岩溶地区桩基承载力试验检测与分析
岩溶地区桩基工程的岩土工程勘察分析与探讨

岩溶地区桩基工程的岩土工程勘察分析与探讨作者:徐青来源:《砖瓦世界·下半月》2019年第06期摘要:溶岩发育地区对工程建设影响较大,可通过适当的基础形式及地基处理方式消除其不良影响,一般采用嵌岩桩基方案。
可根据拟建场地的岩土特征及分层,进行桩基持力层比选,并进行岩溶地基评价,验算溶洞顶板的抗冲切承载力,同时需考虑成桩可行性。
关键词:岩溶地区,桩基工程,岩土工程勘察岩溶地区由于长时间的岩溶作用导致岩石表面有很多的溶沟溶槽,岩石上面有很多的由于湿热条件下形成的红黏土。
其中包含有可溶性岩层,如碳酸类岩层、硫酸类岩层和卤素类岩层等,这些岩层受水的化学溶蚀和物理侵蚀作用而形成洞穴沟槽、空隙以及被切割成各种形态的岩体。
溶沟溶槽的很多表面都是凹凸不平的,一般都是红黏土填充其中,导致一般条件下不能够形成良好的建筑物地基基礎,溶岩发育地区对工程建设影响较大。
岩溶地区的工程建设一般可采用桩基工程,嵌岩桩方案,当桩身范围内岩溶发育,往往存在成孔质量不稳定、浇注时混凝土大量流失等风险,当桩端范围内遇溶洞时,使得桩基对竖向变形极为敏感,一旦出现过量变形,将直接影响桩端岩溶顶板厚度的稳定性,情况严重时可能导致溶洞塌陷,对整个工程建设产生致命危害。
一、拟建场地简介拟建场地位于贵阳构造溶蚀盆地东缘,根据地层岩性、地质构造及塑形营力性质等因素,区内地貌类型可分为溶蚀地貌、溶蚀—侵蚀地貌两大成因类型,其中,溶蚀地貌类型占主导地位。
拟建场地地貌类型属溶蚀峰丛谷地地貌,现状为斜坡沟谷地段,地面标高1100m左右,地势总体两端高、中间低,有一定起伏。
根据区域地质资料及实地工程地质测绘,拟建场地位于扬子准地台黔中腹地贵阳复杂构造变形区,具体位置为贵阳向斜轴部北端东侧,地质构造较复杂。
贵阳地区以碳酸盐岩为主,次为碎屑岩,第四系覆盖层一般较薄,下伏侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系等地层,岩性以灰岩、白云岩为主,次为泥质灰岩、泥质白云岩、砂岩、泥岩、页岩等。
桩基与岩石基础承载力试验

桩基与岩石基础承载力试验桩基和岩石基础的承载力试验是工程建设中至关重要的一项工作。
通过准确地评估和测试试验结果,可以有效地确定基础的承载容量,为工程的安全和稳定提供依据。
本文将介绍桩基与岩石基础承载力试验的目的、方法、步骤以及试验结果的分析和评估。
一、试验目的桩基与岩石基础承载力试验的主要目的是评估基础的承载能力,确保基础的安全和可靠性。
通过试验,可以获得以下信息:1. 桩基试验:确定单桩的承载力,了解桩身的沉降性能,评估桩基的稳定性。
2. 岩石基础试验:获取岩石基础的强度和稳定性指标,判断岩石基础的可靠性。
二、试验方法在进行桩基与岩石基础承载力试验时,一般会采用以下方法:1. 桩基试验:常用的试验方法有静载试验和动载试验。
- 静载试验:通过施加不同的荷载到待测桩上,测量桩身的变形和荷载响应,从而评估单桩的承载能力。
- 动载试验:采用冲击荷载或震荡荷载作用于桩身,通过对桩身振动特性的分析,评估桩基的承载能力。
2. 岩石基础试验:常用的试验方法有岩石取样分析、岩芯强度试验和预应力锚固试验。
- 岩石取样分析:通过取样分析,了解岩石的物理和力学性质。
- 岩芯强度试验:将岩芯样本放置在试验设备上进行拉伸、压缩或剪切等试验,获得岩石的强度参数。
- 预应力锚固试验:通过施加预应力荷载到预埋锚杆上,测量锚杆的变形和荷载响应,评估岩石基础的稳定性和承载能力。
三、试验步骤进行桩基与岩石基础承载力试验的步骤一般如下:1. 取样准备:对于桩基试验,需要对待测桩进行钻孔取样,并进行标记和编号。
对于岩石基础试验,需要进行岩芯的取样和标记。
2. 试验装置搭建:根据试验方法的不同,搭建适当的试验装置,包括荷载施加设备、测量仪器和数据采集系统。
3. 试验操作:按照试验方案,进行试验操作。
对于桩基试验,施加逐渐增加的荷载到待测桩上,并及时记录和采集数据。
对于岩石基础试验,按照试验方案进行岩石样本的加载和测试,并记录数据。
4. 数据分析与评估:对试验获得的数据进行分析和处理,计算承载力指标,评估基础的稳定性和安全性。
岩溶地区地基基础的应用分析

岩溶地区地基基础的应用分析文章介绍了岩溶地质概况、形态及形成原因,针对岩在溶地区地质情况探查及其施工应注意的问题展开探讨,阐释了岩溶地区主要地基处理原则地基基础处理的比选方法。
标签:岩溶溶洞地基基础冲孔灌注桩沉渣灌浆1岩溶概况、形态及形成原因我国岩溶地貌分布比较广。
