岩石地基工程
第7章 岩石地基工程
第7章岩石地基工程§7.1 概述所谓岩石地基，是指建筑物以岩体作为持力层的地基。
人们通常认为在土质地基上修建建筑物比在岩石地基上更具有挑战性，这是因为在大多数情况下，岩石相对于土体来说要坚硬很多，具有很高的强度以抵抗建筑物的荷载。
例如，完整的中等强度岩石的承载力就足以承受来自于摩天大楼或大型桥梁产生的荷载。
因此，国内外基础工程的关注重点一般都在土质地基上，对于岩石地基工程的研究相对来说就少得多，而且工程师们都倾向认为岩石地基上的基础不会存在沉降与失稳的问题。
然而，工程师们在实际工程中面对的岩石在大多数情况下都不是完整的岩块，而是具有各种不良地质结构面，包括各种断层、节理、裂隙及其填充物的复合体，称之为岩体。
同时岩体还可能包含有洞穴或经历过不同程度的风化作用，甚至非常破碎。
所有这些缺陷都有可能使表面上看起来有足够强度的岩石地基发生破坏，并导致灾难性的后果。
由此，我们可以总结出岩石地基工程的两大特征：第一，相对于土质地基，岩石地基可以承担大得多的外荷载；第二，岩石中各种缺陷的存在可能导致岩体强度远远小于完整岩块的强度。
岩体强度的变化范围很大，从小于5MPa到大于200MPa 都有。
当岩石强度较高时，一个基底面积很小的扩展基础就有可能满足承载力的要求。
然而，当岩石中包含有一条强度很低且方位较为特殊的裂隙时，地基就有可能发生滑动破坏，这生动地反映了岩石地基工程的两大特征。
由于岩石具有比土体更高的抗压、抗拉和抗剪强度，因此相对于土质地基，可以在岩石地基上修建更多类型的结构物，比如会产生倾斜荷载的大坝和拱桥，需要提供抗拔力的悬索桥，以及同时具有抗压和抗拉性能的嵌岩桩基础。
为了保证建筑物或构筑物的正常使用，对于支撑整个建筑荷载的岩石地基，设计中需要考虑以下三个方面的内容：(1)基岩体需要有足够的承载能力，以保证在上部建筑物荷载作用下不产生碎裂或蠕变破坏；(2)在外荷载作用下，由岩石的弹性应变和软弱夹层的非弹性压缩产生的岩石地基沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求；(3)确保由交错结构面形成的岩石块体在外荷载作用下不会发生滑动破坏，这种情况通常发生在高陡岩石边坡上的基础工程中。
软土和岩石组合地基基础处理方法与实例
软土和岩石组合地基基础处理方法与实例提纲：1. 软土和岩石组合地基基础处理方法的概念和意义2. 对于软土和岩石组合地基基础的处理方法3. 软土和岩石组合地基基础处理方法的适用范围4. 案例分析：国内外软土和岩石组合地基基础处理实例5. 未来软土和岩石组合地基基础处理方法的发展趋势一、软土和岩石组合地基基础处理方法的概念和意义软土和岩石组合地基基础处理方法是指在建筑施工中，由于地基软土层与岩石层相遇，怎样针对该情况进行基础处理的方法。
软土和岩石组合地基基础处理方法的意义在于确保建筑物的安全和稳定，能够避免地基失稳或难以承受建筑物的重量而导致建筑物损坏或倒塌。
二、对于软土和岩石组合地基基础的处理方法针对软土和岩石组合地基基础的处理方法主要包括以下几个方面：(1) 改善地基土体的物理性质，如采取加固措施，提高土体抗压性能和变形能力；(2) 利用隔离层防止软土和岩石之间的地水和粉土压力强行移动地基；(3) 考虑到软土和岩石之间的层间剪切力，采取相应的补偿措施；(4) 使用适当的基础形式，如有梁平板、承台式基础等；(5) 考虑在地基与基础之间设立过渡区，使本来剪切沟通的边界安全分离。
三、软土和岩石组合地基基础处理方法的适用范围软土和岩石组合地基基础处理方法的适用范围相对较窄。
一般来说，该处理方法主要适用于以下情况：(1) 由于地形条件和工程特殊性，工程建设难度大，需要采用独特的地基形式；(2) 软土和岩石相互交替出现，造成地基处理困难；(3) 由于施工要求，需要采用特殊的施工方法，如深部基坑挖掘等。
