桥梁工程大直径嵌岩桩的承载性状研究
大直径嵌岩桩竖向承载性状理论研究中基本假定的合理性探讨
大直径嵌岩桩竖向承载性状理论研究中基本假定的合理性探讨【摘要】大直径嵌岩灌注桩竖向承载性状理论研究一直沿用的基本假定之一是”位移假定”，即假定桩与桩侧相邻土之间的位移协调一致。
通过本文的嵌岩桩竖向抗压静载试验实例研究，发现桩-岩之间产生微小的相对位移，便可得到较大的桩侧摩阻力，表明位移假定只适用于桩-土体系，而不适用于桩-岩体系；同时也表明对长期以来基于位移假定的嵌岩桩设计，在理论的合理性和方案的安全性方面需要重新进行评估。
【关键词】嵌岩桩；承载性状；基本假定；合理性；桩侧摩阻力；桩-岩体系引言大直径嵌岩灌注桩承载性状的研究是桩基础研究的热点问题之一，目前相关的研究仍比较少。
单桩竖向承载性状的理论研究分析方法主要有以下4种[1]：⑴按半无限弹性体理论计算，采用以明特林（mindlin）课题（1936）为基础的多种分析方法；⑵荷载传递分析计算法；⑶剪切变形传递计算法；⑷有限单元分析法。
这些方法均是以弹性理论计算的基本假定之一为基础——假定桩与桩侧相邻土之间的位移协调一致，即桩土之间不产生滑动，桩身某点的位移（桩身截面位移）即为与之相邻点土体的位移（以下简称“位移假定”）。
我国大直径嵌岩灌注桩承载性状的试验研究多基于以上4种方法，基本上可归纳为以下5个方面：⑴嵌岩桩竖向承载力设计计算方法的研究。
如认为承载力实测值与理论设计值经常不符甚或相差较大[2，3]，或指出我国近十几年以来常用的嵌岩桩计算方法[4-6]存在的问题，认为规范中的公式不完全适合软岩嵌岩桩，并提出了一些修改建议[7-13]；⑵嵌岩桩竖向抗压静载试验荷载确定方法的研究。
如认为单桩竖向抗压静载试验方法[4]存在若干不妥之处，并建议予以修改[14]；⑶采用不同的双折线荷载传递函数[15-16]研究嵌岩桩沉降的计算方法；⑷采用有限元分析法研究单桩竖向荷载作用下的嵌岩深度效应。
如指出当嵌岩超过一定深度之后，桩承载力的提高已不明显[17]，或当嵌入软质岩石时，嵌岩深度可适当加深[18]；⑸嵌岩桩承载性状的研究。
大直径嵌岩短桩抗拔承载机理试验研究
(1)定位要准确,垂直度要好;2)砂料含泥量要控制在3 %以内,以免降低砂井的排水效率;3)砂宜用风干砂,不宜用潮湿砂,以免袋内砂干燥后,体积减小,造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接等质量事故;4)聚丙烯编织袋,在施工时应避免太阳光长时间直接照射;5)砂袋入口处的导管口应装设滚轮,避免砂袋被挂破漏砂;6)施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况,避免导管内进泥过多,影响加固深度;7)确定袋装砂井的长度时,应考虑袋内砂体积减小,袋装砂井在孔内的弯曲、超伸以及伸入砂垫层内的长度等因素,避免砂井露出部分全部伸入孔内,造成与砂垫层不连接。
5、预压 排水固结法加固软土地基是在软土地基内设置竖向排水体,铺设水平排水垫层和对地基施加固结压力来实现的。
5.1 自重预压 在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,通过填料自重压力使地基经过一段时间固结沉降,然后再填筑和铺筑路面。