主要分布在广西、贵州、云南东部和广东大部区域,面积约90~130万平方公里。
深圳市龙岗区中心城位于广东省南部,属于岩溶发育活跃区域。
岩溶地貌又称喀斯特地貌。
它的形成是具有溶蚀力的地下水对可溶性岩石进行溶蚀长期作用所形成的,岩溶地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区,约占地球总面积的10%。
可溶性岩石有三类:①碳酸盐类岩石;②硫酸盐类岩石;③卤盐类岩石,其中我国以碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)为主。
同时伴有土洞,土洞是岩溶作用的产物。
岩溶主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等,是岩溶发育过程中形成。
岩溶发育是缓慢和持续的,但在建筑物使用年限内可认为是不变的。
2岩溶地区地质情况探查及其施工问题结合我区自二〇〇五年以来工程建设情况,总结并加以分析,认为勘察设计阶段应着重解决基础选型问题。
工程地质勘察的目的是为设计和施工提供工程地质依据。
但在岩溶地区岩石面高低起伏变化大,岩石面无连续性和规律性,表层岩层往往十分脆弱。
普通的地质勘探难度大,很难反映场地的岩溶情况,常常无法完全满足设计要求,通常在施工过程中还要对场地环境进行复查(施工超前钻),给地基处理及基础选型方案的选择带来很大难度。
结合利用传统钻探孔,将部分孔加深作为电磁坡发射及接收井,即可实现由点到面(剖面)的探查成果,也就是我们通常所说的地质雷达。
由于岩溶的形态和特点岩溶地区工程实践中经常遇到下面的情况:1、钻探或冲(钻)孔桩作业时,发生漏浆、漏水、塌孔、卡钻、埋钻、掉钻、偏孔;2、同一承台,桩长相差甚大,数米到十余米;3、地质钻孔见岩与钻(冲)桩见岩不一致;4、出现超长桩;5、冲、钻孔桩出现涌水、涌砂、冲锤掉入土洞;6、地面塌陷,相邻建筑出现不均匀沉降导致墙体开裂而影响使用;7、同桩抽芯,几个钻孔芯样完全不同;8、桩底沉渣等现象。
岩溶地区桩基竖向承载力的研究

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图 1 桩基岩层剖面( 单位 : m)
采用 自 平衡测试方法嘲 进行测试 ,原理见图 2 。 实验时 .从桩顶通过高压油管对荷载箱内腔施加
压力 .箱 顶与箱底被推开 ,产生 向上与向下 的推 力 ,从而调动桩周土的侧阻力 与端 阻力来维持 加 载 。荷载箱产生 的荷载沿桩身轴 向传递 .假设桩 身结构完好 ,通过量测预先埋设在桩体内的应 变 计 ,可以实测到各应变计在每级荷载作用下所得 的应变 .由此可得到各级荷 载作用下各桩截面的 桩身轴力 值及轴力 、摩阻 力随荷载和深度变化的 传递规律。
将导致 岩 土体 的整体 强度 降低 。
板极限荷载位移 曲线 。 室内实验尽管花费少 。操作简单方便 ,但难 以准确描述溶洞特性对桩基承载力 的影响 ,且溶 洞顶板一般为非完整的矩形板 ,因此在没有实测
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模 型 进行 模 拟 实 验 的方 案 ,应 用 相 似原 理 和桩 体
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与溶洞顶板 的作用原理 ,推导 了模 型与原型 的转 换关系 :通过正交实验 .用相似材料对岩溶地区 的灰岩岩体特性进行模拟 。并选择一个配方 55 5 ( 、水泥 、石膏的质量 比为 5 .0 )作为模拟 砂 :5 . 0 :5 顶板的模拟材料配方 ( 主要指标见表 1。 )
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第 1 期 1
龚成 中,何春林 :岩溶地 区桩基 竖向承栽力的研 究
・ 3・ 9
加强岩溶桩基承载特性 研究 ,具有 较大的经济 、 技术价值和重要的理论 、现实意义 。
桩基础施工中承载力检测问题分析

桩基础施工中承载力检测问题分析摘要:桩基础施工程序繁琐、技术要求高、施工难度大,容易出现质量问题。
本文主要介绍了桩基承载力检测的方法,并对一些桩基承载力检测中一些试验方法和常见问题进行了分析。
