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，

使桩端阻力得到充分发挥。这种嵌岩桩称为端承桩。

实际工程中的情况远比上述两种情况复杂。嵌岩桩在不同地质条件和几何尺寸下，表现端承和摩擦两种不同的承载性状。

值得注意的是，嵌岩桩桩端嵌岩段的单位侧阻力比土层高得多。由于该部分侧阻的剪切破坏发生于桩-岩界面(对坚硬完整岩体)或靠近桩侧表面的岩体中(对软质或风化破碎岩体)，主要表现为(a)岩体侧阻达到极限所需的相对位移比土体小得多；(b)在侧阻力的作用下完整基岩一般呈脆性破坏。表1给出部分岩体的极限侧阻所需位移的经验值。

表1 发挥极限侧阻对应的相对位移〔3〕

岩石名称破碎砂质粘土岩和细砂岩完整细砂岩完整石灰岩和花岗岩

s(mm) 4 3 ≤2

从表1中可以看出，在相对位移非常小的情况下，桩端嵌岩段的侧阻力就可充分发挥。所以在嵌岩桩承载力确定时，应充分考虑其承载作用。

嵌岩桩的最佳嵌岩深度为3倍桩径，超过3倍桩径时，承载力增长不大。因其具有较高的承载力，桩身最小配筋率应不少于1%，砼强度等级应不低于

C20。此外，成桩工艺对嵌岩的承载性能有重要影响。一般情况下，钻(冲)孔成桩过程中，孔底总会残留一部分沉渣形成可压缩性“软垫”，“软垫”的压缩增大了嵌岩桩桩体与岩(土)体的位移，使桩侧(桩身和嵌岩段)阻力得以充分发挥。增大了端阻充分发挥所需的极限位移。使嵌岩桩表现更多的摩擦桩性状。人工挖孔的嵌岩桩由于人工清底，在“干”作业情况一般无“软垫”现象，其承载性状只与地质条件和桩几何尺寸有关。

3.钻(冲)嵌岩桩的分类

通常嵌岩桩可按基岩岩性，覆盖层土性，桩长径比L/D和成桩工艺考虑其端承和摩擦特性。

符合下列条件之一的嵌岩桩可按端承桩计算：

1.桩端持力层在中风化硬质岩(如花岗岩)和微风化软质岩(如砂岩)中，且长径比L/D≤10冲钻孔桩和长径比L/D≤12的人工挖孔桩。

2.当长径比L/D比较大，而桩侧处于沿海厚层或巨厚层软土中(如淤泥)其承载力主要靠嵌岩段侧阻和端阻承担的桩。

符合下列条件之一的嵌岩桩应考虑其摩擦桩特性：

1.当L/D≥40，嵌岩桩端在设计荷载下，其承载作用很小，上部荷载主

要由桩侧摩阻承担，属于摩擦桩〔3〕。

2.对于L/D＞15-20的泥浆护壁冲钻孔嵌岩桩，无论是嵌入风化岩还是完整基岩中，其荷载传递具有一般摩擦桩的特性，即桩侧阻力先于端阻力发挥出来，桩端分担的荷载较小，属于摩擦桩〔3〕。

3.当混凝土桩的孔底沉碴厚度超过规范规定，因嵌岩桩存在“软垫”，桩的承载性状均成为摩擦桩或摩擦端承桩(当沉碴比较薄时)。

4.嵌岩桩承载力的确定

根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)，嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值，由桩周土总侧阻，嵌岩段总侧阻和总端阻三部分组成。

Quk＝Qsk+Qrk+Qpk

其中：Qsk＝uΣζsiqsikli 为土的总极限侧阻力标准值。

Qrk＝uζsfrchr 为嵌岩段总极限侧阻力标准值。

Qpk＝ζpfrcAp 为总极限端阻力标准值。

f1c为岩石饱和单轴抗压强度标准值。对桩端置于强风化岩中的嵌岩桩，由于强风化岩不能取样成型，其强度不能通过单轴抗压试验确定。强风化嵌岩段极限承载力可根据岩体的风化程度按砂土、碎石类土取值。

