风化花岗岩地区应用嵌岩桩承载力的研究

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嵌岩灌注桩承载力的探讨

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但是．由于人们对嵌岩灌注桩的承载机理和
荷载传递特性以及上覆土层情况认识不足．因而
片面强调了嵌岩．增大嵌岩深度。甚至在基岩上采
ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｃｋｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｓ；ｐｉｌｅｓｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｐｉｌｅｅｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｆｉｒｃｔｉｏｎｐｉｌｅ；ｅｎｄｂｅａｒｉｎｇｐｉｌｅ
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０引言

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。

大直径深长嵌岩桩承载机理研究与应用

大直径深长嵌岩桩承载机理研究与应用
大直径深长嵌岩桩是一种常用的基础工程施工方法，其具有承载能力强、适用范围广、施工便捷等优点，被广泛应用于各类大型土木工程中。

该桩的承载机理研究与应用主要包括以下几个方面：
1. 桩身承载机理研究：大直径深长嵌岩桩的承载力主要通过桩身与岩石之间的摩擦力和侧阻力来传递。

因此，研究桩身与岩石之间的界面摩擦特性和侧阻力分布规律，对于合理设计和施工具有重要意义。

2. 桩顶承载机理研究：大直径深长嵌岩桩的顶端承载力主要通过桩顶与上部结构之间的传力机制来传递。

研究桩顶与上部结构之间的力学特性，对于准确评估桩顶承载力和选择合适的传力方式具有重要意义。

3. 桩身与岩石界面的粘结性研究：大直径深长嵌岩桩的承载力主要依赖于桩身与岩石之间的摩擦力。

因此，研究桩身与岩石界面的粘结性能，对于准确评估桩身与岩石之间的摩擦力和侧阻力具有重要意义。

4. 桩身与土层之间的相互作用研究：大直径深长嵌岩桩在施工过程中，常常与土层相互作用。

研究桩身与土层之间的相互作用力学特性，对于准确评估桩身的承载力和土层的变形特性具有重要意义。

综上所述，大直径深长嵌岩桩的承载机理研究与应用对于合理
设计和施工具有重要意义，并且还可以为相关工程的安全运行和经济效益提供技术支持。

嵌岩桩承载力分析计算

嵌岩桩承载力分析计算嵌岩桩是一种常见的地基处理方法，用于增加土壤的承载力和稳定性。

在工程实践中，嵌岩桩的承载力分析计算是非常重要的，它可以帮助工程师确定嵌岩桩的尺寸和数量，以确保其在实际工程中能够发挥预期的作用。

本文将介绍嵌岩桩的承载力分析计算方法，并以一个实际工程案例为例进行详细说明。

一、嵌岩桩的承载力嵌岩桩是一种通过将桩嵌入坚硬的岩石中来提高桩基承载力的方法。

在进行嵌岩桩承载力分析计算之前，首先需要了解嵌岩桩的承载机制。

嵌岩桩的承载力主要包括桩端摩阻力、桩侧摩阻力和桩身抗压强度等几个方面。

1. 桩端摩阻力嵌岩桩的桩端摩阻力是指桩端与岩石之间的摩擦力，它是嵌岩桩承载力的主要组成部分。

桩端摩阻力的大小取决于桩端与岩石之间的摩擦系数和桩端的有效面积，通常可以通过下面的公式进行计算：Qb = Kb * Ab * σbQb为桩端摩阻力，Kb为桩端摩阻系数，Ab为桩端的有效摩擦面积，σb为岩石的有效抗压强度。

3. 桩身抗压强度嵌岩桩的承载力还受到桩身抗压强度的限制，通常可以通过下面的公式进行计算：Qc为桩身抗压承载力，Ac为桩身的截面积，σc为岩石的允许抗压强度。

以上三个部分组成了嵌岩桩的总承载力，通过合理地计算和设计，可以确保嵌岩桩在实际工程中能够安全可靠地发挥作用。

进行嵌岩桩承载力分析计算时，通常需要按照以下步骤进行：1. 确定岩石的力学性质首先需要对岩石的力学性质进行详细的调查和分析，包括岩石的抗压强度、抗剪强度以及岩石中可能存在的裂缝和夹层等情况。