关键词:桩基;承载力;检测Abstract: The construction of pile foundation of cumbersome procedures, high technical requirements, construction difficulty is big, easy to appear quality problem. This paper mainly introduces the method for the detection of pile foundation bearing capacity, bearing capacity of pile foundation detection and some test methods and common problems were analyzed.Key words: pile foundation; bearing capacity; test中图分类号:TU47桩基础通常在地下或水下,属隐蔽工程。
桩基础工程的质量直接关系到整个建筑物的安危。
桩基础施工程序繁琐、技术要求高、施工难度大,容易出现质量问题。
因此,桩基础工程的试验和质量检验尤为重要,设计前、施工中和施工后都要进行必要的试验和检验。
随着我国基本建设的迅猛发展,以及桩基础的大量应用,从事桩基础工程检测的队伍必将日益壮大。
随着科学技术的发展,桩基工程检测技术也在不断更新和提高。
本文主要分析桩基承载力检测的方法、常见问题及对策。
一、桩基承载力检测技术和方法桩的现场静载试验是国际上公认获得单桩竖向抗压、抗拔以及水平向承载力的最为可靠的方法。
它可获取桩基设计所必需的计算参数,为设计提供合理的单桩承载力,对桩型和桩端持力层进行比较和选择,充分发挥地基抗力与桩身结构强度,使二者匹配,以求得到最佳技术经济效果【1】。
岩溶地区桩基承载力力学模型分析

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式中: 一作用在 桩底 的竖 向荷载 ; 一硬持力 J P Q
层抗 剪 能 力 ;一 硬 持 力层 厚 度 ;一 剪 切 柱 面周 长 ; L
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硬挣力层抗剪强度。 桩端基岩存在溶洞时, 除了可能发生冲切破坏,
摘
要
从顶板 的稳定性角 度出发 , 运用力 学分 析方法 , 对单一溶 洞存在 时桩基 承载力 的确 定进行 了分 析 。根据不 同的约束条件 , 可把顶 板分别模拟成梁 、 、 拱 板模型等 , 计算 每一种情况下桩基荷 分别 载, 取其最小值 作为桩基的最大容许荷载。为单 一溶洞结构力学分析方法提供 了编写 流程 。
2 3 拱 模型 .
计算模型通常是将持力岩层视为一 刚性底板 , 其上作用一垂直桩端荷载 , 此时底板可能出现冲切 、 剪切和弯拉破坏等( 2 。 图 ) 在桩基础设计中, 当岩溶区桥梁桩基 , 桩端基岩 下存在溶洞时 , 验算基岩 的抗 冲切强度。计算方 需
法 如下 :
该模型适用于覆岩较厚 、 埋深较大的溶洞 , 此时 在溶洞上覆岩层 中能形成稳定 的压力拱 。 当顶板岩体稳定时 , 可看成为二铰拱 , 二铰拱为
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若还有平行短径方向裂隙, 甚至已延伸至跨中, 可视为简支梁或悬臂梁考虑。 计算出最大正弯矩和最大负弯矩 以后 , 再用下 式验算 :
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岩土工程中的桩基检测与质量评定

岩土工程中的桩基检测与质量评定桩基作为岩土工程中的重要组成部分,承担着承载荷载和传递荷载的作用。
而桩基的质量直接影响工程的安全和稳定性。
因此,在岩土工程中,桩基的检测和质量评定显得尤为重要。
本文将就桩基检测的方法和桩基质量的评定标准进行探讨。
一、桩基检测方法1. 静载试验静载试验是桩基检测中最为常见和可靠的方法之一。
通过对桩基施加静载,测量荷载和位移之间的关系,来评定桩基的承载能力。
在进行静载试验时,需要选择适当的加载方式和测量仪器,确保试验结果的准确性。
2. 动力触探法动力触探法是一种通过检测钻杆在桩底击打时反弹的情况,来判断桩基质量的方法。
根据击打反弹的情况,可以初步评定桩基的桩长和质量。
尽管动力触探法存在一定的主观性,但其操作简便、成本较低,适用于一些不太复杂的桩基检测。
3. 高应变动态观测法高应变动态观测法是近年来较新的一种桩基检测方法。
