规范讲课嵌岩桩9剖析

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嵌岩灌注桩ppt课件

用。造孔泥浆性能按以下技术指标控制：比重1.10-1.30g/cm³，粘度
20-26s；含砂量<8%。（2）冲抓钻采用泥浆泵经进浆管直接注入桩孔中，回浆由泥浆沟经沉淀后直接流入沉淀池。根据不同地层，冲抓钻钻进方式及泥浆性能
二.钻孔嵌岩灌注桩施工工艺
3.桩孔定位采用经纬仪，以轴线控制点作测站，极坐标法进行桩位放样，通过人工开挖，埋设钢护筒固定孔位。再以轴线交会法复核桩位中心，埋设时严格控制护筒中心偏差2cm，垂直度<0.5%。同时用水准仪测出孔口护筒顶标高，作为确定造孔深度和桩顶标高的依据。 4.成孔施工（1）.开钻回旋钻机。在开始起动钻机时，先稍提钻杆，使钻头在护筒内回转打
当钻孔深度达到设计持力层中风化基岩面深度时，在护筒出浆口或捞
渣采集岩样进行鉴定，初定进入中等风化基岩后，再全断面嵌入持力岩层0.8m以上，使终孔深度达到设计要求。
6.一次清孔
终孔验收合格后立即进行一次清孔。向孔内注入优质泥浆，进行孔内循环换浆，同时慢速扫钻以扰动孔底沉渣，加快清孔速度。最后复测孔深，确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ沉渣小于设计要求后起钻。
二.钻孔嵌岩灌注桩施工工艺
桩孔孔位复测
桩机就位
泥浆护壁钻孔泥浆外运
判岩
竣孔验收
一次清孔
钢筋笼焊接
二.钻孔嵌岩灌注桩施工工艺
1.桩机选型: 根据地质情况及相关施工经验，施工采用钻机GPS-20型。 2.泥浆制备及配比：
根据工程地质资料分析，地层土质为淤泥质粘土、粘土、粉质粘
土，造孔可采用原土造浆护壁，泥浆循环使用。（1）回旋钻成孔采用正循环泥浆固壁，经沉淀净化后的泥浆循环使
7.钢筋笼及导管吊放
（1）钢筋笼制作时应满足设计要求。为确保钢筋笼保护层符合设计要求

规范讲课嵌岩桩9讲义

2020/8/1
3.嵌岩桩承载力的现行计算方法
1)只计桩端阻力《建筑地基基础设计规范》规定当桩端嵌入“完整
及较完整的硬质岩”中时，按下式估算承载力：
规定“桩周边嵌岩最小深度为0.5m”以确保桩端与岩体面接触。对于嵌入破碎岩和软质岩石中的桩，单桩竖向承载力按摩擦桩计算。
2020/8/1
2）只计嵌岩部分的侧阻力和端阻力《公路桥涵地基与基础设计规范》对单桩容许承载力按下式计算：
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
2020/8/1
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Ra≤15MPa时， ζs=0.8；当Ra＝15～30时， ζs=0.5；当Ra >30MPa时， ζs=0.2。
2020/8/1
2）嵌岩段侧阻和端阻系数分析参照《公路桥涵地基与基础设计规范》采用相同
• c2i —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，按表5.3.4采用；
• u —各土层或各岩层部分的桩身周长（m）；
• hi —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；
• s —覆盖层土的侧阻力发挥系数，根据桩端 frk 确定：当
2020/8/1
1.前言
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。由于嵌岩桩受力机制复杂，现阶段尚未认识清楚，导致了设计人员设计过于保守。
2020/8/1
2.嵌岩桩的定义
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。

(整理)浅析嵌岩桩设计

嵌岩桩设计一、概述嵌岩桩以其桩端嵌入岩层而得名。

其在我国已广泛应用与建筑、市政、桥梁工程，港口码头工程等工程领域。

由于嵌岩桩的承载现状及设计施工方法的特殊性，近年来备受我国工程界和学术界的高度关注，纷纷立题进行研究。

人们传统的观念和国内外许多教科书及规范（如《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）都曾把嵌岩桩作为端承桩的典型。

