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
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(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。
《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、引言随着建筑技术的不断进步和工程建设的日益复杂化,地基基础工程作为建筑物承载的关键部分,其设计施工的精度和可靠性越来越受到重视。
特别是在砂卵石土覆盖层地区,大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用,更是对建筑稳定性的保障起到了重要作用。
本文将针对砂卵石土覆盖层中大直径嵌岩桩及桩筏基础的荷载传递机理进行深入探讨,并研究其在实际工程中的应用。
二、砂卵石土覆盖层特性砂卵石土覆盖层是指地表覆盖的一层由砂、卵石和泥土等混合组成的土层。
其特点是组成物质粒径大、变化多,土层分布不均,这给基础工程的施工带来了一定的难度。
同时,砂卵石土覆盖层的物理力学性质对大直径嵌岩桩及桩筏基础的承载力有着直接的影响。
三、大直径嵌岩桩的荷载传递机理大直径嵌岩桩作为一种常见的基础形式,其荷载传递机理主要包括桩身侧阻力和桩端阻力两部分。
在砂卵石土覆盖层中,大直径嵌岩桩通过将荷载传递到周围的岩石或坚硬的土层中,从而形成稳定的支撑。
其中,桩身侧阻力主要来自于桩身与周围土体的摩擦力,而桩端阻力则主要来自于桩端进入坚硬土层或岩石的嵌入力。
四、桩筏基础的荷载传递机理桩筏基础是一种将荷载通过多根桩传递给深层土壤或岩石的基础形式。
在砂卵石土覆盖层中,桩筏基础的荷载传递机理是通过桩群将荷载均匀地传递到周围的土壤或岩石中。
由于桩群的分布和排列方式的不同,使得荷载能够在多个方向上传递,从而提高了基础的稳定性和承载力。
五、大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用研究在砂卵石土覆盖层地区,大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用具有广泛的实际意义。
通过对荷载传递机理的深入研究,可以更好地了解其在不同地质条件下的工作性能和承载能力。
同时,通过优化设计施工方案,可以提高基础的稳定性和耐久性,从而保障建筑物的安全性和可靠性。
此外,大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用还可以有效降低基础工程的成本,提高工程的经济效益。
六、结论本文对砂卵石土覆盖层中大直径嵌岩桩及桩筏基础的荷载传递机理进行了详细的阐述,并探讨了其在实中的应用。
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》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。
浅谈大直径砼管桩嵌岩施工本文介绍了大直径砼管桩嵌岩施工中出现的一些问题及处理措施。
【关键词】大直径砼管桩;嵌岩;问题及处理措施引言广州珠江电厂煤码头技术改造工程【1】,比较显著的一个特点是:基础为φ1200mm砼预制管桩,施打到位后进行钻孔嵌岩;其难度有三:一是三分之一为斜桩嵌岩,二是嵌岩深度达到5.5m,三是持力层为微风化岩石。
在施工期间,我们遇到了一些问题,通过努力,及时采取了相应的技术措施,确保管桩嵌岩的工程质量达到了设计要求。
现将该工程的施工工艺和遇到的问题及采取的措施写出来,和大家探讨。
1.工程概述广州珠江电厂煤码头技术改造工程【1】,位于广州市南沙经济技术开发区坦头村珠江电厂北侧,大虎道与沙螺湾之间水域。
该水域临近入海口,受潮汐影响。
广州珠江电厂原有煤码头泊位等级为35000吨级,码头总长250.08m。