这是一种常用的、经济而有效的方法。
由于路堤填土高、荷载大,地基的强度不能满足快速填筑的要求,应采用严格控制加载速率,逐层填筑的方法以确保地基的稳定性。
5.2 超载预压 在修筑路堤时,预先把土填得比设计高度高一些,或加宽填土宽度,靠堆载压力加速地基固结下沉,路面施工前再挖除超填部分,这种方法与自重预压法类似,预压期一般较长,需半年到一年。
当路堤高时,可采用分级加载,第一级加载尽量大一些,并保持合适的加载速率,以保证地基只产生沉降而不致丧失稳定。
加载速率由下列方法确定: (1)两侧位移边桩。
竖向位移不大于10m m/d,水平位移不大于15m m/d。
每填筑一层应观测一次。
(2)路堤地面日沉降量。
通过埋设沉降板,日沉降量不大于15m m/d。
每填筑一层应观测一次,不填土时每3d观测一次,进行动态控制,如大于沉降速率,停止填筑或卸载。
对于桥头,为避免填土对桥桩的影响,则要求地面沉降速率每昼夜不大于5m m/d。
(3)地基孔隙水压力。
南宁市大型嵌岩灌注桩承载力研究及工程事例分析
南宁市大型嵌岩灌注桩承载力研究及工程事例分析摘要现在南宁市的高层建筑犹如雨后春笋拔地而起，嵌入桩的应用越来越普遍，超高层建筑桩基主要选用桩长大于50m的超长桩，但目前有一种倾向令人不安，因对超长桩承载机理研究不成熟，不少工程盲目增长桩长，以致浪费资金。
对于多层和高层建筑来讲，基础尤为重要，基础造价占到了工程总造价的25%左右，因此，降低基础造价，挖掘基础潜力一直是建筑业的重要课题。
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）提出了设计及桩侧阻力的嵌岩桩承载力计算方法，但还远不能解释嵌岩桩桩侧阻力的作用机制和嵌岩桩的承载力变形性状。
故此，现在对南宁市的六座大桥（各桥地理位置见附录和附表）岩土性质进行统计分析，旨在提高对嵌岩桩机理的认识。
关键词桩基础；灌注桩；嵌岩桩；承载力中图分类号TU473 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)082-0104-021 工程地质情况1.1 各土层的特点及物理性质要提高对嵌入岩桩机理的认识，优化其设计，节约工程投资，首先要求对研究区域的工程地质情况有一个比较全面系统的认识。
南宁市区位于南宁向斜构造盆地中部，整个市区展布于邕江多级阶地上，组成邕江各阶地的冲积地层自下而上为圆砾、砂土、亚砂土及粘性土层，具典型的二元结构；阶地的基底为第三系内陆湖相沉积的半成岩软质岩类地层，由泥岩、粉质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、泥灰岩互层夹褐煤、钙质泥岩等组成。
经过对南宁市的可利江大桥、可利江大道K1+220桥梁工程、南宁大桥、凌铁大桥、葫芦顶大桥、桃源大桥的土层统计分析，南宁市的土层大致可分为：素填土，流塑状淤泥，软塑状亚粘土，硬塑状粘土，密实状亚砂土，软塑状粘土，稍密圆砾，强风化泥岩，弱风化泥岩，共计九层。
对上述土层的物理指数，力学性质进行分析，对一些土层可以得出下列的一些结论。
1.1.1 素填土此层土在南宁市都有分布，厚度0.4 m-5 m，按照桩基荷载传递理论，桩上部土层的侧阻最先发挥，实际的安全储备最小，因此，低估了此层土的承载能力，必然导致计算桩长的偏大。
