嵌岩桩基计算
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嵌岩桩承载力分析计算嵌岩桩是指在岩石中进行预埋或打孔安装的桩基,它具有承载力大、稳定性好等特点,被广泛应用于桥梁、码头、大型工业厂房等工程中。
而嵌岩桩的承载力分析计算是评估桩基能否承受设计荷载的关键步骤,本文将对嵌岩桩承载力分析计算进行简要介绍。
一、嵌岩桩承载力计算原理嵌岩桩的承载力主要包括两部分:侧摩阻力和端阻力。
侧摩阻力是指桩体周围岩石对桩体施加的侧向阻力,端阻力是指岩石对桩底部施加的阻力。
通常情况下,嵌岩桩的承载力是由侧摩阻力和端阻力共同作用而形成的,因此承载力的计算需要考虑这两部分。
1. 侧摩阻力计算侧摩阻力是嵌岩桩承载力的主要组成部分之一,其计算通常采用莫尔-库仑法则。
莫尔-库仑法则是描述侧面土体与桩体之间作用的一种理论,其公式如下:F = τs · AsF为侧摩阻力,τs为土体与桩体之间的摩擦系数,As为桩体周围受力面积。
侧摩阻力计算通常需要考虑土体的力学性质、桩体的形状和尺寸等因素,并且需要根据实际情况进行合理的假设和计算。
Qb = α · Nq为了更直观地理解嵌岩桩承载力的计算方法,我们通过一个实际的案例来进行说明。
假设某桥梁的设计荷载为1000kN,岩石的桩端抗剪强度指标Nq为20MPa,土体与桩体之间的摩擦系数τs为0.6,桩体周围受力面积As为10m²,岩石对桩体的作用系数α为0.8。
我们可以计算侧摩阻力和端阻力的大小:侧摩阻力:F = 0.6 × 10 = 6kN端阻力:Qb = 0.8 × 20 = 16kN然后,我们可以计算嵌岩桩的总承载力:强度折减系数Υs = 1.0(常见)强度折减系数Υb = 1.0(常见)嵌岩桩的承载力为22kN,可以满足设计荷载的需求。
四、总结通过上述实例,我们可以看到嵌岩桩承载力的计算非常重要,它涉及到土体与岩石的力学性质、桩体的形状和尺寸等因素。
在实际工程中,需要对这些因素进行合理的假设和计算,以保证嵌岩桩的安全稳定运行。
嵌岩桩的最小桩长问题——答《嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问博主按:近日接到拙文读者的电邮,就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨,特将该读者的电邮和本人的答复帖上,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
mr6847的电邮(2011/11/17):有幸拜读了您二位发表在《建筑结构·技术通讯》上的“嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”,感觉所涉范围全面,分析深刻有独立见解,使我受益良多。
现有一事在我们这里还存在异议,即嵌岩桩的桩长,一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩,而不必考虑总桩长是否够6d或6m(依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料);令一方则认为总桩长必须够6d或6m,否则就不是桩,承载力就要折减(依据来自于传统上对桩的认识)。
请不吝赐教,谢谢。
此致敬礼Kingckong的答复(2011/11/22):1、首先感谢您对拙文的关注,也很好奇想了解您是来自什么地区的。
因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的(如上海规范《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容)。
2、您提的问题,本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征,可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力,而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。
3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同,因而承载力的计算模式也不一样,计算结果自然就有很大的差别了。
您提的问题,迄今为止前人没有进行过系统研究,因此应该说是没有唯一的答案,因为它涉及的影响因素很多,包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质(软岩还是硬岩、完整程度如何等)、上覆土层的情况、桩身强度(受桩身材料强度和施工质量控制)等。
不信的话,不妨在baidu或google输入“最小桩长”、“嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索,您就会发现对此问题是众说纷纭。
这也没什么好奇怪的,因为人对客观事物的认知能力是有限的,对影响因素众多的复杂事物更是如此。
