了依据,同时可为武汉地区超长软岩嵌岩桩实践与理论研究提供参考。     

确定大长径比软岩嵌岩桩桩侧土阻时应注意的问题

根据成桩工艺、土性状态查表确定桩周土侧阻极限标准值时，如不考虑长径比及土层相对桩身的位置，将会产生较大的误差，同时还可能对嵌岩桩的桩工机理产生误解。通过实例分析，说明了在确定大直径软岩嵌岩桩桩周土侧阻时应注意的问题。     

东江大桥大直径软岩嵌岩桩自平衡试验研究

通过分析东江双层桥嵌岩桩自平衡试验实测数据,探讨了大直径、嵌岩深的钻孔灌注桩的竖向承载性状,分析了桩端压浆对于提高桩基承载力及减少桩基沉降的作用,研究了桩侧阻力和桩端阻力的发展规律及注浆前后的变化,得到了桩端承载力在桩基承载力中的比重.试验结果表明:大桥嵌岩桩的承载力满足设计荷载要求,并有较大富余;桩端压浆对提高桩基承载力,改善桩基沉降效果显著;桩侧阻力的发挥程度与桩土间的相对位移有很大的关系,桩端阻力增长与沉降近似成线性关系,桩端承载力为整个桩基承载力的30%～50%,该嵌岩桩属于端承摩擦桩.     

关于“软土地基超长嵌岩桩的受力性状”的讨论

 发表于《岩土工程学报》2 0 0 1年第 5期的“软土地基超长嵌岩桩的受力性状”一文 (作者张忠苗 ,以下简称原文 ) ,对超长嵌岩桩的受力性状进行了探讨 ,但原文中的一些观点值得讨论。(1)极限桩侧摩阻的确定问题原文认为桩端发生明显位移时的桩顶载荷可看作桩侧极限摩阻。基于该方法所确定的桩侧极限摩阻是原文后续讨论超长嵌岩桩受力性状 ,桩侧阻与端阻分配关系和嵌岩深度等问题的基础 ,因此该法是否可靠非常重要。原文提出该确定法主要是基于两个认识 :竖直载荷下的超长嵌岩桩的桩周土阻力是由上到下逐步发挥的 ,即侧阻先于端阻发挥 ;而且大量的试验资料显示桩端发生明显位移时的桩顶载荷值与桩侧极限摩阻具有良好     

桥梁桩基中极软岩嵌岩灌注桩单桩承载力的优化设计

本文在充分总结工业和民用建筑中对极软岩嵌岩灌注桩单桩承载力成熟评价的基础上,论述桥基规范中对极软岩嵌岩灌注桩单桩承载力的优化设计。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

对规范(JGJ94-94)嵌岩桩承载力计算的一点看法

《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）首次提出嵌岩桩单桩竖向极限承载力（Quk）由桩周总侧阻力（Qsk）、嵌岩段总侧阻力（Qrk）、总端阻力（Qpk）三部分组成的计算模式，这是一个进步。自规范实施以来，笔者在工程实践中很多次接触嵌岩桩岩土工程问题，发现规范嵌岩桩承载力计算有些问题值得讨论：（1）计算方法和表达式有些繁琐；（2）在深径比（hr／d）为4—5之间，嵌岩段总承载力（Qrk＋Qpk）的变化规律有异常现象。     

软岩地区嵌岩桩承载力计算参数的取值探讨

钻孔嵌岩灌注桩是高层建筑较为常用的基础形式,但在软岩地区嵌岩桩的单桩竖向极限承载力计算的理论分析、试验研究还不能适应工程的需要。通过对软岩地区某工程所做的室内岩石试验和现场单桩静载试验,对嵌岩桩的承载特性进行分析,提出大长径比嵌岩桩设计时应充分考虑桩侧土的侧阻力,尽量减小嵌岩深度,使工程建设更经济合理。     

中风化极软岩桩的极限端阻力和极限侧阻力研究

针对山区极软岩上覆原生土很薄且新近填土较厚时,机械成孔桩即使按最大嵌岩深径比计算单桩的竖向极限承载力仍无法满足上部荷载要求的情况,利用现行规范推导出中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围,并结合岩基载荷试验数据对取值范围进行了修正。提出了嵌岩桩按经验参数法计算单桩竖向极限承载力的思路,并结合工程实例中的桩载荷试验数据验证了此计算思路及中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围的安全合理性。研究结果表明:中风化极软岩桩的极限端阻力标准值取值范围为1 500~3 800kPa,极限侧阻力标准值取值范围为140~280kPa,按新计算思路获得的单桩竖向承载力特征值比按嵌岩桩计算方法获得的数值可最大提高约12%,且计算深度大于8倍的嵌岩深径比。     