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。
《砂卵石土覆盖层大直径嵌岩桩及桩筏基础荷载传递机理与应用研究》范文
《砂卵石土覆盖层大直径嵌岩桩及桩筏基础荷载传递机理与应用研究》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展，桩基工程作为建筑结构的重要组成部分，其承载力、稳定性和耐久性等问题日益受到重视。
在砂卵石土覆盖层地区，大直径嵌岩桩及桩筏基础因其独特的工程特性，被广泛应用于各类建筑工程中。
本文将重点研究砂卵石土覆盖层大直径嵌岩桩及桩筏基础的荷载传递机理，并探讨其在实际工程中的应用。
二、砂卵石土覆盖层特性及大直径嵌岩桩的基本原理砂卵石土覆盖层是指地表以下一定深度范围内的松散砂、卵石及碎石层。
其特点是粒径大、空隙多、不均匀性强。
而大直径嵌岩桩则是指桩径较大，且能够嵌入基岩中的一种桩基结构。
由于其独特的结构特点，大直径嵌岩桩能够有效地提高桩基的承载力和稳定性。
三、荷载传递机理研究1. 桩身受力分析在砂卵石土覆盖层中，大直径嵌岩桩受到的荷载主要通过桩身传递至基岩。
桩身受力主要包括桩侧摩阻力和桩端阻力。
其中，桩侧摩阻力主要由砂卵石颗粒与桩身表面的摩擦产生，而桩端阻力则由桩端嵌入基岩产生的支撑力产生。
这两种力共同作用，使得荷载能够有效地传递至基岩。
2. 荷载传递过程荷载传递过程主要包括三个阶段：荷载初传阶段、荷载稳定传递阶段和荷载极限状态阶段。
在初传阶段，荷载主要通过桩侧摩阻力传递；随着荷载的增加，桩端阻力逐渐发挥作用，进入稳定传递阶段；当荷载达到极限状态时，桩身发生破坏或位移过大，需要采取相应的加固措施。
四、应用研究大直径嵌岩桩及桩筏基础在砂卵石土覆盖层地区的应用广泛，主要应用于高层建筑、桥梁、港口码头等工程。
通过实际工程案例的分析，可以发现大直径嵌岩桩及桩筏基础具有以下优点：1. 提高承载力：大直径嵌岩桩能够嵌入基岩，有效提高桩基的承载力。
2. 增强稳定性：砂卵石土颗粒与桩身表面的摩擦力增强了桩基的稳定性。
3. 适应性强：大直径嵌岩桩能够适应砂卵石土覆盖层的不均匀性，保证工程的顺利进行。
五、结论本文通过对砂卵石土覆盖层大直径嵌岩桩及桩筏基础的荷载传递机理进行研究，得出以下结论：1. 大直径嵌岩桩的荷载传递过程受桩侧摩阻力和桩端阻力的共同作用，两者相互协调，保证荷载的有效传递。
大直径桩承载特性的研究进展评述
大直径桩承载特性的研究进展评述1前言大直径桩是支撑建筑物和工程设施中重要的部分。
由于其承载能力在某种程度上影响着大型工程的设计和安全，因此大直径桩承载特性的研究已成为工程界和学术界的一个热点问题。
本文将简要介绍最近几十年来大直径桩承载特性的研究进展。
2相关研究根据各国有关部门提出的设计要求，大直径桩承载能力可分为容许承载能力和控制承载能力。
容许承载能力是指桩的最大承载能力，而控制承载能力是指通过桩的设计来确定的，用以满足建筑物以及其他工程设施的受力设计要求。
因此，大直径桩承载特性的研究主要集中在容许承载能力和控制承载能力的定量和定性，以及地基加固对于大直径桩承载能力的影响。
近几十年来，大直径桩承载特性的研究涉及到环境、材料、深基坑、建筑物、滑动面等许多方面，各种研究方法也非常多样化。