嵌岩桩单桩竖向承载力特征值计算工程名称:计算依据:广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003计算公式:Ra=Rsa+Rr a+Rpa (10.2.4-1)计算参数:混凝土强度等级 C35桩身承载力=19887.59704KN钻孔编号:ZK1孔口标高:3.93m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK2孔口标高:3.83m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK4孔口标高:8.10m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK6孔口标高:8.10m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK7孔口标高:8.53m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK8孔口标高:8.44m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK9孔口标高:8.57m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK10孔口标高:8.48m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK12孔口标高:8.50m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK13孔口标高:8.82m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK14孔口标高:9.24m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK15孔口标高:9.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK16孔口标高:9.16m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK17孔口标高:9.21m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK18孔口标高:8.85m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK19孔口标高:9.08m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK20孔口标高:9.34m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK21孔口标高:9.04m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK22孔口标高:9.27m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK23孔口标高:9.27m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK24孔口标高:9.28m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK25孔口标高:9.13m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK26孔口标高:8.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK27孔口标高:9.33m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK28孔口标高:9.23m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK29孔口标高:8.12m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK36孔口标高:7.11m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK47孔口标高:7.30m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK51孔口标高:8.06m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK53孔口标高:7.43m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK56孔口标高:7.88m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK57孔口标高:8.17m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK58孔口标高:8.20m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK59孔口标高:8.19m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK60孔口标高:8.23m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK61孔口标高:8.15m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK62孔口标高:4.08m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK77孔口标高:4.29m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK78孔口标高:4.15m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK79孔口标高:4.14m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK80孔口标高:7.52m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK81孔口标高:5.19m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m钻孔编号:ZK82孔口标高:4.13m0.00=8.75m 底板底标高-4.30m。