通过在桩基周围埋设高应变测点,利用测点所检测到的变形信息,来评定桩基的质量和稳定性。
高应变动态观测法检测结果的可靠性较高,可以及时发现桩基的问题,为工程提供高质量的保障。
二、桩基质量评定标准1. 承载能力桩基的承载能力是评定桩基质量的最重要指标之一。
国内外通用的评定标准有极限承载力法、安全系数法和可靠度法。
极限承载力法是根据桩基的变形和稳定性情况,评估其能够承受的最大荷载;安全系数法是在工程设计中,按照一定的安全系数选定桩基的承载能力;可靠度法是考虑到工程环境的不确定性因素,综合分析桩基的可靠性和相应的风险。
2. 超载能力超载能力是指桩基在超过设计荷载下的变形和破坏性能。
在岩土工程中,只有保证桩基的超载能力足够强,才能应对可能发生的突发荷载,提高工程的抗震和安全性能。
3. 防止沉降桩基在使用过程中,可能会出现沉降问题,极端情况下甚至会导致工程的结构破坏。
因此,桩基质量评定中需要考虑桩基的沉降性能。
评定桩基的沉降性能可以通过模拟实验、现场检测和数值模拟等方法进行。
石灰岩溶洞地区桩基工程检测成果分析

1岩溶地区工程地质特征
1 . 1软 件 与 地 下 水
检测结果显示试桩极限承载力 没有太大的差别 , 没有达到扩底 岩层具有 的抗压 破坏 强度 , 仅相当于砼强度等级C 2 5 和桩径大约 为 8 0 0 毫米 的装抗压强度。 事实表明试桩都能够获得极限承载力 , 且 桩 已经被破坏 , 充分 的表 明了桩扩地不能发挥 自身作用 。 该 形式扩 底 桩底部一旦扩大 , 则很难在扩底施 工过程 中对侧 面岩层扩大端进行 支护。 此 土体 自重偏 大 , 含水 丰富, 且土质软弱 , 致使扩底处 出现塌 陷, 通过对桩基 工程检 测结果进行分析研究可知 , 需要使楼层 减少 至十层 , 并通过硬塑黏土层承担一些力 , 再使桩承 台面积增加 , 加厚 底板 , 从 而使底 板配筋增加来对上层建筑 荷载有效的增加 。 设计 人 员在对桩基工程进行设计 时, 需要充分 的对工程地质特征和施工难 度进 行考虑 , 并对成桩手段 以及桩施 工构造图进行调 整。 2 . 2岩基 面起伏 不 平 对 桩承 载 力产 生 的影 响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
岩溶地 区基岩表面 , 往往会分布一层厚度有差异 的软 土层 , 其 软土层往往为软塑一 一 流塑的状态 。 其具 备的地质特征差 、 天然含水 量大 以及承载力低等特征是导致建筑物沉降不均匀的重要 因素 。 软 土的形成一般是通过地下水 的顶托土层 , 慢慢的渗入 到表 面土层所 形成 的 , 它的厚度 主要 是受地 下水位以及基岩面起伏 的控 制, 大概 为三 到五 迷之间 。 承压水 顶托土层将会形成一种特殊 的浮 托力 。 一 旦地下水位下降 , 其浮托力 就会 减小 , 导致土层 固结并压缩变形 , 从 而使工程地质 特征被改变 。 1 . 2岩 基 面起 伏 不平 因为 受气候温度因素的影响, 而地下水和地 下水也对石灰岩表 面有着严重的腐 蚀 , 所以致使基岩面呈现犬牙交错和参差不齐 的形 态。 基岩面起伏不平 , 其存在的高差大多在一米到五米之间 , 而局部 地段的高差则能够达 到二十米 , 从而为处理地基 的过程带来很多的 困难 。 1 . 3浅 层 溶 洞
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对称布 置 。 测点 编号 1 4 应变 测量测 点桩径对称 布置 , ~: 测点编号 9 一 l 编号 5 8号位移测点用来检测基准梁的变位。 2 ~ 23 试 验荷 载分 级 _ 按照规范要求采用分级加 载 . 荷载传递均匀 、 冲击 , 荷 保证 无 每级 载达到相对稳定后 . 再施加下一级荷载。 根据试验观测的需要及加载条件 , 确定试验的加载荷载分 9 级进 行加载 . 试验的荷 载加 载分级 如下 :
21 加载方案及仪器设备 . 考 虑到试验荷 载 、 试验 时间和试验现场 工作环境等 因素 , 采用 堆 重平台装置。堆重物总重量 不小于预定荷 载(0 0 N . 60 k )堆重材料采用 工地存 放的钢 筋 堆 重平台由槽钢 拼装 而成 , 周围用槽钢焊接成 防护 垛 堆 重平台与钢筋 总质量 60 k . 80 N 满足试验荷载要求。通过静载试
交桥基桩静载 试验为倒 . 着重分析静 载试 验的设 计 , 为以后类似的静 载试 验提供 一些参考。