这些参数将直接影响到嵌岩桩的承载力。

2. 确定桩的形式和尺寸根据实际工程的要求，确定嵌岩桩的形式和尺寸，包括桩端形式、截面形状和尺寸等。

这些参数将直接影响到桩端摩阻力和桩侧摩阻力的大小。

根据桩端与岩石之间的摩擦系数和桩端的有效面积，计算桩端摩阻力。

通常可以通过有限元分析、现场试验或经验公式来确定桩端摩阻系数和有效摩擦面积。

6. 综合计算嵌岩桩的总承载力将桩端摩阻力、桩侧摩阻力和桩身抗压承载力综合起来，得到嵌岩桩的总承载力。

嵌岩桩的水平承载力计算方法研究的现状

嵌岩桩的水平承载力计算方法研究的现状嵌岩桩是一种常用的地基处理方法，广泛应用于土质地基和岩质地基的处理中。

水平承载力计算是嵌岩桩设计的重要组成部分，对确保桩的稳定性和安全性具有重要意义。

下面将对嵌岩桩水平承载力计算方法的研究现状进行详细分析。

目前，嵌岩桩水平承载力计算方法研究主要有以下几个方向：1.基于土力学原理的计算方法土力学方法是最早也是最常用的嵌岩桩水平承载力计算方法。

这种方法依据土壤和岩石力学特性，利用桩体侧面摩擦力和端部承载力的概念，通过建立理论模型和应力平衡方程进行计算。

流行的土力学计算方法包括搁置法、曲线法、切割法等。

这些方法通常基于理论假设和经验公式，对桩中土石力学参数进行评估，并得出水平承载力。

2.基于数值模拟的计算方法随着计算机技术的发展，数值模拟成为了嵌岩桩水平承载力计算的重要手段之一、数值方法通过建立桩土相互作用的有限元模型，模拟桩身周围土石体的变形和应力分布情况，进而计算出水平承载力。

该方法可以更加精确地考虑桩土相互作用的复杂性，但需要输入准确的土石性质参数和边界条件，且计算过程较为耗时。

3.基于统计学的计算方法统计学方法是近年来嵌岩桩水平承载力计算方法的一个新兴方向。

这种方法通过收集大量实测数据，建立统计模型，对嵌岩桩水平承载力进行预测。

统计学方法充分考虑不确定性和随机性，可以提供较为可靠的桩水平承载力计算结果。

然而，统计学方法对大量实测数据的依赖性较高，需要充分的试验和数据支持。

总体来说，嵌岩桩的水平承载力计算方法研究已经取得了一定的进展，但仍存在以下问题：1.对复杂边界条件和土石力学参数的处理不足。

实际工程中，桩基可能存在边坡、孔洞、岩缝等复杂边界条件，土石的力学特性也具有一定的不确定性。

当前的研究对这些因素的处理还不够充分，需要进一步深入研究。

2.对桩土相互作用过程的理解不足。

嵌岩桩的水平承载力主要依赖于桩体和土石体之间的相互作用。

目前尚缺乏对桩土相互作用过程的深入研究，加强对桩土相互作用过程的理解对嵌岩桩水平承载力计算方法的发展至关重要。

嵌岩桩轴向抗压承载力计算探讨

嵌岩桩轴向抗压承载力计算探讨□中交第四航务工程勘察设计院有限公司黄敏马小田摘要：通过工程实例分析，探讨中风化泥岩地区港口工程嵌岩桩轴向抗压承载力的计算方法。

关键词：中风化泥岩嵌岩桩抗压承载力计算随着港口工程建设发展的需要，港口码头工程逐渐向地质条件复杂区域延伸，本文针对中风化泥岩地区港口工程嵌岩桩轴向抗压承载力的计算进行探讨。

1 港工规程关于嵌岩桩轴向抗压承载力计算的规定《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》(JTJ 285-2000)[1]（下称“嵌岩桩规程”）规定：嵌岩桩桩端宜嵌入新鲜基岩或微风化岩中。