对该码头进行技术改造(加固和延长)后,泊位等级将升级为50000吨级。
主要工程量包括现有码头西段85.03m长度后方加固、现有码头延长40m,为高桩梁板式结构,桩基础为φ1200mm砼预制管桩,施打到位后进行钻孔嵌岩,嵌岩部分和顶部以下1m 范围浇注砼。
码头加固段的管桩嵌岩深度不小于3.5m;码头加长段的管桩嵌岩深度不小于5.5m。
2.施工工艺流程管桩嵌岩施工工艺流程如图所示。
管桩嵌岩工艺流程框3.施工方法3.1 选择钻孔机械钻机采用自有的由GMD―15型钻机为母体改装后的GMD―15―12―X(A)型钻机。
该机是以GMD―15型钻机为母体改造而成的,GMD―15型钻机是符合我国工程施工的具体特点的一种多用途大口径轻型钻机,该钻机为液压给进、短门架导向、机械动力头式回转钻机,采用正、反循环钻进工艺,可在第四纪覆盖层(包括卵石砾石地层)及坚硬岩石层中钻进。
3.2 施工平台架设:1)乘低潮时,在管桩上安装桩箍,作为架设工字钢的牛腿用。
桩箍用钢筋吊在桩头上,以防滑落。
码头加固段在原煤码头靠岸侧的两根桩上也安上桩箍,将施工平台与原煤码头连接,确保其稳定性。
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。
《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、引言随着城市化进程的加速,建筑基础工程所面临的土层环境愈发复杂。
特别是在砂卵石土覆盖层中,大直径嵌岩桩及其配合的桩筏基础因其优越的承载性能,得到了广泛的关注与应用。
本文旨在探讨砂卵石土覆盖层中大直径嵌岩桩及桩筏基础的荷载传递机理,并对其应用进行深入研究。
二、砂卵石土覆盖层特性砂卵石土覆盖层是一种常见的地基土层,其特性包括不均匀性、各向异性和较强的地质环境适应性。
这种土层的特性使得大直径嵌岩桩在施工时需要考虑到土层的物理性质变化对桩身承载力的影响。
三、大直径嵌岩桩的荷载传递机理大直径嵌岩桩的荷载传递机理主要包括桩身侧阻、端阻以及与周围土体的相互作用。
在砂卵石土覆盖层中,桩身侧阻起到主要作用,而端阻则起着辅助作用。
在荷载作用下,桩身与周围土体之间的相互作用使得荷载能够有效地传递到更深的土层。
四、桩筏基础的荷载传递机理桩筏基础是一种将荷载通过桩体传递到较深土层的基础形式。
在砂卵石土覆盖层中,桩筏基础的荷载传递机理是通过桩身将荷载分散到周围的土体,并利用土体的抗力来承受荷载。
这种基础形式能够有效地提高基础的承载力和稳定性。
五、大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用研究在砂卵石土覆盖层中,大直径嵌岩桩及桩筏基础的应用研究主要集中在以下几个方面:1. 优化设计:通过理论分析和数值模拟,研究桩身尺寸、桩长、桩距等参数对基础承载性能的影响,以实现优化设计。
2. 施工工艺:针对砂卵石土覆盖层的特性,研究合理的施工工艺,如钻孔、清孔、灌浆等,以保证施工质量和效率。
3. 监测与检测:通过现场监测和检测手段,评估基础的承载性能和稳定性,及时发现并处理问题。
4. 工程实践:将研究成果应用于实际工程中,验证其可行性和有效性。
六、结论大直径嵌岩桩及桩筏基础在砂卵石土覆盖层中的应用具有广阔的前景。
通过深入研究其荷载传递机理,优化设计、施工工艺以及监测与检测手段,可以提高基础的承载性能和稳定性,保证工程的安全性和可靠性。
嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论古今强,侯家健[主要内容]综合归纳了12本国家、行业和地方标准,总结了嵌岩桩竖向承载力4种主要规范计算方法,对比了其差别要点;并就使用规范方法的相关问题进行分析讨论。
[关键词]嵌岩桩;竖向承载力;规范;桩基础本文所讨论的嵌岩桩,是指桩端嵌入中等风化或微风化基岩中的桩,通常是钻(冲)孔或人工挖孔的灌注桩,其桩端岩体能取样进行单轴抗压试验。