四、案例分析：国内外软土和岩石组合地基基础处理实例1. 上海地铁淮海中路站这座地铁站是一座深埋的地下车站，地下深度达到了25米。
由于该站点位于多层适便运输隧道以下，所以出现了软软土和岩石组合的地基情况。
为了解决这个问题，设计师采用了改善地基土体力学性质、施加分段式支撑等有针对性的处理方法。
2. 鞍山市新区基础处理工程由于该地区地下有高压水源，工程施工的基础受到了很大的影响，设计师经过详尽的勘察和探测后，采用了隔离层、加固工程等一系列基础处理方式，最终解决了地基处理问题。
岩石基础施工方案
岩石基础施工方案岩石基础施工方案一、项目背景某工程项目需要在岩石地基上进行基础施工，保证工程的稳定性和安全性。
岩石地基的特点是坚固、耐久，并具有较好的承重能力。
本施工方案旨在合理利用岩石地基的优势，高效完成工程基础施工任务。
二、施工原则1. 保证施工质量：合理设计方案，选取适当的施工方法和技术，确保基础质量达标。
2. 保护环境：尽量减少对环境的影响，合理利用岩石资源，做到资源的可持续利用。
3. 安全第一：严格按照相关安全规范操作，确保施工过程中没有任何安全事故发生。
三、主要施工步骤1. 前期准备工作（1）仔细研究地质勘察报告和设计方案，了解地基的具体情况。
（2）组织施工人员，对施工人员进行专业培训和安全教育。
（3）清理工地，将工地周围的杂物清理干净，确保施工的通畅和安全。
2. 岩石基础处理（1）根据地质勘察报告对岩石地基进行处理。
如果地基较为坚硬，可以直接采用钻爆法进行处理；若地基有裂缝或岩石松散，需采用钻孔注浆加固。
（2）钻爆法处理：根据设计要求，选取合适的钻孔位置和孔径，将钻孔进行爆破，将岩石破碎，使其达到基础要求。
（3）钻孔注浆法处理：根据设计要求，选取合适的钻孔位置和孔径，先进行钻孔，然后将浆液注入钻孔中，等待其凝固，形成固结体。
3. 基础施工（1）选取合适的基础类型进行施工，例如浅基础、深基础或桩基础等，根据设计要求进行施工。
（2）根据基础类型选取合适的材料进行施工。
例如混凝土桩基础可以选取C30级或C40级混凝土材料进行浇筑；而有时也可以选择预制桩进行安装。
（3）施工过程中要注意对施工现场进行细致的检查和监控，确保施工质量和施工安全。
四、施工注意事项1. 施工期间需实时监测工程进度和质量，及时处理施工中出现的问题，确保施工进展顺利。
2. 施工过程中要加强对施工现场的管理，保持施工现场的整洁和安全。
3. 施工前要制定详细的施工方案和施工准备计划，做好施工材料和机械的准备工作。
4. 严格按照施工规范进行施工，不得违规操作或使用不合格的材料。
台阶式大坡度岩石地基处理施工工法
台阶式大坡度岩石地基处理施工工法台阶式大坡度岩石地基处理施工工法一、前言随着城市建设的快速发展，越来越多的建筑项目需要在复杂的地质条件下实施，其中包括大坡度岩石地基处理。
为了满足这一需求，台阶式大坡度岩石地基处理施工工法应运而生。
该工法通过分析和解释施工工法的工艺原理、施工工艺以及质量控制和安全措施，旨在为读者提供一个完善的参考方案。
二、工法特点台阶式大坡度岩石地基处理施工工法的特点主要包括以台阶状方式处理大坡度岩石地基、适应性强、施工周期短、质量可控等。
三、适应范围该工法适用于大坡度岩石地基的处理，如高速公路、铁路、大型水库等重要工程项目。
四、工艺原理该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释，从而让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
在施工过程中，首先需要进行地质勘察和设计，然后进行爆破、挖掘以及岩石面处理等工艺步骤，最后进行检查和验收。