经论证后，也可嵌入中等风化岩中。

不做静载荷抗压试验的工程，其单桩轴向抗压承载力设计值，可按下式计算：cRrc pr rc s csiif if cd Af h f l qQ γξξμγξμ⋅⋅+⋅⋅⋅+∑⋅⋅⋅=21 （1）式中：Q cd 为单桩轴向抗压承载力设计值(kN)；1μ为覆盖层桩身周长(m)；2μ为嵌岩段桩身周长(m)；fi ξ为桩周第i 层土的侧阻力计算系数，当D ≤1.0 m 时，岩面上10 D 范围内的覆盖层取0.5~0.7，10 D 以上覆盖层取1；当D>1.0 m 时，岩面以上10 m 范围内的覆盖层取0.5~0.7，10 m 以上覆盖层取1；fi q 为单桩第i 层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)；i l 为桩身穿过第i 层土的长度(m)；f rc 为岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa)；A 为嵌岩段桩端面积(m 2) ；r h 为桩身嵌入基岩的深度(m)，当r h 超过5d 时r h 取5d ；cs γ为覆盖层单桩轴向受压承载力分项系数；预制桩取1.45~1.55，灌注桩取1.65；cR γ为嵌岩段单桩轴向受压承载力分项系数，取1.7~1.8；p s ξξ、分别为嵌岩段侧阻力和端阻力计算系数，按嵌岩桩规程表4.2.3采用。

2 东莞某码头工程嵌岩桩轴向抗压承载力计算 2.1工程区域地质概况根据钻探揭示，码头区上部为第四系沉积土层，自上而下可划分五大层，由于地质成因的复杂性，使土质在空间分布上变化较大，各大层又可划分为若干亚层；基底为第三系泥岩。

强风化花岗岩中嵌岩短桩承载特征原位试验与有限元分析

强风化花岗岩中嵌岩短桩承载特征原位试验与有限元分析白晓宇;张明义;朱磊;王永洪;王静静【摘要】The bearing behavior and load transfer mechanism of the rock-socketed short pile were studied by the experimental and FEM analysis of two case history of 11 single short piles in weathered rock foundation of Qingdao. The influences of aspect ratio (L/d), rock-socketed length (hr) and bedrock strength (Ep/Er) on bearing behaviors of rock-socketed short were discussed by FEM analysis of bearing characters of large-diameter rock-socketed short piles. The results show that the ultimate bearing capacity of rock-socketed short is higher, and settlement is smaller, which can be satisfied with engineering demands and has high security reserves. Moreover, the change of ultimate bearing capacity of single pile is not obvious with the increase of pile lengths, which proves that the 11 piles are of strong end bearing properties. The pile side friction peak decreases with the increase ofL/d; the pile top settlement increases with the increaseofL/d. Under different rock-socketed lengths, the attenuation law of axial force is consistent; the pile top settlement decreases with the increase ofhr, and the ratio of base resistances to the bearing capacities (Qp/Qu) decreases with the increase ofhr. The pile top settlement increases with the increase ofEp/Er,Qp/Qu increases with the increase of Ep/Er. The research results can provide references for rock-socketed short pile design in similar geological conditions.%通过对青岛地区风化岩地基2个工程11根短桩的原位测试及有限元模拟分析,研究嵌岩短桩的承载性状和荷载传递特征.对大直径嵌岩短桩的承载性状进行有限元模拟,探讨长径比、嵌岩深度及基岩强度对嵌岩短桩承载性能的影响.研究结果表明:风化岩地基中的嵌岩短桩极限承载力高,沉降小,能够满足工程需求并具有较高的安全储备;单桩极限承载力随着桩长的增加变化并不显著,表现出极强的端承性状.嵌岩段桩侧摩阻力峰值随长径比的增大逐渐减小,桩顶沉降随长径比增加而增大;不同的嵌岩深度下,桩身轴力衰减的规律基本相同,随嵌岩深度的增加,桩顶沉降逐渐减小,端阻力在承载力中所占比例(Qp/Qu)逐渐减小;桩顶沉降随桩岩刚度比(Ep/Er)的增加而逐渐增大,而端阻分担的荷载比随Ep/Er的减小逐渐增大.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)002【总页数】13页(P512-524)【关键词】强风化花岗岩;嵌岩短桩;极限承载力;承载性状;原位测试;有限元【作者】白晓宇;张明义;朱磊;王永洪;王静静【作者单位】青岛理工大学土木工程学院,山东青岛,266033;青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心,山东青岛,266033;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛,266033;青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心,山东青岛,266033;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛,266033;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛,266033;中国建筑第八工程局有限公司青岛分公司,山东青岛,266000【正文语种】中文【中图分类】TU473.1花岗岩、花岗斑岩在青岛分布十分广泛，与其他地区的花岗岩相比，表现出风化程度差异大、局部起伏变化大、埋藏深度变化大、完整性好及承载力高等特性。