对于桩端支承于全风化、强风化岩中的桩,由于不能取岩样成型,其强度不能通过单轴抗压试验确定,本文不作具体讨论。
嵌岩桩具有承载力高、沉降小、群桩效应低的特点,是高层建筑的主要基础形式之一。
单桩竖向承载力是最基本的设计参数,静载试验是规范[1,2]推荐确定单桩竖向承载力的首选方法。
然而嵌岩桩单桩承载力大,静载试验费用高,一般难以直接压至极限荷载,某些工程受设备或现场条件限制甚至无法进行静载试验,因此对其承载机理的研究尚不够深入。
除重大工程外一般仅采用规范提供的经验参数法估算其承载力。
下文将对比常见的嵌岩桩承载力规范计算方法,并对相关问题进行讨论。
1 嵌岩桩竖向承载力的四种规范计算方法综合归纳12本国家、行业和地方标准,估算嵌岩桩竖向承载力共有四类规范方法,见表1。
四类规范方法有很大的差异,其差别要点汇总于表2。
授课:XXX授课:XXX授课:XXX授课:XXX2 对嵌岩桩岩土勘察报告的研读仔细研读、正确使用岩土勘察报告,是做好结构设计的关键环节之一,其步骤和方法见文[13]。
四类规范计算方法都是直接或间接以基岩的f rk推算嵌岩段的桩承载能力,因此对拟采用嵌岩桩的工程,应重点检查勘察报告对基岩持力层的勘察和评价是否到位,包括:(1)是否评定了基岩的坚硬程度、完整程度和基本质量等级。
从表2可知,该评价结论将是决定采用何种规范计算方法的主要依据。
(2)勘探孔是否已钻入预计嵌岩面以下(3~5)d,并穿过溶洞、破碎带,到达稳定地层。
(3)基岩持力层f rk试验值是否具有足够的代表性。
大直径嵌岩桩承载力分析封 昌 玉(新长铁路有限责任公司)【提要】对嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值的构成进行分析,并对如何确保嵌岩桩承载力的途径进行探讨。
【关键词】桩基础 嵌岩桩 极限承载力1 问题提出在大直径嵌岩桩工程实践中,经常遇到两个问题:一是静载试验做出的单桩竖向承载力与设计值不符,有时试验值高于设计值,有时试验值低于设计值。
当出现技术“纠纷”时设计单位往往归咎于提供的工程勘测参数不准,或认为施工单位工程质量有问题;二是嵌岩3d的问题(即进入岩层达三倍桩径的深度),按《规范》设计,自然无责任,可是在一个台班只能进尺几厘米的微风化基岩中,非要入岩3d不可,确实为难了施工单位。
近几年,作者参加了这类问题的一些讨论,现就嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值的构成和提高嵌岩桩承载力的有效途径等问题提出一些想法。
2 嵌岩桩单桩竖向极限承载力构成的分析211 嵌岩桩单桩竖向极限承载力构成无论是国内外资料,还是国家标准,对于嵌岩桩单桩竖向承载力的构成,基本上都认为是由三部分组成,即土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力和总端阻力(见图1)。
《建筑桩基技术规范》J G J94-94是嵌岩桩设计与施工的共同依据,其表达式为:Q uk=Q sk+Q rk+Q pkQ sk=u6n1ζsi q sik l i图1 嵌岩桩承载力构成图Q rk=uζr f rc h rQ pk=ζp f rc A p式中:Q uk———嵌岩桩竖向承载力;Q sk、Q rk、Q pk———分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力、总极限端阻力标准值;ζsi———覆盖层第i层土的侧阻力发挥系数;q sik———桩周第i层土的极限侧阻力标准值;f rc———岩石饱和单轴抗压强度标准值;h r———桩身嵌岩(中等风化、微风化、新鲜基岩)深度;ζr、ζp———嵌岩段侧阻力和端阻力修正系数。
对于既定嵌岩桩,其周长(u)、桩长(6 L i)、嵌岩段深度(h r)、桩底面积(A p)是定值,除此之外,ζsi、ζr、ζp和q sik与f rc是决定嵌岩桩单桩竖向承载力(Q uk )的因素。