五、施工工艺1. 地质勘察和设计：根据实际地质情况进行勘察，确定施工参数和工艺方案。
2. 爆破：通过爆破破坏岩石地基，为后续的挖掘和处理做准备。
3. 挖掘：采用机械设备进行岩石的挖掘和开挖，形成台阶状的地基。
4. 岩石面处理：采用化学处理剂和机械法对岩石面进行清理和处理，增强地基的稳定性和承载力。
5. 检查和验收：对施工过程进行严格的检查和验收，确保质量符合设计要求。
六、劳动组织根据施工工艺的要求，合理安排劳动组织，确保施工过程的高效和顺利进行。
七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备主要包括挖掘机、钻机、破碎机、喷射机等。
这些机具设备具有适应性强、效率高、操作简便等特点。
八、质量控制为确保施工过程的质量，需要采取一系列的控制措施，如严格按照设计要求进行施工、进行工序检查和质量验收等。
九、安全措施在施工过程中，需要注意安全事项，特别是对施工工法的安全要求。
例如，合理安排施工序列，做好防护措施，确保工人的人身安全。
十、经济技术分析对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，以便读者进行评估和比较。
岩土工程中的地基处理技术
岩土工程中的地基处理技术岩土工程是土木工程中的重要一环，其主要研究方向是土层和岩石的工程性质、地基处理和地基设计。
在建筑工程和基础设施建设中，地基处理技术是必不可少的一项工作。
本文将深入探讨岩土工程中的地基处理技术。
地基处理技术的必要性建筑物的承载能力非常重要，主要靠地基来提供支撑。
如果地基不够稳定，建筑物就会出现倾斜、开裂等安全问题。
为了解决这些问题，地基处理技术应运而生。
地基处理技术包括多种方法，如加固土体、深层挖掘、篦背加固、改良土壤等。
这些方法可以加强地基的承载能力、稳定性和抗震能力，确保建筑物的安全性和稳定性。
岩土工程中的地基处理技术在岩土工程中，地基处理技术的应用范围很广，主要包括以下几个方面。
1. 填充土加固填充土在岩土工程中非常常见，可以通过填充不同类别的土来改善地基土的物理性质和力学性质。
填充土加固可以稳定地基土，增加承载能力，抵抗建筑物的沉降和变形。
填充土加固的方法有很多种，如碾压压实、振动压实、换填等。
这些方法可以有效地提高地基土的密度和强度，使其能够承载更大的荷载。
2. 深层挖掘深层挖掘是一种常用的地基处理方法，广泛应用于大堤、道路、隧道等地基工程中。
深层挖掘可以减少地基土的压实，提高地基土的弹性模量和材料刚度，增加地基土的承载能力和稳定性。
深层挖掘的过程中，要注意防止塌方和不同层土之间的错位，同时也要考虑各种机械设备对地基的影响。
3. 篦背加固篦背加固是一种常用的地基处理方法，主要用于区域软土层和淤泥层的加固。
篦背加固的原理是在地基土中钻孔并注入水泥浆或其他浆液，形成所谓的“篦背柱”。
篦背加固可以提高地基土的稠度、剪切强度和抗压强度，降低其压缩性和压缩变形，从而增加地基土的承载能力和抗震性能。
4. 改良土壤改良土壤是指通过物理、化学和生物等方法，对地基土进行改良，提高其力学性质和物理性质。
改良土壤可以有效地改善地基土的承载性能、压缩性和抗震性能，保障建筑的安全和稳定。
常用的改良土壤方法包括水泥土改良、灰土改良、石灰土改良、生物土壤改良等。
地基土(岩)的工程分类定义及意义
地基土(岩)的工程分类定义及意义(岩)的工程分类定义及意义1、定义：地基土(岩)的工程分类是根据对土(岩)的工程性质最有影响的基本特征指标，把工程性质接近的土划分为一类并定以相应的名称。
2、意义：地基土(岩)的工程分类有利于工程技术人员选择正确的研究土(岩)性质的方法，对土(岩)做出合理的评价，便于统一认识交流经验。