许多国家规范规定当桩端嵌入完整的硬质岩层时，按桩端岩石的承载力计算单桩承载力，而不考虑其桩侧阻力。

然而大量的试验研究工作表明，很多情况下增加嵌岩深度及扩大端承面积无助于而作为建筑工程中广泛采用的为等直径的人工挖孔或钻孔灌注桩以及带扩大头的人工挖孔桩。

三、嵌岩桩受力基本特性国外嵌岩桩的应用与研究开展的比较早。

Reese等于1668年发表了世界上比较早的一根埋设量测元件的嵌岩桩桩顶荷载随深度变化的试验报告，该报告中桩长5.5米，桩径0.76米，长径比L/d=11.7，嵌岩深度hr=4.2d(d为桩径)，持力层为岩土页岩，实测结果表明：桩端反力约占总荷载的15 ~25%。

美国自由广场一号楼下的一根L=8.8m，L/d=3.4，嵌岩深度hr=1.65d的嵌岩桩，从成桩至上部结构竣工后持续两年多的观测表明：在不同的荷载水平下，桩顶始终有60%~70%的荷由桩侧承担，国内对嵌岩桩承载性能的研究开始于上个世纪七十年代，在四川某桥梁工地实测的一根桩径0.6m，桩嵌入砂质粉土页岩3米，无覆盖层的荷载传递曲线表明，该桩侧阻在总荷载中所占比例为88%，而桩端阻力仅为12%。

80年代广东洛溪大桥嵌岩桩进入泥质砂岩3.0米，桩长28.5米，桩径1米，实际测得桩端荷载在总荷载中所占比例为11%。

嵌岩桩的承载和变形性状受到许多因素的影响，十分复杂，通过国内外大量试桩资料的分析，可以将嵌岩桩的承载性能的基本特征归纳为如下几个方面：1)在通常情况下，当L/d<20时，Q端/Q总自100%减少到30%；当20<L/d<64时，Q端/Q总一般不超过20%，不少桩在L/d=10~15之间开始起作用。

嵌岩桩介绍ppt课件

工①作母机的选择性强，②对场地的要求低；③地层适用范围广，能提供强大而又具柔性的钻孔能力。
缺点
①动力功率大耗电 ①对粗卵石层和岩率高；②移动不便；石层施工进度慢有 ③冲击振动有噪音可能无法钻进（需影响周围环境；④ 更改换钻机底盘或需设泥浆池、沉淀大功率配置）。池。
①前期投入比较大；①排渣能力完全依
.
粘土层单底钻斗
凝灰岩单底钻斗
旋挖钻法适用范围
❖ 适用范围适用于铁路、公路桥梁、市政高架桥和房建等直径小于 3.0m 的嵌岩钻孔灌注桩施工，最大钻孔深度 100m。
.
旋挖钻法优缺点
优点：施工速度快；施工精度比较高；噪声小；有利于环保；可自行行走，移动方便；机械化程度比较高；适用地层广泛。
⑦ 硬质合金和牙轮钻头则既可钻进小口径，又可钻进
大
❖
口径水井、工程施工孔和浅井。
.
回旋钻孔施工工艺流程图
回旋钻法适用范围
❖ 回旋钻机一般适用粘土，粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。
.
回旋钻法优缺点
❖ 优点：回旋钻机施工进度比较快施工噪音较小
❖
对周边建筑物和构造物影响比较小，也
嵌岩桩施工技术及其原理的研究
小组成员：
.
嵌岩桩定义：桩端嵌入岩体中的桩。
.
嵌岩桩施工技术及其原理的研究
1
冲孔法
2 回旋钻法
3 旋挖钻法
4 潜孔锤法
.
冲孔法
❖ 冲孔法从原理分为正循环和反循环两种。 ❖ 正循环桩机的循环过程为：采用泥浆泵将泥浆从浆池通过
泥浆管直接泵送到桩尖，泥浆带上渣从桩口往上涌出，通过泥浆沟流进泥浆池，过滤后再泵进桩尖； ❖ 反循环过程相反，泥浆泵的泥浆入口在桩尖，出口在泥浆池，过滤后通过泥浆沟进入桩口。

第9课作业-桩基础前4章(有答案)