2024年浅谈大直径砼管桩嵌岩施工大直径砼管桩嵌岩施工是近年来在建筑工程领域应用日益广泛的一种施工技术。
它凭借自身承载力强、施工效率高、环境影响小等优点,深受工程界的青睐。
本文将详细介绍大直径砼管桩嵌岩施工的技术原理、施工流程、质量控制以及环境保护等方面的内容。
技术原理大直径砼管桩嵌岩施工的技术原理主要基于土力学和岩石力学的原理。
通过在岩石层中嵌入大直径的砼管桩,利用桩身与岩石之间的摩擦力和端承力,将建筑物的荷载传递到深层岩石中,从而实现建筑物的稳定与安全。
施工流程施工前准备在施工前,需要对施工现场进行详细的地质勘察,了解地层分布、岩石性质、地下水位等信息。
同时,根据勘察结果和设计要求,确定桩位、桩径、桩长等参数,并制定详细的施工方案。
桩位放样与定位按照设计要求,在施工现场进行桩位放样,并用定位仪器进行精确的定位。
确保每个桩位的位置准确无误,以满足施工要求。
钻孔施工采用专业的钻孔设备,按照设计要求的孔径和孔深进行钻孔。
在钻孔过程中,要注意保持孔壁的稳定性,防止孔壁坍塌。
清孔与验孔钻孔完成后,进行清孔工作,清除孔内的碎石、泥土等杂物。
然后,进行验孔,确保孔径、孔深等参数符合设计要求。
钢筋笼制作与安装按照设计要求,制作钢筋笼,并在钢筋笼上焊接导向筋。
然后,将钢筋笼放入孔内,确保其位置正确且固定稳固。
砼管桩吊装与嵌岩将预制好的大直径砼管桩吊装至孔口,利用振动锤或静压法等设备,将砼管桩嵌入孔内,直至达到设计要求的嵌岩深度。
灌注砼在砼管桩内灌注砼,确保砼充满桩身,并与岩石层形成良好的连接。
施工后检测施工完成后,进行质量检测,包括桩身完整性检测、承载力检测等,确保施工质量符合要求。
质量控制质量控制是大直径砼管桩嵌岩施工中的关键环节。
在施工过程中,需要严格控制各项参数,确保施工质量。
具体措施包括:严格控制钻孔的孔径、孔深、垂直度等参数,确保满足设计要求。
在钢筋笼制作与安装过程中,确保钢筋的规格、数量、间距等符合设计要求,钢筋笼的位置准确且固定稳固。
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。
如通过大量的静载试验,分析了桩顶沉降、桩端阻力和桩侧阻力分配与发挥、嵌岩深度和扩大头对桩侧阻和端阻的影响等[19],总结了嵌岩桩的承载性状、桩身压缩变形规律[20]。
现行嵌岩桩竖向抗压静载试验及桩身内力测试方法是按照《建筑基桩检测技术规范》[21]执行的,其中桩身内力计算方法建立在弹性理论分析基础之上,即建立在“位移假定”基础之上,但实践证明,计算结果并不符合实际。
由大量试验资料与理论分析可知,嵌岩灌注桩嵌岩桩段的侧摩阻力qs比土层段要高得多,其达到极限值qsu所需的相对位移却小于土层段所需的δu,表明嵌岩桩的试验结果与“位移假定”相矛盾。
本文结合一例典型的大直径嵌岩灌注桩竖向抗压静载试验实测结果,对此现象进行了分析研究。
1 工程概况与试验情况概述
该场地中风化岩层分布较厚,若按照岩土工程勘察报告提供的岩石抗压强度fr值,将大部分桩的持力层定为微风化岩层,则挖孔桩施工时需穿越厚层的中风化岩层。
广州广泛分布着暗红色中风化泥岩、砂岩、粉砂岩等岩石,其实际的岩石抗压强度比室内抗压强度及规范提供的抗压强度指标要大得多。
因此,拟将本工程的桩端持力层置于中风化岩内,为此,需对该场区中风化岩层进行一系列的试验研究,获得准确而可靠的有关参数指标指导设计。
2.1 试验结果
试验数据经整理、计算后,得到试验荷载与桩顶沉降数据汇总表,绘制出相应的荷载与沉降关系曲线(q~s曲线)、沉降与时间对数关系曲线(s~lgt曲线),其四根试验桩的单桩竖向抗压静载试验成果汇总见表2;同时得到桩身内力沿桩身深度分布情况表及据该表绘制的桩身轴力分布曲线(n~l曲线),进而得到荷载与摩阻力关系曲线(q~qs曲线)、荷载与端阻力关系曲线(q~qp曲线),最后得到桩侧摩阻力与桩身截面位移关系曲线(qs~δ曲线),见图2~图5所示。