二、地基土(岩)的工程分类作为建筑物地基的土(岩)是根据土的颗粒级配，土的塑性，土的成因和土的特殊工程性质来划分土的类型。
地基规范将地基土(岩)划分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土六大类。
（一）岩石1、定义：岩石是由一种和几种矿物组成的具有一定结构和构造的集合体。
工程作用涉及到的地质体称为岩体。
岩体为由岩石组成的岩块及在结构面切割下具有一定的结构和构造。
2、分类：（1）按饱和单轴抗压强度标准值分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩；（2）按风化程度分为风化、微风化、中风化、强风化和全风化岩石。
（二）碎石土1、定义：碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。
2、分类：碎石土根据颗粒级配和形状进一步划分为漂石、块石、卵石、圆砾和角砾。
注：定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
（三）砂土1、定义：砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
2、分类：砂土按其颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
注：定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
砂土是无粘性材料。
但如果砂是湿的或很湿的，水的表面张力可以使砂土产生细粘聚力，而当砂处于干燥或饱和状态时则消失。
砂是一种有利的建筑材料。
（四）粉土粉土是塑性指数Ip小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。
粉土的性质介于砂土或粘性土之间。
粉土中其粒径为0.05～0.005mm的粉粒占绝大多数，水与土粒之间的作用明显地不同于粘性土和砂，主要表现粉粒的特征。
岩土工程基础名词解释
岩土工程基础名词解释嘿，朋友！咱今儿来聊聊岩土工程里那些基础名词。
啥是岩土工程？简单说，就是跟土地和岩石打交道的工程活儿。
就像盖房子，得先搞清楚地下的情况，这就是岩土工程要干的事儿。
先说“岩土”，这俩字可不仅仅是土和石头那么简单。
岩土就像一个神秘的组合，土有各种各样的，松软的、坚硬的、粘性大的。
石头也不例外，有大块的、小块的、破碎的。
想象一下，要是不了解它们的脾气，工程能顺利吗？“地基”，这可是建筑的根基。
就好比人的脚，站得稳不稳全靠它。
要是地基没处理好，房子不就像个摇摇欲坠的醉汉？“边坡”，山坡的边缘呗。
可别小瞧它，要是不稳定，那可能会来个山体滑坡，吓人不？“地下水位”，这就像是地下的一条隐形河流。
水位高了低了都会影响工程。
高了可能让地基变软，低了又可能导致地面下沉。
“土压力”，土也有压力？没错！它就像一群挤在一起的小伙伴，互相推搡着。
要是算不对这压力，工程结构可就危险啦。
“岩石强度”，岩石可不是好欺负的，它也有自己的力量底线。
超过这个底线，岩石就会“发脾气”，破裂崩塌。
“地质构造”，这就像是大地的皱纹和伤疤。
了解它，才能知道哪里是薄弱环节，哪里要小心应对。
“岩土勘察”，这可是工程的先头兵。
就像医生给病人做全面检查，把岩土的情况摸得一清二楚。
“灌注桩”，像不像在地下种了一根根柱子？它能让建筑稳稳地立在地上。
“锚杆”，就像拉住风筝的线，把岩土紧紧拉住，不让它乱跑。
“土钉墙”，想象一下，墙上插满了钉子，是不是感觉牢固多了？这就是土钉墙的作用。
岩土工程里的这些名词，个个都有着大作用。
了解它们，就像掌握了打开岩土世界大门的钥匙。