开展大直径桩承载能力研究的一般方法可以归纳为三类：一是试验研究，包括实验室试验和现场试验；二是数值模拟，包括有限元方法、质量力学方法等；三是理论模型，包括砂层位置、振筛性能分析和其他分析方法。
3主要研究成果1.环境因素对桩基础承载能力的影响。
研究表明，湿度、雨水渗透、土电势等环境因素都会影响桩的承载能力。
此外，土壤紊乱、保持量效应等方面的影响也非常重要。
2.材料的品质影响。
经常会出现混凝土材料的品质问题和桩的安装质量不佳，都会影响大直径桩的承载能力。
3.深基坑施工对桩基础承载能力的影响。
深基坑施工中很容易出现灌注弹性压密围岩体、岩体破裂及空隙水压等问题，都会对大直径桩的承载能力产生影响。
4.建筑物设计对桩基础极限承载能力的影响。
建筑物设计会对桩基础容许和控制承载能力造成影响，地基空间结构、节点条件以及抗震设计等方面，都会对大直径桩的承载能力产生影响。
5.滑动面前滑移的影响。
大直径桩的极限承载能力受到滑动面前发生的滑移的影响，是大直径桩承载能力的一个主要限制因素。
4结论大直径桩的承载能力是影响大型工程的一个重要因素。
因此，在设计阶段，必须充分考虑到环境因素、材料品质、深基坑施工、建筑物设计、滑动面前滑移等因素，以此来确定大直径桩的极限承载能力。
青岛海湾大桥大直径深嵌岩桩承载特性试验分析
嵌岩桩在桥 梁工程 中应用较广 ，但对大直 径深嵌
岩桩承载特性 的研究相 对较 少 。青 岛海湾 大桥地 处胶州湾沿岸 ，是青 岛市道路 交通规划 网络布 局 中胶 州湾 东西 岸 跨海 通道 中 的 “ 一路 、一桥 、一 隧” 重
要组成部分 。一 期试桩 （ ４根 ，编号 为 ｚ ６ ｈ ， 共 ｈ ，ｚ７ ｚ ｚ ｌ ）采用 自平衡方法进行静载试验 。其 中 ｚ ｈ ８和 ｈ ２ ｈ
－
／ ５ ．ｍ ／ ．３０ ０
ｚ６ ｈ
岫 ／
７ ． ／ ，． －， ｍ －一 ￣ｏ ０ ３６ —１ ９
ｚｌ ｈ２
ｚ８ ｌ ａ
图 ２ 荷载 箱位置 示意
载力远远高于试 验值 。而 ｚ６和 ｚ７两根试 桩的嵌岩 ｈ ｈ 比均较小 ，承载力也较 之另两根桩小 很多 ，且 曲线呈
刘 国强 ，等 ：青岛海湾大桥大直径深嵌 岩桩 承载特性试 验分析
・ ３・ ７
青 岛海 湾 大 桥 大 直 径 深 嵌 岩 桩 承 载 特 性试 验分 析
刘 国强 ，王 亚垄 ，胡德功 ，龚成 中
（ ． 山东高速青岛公路有限公司 ，山东青岛 ２ ６ ０ １ ６０ ０；２ ．东南 大学土木工程学 院， 南京 ２０ ９ ） １０ ６
６和 ｚ ８ ｈ 采用 双荷 载箱加载 ，ｚ７和 ｚ ｌ ｈ ｈ ２采用 单荷载
箱加载 。桩端嵌岩处 主要地 质情 况见表 １ ，试桩参 数
见表 ２ 。
表 １ 试 桩嵌 岩 处主 要地质 分布 情 况
２ 测试原 理与方法
自平衡 测桩 法 ，是 在 桩 身平 衡点 位 置 安设 荷 载
接成一体放人桩体后 ，即可浇捣混凝 土成桩 。该 工程
大直径嵌岩桩施工要点及其承载力分析
大直径嵌岩桩施工要点及其承载力分析摘要：随着经济和各行各业的快速发展，桩基是保障桥梁稳定性的基础结构，在地质条件复杂的环境中，通常采用嵌岩桩。
将基桩嵌入到岩层之中，单桩轴向所能允许的承载力，取决于桩基底处岩石的强度和嵌入岩层的深度，将其外力全部传至桩底岩层。