关于嵌岩桩桩端承载力取值问题探讨

-2-

的有关规定执行。最大试验荷载为设计值的 2 倍，试验结果数据见表 2。
表 2 岩基载荷试验成果表
试验桩号
最大试验荷载
kPa
最大试验荷载对应的沉降量
mm
比例界限对应的荷载
kPa
比例界限对应的沉降量
mm
极限荷载 kPa
承载力特征值 kPa
s(mm) s(mm)
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）岩石地基承载力特征值按下列计算：
f a = ψ r f rk
（6）
式中 f a 为修正后岩石地基承载力特征值；ψ r 为折减系数，较完整岩石可取 0.2～0.5，本
文取 0.2。由式（6）计算得出 f a =7.54MPa。
3、现场岩基载荷试验
2）室内分析结果最后取决于折减系数的取值。分析时考虑到试验压力及岩体中裂隙、节理为任意方向的影响，折减系数取 0.2，若考虑到岩体结构及岩石的真实应力状态，折减
系数提高一点取 0.22，修正后岩石地基承载力特征值 f a =8.30MPa，可以满足设计要求。 4.2 现场载荷试验
现场试验加载至最大试验荷载时，岩体并没有产生破坏，鉴于设备条件及时间等因素，征求监理的同意，结束了试验。试验结论只能是极限承载力大于某值，而实际极限承载力并没有得到。

关于嵌岩桩桩端承载力取值问题探讨
贾瑞杰1，於法明2
1中南大学勘察与基础工程研究所，410083 2广州市建筑科学研究院，510440
E-mail：jiaruijiewangju@
摘要：按照现行规范进行嵌岩桩设计时，设计承载力取值往往不能反应持力层的真实情况，本文通过室内岩石单轴抗压试验和现场岩基载荷试验，对嵌岩桩桩端承载力取值问题做了一些讨论，供设计人员参考。关键词：嵌岩桩，承载力，单轴抗压试验，载荷试验