只有真正搞懂了，咱们的工程才能又稳又好，您说是不是这个理儿？所以啊，别小看这些名词，它们可是岩土工程的基石呢！。
岩石基础施工方案
岩石基础施工方案岩石基础施工方案一、工程概述本施工方案适用于岩石地基基础的施工，包括基坑开挖、基础处理、基础施工等工作。
二、施工准备1. 完成岩石地质调查，了解地基的岩石类型、坚实程度以及水文地质情况。
2. 调查基址存在的地下设施和管线，采取相应的防护措施。
3. 制定工程施工计划、安全生产计划和质量控制计划。
4. 准备必要的施工机械和设备，如挖掘机、除尘设备、破碎机等。
三、基坑开挖1. 根据工程要求，采用适当的开挖方法，如机械挖掘或爆破挖掘。
2. 控制基坑边坡的稳定性，根据岩石的稳定性，采取相应的支护措施，如加固支撑和防护网。
3. 在开挖过程中，定期进行地质观测和监测，确保开挖工程的安全。
四、基础处理1. 清理基坑底部的杂物，并进行清洁。
2. 根据基础的荷载要求，对基坑底部进行平整处理，并进行压实。
五、基础施工1. 依据结构设计要求，在基坑底部浇筑砼基础。
2. 进行砼浇筑前，设置合适的钢筋骨架，并进行固定。
3. 根据砼浇筑的厚度和坡度要求，采用合适的浇筑方法，如自流动砼、泵送或人工浇筑。
4. 控制砼浇筑的温度和湿度，采取适当的浇水养护措施。
5. 针对岩石地基的特点，可以考虑采用加筋砼或喷射砼等特殊处理措施。
六、质量控制1. 对基坑开挖进行质量检查，确保开挖尺寸和坡度符合要求。
2. 对基础底部的平整度进行检查，确保满足设计要求。
3. 对砼浇筑过程进行质量控制，如检测砼的强度和骨料的成分等。
4. 对基础的质量进行验收，确保满足设计和施工要求。
七、安全生产1. 按照安全生产计划，做好施工现场的安全防护工作。
2. 提供必要的安全培训，确保施工人员具备必要的安全意识和技能。
3. 加强岩石地基施工中的危险源管控，如坍塌、下滑、爆破等。
4. 做好现场安全巡视，及时发现和处理安全隐患。
八、环境保护1. 控制施工噪音和粉尘污染，采取噪声隔离和除尘措施。
2. 垃圾和废弃物必须分类并妥善处理。
以上是针对岩石基础施工的基本方案，具体实施过程中还需根据具体情况进行调整，并严格按照相关法规和规范要求进行施工。
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周德培
西南交通大学土木工程学院
内容
一、岩石地基质量评价
二、岩石地基破坏模式
三、岩石地基应力
四、岩石地基允许承载力
五、嵌入岩石的桩基设计
一、岩石地基质量评价
岩石地基质量评价应考虑的问题
1、岩性成分及其强度、软硬性；
2、岩体的地质构造特征：倾斜岩层、褶皱等；
3、岩体中的不良地质现象：断层、软弱夹层、溶洞、等；
4、是否处于斜坡处。
岩石地基基础的类型
开
挖
基
础
开挖上部土层，使地基能直接支承在清理好的岩石表面上。
根据工程性质和荷载大小，对岩石可只进行简单的检测、钻探和试验，也可在确定地基等级之前进行加荷检验。
基坑须进行排水并清除岩屑，以便与混凝土形成良好的结合。
对于只承受中等荷载的地基，在没有相关资料时，也可规范设计。
特殊情况下应进行地基承载力和沉降变形试验。
岩石
上的
桩基
础
上覆土体承载力不能满足要求，但又不能挖除时可采用这种基础形式。
桩应该打到岩石承压层上。
对于端承桩，入岩深度至少1m。
支承在软岩层上的桩，为提高承载力，还可以做成扩大的底座。
对于承载力相当高的岩石，则没有必要做扩大底座，其最大荷载不是决定于岩石强度而是决定于混凝土的强度。
对于很大的荷载，可
用大钻孔或挖孔浇注
的墩柱基础。
墩基础
的入岩深度至少几米
或更多一些，以形成
一个“岩石插座”。
荷载由墩端和周边摩
擦力共同承担，通常
以端承为主，因此要
认真检测“岩石插座”
的承载力和变形性。