本文围绕嵌岩桩的灌注成桩施工工艺要点及施工中遇到的问题，进行深入分析。
关键词：嵌岩;新型钻具;施工工艺引言国内外旋挖钻孔灌注桩相关技术已经相当成熟，但是在硬地层如岩石或极硬岩中，嵌岩式的大口径旋挖桩施工技术仍处于不断探索和完善阶段。
本文提供一种大口径旋挖桩嵌岩施工方法，通过施工技术的改变，结合新型钻具的使用，提高了入岩效率，节省了施工时间，有效地降低了施工成本，能够实现桩基的较大嵌岩深度。
1嵌岩桩的特点由于社会经济的推动，交通便利等条件，使道路车流量成倍增加，为了保证道路桥梁的承载能力，避免安全事故的发生，较为有效的解决办法就是将桥梁桩的摩擦力合理增加，保证对于整体承载力在一定程度上能够得到有效帮助。
嵌岩桩主要是将基桩嵌入岩层当中，在桩体受到一定压力的同时，由于混凝土在桩体受压力的发生形变同时使桩侧摩阻力同时产生，由于受到压力的作用，部分土体已经不能保持原有位置，产生一定移动，加大摩擦力，当摩擦力加大到一定程度上时，桥桩开始发生微小移动，在移动的同时，桥桩两端也产生了一定摩擦力，阻止其发生位移。
2桥梁桩基嵌岩桩施工工艺要点2.1嵌岩桩成孔设备的选择嵌岩桩施工采用的成孔设备种类繁多，根据不同的成孔设备，可以打出直孔或直孔和斜孔等。
根据不同的成孔设备，打出不同的孔，按照设备的固定方式可以分为座平台式和座桩式，根据排渣方式可分为正循环，反循环，气举正、反循，风排，泵吸反循环等方法，本工程选择的成孔方式为座平台式的气带反循环排渣方式。
优点便是花费少，机身轻，不需要大型吊车的辅助工作，人员少，排渣效果好。
缺点便是无法打出需要倾斜程度的斜孔，误差相对较大，无法按照设计的准线重合。
大直径嵌岩灌注桩竖向承载特性分析研究
１ 工程 地质概 况
试验 时按 《 建筑 桩 基 检测 技 术 规 范》 Ｇ『 ６—２０ Ｊ Ｊ０ １ ０３ 执行 ， 用慢速 维持 荷载 法 ， 一级 加 载 ３００ Ｎ， 采 第 ０ ｋ 以后
每级 增加 １５ ０ Ｎ， 至试 验 达 到终 止加 载条 件 ， ０ｋ 直 然后
试验 桩径 桩号 ／ ｍ ｍ
／ Ｎ ｋ
设计单桩 承力特征值 对应沉降量
／ ｍｍ
靴
／ Ｎ ｋ
根据 钻孔 揭露 ， 场地 第 四系覆 盖土 层 主要 有 冲积一
洪 积相 的粉 质 粘 土 、 土 、 土 、 石 （ 石 ） 及 巨厚 粉 砂 砾 卵 层
歇
的残积相 含砾 粉质 粘 土层夹粘 土 等 ， 伏基 岩主 要为 石 下
后， 将钢 筋笼 放人孔 内。
图 １ 静 载 ｑ— ｓ曲线
收 稿 日期 ： １ ０ ２ ２ ０— ４— ３ ０
作 者 简 介 ： 佩 宁 （ ９９一） 男 ， 程 师 ， 朱 １７ ， 工 主要 从 事 岩 土 工 程 方 面 的研 究工 作 。
・
７・
２１ ０ ０年 ７月 第 ７期
第 ７期 ２１ ０ ０年 ７月
广 东水 利水 电
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧ ＡＴＥＲ Ｗ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲ０Ｐ０Ｗ ＥＲ
Ｎｏ． ７
Ｊ １２ １ ｕ． ０ ０
大 直 径 嵌 岩 灌 注 桩 竖 向承 载 特 性 分析 研 究
朱 佩 宁