ζs、ζp--嵌岩段侧阻力和端阻力修正系数，与嵌岩段深径比hr/d有关。可按表2 选用

表2 嵌岩段侧阻和端阻修正系数详见〔2〕

嵌岩深径比hr/d 0.0 0.5 1 2 3 4 ≥5 侧阻修正系数ζs 0.000 0.025 0.055 0.070 0.065 0.062 0.050 端阻修正系数ζp 0.500 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000

对于端承的嵌岩桩，不计承台-桩群-土的相互作用产生的群桩效应。其桩竖向承载力设计值R＝(Qrk+Qpk)/γp。

对于考虑摩擦性状的嵌岩桩群桩基础，由于桩端持力层为基岩，其沉降量与单桩相近，承台土阻力小到可忽略不计。侧阻端阻的群桩效应也可忽略不计，基桩竖向承载力设计值。

R＝Qsk/γs+(Qrk+Qpk)/γ p(γs、γp取值见规范)

5.工程实例

例1、某高层建筑两层地下室、工程地质情况及桩基设计参数见图1。

±0.000 ①杂填土 -1.800m ②淤泥qsk＝10KPa -16.000m ③粉质粘土qsk ＝35KPa -23.000m ④含(碎)卵石细粉土qsk＝55KPa -36.000m ⑤强风化花岗斑岩(土状)qsk＝60KPa -42.000m ⑥强风化花岗斑岩(碎石状)qsk＝70KPa

-46.0000m ⑦中风化花岗斑岩qsk＝120KPa qpk＝7500KPa

图1 工程地质情况(工程实例1)

该工程采用钻(冲)孔灌注桩，桩径Φ800，桩端持力层为中风化花岗斑岩，桩端进入中风化岩0.5米以上，桩顶标高-8.000米，实际桩长L＝38.5m，虽然中风化花岗岩基岩强度较高，但由于桩的长径比较大(L/D＝48)，因此应该考虑桩侧阻力，按端承摩擦桩计算，若按纯端承桩计算则基桩竖向承载力很低，与实际情况不符。

本工程桩周长u＝2.512m，桩端面积Ap＝0.5024m2

Qsk＝uΣqSIKLI＝2.512×(10×8+35×7+55×13+60×6+70×4+120×0.5) ＝4465kN

QPK＝qPKAP＝7500×0.5024＝3768kN

QUP＝QSK+QPK＝4465+3768＝8233kN

设计取单桩竖向极限承载力标准值QUK＝8200kN

单桩竖向承载力设计值R＝QSK/γS+(Qrk+Qpk)/γp＝4465/1.67+3

768/1.67＝4930kN设计取值R＝4900kN

桩基施工后，经静载试验，实际单桩竖向极限承载力标准值达到设计要求。

例2 某工程采用人工挖孔桩，工程地质情况及桩基设计参数见图2。

±0.000 ①杂填土 -1.050 ②残积(砂质)粘性土qSK＝10KPa -8.500 ③强风化花岗岩qSK＝55KPa qPK＝2500KPa -12.00 ④中风化花岗岩

图2 工程地质情况(工程实例2)

桩径Φ1000，桩端持力层为强风化花岗岩，桩端进入持力层1.5米，桩端直径D＝2000，桩长径比L/D＜10，且桩端持力层强度较高。故应按端承桩考虑。

ψP＝(0.8/D)1/3＝(0.8/2)1/3＝0.74

QPK＝ψPQPKAP＝0.74×2500×3.14＝5810kN。

设计取单桩竖向极限承载力标准值QUK＝Qpk＝5800kN

单桩竖向承载力设计值R＝QPK/γP＝5800/1.65＝3515kN设计取值R＝3500kN，施工后，经静载试验，其单桩竖向极限承载力标准值达到设计要求。

6.结论

嵌岩桩根据其不同工程地质条件，桩几何尺寸和成桩工艺，可表现为端承及摩擦两种不同的承载性状，不应将嵌岩桩一概视为端承桩。在工程设计中应根据实际情况，具体判定嵌岩桩的承载类型，正确估算其单桩承载力。另外在具体工程实践中应考虑桩身强度等因素。综合确定嵌岩桩单桩承载力的取值。

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。

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，

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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

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

授课：XXX

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

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

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