双荷载箱技术深长嵌岩桩基承载特性试验研究

深长嵌岩桩是指嵌入岩层深度较大的桩,一般的试验方法难于准确测出嵌岩桩岩层的桩侧阻力和桩端阻力。双荷载箱技术根据不同的设计要求,将两个荷载箱埋置于桩身特定位置,按照不同的加载次序,可分别测出指定桩段的极限承载力,可解决部分传统试桩难以解决的问题。实测结果表明:该地区大直径深长嵌岩桩的桩顶的曲线主要是缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧阻力数值偏小;从桩侧、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,相应的承载力越大,变形越小。     

嵌岩桩承载性能试验研究及理论分析

采用自平衡测试法对澜沧江特大桥二根人工挖孔嵌岩桩进行了静载荷试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试,得到了桩极限承载力、桩端阻力以及桩侧摩阻力。综合分析了国内规范中嵌岩桩极限承载力理论计算的优缺点,将试桩极限承载力测试结果与现行规范极限承载力计算值进行了比较研究。研究表明规范计算结果均小于实测值,部分不计嵌岩段侧摩阻力的规范计算值过于保守。     

大直径嵌岩桩侧阻强化桩土界面影响因素研究

嵌岩桩的荷载传递受许多因素影响。不少资料表明,桩端支承较强时,嵌岩桩的侧阻沿桩长分布呈顶、底部较大的特点,且常表现出硬化趋势。通过对某工程试桩端阻、侧阻发挥过程的分析,指出桩土界面上的正应力、桩与土相对运动速度以及桩周土层接触关系等都构成影响侧阻发挥的重要条件。尝试通过直剪试验验证影响侧阻发挥影响因素,结果表明:(1)桩周土强度较低时,桩下沉速度较快,桩土相互作用常沿"界面层"进行,侧阻出现软化特征;(2)桩周土强度较高时,桩土界面相互作用充分,侧阻以硬化特征为主,覆压越大,侧阻硬化特征越明显;(3)土层接触关系对桩周土强度发挥与上覆土压力有关,上覆压力大,桩周土的强度可以产生叠加效应,发挥出超过单一土层抗剪强度的侧阻力。     

嵌岩桩承载力特点和嵌岩深度优化

电厂工程采用嵌入粉砂岩的灌注桩,结合试桩资料对软岩中嵌岩桩的端阻力和侧阻力进行了分析,嵌岩桩表现为端承摩擦桩的特性;并结合实例,根据桩的承载力特点,在保证安全可靠的前提下,对嵌岩深度进行了设计优化,取得了较好的技术经济效果。     

红砂岩嵌岩桩模型试验研究

针对红砂岩地区嵌岩桩的桩-岩界面摩阻特性进行现场模型试验,通过在桩身设置应变计来测量桩身轴力和侧摩阻力分布。模型试验研究表明:红砂岩嵌岩桩在整个加载过程中表现为端承摩擦桩,破坏模式为突变型破坏;桩侧摩阻力分布模式呈波动式的上大下小型分布,大小与施工质量有很大关系;其承载力比按现行规范计算的结果偏大,而且红砂岩软化使得承载力和侧摩阻力变小。分析认为,短桩侧摩阻力发挥较充分,并提出红砂岩嵌岩桩最佳嵌固深度为5倍桩径。     

软岩嵌岩桩桩周土极限侧阻计算公式的修正

对大长径比、嵌入强-中、微风化岩的嵌岩桩而言,桩周土侧阻发挥呈不对称双峰态分布,根据当地多个工程的实测资料,对地区标准中侧阻计算公式进行修正,实践证明该公式有一定的适应性。     

红砂岩嵌岩桩桩–岩界面摩阻特性试验研究

针对红砂岩嵌岩桩桩–岩界面的摩阻特性进行了现场模型试验。试验研究表明,红砂岩嵌岩桩侧摩阻力呈现上大下小的分布模式,并随着岩石节理裂隙、钻孔质量等因素呈现波动,破坏时桩身上部的侧阻力远大于下部侧阻力值。随着桩长的增加,桩侧摩阻力的发挥效率降低,极限侧摩阻力减小;桩周红砂岩的软化会明显降低极限侧摩阻力和承载力,并改变红砂岩嵌岩的破坏模式;随着桩端刚度的增加,侧阻力分担比变小,发挥速度加快;增加桩长或桩端刚度使侧阻力有向桩身上部集中的趋势。根据现行规范确定的红砂岩嵌岩桩承载力存在较大的安全储备。