（ 东省 电力设 计研 究院 ， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 广 广 １ ６ ０
朱佩 宁： 大直径嵌岩灌注桩竖 向承载特性分析研究
Ｎ ． Ｊ１２ １ ｏ７ ｕ ， ０ ．０
DX嵌岩桩承载特性及失效机制试验研究.doc
DX嵌岩桩承载特性及失效机制试验研究随着经济迅速发展,现代化工程建设规模日益增大,对地基基础提出了严格的要求。
桩基作为常见的基础形式,取得长足的进展,向大直径、超长、变截面等方向发展。
然而,当桩径和桩长过大时,钻进难度相应增大,桩身质量亦难以保证。
三岔双向挤扩灌注桩(简称DX桩)作为新桩型的代表,具有工艺先进、施工简便和成桩可靠的特点,能大幅度提高单桩及群桩承载力,减小桩顶沉降量,近年来广泛应用到超高层建筑基础、大型工业建筑、LNG储罐、铁路、高速公路桥梁等基础工程中。
在此基础上,首次采用DX嵌岩桩来替代直孔嵌岩桩,通过在强风化泥质粉沙岩层中设置承力盘,将桩端置于中风化泥质粉砂岩表层,在满足承载力及沉降的要求下,减小桩径和桩长,并成功应用到广东、广西等桩基工程中,取得了良好的经济效益。
国内学者针对土层中DX桩承载性能作了大量分析,而DX嵌岩桩的相关研究尚属空白。
如何尽快全面探索新型DX嵌岩桩的承载机理及沉降特性,建立科学的设计方法,尤其当前我国高速铁路、公路、超高层建筑等工程中超长桩基越来越多,加强DX嵌岩桩的承载特性及失效机制的研究,成为当前推广应用新型桩基结构时工程界迫切需要解决的科学问题。
为进一步揭示DX嵌岩桩荷载传递特性等基本规律,本文依托于防城港钢铁基地原料厂项目,通过一系列现场试验、模型试验与数值模拟手段,对DX嵌岩桩承载特性及失效机制进行研究,主要结论如下:(1)DX嵌岩桩Q-s曲线平缓变化,至加载末期桩顶未呈现明显加速变形趋势;卸除荷载后,桩顶残余沉降值较小,卸荷回弹量小,回弹率低,表明在强风化泥质粉砂岩层设置承力盘、桩端置于中风化泥质粉砂岩表层,能显著提高单桩承载力,且DX嵌岩桩桩身压缩性低、差异沉降小、抵抗沉降能力优异;(2)模型试验表明DX嵌岩桩Q-s曲线呈缓变型,而直孔嵌岩桩在加载后期桩顶沉降急剧增加;桩径、桩长及桩端嵌岩情况相同时:DX嵌岩桩极限承载力较直孔嵌岩桩zka提高118～131%;当直孔嵌岩桩达到承载极限时,等荷载水平下DX嵌岩桩桩顶沉降较直桩zka减小80～86%;当直孔桩zkb嵌岩深度增加(2～3d)时,DX嵌岩桩承载力仍较其提高56～64%;当直孔嵌岩桩达到承载极限时,等荷载水平下DX嵌岩桩沉降值较等桩径直桩zkb减小63～66%,充分表明DX嵌岩桩承载性能优异、控制桩顶沉降性效果显著;(3)DX嵌岩桩侧阻力、盘阻力及端阻力同步发挥,仅需桩顶发生较小沉降:当桩顶荷载较小时,侧阻力>盘阻力>端阻力;随着荷载增加,侧阻力、盘阻力及端阻力占总承载力百分比保持稳定;当荷载进一步增大时,盘阻力占总承载力百分比有所减小,端阻力所占总荷载百分比逐渐增大,端阻力>盘阻力;(4)DX嵌岩桩属于摩擦端承桩:承力盘在加载初期能有效承担荷载,控制桩顶沉降,随着荷载增加,盘底岩体发生局部渐进性剪切破坏,多余荷载由桩端承担,盘阻力与端阻力占总承载力百分比呈此消彼长趋势,桩端承载力能进一步发挥,桩身各部分协调工作,保证承载体系稳定性;(5)承力盘底部岩体附加应力非均匀分布,外缘处较高,由于应力集中岩体局部剪切破裂始于此处,随荷载增大不断向桩根发展;桩端岩体附加应力最大,增长速率最快,随深度增加不断衰减,当盘底岩体产生剪切破裂带后,桩底应力显著增大。
