桥梁嵌岩桩承载力研究.ppt

2018/9/8
桥梁嵌岩桩承载力研究
Southeast University
龚维明教授
2018年9月8日
土木工程学院
2018/9/8

大量的实测资料表明,嵌岩桩即使是在无覆盖层条件下或长径比L/d<5的短桩,也并非一律是端承桩。
忽视上覆土层侧摩阻力和嵌岩段岩层侧摩阻力,把桩端嵌入微风化程度以上的基岩,套用规范盲目加深嵌岩深度或扩大桩端尺寸,无助于调动基岩的承载能力,却造成浪费并增加施工的难度。
2018/9/8

随着对嵌岩桩承载性状的深入研究,人们逐渐认识到,嵌岩桩的侧阻力不可忽视,有时甚至成为平衡外荷载的主要反力,即嵌岩桩也可能成为摩擦桩或端承摩擦桩。
2018/9/8

岩石为颗粒间连接牢固、呈整体或具有节理裂隙的岩体。岩石的风化程度分为未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化5个等级。
国外认为:只要桩端嵌入岩体中,不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何,都称为嵌岩桩。
桩端支承于中等风化程度以上岩层的桩就可称其为嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。
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通过151根试桩,提出嵌岩桩承载力计算方法
—单桩轴向受压承载力容许值(kN)。
桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑;
—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数,;
—桩端截面面积(m2),对于扩底桩,取扩底截面面积
:
2018/9/8
—桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),黏土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值,当小于2MPa时按摩擦桩计算;
—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的第i层岩层的侧阻发挥系数,;
—各土层或各岩层部分的桩身周长(m);
—桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层;
m —岩层的层数,不包括强风化层和全风化层;
—覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端确定:当2MPa≤<15MPa时, ;当15MPa≤<30MPa时, ;当>30MPa时, ;
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—各土层的厚度(m);
—桩侧第i层土的侧阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力试验值,当无试验条件时,对于钻(挖)-1选用,-4选用;
n —土层的层数,强风化和全风化岩层按土层考虑。
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嵌岩桩上覆土层侧阻力值Qs采用下式表示:
1)土层侧阻系数分析
qsk—土层极限侧阻力标准值的加权平均值;qsik—第i层土的极限侧阻力标准值;
hs—土层厚度;
U—嵌岩桩穿越土层部分的截面周长。
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上覆土层发挥系数ζs采用下式计算:
嵌岩桩上覆土层侧阻力由土层极限侧阻力和发挥系数决定。
土层极限侧阻力通常有勘察报告提供。
土层侧阻发挥系数受桩长、桩径、成桩工艺响。
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(1)挖孔嵌岩桩
依据29根试桩,可求得具有95%保证率的土层侧
阻系数