【 关键词 】 溶洞 ; 静载试验 ; 设计方案
St tc Loa s i t l un to o K a s g o a i d Te t o l he Pi Fo da n n r tRe i n e i 纾 NG i g ng Zh - a
科技信息
0公路 与管理 0
S IN E&T C NO O CE C E H L GYIF R TO N O MA I N
21 0 2年
第 3期
岩溶地区桩基承载力试验检测与分析
王 志 刚
( 平顶 山市公 路 管理 局 河 南 平顶 山
【 摘
47 3) 6 0 6
要】 对不良地质条件 下的基桩进行静载 试验 , 了解基桩 的实际工作 状态和承载能力, 得到 直接 可靠的应 力应变数据 。 本文以某互通 立
tef tr i lrt h ttcla e tb s nt eItrh n epl ttcla et h uu esmi ot esai o d ts aeo h nec a g i sai o dts a e
【 e od]as S t a s D s n g ce e K y rsK r ;til dt t ei i hm w t aco e ; g n s
加 载 时测 读 桩 沉 降量 采 用 以下 时 间 间 隔 :ri、5 i 、0 i 、 0 n 1m n 3 m n a 4 m n 6 m n 累计 l 后 , 5 i、0 i , h 每隔 3 r n 0 i 测读一 次。卸载 时, a 每隔 1 m n 5i 测读一次 , 读两 次后 , 隔半 小时读一次 , 即可进行下一 级荷载卸除 , 全 部卸载后 , 3 ~ h 隔 h 4 后读一次 。 在每级荷载作用下 . 桩的沉降量在每小时 内小于 01 m或者虽稍 . m 大于 01 m. . m 但连续观 测的半小时沉 降量 , 平均 沉降速率 呈现递减 趋
1 工 程 概 况 河南省 ¥ 4 庙洪线改建工程某互通式公路立交 桥上部结构为现 22 浇混凝土连续箱梁 下部结构为二柱式墩 , 肋式 台, 钻孔灌注桩基础 。 地 质钻探表 明 .— 5号桩之 间桩身通 过的土层 或桩底有 较多 小 31 型溶洞存在 为保证桥梁桩基 的承载力 满足要求 , 确保桥梁安全 , 决定 对地质状 况最差的 4 号墩 2 号桩 ( 该桩设 计孔深 下 l m处存 在溶洞 ) 进行静 载试验 . 以检验该桩在试验荷载 ( 于设计荷 载 2 %) 高 O 作用下 的 工作状 况 . 以该桩 实验 结果作 为该桥其它桩受力 性能 的参 考 , 以便评 价该桥其 它桩受 力状 况。
验检验该桩在 60 k 00 N荷载下的工作状况。但 是由于现场加载条件及 势 . 即认为该级荷载的沉降 已基本稳定 。 配重荷载所 限. 法加载到设计 承载力 (0 0 N 的 2 以上 , 基的 无 50k ) 倍 桩 极限 承载 力和允 许 承载力 均无 法 准确确 定 ,故 只对设计 承 载力 的 3 试 验 结 果 及 分 析
0 —坩 .5P 1 — .0 3 P— .5 4 P— .0 6 P—叼 .5 7 P— 9 P—} .P— .P— O.0 1O ÷1 1
12 .P
卸载顺序与加载顺序相反 , 但分级相应 减少 , 卸载 .P 9 6 + .P
2 静 载试 验
sa i o d t s o h ie i t e a v r e g oo i a o d to s Th ril a a y e h e i n o t tc l a e ta d p o i e o e e e c o t t l a e t n t e p l n h d e s e l g c lc n i n 。 c i e a t e n l z d t e d sg fsa i o d t s n r v d d s me r fr n e f r c
( i g i g h n Hi wa miita o . ig i g h n He a , 7 3 ) Pn dn sa g h yAd n sr t n P n dn s a n n4 0 6 i 6
【 bt c] nesne fh c a wr i er gcpcy fh a n ee e ic adri l sessa a yt A s athudraddo t at l o o p eban aai est adr i dad et n ea e t s t i dt b e r t e u k f l i tot te cv r lb r — rn a h