第9课作业一桩基础构造及前4章1、5. [2006A29]下列邢选项不廣丁桩屋承载能力极限状态的计算内容？(A)桩身裂缝宽度骑算[D)承舍的抗冲切验算1C)承白的抗剪切验算(D)桩身强度骗算【解折】九；《建览柱塵技术规范％(JGJ 94-2008)*34.1条第2款条文说明.1. [2010B091卜列哪选项不屈丁桩®承载能力极限状态的H算内容？(A)孜台抗敢切验算(R)预制桩冋运和》击於算(C)桩身裂缝宽度验算(D)號身强度验算祈】C：戏桩鬼技式良范3 fJGM斗一2〔)0引苇3丄7条第4就，A. Q、D绘为承辍馳力按限状念；柜)?裂蜒S搜验？r*別采囲球舉塩A幻准康戈组台、黒于按正営使剧拔瞑狀态iH＜戒釦順策3.1・1备鑰2鼠-务文说E仁n, [2009.\501根粥《建琉粧U技忒规范》tJGJ94—2008).卜列梵于变刖度训半说计方法的论込小唧空选珈是诳诵？(A)虫刚畏開半•狀计应考虑上部结构形式荷載-地层分和玻其和圾作出效应(B)变刚哎主婆時训査上蒯结构荷我的分布，怏Z口垦桩的支拧刚嘎相匹配fC)变期哎主姿扌齐通过调整机伦・桩K,桩趾巻改变S桩支拧刚度井布・使之打上湍給闯荷戟、丰也吐配(L))童刚膜训T：谶计的H的址使址筑物沉降趟十吃匀，虑台内力降低【鱷甘】ACD, E建挺桩M a术規范》仃GJ94-；™旳第工1上条及華文叩，娈足度调平设r是诅:丈词螯基桩韵支摊朋廈分坯區満足上却泪构时沉那和貉柠凸力的要应，鬥不是K 二詡請均嚴适应下訓茶稀结材，12. [201t)B521关于&建第桩呈技术规池;^ (JUJ 94—200SJ中变刚惟调平设计槪念的说也. 卜「列哪^^^选顼是正确frp(A)变刚痪调平设计可减小苯异变形(B)变刚度诚卩设讣可降低示台内力(C)变刖度调平设计可下再点上却結构荷载分布(0)变刚I度调下设计可降低上甜结枸次内(臧)力【解芳】ARD；《建筑桩基技穴现葩》(皿194一20则第3」倍率及条文说明，13. [2004A26] ■埠ST 粘性1.中的摩按型01■畢础，承台下有9根克轻为d 、长度为E 的钻孔灌注桩，承台平血尺寸及桩分布如F 图所示，承台刚度很大，可视为绝对刚性，在竖向屮心荷载惟用下，沉降血匀，你认为下面对承台下不同迪置处桩顶反力估计，哪项足止确的？审&4 T 严儀・ «边排中间桩加*.角桩次之边fa 中间桩次之，角桩反力愎小 ra 绕中心网周的8根桩.反力应相同.数值出中心桩小角轿反力最大，边拮中间擀次Z,中心W 反力最小【解祈】D ：《建筑社基技术規范》(JGJ94—2008)第3丄8条第5款条文说明，天然地堪和均匀帝桩的初始竖向支撐刚度是均匀分布的，设置于其上的Pd 度有限的基础(承台)受均布茁戦作用时，出于土与土、桩与堆、土与桩的柜互作用导致鬼基或绘矣妁竖向支撑刚度分市发生肉弱处强的变化，沉障变形出现内大办小的碟形分布.華底反力出现内小外犬的马鞍形分布.故桩顶反力：角柠員大.边桩次之.中心桥S 小.D 正确：这也是进行变刚虔調平设计的原因序准。

铁路桥梁施工中嵌岩桩的使用分析

铁路桥梁施工中嵌岩桩的使用分析摘要:铁路桥梁施工中对于嵌岩桩的使用非常重要,也是铁路桥梁施工的一个重要工序,对于嵌岩桩的受力分析能够很好的控制嵌岩桩的使用,根据嵌岩桩的受力情况对其进行合理的设计和使用也是工程施工顺利进行的关键。

在对嵌岩桩进行受力分析时要科学的设计一些阻力的受力情况,在阻力的作用下处理部分桩土界面产生的位移。

本次研究通过对承载力、桩侧摩擦阻力等的研究提出一些铁路桥梁施工中嵌岩桩的正确使用技巧。

关键词:嵌岩桩受力分析相对位移铁路桥梁的施工中,桩侧摩擦阻力和桩端阻力是桩的主要承载力组成,而桩承载力的情况则是嵌岩桩使用的重要衡量指标,施工中在桩端阻力和桩侧的摩擦阻力作用下,桩土界面会产生一定量的相对位移,继续施工后添加混凝土使得桩身上部分的受力加强,混凝土收到了强力的压缩,进一步形成桩土一定量的相对位移,相对位移产生桩身上部分桩基土界面的摩擦力相应的增加,随着桩顶部负荷的逐渐增加桩身整体受力就会向下沉,桩身自上而下产生压缩出现形变,从而激发了桩端的摩擦阻力,达到了使用固定的效果。