插入岩石的墩柱
二、岩石地基破坏模式
假如岩体是比较完整的，加载初期属于弹性的荷载-变形关系，其具体形式取决于基础的变形特性。
当达到某一荷载使裂缝开始出现以后，继续加荷便会使裂缝扩展
在更大的荷载作用下，这些裂缝又会合并和交汇。
最后，开裂成很多片状体和楔形块，并在荷载进一步增加时被压屈和压碎。
由于剪胀，使受载面下的开裂和破碎岩石的区域向外扩展，最后，产生幅射状的裂缝网，其中有一条裂缝可能最后扩展到自由表面。
多孔的岩石，如某些白垩、脆性砂岩和熔碴玄武岩，可能会遭受孔隙骨架的破坏。
在胶结很差的沉积岩中，岩石在尚未出现开裂和楔入的应力状态下，就可能由于上述原因而引起不可恢复的沉陷。
这种破坏模式叫做“冲压破坏”
软弱地基中过大的荷载会使地基发生剪切破坏
三、岩石地基应力
按弹性理论求解
1、均质岩体中的地基应力
d
p
r
P
r
P
rπ
θ
π
π
θ
σ
2
cos
2
cos
2
=
=
=
r
P
d
σ
π
=
2
当荷载为剪力作用时，应力分布完全是辐射状的。
在极坐标r 、θ上，仅有的非零应力是沿辐射线方向的，其值为 应力σr 为常数的迹线由彼此相切的两个圆来表示，它们的圆心分别在从Q 的作用点沿表面向右和向左距离为Q ／(πσr )处。
左边在圆表示拉应力，右边的圆表示压应力。
r Q r πθσsin 2=
在P和Q
的合力R
的作用线
上的压力
泡，如图
9.3(c)所
示。
此时，
上面的圆
表示拉应
力，底下
的圆表示
压应力。
2、层状岩体中的地基应力
荷载垂直于层面时，σr 仅分
布在层面的摩擦角范围内，
因为在此范围外的σr 沿层面
分力都会使层面滑动。
层状岩体的压力泡被限制了
将荷载分解为平行和垂直于不连续面的两个分量X 和Y 时，岩石中的应力分布仍然是辐射状的，此时σθ＝0，τr θ＝0
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⋅=ββββββπσ222222cos sin )sin (cos sin cos h g g Y X r h r ＋－＋S k v E g n )1(12-=＋⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=v v g S k E
v v E h s －－＋＋＋－121)1(212（9-3）（9-4）
（9-5）
用公式（9.3）～式（9.5）的方法得出荷载作用下的“压力泡”
由模型试验求得的等应力线（压力泡）
四、岩石地基允许承载力
)
1(+=φN q q u f φφφφsin 1sin 1245tan 2
-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=＋ N （9-6）
地基置于有铅直节理的基岩上，每个铅直节理的间距为S。
这种情况可能出现在风化的花岗岩中。
如果基脚宽B等于节理间距S，则可将地基视为一根柱子，地基承载力等于基岩的无侧限抗压强度
q u 。
如果B小于S，则承载力将大于q
u
，对于硬性闭合节理承载力
可由方程式（9.6）求得。
对于节理张开的岩体，地基承载力的确定方法不同。
此时简化为直径为B的圆形地基，置于直径为S的圆柱状铅直节理基岩的中部，如图9.11所示。
这是一个轴对称问题。
把地基视为有侧压p h 的大型三轴受压试样，基岩的粘结力和内摩擦角为c 和φ。
图9.11有张开铅直节理上的地基承载力分析简图地基承载力u N N f q B S N N q ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩
⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=1111－－－φφφφφ