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图 １ Ｐ Ｓ 曲 线 －
现场施 工监测 ， 监测全 部采用 钢 弦式应 变传感器 。
从桩顶 开始 向下 每 隔 ２ ５ｍ 的截 面 处 以及 岩层 ． 分界 处和桩 端 截 面 处 对 称 在 桩 周 布 置 ４个应 变
桥 梁工程 大直径 嵌岩灌 注桩Ｌ 的承载特 性 是 １ 大家 关心 的问题 。 目前有关 的试验 研究 基本集 中 在 原位试验上 ， 是静 载试 验所 能 达 到 的测 试 载 但 荷 有限 ， 一般 最 大 加 载 仅 为 ３ ０ ＭＮ， 于 单 桩 设 对 计 承载力达 到 ２ ０ＭＮ 以上 的 大直径嵌 岩桩 ， 以 可
０ ４ ． Ｏ ６ ．
一
目一 ・ ０８
一
１０ ．
鞋 一１ ２ ．
蜉 一 ４ １
．
—
１６ ．
１８ ．
—
砂岩 ， 灰一黄绿 色 ， 薄一中厚 层状 ， 强一 弱 风化 ， 风
化面呈 浅灰 色 ， 理 裂 隙 发 育 ， 为 ｌ ～ ｌ 节 厚 ４ ８ｍ，
一
—
２Ｏ ．
一
２ ２ ．
按桩 自身 的 Ｐ Ｓ 曲线 确 定 该 沉 降量 下各 自分 担 － 的荷 载 。此 外监 测桩 ３的沉 降量要 稍 大于其 他两
根桩 。这可 能是 因为 该桩 在开 挖 的初始 阶段 采用
下传递 过程 中 ， 不断 克服 这种 侧摩 阻力 ， 身截 面 桩
发展 。 １ 工 程 概 况
对测 试 资料 分析 整 理 时 ， 定 桩 身截 面应力 假 均匀分 布 ， 身各测 试 截 面之 间的 应力 （ 变） 桩 应 沿 桩身 为线 性 分布 ， 过 平衡 原理 ， 段叠 加积 累 ， 通 逐 可得桩 身轴力 、 阻 力 和桩 身 轴 向变形 等 有关 参 侧 数 。桩基 的实 测资料 与分 析成果 见 图 ｌ ～图 ３ 。
利用 上部建 筑 的 自重 ， 通过 观 测桩 基 在 上部 结 构
器 ， 了更 好地观 测桩 顶荷 载 以及位 移 ， 为 在每个桩 顶 的 中心 多布置 了一个 应 变器 。桩 身轴力和桩顶 荷载及桩 侧摩 阻力 的测定 ： 用 预 先埋 设在 桩身 利 不 同截面 处 的钢 弦式 应 变计 ， 频 率计 测读施 工 用 加载应力 变化情 况 ， 中换 算 出桩 身应 力 （ 力 ） 从 轴 和桩顶荷 载 ， 由桩 身应 力 （ 力 ） 桩顶 荷 载推算 轴 和 出桩侧 阻力 。桩 顶沉 降可 由各个截 面得 到 的应 变 乘 以其各 截面 中心之 间 的高度再求其 和而获得 。
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总第 ２ ２ ２ 期 ２０ 年第 ３ ０７ 期
交 通
科
技
Ｓ ｒａ ｅ ｉｌＮｏ． ２２ ２
Ｔｒｎ ｐ ｒａｉｎ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔｔｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ
Ｎｏ ３Ｊ ｎ ． ０ ７ ． ｕ ｅ２０
桥 梁 工程 大直 径嵌 岩桩 的承载 性 状研 究
汪凡 文 秦 勤
（．安 徽 省公 路局 检测 中心 １ 合肥 ２０ ５ ； ．安 徽 省公 路 管 理 局 ３０ｉ ２ 合肥 ２０ ２） ３ ０ ６
摘 要 对 安 徽 某 特 大 桥 基 础 ３根大 直 径 嵌 岩 桩 的 现场 施 工 进 行 了监 测 ， 析 了其 在 施工 过 程 中 分
２ １ Ｐ Ｓ曲线分析 ． － 从 图 ｌ 以看 出 ， － 可 Ｐ Ｓ曲线变化 平缓 ， 很难 区 别 直线段 和曲线段 ， 桩未 出现突然 破坏 ， 明桩 基 说 尚处于 弹性 阶段 ， 岩相对 位 移较小 ， 桩 ３根监 测桩
在 工作荷 载 ５ ５ＭＮ 下 的沉 降 约为 ２ｍｍ， 且桩顶
的 承载 特 性 和受 力 机 理 等 情 况 。监 测 结 果 表 明 ： 岩 桩 的侧 摩 阻 力 在 加 载 过 程 中 出现 了 ２ 峰 嵌 个 值 ， 着 荷 载 的 继续 增 加 ， 峰 值 有增 大 的趋 势 。 随 上
关 键 词 桥 梁 工 程 大 直 径 嵌 岩 桩 现场 施 工 监 测
＊交 通 科技 通 达 计 划 科研 项 目（ ０ ５ ５ ２ ０ —０ ） 收 稿 日期 ： ０ ７ ０ — ９ ２ ０ — １１
沉 降量基 本 由桩 身 压 缩 量构 成 ， 因此该 嵌 岩桩应
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２０ 第 ３ ０ ７年 期
汪凡文
秦 勤 ： 梁 工 程 大 直 径嵌 岩桩 的 承 载 性 状 研 究 桥
荷 载 Ｐ ／
０ ０ ０ ．
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１ ０
２ ０
３ ０
４ ０
５ ０
６ ０
０２ ．
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该 特 大 桥 某 一 桥 墩 下 为 一 群 桩 基 础 ， 径 桩 ２ ５ｍ， ３ 全都 嵌 于 软 岩 中 ， 身 混凝 土强 ． 长 ２ｍ， 桩
度为 Ｃ ０ 自上 至下桩所 通过 的岩层 为 强风 化黏 ３。 土岩 （ 岩 ） 灰一青 灰 色 ， 面 呈 碎 片状 ， 为 泥 ， 表 厚 ｌ ～ ｌ ｏ一 ４ ０ｋ ａ 下伏 基 岩 为 泥质 石英 粉 ６ ８ｍ，－ ５ Ｐ ，
２ 监 测 结 果 分 析
逐层 施工 中的受力性 状来 研究其 承载 性状 。这 样
不仅可 以解决 静 载试 验 载 荷 有 限 的问题 ， 而且 还
可以 了解 大型桩 基 工作 状 态 下 的 承 载性 状Ｌ ， ２ 桩 ］
端和桩侧 是 如何 发挥 承 载 力 以及 发 挥 程 度 的 高 低 。文 中以安徽某 特 大桥 下桩 基在施 工过程 中 的 桩顶沉 降和桩身 应 力观 测 为 例 ， 提供 了大 直径 嵌 岩灌注桩 的实测 资料 ； 析 了大 直径 嵌 岩 桩在 施 分 工过程 中的受 力性状 ， 括 了对实测 荷载一 降 曲 包 沉 线分析 、 身轴 力 的分 布形 式 和 桩侧 阻力 的 变化 桩