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m);U—桩嵌入持力层的横截面周长(m);A—桩底横截面面积(m2);c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=,c2=;钻孔桩取c1=,c2=。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为:[]()RpAUlPστ+=21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A —桩底横截面面积(m2),用设计直径(取计算;p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数;i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m); i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表查取;R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算: {[]()}322200-+=h k m R γσλσ[]0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表查取; h — 桩尖的埋置深度(m); 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表取为;2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3); λ— 修正系数,据规范表,取为; 0m — 清底系数,据规范表,钻孔灌注桩取为,人工挖孔桩取为。
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于1.00m,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表4.2查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m);U—桩嵌入持力层的横截面周长(m);A—桩底横截面面积(m2);c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=0.5,c2=0.04;钻孔桩取c1=0.4,c2=0.03。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。
公式为:[]()RpAUlPστ+=21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A — 桩底横截面面积(m 2),用设计直径(取1.2m)计算; p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数;i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m);i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表3.1查取;R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算:{[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表3.1查取;h — 桩尖的埋置深度(m);2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表2.1.4取为0.0;2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3);λ— 修正系数,据规范表4.3.2-2,取为0.65; 0m — 清底系数,据规范表4.3.2-3,钻孔灌注桩取为0.80,人工挖孔桩取为1.00。
桥梁基桩嵌岩深度及顶板安全厚度的计算摘要:文章结合笔者多年工作经验,对桥梁基桩嵌岩深度及顶板安全厚度的计算进行深入探讨。
并提出了可溶性岩石区域桥梁桩基的计算流程。
关键词:嵌岩深度顶板厚度计算1、嵌岩深度计算1.1按轴向承载力确定最小嵌岩深度为安全起见,可溶性岩石区桥梁基桩计算不计上覆土层侧阻,单桩轴向受压容许承力[P]按下式计算:(1)式中:为天然湿度的岩石单轴极限抗压强度,kPa;为桩嵌入基岩的深度, m,不包括风化层;U为桩嵌入基岩部分的横截面周长;A为桩底横断面面积;C1、C2 为根据孔底清孔情况而定的系数。
由式(1)可得最小嵌岩深度:(2)1.2按桩身稳定确定最小嵌岩深度为简化计算作如下假定:①忽略嵌固处水平剪力影响,桩在岩面处桩身弯矩MH作用下,绕的1/2处转动;②范围内应力呈三角形分布;③不计桩端与岩层的摩阻力;④因桩侧为圆柱状曲面,四周受力不均匀,设桩侧最大压应力为平均压应力的1.27倍;⑤不计桩端抵抗弯矩,MH由桩侧岩层产生的水平抗力平衡。
