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1、2011-1-5桥梁嵌岩桩承载力研究桥梁嵌岩桩承载力研究龚维明龚维明 教授教授2011年年1月月5日日土木工程学院土木工程学院2011-1-51.前言1.前言传统观念一直把嵌岩桩作为端承桩来设计，完全不 考虑其桩侧阻力。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/d30MPa时，；rkf2icuihsrkfrkfs0.8=rkfs0.5=s0.2=2011-1-5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）孔桩按本规范表5.3.3-1选用，对于沉桩按 本规范表5.3.3-4选用； n 土层的层数，强风化和
2、全风化岩层按土层考 虑。ilikq2011-1-5嵌岩桩上覆土层侧阻力值Qs采用下式表示：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1）土层侧阻系数分析q qsksk土层极限侧阻力标准值的加权平均值；土层极限侧阻力标准值的加权平均值； q qsiksik第i层土的极限侧阻力标准值；第i层土的极限侧阻力标准值； h hs s土层厚度；土层厚度； U U嵌岩桩穿越土层部分的截面周长。嵌岩桩穿越土层部分的截面周长。2011-1-5上覆土层发挥系数上覆土层发挥系数ss采用下式计算：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。
3、 土层侧阻发挥系数受桩长、桩径、成桩工艺响。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。2011-1-5（1）挖孔嵌岩桩（1）挖孔嵌岩桩依据29根试桩,可求得具有95%保证率的土层侧依据29根试桩,可求得具有95%保证率的土层侧 阻系数阻系数2011-1-5（2）钻孔嵌岩桩（2）钻孔嵌岩桩 依据软岩嵌岩桩26根试桩，可求得具有95%保证率 的土层侧阻系数依据软岩嵌岩桩26根试桩，可求得具有95%保证率 的土层侧阻系数依据硬岩嵌岩桩7根试桩，可求得具有95%保证率 的土层侧阻系数依据硬岩嵌岩桩7根试桩，可求
4、得具有95%保证率 的土层侧阻系数2011-1-5由上述计算结果，可以保守估计覆盖土层的侧阻 力发挥系数；当Ra15MPa时，由上述计算结果，可以保守估计覆盖土层的侧阻 力发挥系数；当Ra15MPa时，ss=0.8； 当Ra1530时，=0.8； 当Ra1530时，ss=0.5； 当Ra 30MPa时，=0.5； 当Ra 30MPa时，ss=0.2。=0.2。2011-1-5参照公路桥涵地基与基础设计规范采用相同 的系数参照公路桥涵地基与基础设计规范采用相同 的系数c c1 1和和c c2 22）嵌岩段侧阻和端阻系数分析2）嵌岩段侧阻和端阻系数分析2011-1-5 注：（1）当入岩深度小于或等
5、于0.5m时， 乘以0.75的折减系数， 0； （2）对于钻孔桩，系数、值应降 低20采用；桩端沉渣厚度t应满足以下要 求：d 1.5m时，t 50mm；d 1.5m 时，t 100mm； （3）对于中风化层作为持力层的情 况， 、应分别乘以0.75的折减系数。1c2c1c2c1c2c2011-1-55.结论5.结论结合国内外研究资料可以认为：结合国内外研究资料可以认为： 1 桩端支承于1 桩端支承于中等风化中等风化程度以上岩层的桩就可称为程度以上岩层的桩就可称为 嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。 2 非嵌岩部分的侧摩阻力不可忽视。2 非嵌岩部分
6、的侧摩阻力不可忽视。 3 不同成孔方式的嵌岩桩，其承载性能也有差异。3 不同成孔方式的嵌岩桩，其承载性能也有差异。 4 按基岩性质将桩分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。4 按基岩性质将桩分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。2011-1-5二、支承在基岩上或嵌入基岩内桩 的受压承载力容许值计算二、支承在基岩上或嵌入基岩内桩 的受压承载力容许值计算 资料：安阳地区通化大桥Sz2号采用钻孔灌 注桩试桩，桩径为1m，桩长60.5m，桩身 混凝土强度等级C40，地质情况为：淤泥 质土，埋深0-39.7m；粉质粘土，埋 深-39.7-59m；全、强风化基岩，中风 化凝灰岩。桩嵌岩持力层为中风化凝灰 岩，岩层较完整，深度
7、1.5m，岩石饱和单 轴抗压强度标准值10MPa。2011-1-5 计算公式上述公式中参数取值如下：为清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻 发挥系数，查表取0.750.60.8=0.36。为根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的 第i层岩层的侧阻发挥系数，查表取0.750.050.8=0.03。mna1prk2iirkisiik i=1i=11 2Rc A fuc h ful q=+1c2ic2011-1-5为桩嵌入各岩层部分的厚度（m），取1.5m， 不包括强风化层和全风化层。 为岩石饱和单轴抗压强度标准值取10，粘土质 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。 为覆盖层土的侧阻力发挥系数，由于2MPa 10MPa