N c q u 2=
规范推荐的方法
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）的附录五的规定（表9.1）
按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89），对微风化及中等风化的岩石地基承载力设计值可按下式用室内饱和单轴抗压强度试验结果进行计算：
q f＝ψq ur（9.9）
式中，q
f −−岩石地基承载力设计值（kPa）；
q ur−−岩石饱和单轴抗压强标准值（kPa），
q ur＝u fr－1.645σfr
u fr和σfr分别为参加统计的一组试样的饱和单轴抗压强度试验值的平均值和标准差。
ψ−−折减系数。
微风化岩宜为0.20～0.33；中等风化岩宜为0.17～0.25。
取值时，对于硬质岩石着重考虑岩体中结构面间距、产状及其组合，软质岩石着重考虑其水稳性。
按按加拿大基础工程手册，岩石地基的容许承载力可按下式确定：
q f ＝K sp q u （9.11）
式中，q f −−容许承载力；
q u −−按ASTM 规定的试验方法确定的岩芯的
单轴抗压强度平均值；
K sp −−按裂隙面的间距确定的经验系数，其中包括了一个其值为3的安全系数。
c B c K SP
/300110/3δ＋＋=式中，c −−裂隙面间距；δ−−裂隙宽度；B −−基础宽度。
五、嵌入岩石的桩基设计
图9.12嵌入岩石的桩基
以图9.12的情况讨论这种桩基的
设计计算理论和方法。
1．设计目的：
确定最佳长度l 使桩基底部的应
力p D 最小。
2．工程状况：
土体薄而且承载力不能满足工程
要求，必须使桩基放入岩石内。
3．为安全起见不考虑土体对桩
的作用。
4．圆柱形桩，半径为a 。
（一）设计计算步骤：
1．确定桩周允许剪应力τf 和桩端允许承载力q f 。
2．已知条件桩面承载应力p z ，桩的E c 、μc ，岩石E r 、μr ，桩的半径a ，桩面总压力F z ＝πa 2p z 。
岩石与桩周的摩擦系数f 。
3．先不计p D ，按下式算出插入岩石中的最大长度l max ：
l max ＝F z /2πa τf 4．选择一个值l 1，且l 1＜l max ，按下式计算
（9.14）5．计算6．将上式的p D 与q f 相比较；
7．计算τ＝(1－P D ／P Z ) [F Z ／(2πal 1)]，并与τf 相比较；
8．若τ＝τf ，p D ≤ q f 则l 1为所求的值，否则重新用l 2重复以上计算，直到满足要求。
⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=r c r c c Z D E E a l f P P ／＋＋－／－)1(12exp 1μμμZ
D Z D P P a F P 2π=
算例:已知：E r ／E c ＝0.5，μr ＝μc ＝0.25，q f ＝2MPa ，τf ＝0.15MPa ，混凝土的单轴抗压强度σc ＝10MPa ，F Z ＝20MN ，f ＝tg40︒。
试设计嵌入岩石的最佳长度l 。
取a ＝1.5m
1．计算m a F l f Z 15.1415
.05.12202max =⨯⨯==πτπ2．取l 1＝10m
⎭
⎬⎫⎩⎨⎧⋅⨯⨯⨯=5.1102)25.01(25.014025.02exp ＋＋－－ tg P P Z D ＝0.42320152π⨯.3．p D ＝×0.423＝2.83×0.423＝1.2MPa
4．τ＝(1－0.423)· ＝0.12MPa ，σ＝＝2.8＜10MPa
20215102π⨯⨯.2a Z F π∴
P D ＜q f ，τ＜τf 故取l ＝10m ，a ＝1.5m。