根据上述假定由静力平衡条件(ΣM=0),得:(3)设桩周岩层产生最大侧向压应力时,桩端压应力为,故桩端断面与基岩接触面上产生的反力矩为:(4)式中:α为小于1.0的系数;W为桩底截面模量。
令≤[],则可得基桩最小嵌岩深度为:圆形截面桩:(5)矩形截面桩:(6)2、顶板安全厚度计算在得出最小嵌岩深度后,仍不能完全确定最终桩长,为保证基桩的安全,下伏溶洞顶板厚度必须满足一定要求,若顶板厚度过小,则在上部荷载长期作用下,易造成顶板破坏,从而使桥梁产生过大沉降或不均匀沉降,甚至发生倒塌,因此,必须对桥梁基桩下伏溶洞顶板进行稳定性分析,以确定最小顶板安全厚度。
目前,桥梁基桩下伏溶洞顶板稳定性分析常用方法是将溶洞顶板简化为梁板模型分别从抗冲切、抗剪和抗弯3 个方面验算其稳定性[3~7] ,由于参数少、计算简便因而在工程中应用较广。
但由于没有引入岩石破坏判据,岩石的抗剪、抗拉强度指标仅根据经验对岩石单轴抗压强度作相应折减取值,往往不够精确,故本文将在已有方法的基础上,对桩端下伏溶洞顶板稳定性分析方法进行研究,以提出更为合理稳定性验算方法。
2020年10月《建筑桩基技术规范》中嵌岩桩下压承载力计算方法的讨论鄢秀庆1,韩大刚1,付晓旭2(1.西南电力设计院有限公司,四川成都610021;2.中国电力技术装备有限公司,北京100052)摘要:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)嵌岩桩下压承载力的计算公式依据非扩底桩推导而得。
为研究该公式对于扩底桩的适用情况,通过计算分析,受嵌岩段侧阻和端阻综合系数的影响,扩底桩嵌岩段承载力远小于规范公式的计算结果,规范计算结果偏于冒进。
通过修正推导过程,得出了同时适用于非扩底桩和扩底桩的计算公式,扩大了原规范公式的适用范围。
关键词:嵌岩桩;非扩底桩;扩底桩;下压承载力;公式修正中图分类号:TU753.3文献标志码:A文章编号:1671-0320(2020)05-0015-040引言《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)3.3.3条规定[1],对于嵌入倾斜的完整和较完整的中风化岩石的深度不小于0.4d (d 为桩径)且不小于0.5m 的桩基,即可定义为嵌岩桩。
对于山区输电线路而言,岩石地基较为广泛,大多数桩基础均满足嵌岩深度的要求,可按嵌岩桩进行计算。
《建筑桩基技术规范》5.3.9条给出了嵌岩桩下压承载力的计算公式[1],根据条文说明可知,该公式主要依据非扩底嵌岩桩推导而得,对于扩底桩基础,该公式是否适用规范并未明确。
由于山区输电线路人工挖孔桩基础多为扩底基础,而《架空输电线路基础设计技术规程》(DL/T 5219—2014)[2]引用了《建筑桩基技术规范》5.3.9条的计算方法,因此,研究规范公式对于扩底嵌岩桩的适用性是非常必要的。
1《建筑桩基技术规范》规定的嵌岩段总极限阻力1.1规范公式嵌岩段总极限阻力是嵌岩桩下压承载力的重要组成部分,《架空输电线路基础设计技术规程》9.4.7条规定了嵌岩桩的计算可参照《建筑桩基技术规范》要求执行,即该规范的5.3.9条,计算公式如下Q uk =Q sk +Q rk Q sk =u ∑q sik l i Q rk =ζr f rk A p其中,Q uk 为桩的承载力,kN ;Q sk 为土的极限侧阻力,kN ;Q rk 为桩的嵌岩段总极限阻力,kN ;u 为桩的周长,m ;q sik 为桩的侧阻力,kPa ;l i 为土层厚度,m ;ζr 为侧阻和端阻综合系数;f rk 为饱和单轴抗压强度标准值,kPa ;A p 为桩端面积,m 2。
地基承载力特征值f a =0.33*9.945=3.28MPa单桩竖向承载力设计值 :N ≤A·f c ·ψc地基承载力特征值f ak =0.33*9.945=3.28MPa(4.2.3条)f a =(1+0.052·n)f ak(8.1.11条)ZJ1条基1800mm axb= 1.4x7.3N max =37125KN N kmax =30937.5KNM=2838kN·m M k =2365KN V=123KN V k =102.5KN10.22m23.50MPaγ0·p k =3127.15kpa 满足γ0·p kmax =3350.33kpa 满足N=24177KN N k =20147.5KN M max =11858kN·m M kmax =9881.6667KN V max =1384KN V kmax =1153.3333KN10.22m 23.49MPaγ0·p k =2071.38kpa 满足γ0·p kmax =3237.10kpa满足二) 桩身承载力计算A---桩身截面面积1. 本工程桩身承载力计算,《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2006)的8.3.4条。
2. 工作条件系数ψc =0.9 。
3. 桩混凝土等级:C30,f c =14.3 N/mm 2。
4.桩顶竖向力N 采用荷载效应的基本组合,采用 satwe 的底层墙柱最大内力组合值 。
R=β·f a ·A pγ0·N k ≤R ;6栋基础计算4.中风化泥岩的天然抗压强度标准值为11.70MPa ,地基极限承载力标准值f uk 为0.85*11.7=9.945MPa 桩基计算一) 桩基承载力计算1. 本工程桩基嵌岩段承载力计算,采用《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2006)的8.3.10条。
岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题摘要:结合工程实例,介绍的设计计算,检测及施工注意事项,总同行参考关键词:嵌岩桩;嵌岩深度,桩侧负摩阻力嵌岩桩的检测嵌岩桩具有单桩承载力特征值高、抵御水平抗震性能较好、沉降较小、群桩效应较低等优点 ,成为广大山区岩体地基上高层建筑重要的基础型式。
其承载性状也一直是国内外学术界,工程界尤为关注的热点之一。
最初将之当作端承桩设计 ,不仅使单桩承载力未得到充分的发挥 ,而且使桩数大幅度增加,近十余年嵌岩桩工程和试验研究积累了更多资料,对其承载性状的认识进一步深化,因此《建筑桩技术规范》规范也对嵌岩桩单独给出了单独的嵌岩桩单桩竖向极限承载力计算公式及检测方法等,使得嵌岩桩在各个行业得到广泛的应用,在基岩埋深较浅的地区,采用大直径的嵌岩桩经济效益尤其明显。
一. 嵌岩桩的持力层选择及嵌岩深度岩石的颗粒间连接牢固、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各等级。
国外认为:只要桩端桩嵌入岩体中,不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何,都称为嵌岩桩,但我国嵌岩桩定义为嵌入未风化、微风化、中等风化的岩石才可,不包括强风化、全风化的情况,要求比国外严格,安全更有保证。
根据持力层基岩性质也可分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。
嵌岩深度在嵌岩桩计算中是一个重要的设计参数,长泾比越大桩底承担的荷载越小。
在一些工程中,为了确保桩承载力、减少建筑物沉降,对于大吨位嵌岩桩的嵌岩深度应通过计算确定,同事满足构造要求。
嵌岩桩倾斜的完整的和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度;嵌入平整、完整的坚硬和较坚硬岩的深度不宜小于0.2d且不小于0.2m。
施工时应结合相邻基础基底标高控制基础埋置深度,相邻两桩的桩端高差应小于其水平净距(若有扩大头,则为扩大头间净距);桩净距小于2D或2.5m时必须采用跳槽开挖。
岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题摘要:结合工程实例,介绍的设计计算,检测及施工注意事项,总同行参考关键词:嵌岩桩;嵌岩深度,桩侧负摩阻力嵌岩桩的检测嵌岩桩具有单桩承载力特征值高、抵御水平抗震性能较好、沉降较小、群桩效应较低等优点 ,成为广大山区岩体地基上高层建筑重要的基础型式。
其承载性状也一直是国内外学术界,工程界尤为关注的热点之一。
最初将之当作端承桩设计 ,不仅使单桩承载力未得到充分的发挥 ,而且使桩数大幅度增加,近十余年嵌岩桩工程和试验研究积累了更多资料,对其承载性状的认识进一步深化,因此《建筑桩技术规范》规范也对嵌岩桩单独给出了单独的嵌岩桩单桩竖向极限承载力计算公式及检测方法等,使得嵌岩桩在各个行业得到广泛的应用,在基岩埋深较浅的地区,采用大直径的嵌岩桩经济效益尤其明显。
一. 嵌岩桩的持力层选择及嵌岩深度岩石的颗粒间连接牢固、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各等级。
国外认为:只要桩端桩嵌入岩体中,不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何,都称为嵌岩桩,但我国嵌岩桩定义为嵌入未风化、微风化、中等风化的岩石才可,不包括强风化、全风化的情况,要求比国外严格,安全更有保证。
根据持力层基岩性质也可分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。
嵌岩深度在嵌岩桩计算中是一个重要的设计参数,长泾比越大桩底承担的荷载越小。
在一些工程中,为了确保桩承载力、减少建筑物沉降,对于大吨位嵌岩桩的嵌岩深度应通过计算确定,同事满足构造要求。
嵌岩桩倾斜的完整的和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度;嵌入平整、完整的坚硬和较坚硬岩的深度不宜小于0.2d且不小于0.2m。
施工时应结合相邻基础基底标高控制基础埋置深度,相邻两桩的桩端高差应小于其水平净距(若有扩大头,则为扩大头间净距);桩净距小于2D或2.5m时必须采用跳槽开挖。
嵌岩桩长计算书
27m 1.5m 4.71m 1.77m 2
0.5
0.042.35
m 34600kP a
0.2
3
8950
kN
28160kN
≤
桩截面积 A p =桩基嵌入岩层深度 h=
桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值 f rk =覆盖层土的侧阻力发挥系数ζs =
规定行高23,列宽10,仅在黄颜色的格子里填入数字
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5.3.4条,支撑在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值[R a ],按下式进行计算:
[R a ]=c 1A p f rk +u Σc 2i h i f rki +0.5ζs u Σl i q ik
上式中的第二项u Σc 2i h i f rki 为岩层的侧阻值,仅为桩端嵌入的岩层,其余均按土层考虑。
嵌入岩层的侧阻发挥系数 c 2=桩基总长度端阻发挥系数 c 1=
