钻孔灌注嵌岩桩的合理设计

第３４卷第２８期　２　０　０　８年１　０月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ兀瓜Ｅ　Ｖ０１．３４　Ｎｏ．２８　Ｏｃｔ．２００８　・１４１・　文章编号：１００９—６８２５（２００８）２８—０１４１—０２　钻孔灌注嵌岩桩的合理设计　赵昱鹃　摘要：通过分析比较钻孔灌注嵌岩桩与摩擦桩在轴向力作用下的受力，对嵌岩桩嵌岩深度的合理设计进行了探讨，从　而在成本控制和技术的安全性之间得到一个较好的结合点提高钻孔灌注嵌岩桩的设计质量。　关键词：嵌岩灌注桩，桩侧摩阻力，嵌岩深度，合理设计　中图分类号：ＴＵ４７３．１　文献标识码：Ａ　桩基础作为基础工程的主要形式应用范围已越来越广泛，当　式中：［Ｐ］——单桩轴向受压容许承载力，ｋＮ；　地基的浅层土质不良采用浅基础无法满足结构物对地基强度、变　形和稳定性方面的要求时，桩基础作为一种常见的深基础往往被　采用。而钻孔灌注桩又因其桩径桩长选择灵活、适应性广、抗震　【　桩的周长，ｍ；　卜一桩在局部冲刷线以下的有效长度，ｍ；　Ａ——桩底横截面面积，ｍ２；　——性能好等优点被更为广泛的使用。　钻孔灌注桩根据地质和受力情况的不同又可分为摩擦桩和　桩壁土的平均极限摩阻力，ｋＰａ；　——桩尖处土的极限承载力，ｋＰａ。　嵌岩桩。当地下岩层埋置较深，无法使用扩大基础时，钻孔灌注　由以上两个公式我们可以看出，摩擦桩的单桩轴向受压容许　桩穿过岩层以上较松软的覆盖土层，桩底支承在岩层或硬土层等　承载力的构成是桩侧土对桩壁的摩阻力和桩底阻力相加的结果，　实际非压缩性土层时，基本依靠桩底土层抵抗力支承垂直荷载，　即桩受阻力后桩与桩侧土之间发生了相对位移，从而产生了土对　这种桩因其沉降微小，桩侧的摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载　桩向上作用的桩侧摩阻力。嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力　由桩底岩层抵抗力承受，这种桩即我们通常所说的嵌岩灌注桩。　的计算仅考虑了桩底岩石的强度和嵌入岩层的深度。也就是说　当桩穿过并支承在各种压缩性土层中，主要依靠桩侧土的摩阻力　公式中表明嵌岩桩受到主轴向力后直接将力全部传到了岩层上，　支承垂直荷载称为摩擦桩。在现行的《公路桥涵地基与基础设计　只计入了岩层的支承力而没有考虑岩层以上的覆盖土层对桩侧　规范》中所给出的嵌岩桩和摩擦桩的单桩轴向受压容许承载力的　壁的侧向摩阻力，然而实际情况并非如此。首先我们先来分析一　计算公式分别为：　下当桩支承在岩层上时，桩与桩侧土之间在轴向力的作用下会发　嵌岩桩：［Ｐ］：（ｃ１Ａ＋　２Ｕｈ）Ｒａ。　式中：［Ｐ］——单桩轴向受压容许承载力，ｋＮ；　——生什么样的变化。当嵌岩桩受到轴向力作用时，桩本身会发生一　定的弹性压缩；桩底的岩层也会产生弹性压缩变形；而在钻孔灌　天然湿度的岩石单轴极限抗压强度，ｋＰａ；　注桩施工时，清孔过后的孔底或多或少会残留一部分残渣，形成　＾——桩嵌入基岩深度，ｍ；　【卜——一桩嵌入基岩部分的横截面周长，ｍ；　可压缩的软垫，使得当桩受到轴向力时，以上几种因素使桩与桩侧　土之间产生相对位移，从而形成土层对桩侧壁的侧向摩阻力。　以下试验资料为嵌岩桩的荷载传递曲线图：　如图１所示分别为嵌入新鲜泥质砂岩和嵌入强风化岩的灌　注桩的实测荷载传递曲线图。　、　从图１中可得：１）无论是嵌入强风化岩还是嵌入新鲜的基岩　南大学，２００４．　析研究［Ｄ］．广州：广东＿ｖ＿ｑＶ　３￣学，２００７．　Ａ——桩底横截面面积，ｍ２；　Ｃ　，Ｃ２——分别为根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定　的系数。　摩擦桩：［Ｐ］：１／２（　参考文献：　＋Ａ　）。　［１］郑颖人．软粘土地基的强夯机理及其工艺研究［Ｊ］．岩石力　［４］　蒋健华．静动力荷载作用下软土地基沉降人工神经网络分　学与工程学报，１９９８，１７（５）：７７—７８．　［２］丘建金．动力排水固结法在软基加固工程中的应用［Ｊ］．工　程勘察。１９９５（６）：２１．２２．　黄为民．排水固结法处理软基施工技术［Ｊ］．山西建筑，　２００７，３３（１８）：９３．９４．　［３］　陈晓斌．动力排水固结加固软土地基技术研究［Ｄ］．长沙：中　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｔａｔｉｃ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｗａｔｅｒ　ｄｒａｉｎ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ＬＩＵ　Ｗｅｉ－ｈａｎｇ　ＪＩＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｈｕａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｓｔａｔｉｃ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｗａｔｅｒ　ｄｒａｉｎ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｓ　ｅｎｄ　ａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｓｔａｔｉｃ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｓ　ｃｗａｔｅｒ　ｄｒａｉｎ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｓｔａｔｉｃ　ａｃｔｉｏｎ，ｅｎｅｒｇｙ　ｔｒａｎｓｆｅｒ，ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｗａｔｅｒ　ｄｒａｉｎ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ，ｔｏ　ａｓｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｎｌａｎａ　ｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｉｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　收稿日期：２００８—０５—０７　作者简介：赵昱鹃（１９７３一），女，工程师，山西省交通规划勘察设计院，山西太原０３０００６　维普资讯 http://www.cqvip.com