2.2 试验分析
(1)试验结果表明,试桩在各自的最大试验荷载下均未出现极限承载力特征,桩顶沉降较小,说明四根桩的极限承载力均大于或
等于其最大试验荷载。
3 讨论
这是一例典型的大直径嵌岩灌注桩竖向抗压静载试验。
与许多情况一样,本实例工程桩的静载试验加载往往达不到极限荷载而终止试验,也不允许将桩压至极限破坏状态,故无法判断桩的极限承载力,特别是基岩的摩阻力强度值和端阻力强度值的确定,只能对其进行估算。
因此,研究大直径嵌岩灌注桩承载性状,为设计提供准确而可靠的理论依据显得非常重要,且具有很高的实用价值和理论意义。
(1)嵌岩灌注桩嵌岩桩段的单位侧阻力比土层段要高得多,桩侧摩阻力达到极限值qsu所需的相对位移小于土层段所需的δu。
(2)在qs未达到极限值qsu之前,桩-岩之间处于弹性或弹塑性状态,产生微小的相对位移,便可使qs得到较大的发挥。
桩侧摩阻力表现出来的这些特性表明,长期以来一直被运用的弹性理论方法、荷载传递分析计算法、剪切变形传递计算法、有限单元分析法等理论,因采用了“位移假定”,故只适用于桩-土体系,而不再适用于桩-岩体系嵌岩灌注桩的研究与设计。
在研究桩-土体系单桩竖向承载力时,“位移假定”之所以取得了较大的成功,是因为桩周土的侧摩阻力极限值qsu较小,在达到塑性状态之后,无论再继续产生多少相对位移,qsu也只能维持在某一较小的残余强度,不可能继续对桩承载力产生多大的影响,因而可以将桩与土视为一个受力体系。
此时桩-土之间的桩侧摩阻力
与位移可被视为体系内的应力和应变。
4 结论
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,但关于此课题研究方法的正确性与适用性的研究目前尚未见报道。
本文的试验及分析结果表明,“位移假定”只适用于桩-土体系,而不适用于桩-岩体系的单桩竖向承载性状的研究,因为桩-岩之间产生的相对刚体滑动不能被忽略。
这一新的结论意味着目前大直径嵌岩灌注桩的设计,或偏于保守而造成很大浪费,或偏于不安全而留下隐患,使得嵌岩灌注桩设计的合理性与安全性方面需要重新进行评估。
今后有待进一步研究和解决的问题还很多,但研究嵌岩桩新的力学计算模型,研究桩身刚体滑移所产生的桩侧摩阻力值的测试方法及计算方法等问题,应是目前首先要解决的问题。
参考文献:
[1]刘金砺.桩基础设计与计算.北京:中国建筑工业出版社,1990.7.
[2]胡学元.具有夹层的嵌岩桩承载力的计算与探讨.当代建设,2002.2.
[3]赵云祥,孙渊.大直径嵌岩桩承载力计算分析.西部探矿工程,2001.6.
[4]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(gb 50007—2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.
[5]中华人民共和国行业标准. 建筑桩基技术规范(jgj 94—94).北京:中国建筑工业出版社,1995.
[6]中华人民共和国交通部部标准.公路桥涵地基与基础设计规范(jtj 024—85).北京:人民交通出版社,1985.
[7]葛崇勋,张永胜.关于嵌岩桩竖向承载力计算方法的探讨. 江苏建筑,2001.4.
[8]张清河.嵌岩桩极限承载力取值及有关设计问题.西部探矿
工程,2001.6.
[9]陶林. 现行嵌岩桩竖向承载力计算模式分析.华东交通大学学报,2002.3.
[10]张建新,叶洪东,杜海金等.嵌岩桩设计中几个问题的探讨.岩石力学与工程学报,2003.7.
[11]魏作安,尹光志,万玲等.嵌岩桩竖向承载力规范计算的商榷.重庆建筑大学学报,2004.4.
[12]李杨秋,干腾君.建筑桩基技术规范中嵌岩桩的计算问题浅析.西部探矿工程,2005.4.
[13]王勇强.软岩嵌岩桩嵌岩段的侧阻力研究.东华理工学院学报(自然科学版),2004.3.。