桩基直径Φ=桩基周长 u=故可知桩基承载力满足要求。
[R a ]=c 1A p f rk +u Σc 2i h i f rki +0.5ζs u Σl i q ik =对于钻孔桩,系数c 1、c 2应降低20%采用,对于中风化层作为持力成,系数c 1、c 2应乘以0.75 由以上计算可知
单桩轴向最大竖向力F
桩基穿过各土层的厚度及土层的侧阻力标准值见下表:
单桩轴向最大竖向力 F=
单桩轴向受压承载力容许值[R a ]。
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【精选岩土工程知识】嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些差别嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些差别在工程实践中,有些设计者以为嵌岩桩均为端承桩,只拥有端阻力,不考虑土层侧阻力。
这种计算模式与很多工程实质不符。
基桩依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定分类按承载性状分类:摩擦型桩:(广中江-泥岩、碳质页岩等软质岩中的桩均定为摩擦桩,母岩强度小于20MPa较软中风化(如泥质粉砂岩)中的桩也定为摩擦桩)摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力蒙受,桩端阻力小到可忽视不计;端承摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力蒙受。
2)端承型桩:(广中江-母岩强度不小于20MPa较硬中风化岩(如变粉质砂岩、砾岩、花岗岩)中的桩定为嵌岩桩)端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力蒙受,桩侧阻力小到可忽视不计;3)摩擦端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力蒙受。
按成桩方法分类:1)非挤土桩:干作业法钻(挖)孔灌输桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌输桩、套管护壁法钻(挖)孔灌输桩;2)部分挤土桩:长螺旋压灌灌输桩、冲孔灌输桩、钻孔挤扩灌输桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入(静压)预制桩、打入(静压)式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩;3)挤土桩:沉管灌输桩、沉管夯(挤)扩灌输桩、打入(静压)预制桩、闭嘴预应力混凝土空心桩和闭嘴钢管桩。
3按桩径(设计直径d)大小分类:1)小直径桩:d≤250mm;2)中等直径桩: 250mm<d<800mm ;3)大直径桩:d≥800mm。
桩基础依据其在土中受力状况不一样,可分为端承桩和摩擦桩。
端承桩是穿过脆弱土层而达到深层坚固土的一种桩,上部构造荷载主要由桩尖阻力来肩负;摩擦桩是完好设置在脆弱土层必定深度的一种桩,上部构造荷载要由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来肩负。
岩溶地区桩基设计通常情况下,岩溶地区的桩基设计考虑两种情况:①岩溶现象只在埋深较浅的局部出现,桩基可以穿过溶洞嵌入完整的持力层内,桩尖以下没有溶洞,与一般的嵌岩桩差别不大。
②溶洞埋深较深或者多层溶洞出现,桩基贯穿所有溶洞困难,桩底持力层除了要有嵌岩深度外,还要考虑桩底岩层的抗冲切力,保证桩尖至溶洞顶有一定安全厚度,这一安全厚度设计中甚至要达到5倍桩径。
上述设计处理方案能够满足一般岩溶发育情况,但当岩溶特别发育,例如多层溶洞出现,钻孔深度30多米尚无厚度8m以上的完整岩层时,就无法在满足嵌岩深度1~2d的同时保证5倍桩径的溶洞顶板厚度。
1 桩基设计的一般原则由于岩溶及隐伏岩溶发育,如何确定桩基持力层标高、确定施工方案,是本项目桥梁设计的重点,必须充分重视。
设计应根据逐桩钻孔的地质资料,合理确定桩基型式和桩长,以及处治措施。
一般,桩基设计遵循以下原则:(1)对于溶蚀、裂隙严重的溶洞顶板,按摩擦桩计算,对于无溶蚀、裂隙现象的持力层,溶洞顶板按嵌岩桩计算,考虑安全系数后,以3~4m 微风化完整顶板,作为桩基最终最小控制溶洞顶板厚度。
(2)对于独立的、非串通的溶洞,一般采用充填片石、压浆填充的方式进行处理,但必须确保空洞充填密实,此时可考虑溶洞段的桩周摩阻力,否则,不能考虑桩周摩阻力。
(3)对于大型的、串通且无充填或充填为流塑状物质的溶洞,则应考虑采用钢护筒跟进的处理措施。
(4)对于串珠桩溶洞,一般采用充填片石、压浆填充的方式进行处理。
若无明显完整基岩持力层,则按摩擦桩进行考虑。
(5)桩长计算时,给予合理的安全储备。
(6)如果溶洞顶板很薄,而溶洞内的底面很深,且洞内填充土密实稳定,具有足够强度,则桩底可穿过溶洞的顶板置于溶洞内的填充土层内而不置于溶洞的底板上,桩基可按摩擦桩设计。
2 嵌岩桩的单桩容许承载力计算公式根据行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008 第5.3.9条及对应条文说明,其嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值计算公式为:上述公式中是嵌岩段侧阻力;端阻力修正系数;是嵌岩段侧阻和端阻综合系数,与嵌岩深径比、岩石软硬程度和成桩工艺有关。