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ｄｇｅ．ｅｈｉｎｏｋｗａｔｄｅｏｐｅ．ＡｃｏｄｎＯｔｅｒｌｔｏｓｉｅｗｅｎｔｅｐｌ ’ ｅｒｎａａｉｔｎｈｅｒｅＴｈｎｔｅｐｌａｄｒｃｓｓｕｉｄｃｕｌｄｅｃｒｉｇｔｈｅａｉｎｈｐｂｔｅｈｉＳｂａｉｇｃｐｂｌｙａｄｔｅｅｉｒｃ ’ ａｈｒｎｅｒｅｈｏｍｕａｒｏ．ｏｋＳｗｅｔｅｉｇｄｇｅ，ｔｅｆｒｌｓｗｅｅｇｔ
摘
要：运用现代岩体结构控制理论，不同风化程度的花岗岩体进行垂直量化划分，对把桩岩耦合一体进行研究。通过系统分析，
风化度承载力文献标识码：Ａ文章编号：０４６３（０００－０５－０１０－１５２１）９０７３
建立了嵌岩桩承载力与岩体风化度和桩身强度的关系。
关键词：岩桩嵌中图分类号：Ｕ４３１１Ｔ７．
Ａｐｌａｉｎｓｕｙｏｈｅｒｎａａｉｔｆｒｓｒｉｅｌｈｒａｏａｈｒｄｇａｉｐｉｔｔｄｎｔｅｂａｉｇｃｐｂｌｙｏｅｔａｎｄｉｉｔｅａｅｆｗｅｔｅｅｒｎｔｃｏｉｅｎｅ
２岩体风化程度的垂直量化划分
对一定的风化岩体，同一层中表现出来风化特征是基本在相似的，而各层之间则多呈渐变关系，也有呈突变关系。并不是所有的风化岩层均能满足建筑要求，而是要根据建筑物的特征选择与其相适应的风化岩层做为基础持力层，与缩短工这期、降低投资是密切相关的。因此在实践中详细研究各风化岩层的特征，尤其对嵌岩桩，具有重要的实际意义。根据花岗岩岩体风化垂直分带的方法和原则，结合了大量
２１第９００年期总第１７４期
福
建
建
筑
Ｎｏ・２０９０１
ＦｊｎＡｒｈｔｃｕｅ＆Ｃｎｔｕｔｎｕｉｃｉｔｒａｅｏｓｒｃｉｏ
风化花岗岩地区应用嵌岩桩承载力的研究
陈桂忠（门地质工程勘察院厦３１０）６０８
ＫｅｗｏｄＲｅｔａｎｄｐｌＷｅｔｅｉｇｄｇｅＢａｉｇｃｐｂｌｙｙｒｓ：ｓｒｉｅｉｅａｈｒｅｒｅｎｅｒａａｉｔｎｉ
１概
述
且将对减少工程投资，缩短工程周期，增加经济、社会效益具有
非常大的实际意义。笔者通过多年的研究，大量工程实践基在础上，出如下成果。得
对中、微风化岩桩基承载力则与岩石饱和单轴抗压强度和嵌岩
深径比ｈ／关；建筑地基基础设计规范３Ｊ５Ｏ７０２ｄ有《（ＢＯＯ～２０）
对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，可根据室
内饱和单轴抗压强度折减计算，破碎、破碎的岩石地基承对极
载力特征值，可根据地区经验取值，地区经验时，无可根据平板
载荷试验确定。
பைடு நூலகம்
在工程实践中，比这两种方法不难发现，对同一个场地的同一岩层按桩基技术规范计算出来的桩端极限承载力往往偏大，以致于设计部门不敢采用，而是在将之再乘以一个折减系数，而按地基基础设计规范计算出来中、风化岩桩基承载力微对较完整岩石偏高，对较破碎岩石偏低，因此面对这种问题，勘察、设计工作人员往往无所适从。
嵌岩灌注桩大量应用于建筑工程在我国仅是近二十年的事，对嵌岩桩的承载力问题一直在讨论和不断完善中，新修订后《建筑桩基技术规范ＪＪ４０８中对强风化岩桩基承载Ｇ９ —２０３力采用Ｎ６．３５重型圆锥动力触探击数为依据提供的经验值，
因此如何找到一种合适的综合评判方法建立与桩基承载
的工程实践资料，运用现代岩体结构控制理论（岩体结构控制论认为：岩体是由结构面和结构体组成，体的性质主要由岩岩
体的结构所决定，岩体的结构面特别是优势面对岩体的稳定性和岩体质量等起控制作用，岩体的风化在岩体结构方面就有所反映，并显现出特征）。对花岗岩风化程度进行量化划分。根据岩体结构控制理论的指导，引入风化度概念即岩体风化强度的百分数，将岩体的风化度分三个部分量化指标来表示：即岩体结构、结构面性质、结构体强度。针对嵌岩桩的特点，通过对花岗岩地区大量工程项目进行分析统计，得出风化度与岩体结
ＣｈｎＧｕｚｏｇｅｉｈｎ
（ｈｅｌｙｅｇｎｅｉｇｒｃｎａｓｎｅｉｓｉｔｉＸａｎ３１０）Ｔｅｇｏｏｎｉｅｒｅｏｎｉａｃｔｕｅｎｉｇｎｓｎｔｍｅ６０８
ＡｂｔａｔＡｐｌｄｒｏｋｓｒｃｕｅｃｎｒｌｔｅｒＯｖｒｉａｌｕｎｉｎｉｉｅｔｅｇａｉｏｋｗｉｉｅｅｔｗｅｔｅｉｇｓｒｃ：ｐｙｍｏｅｎｒｃｔｕｔｒｏｔｏｈｏｙｔｅｔｃｌｑａｔｙａｄｄｖｄｈｒｎｔｒｃｔｄｆｒｎａｈｒｎｙｆｅｈｆ