1、嵌岩桩应用特点嵌岩桩在发生受力中首先受到作用力的是桩侧的摩擦阻力,桩侧的摩擦阻力和桩端的阻力发生并不同步,桩侧摩擦阻力在桩端阻力发生之前发挥着重要的支撑作用,研究试验中发现通过桩侧阻力进行作用力完全发挥所需要的桩土相对位移相对较小,这样也就使得在桩基达到极限的使用作用力之前,桩侧摩擦阻力承担了大部分的承重,随着承重力量的逐渐增加桩基地步的沉渣也越来越多,桩端受力逐渐加强,桩端的阻力作用逐渐发挥了更大的作用,桩端阻力在完全承受阻力过程中发生的相对位移大,在桩基达到了正常的使用强度之前,桩端土界面的位移一般不能够充分调动桩端阻力,这就保证了桩基使用的安全和稳定性。

在研究还发现在具体的工程施工中能够影响嵌岩桩受力情况的因素很多,并不是由单一的因素和作用力影响着支配,桩基嵌岩桩深度、整体的作业状态、桩的长径比值、桩基侧面岩土结构和性质、沉渣厚度等等,这些都是能够影响嵌岩桩受力的因素,不同的施工状态和工作状态中,对于桩基的摩擦力受力情况也不同。

[管理]嵌岩桩-PPT精选文档

2/23/2019
• 计算公式
1 n R c A f u c h u l q a 1pr k 2 i if r k i s i i k • 2 i i = 1 = 1
m
• 上述公式中参数取值如下： • c 1 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 c 2 i ×0.6×0.8=0.36 。 0.75 • 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 • 0.75×0.05×0.8=0.03 。
1 [ R ] c A f u c h u l q a 1 pr k 2 i if r k i s i i k 2 i i 1 1 Ra
通过151根试桩，提出嵌岩桩承载力计算方法 m n
•
—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； c 2i • —根据清孔情况、岩石破碎程度等因素 u 而定的第 i层岩层的侧阻发挥系数，按表 h i 5.3.4 采用； • —各土层或各岩层部分的桩身周长（m ）； s f rk f rk s 0.8 f r km），不 • —桩嵌入各岩层部分的厚度（ s 0.5 s 0.2 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； 2/23/2019
2/23/2019
• 1.前言
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。
2/23/2019
2.嵌岩桩的定义
• 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

[管理]嵌岩桩

• n —土层的层数，强风化和全风化岩层按土层考虑。
5/23/2019
1）土层侧阻系数分析
• 嵌岩桩上覆土层侧阻力值Qs采用下式表示：
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。
5/23/2019
• 上覆土层发挥系数ζs采用下式计算：
• 结合上述参数可以求解嵌岩钻孔桩单桩承载力如下：
Ra 0.36 3.1421.02 / 4 10000 3.1421.0 0.031.5 10000 0.5 0.8 3.1421.0
(20 39.7 55 20.9) 6684.29kN
2lMi Pa≤
•
＝10MPa<15MPa，取0.8。
• 为各土层的厚度，本例分别取 39.7m,20.9m；实际工程中应严格取承台底面或局部冲刷线以下的土层厚度。
5/23/2019
• qik 为桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力试验值。由于无试验条件时，钻（挖）孔桩按表选用，①土层取20 kPa，②土层取55kPa。
5/23/2019
• 计算公式
• Ra

c1 Ap
f rk

u
m i=1
c2i hi
f rki

1 2

su
n i=1
li qik
• 上述公式中参数取值如下：
• c1 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 0c2.i75×0.6×0.8=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

嵌岩桩施工质量控制措施分析

嵌岩桩施工质量控制措施分析
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＱｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＲｏｃｋ－ＳｏｃｋｅｔｅｄＰｉｌｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
二、嵌岩桩施工质量控制措施１．嵌岩桩孔底砖渣的彻底清除
．
由勘查施工单位的技术人员和工程监理人员对新捞
取的砖渣进行识别与判定。若砖渣具备了持力层岩面特征，由此可以初步判断此孔深度为持力层岩面。同时在个别桩的持力层岩面出现难以判定的情况时，必须要采取取心的方法进行确定，而取心、取样的判断需要在严格的监控下进行。４．钢筋笼制作与安放工序的质量控制对于钢筋笼制作与安放工序的质量控制，首先，施工中所采用的钢筋一定要有出厂合格证。使用的前提一定要在检验合格下进行，并严格的按照设计
置不准确的情况。
判定。施工中，转机转进的速度如果出现明显下降的情况，持力层岩面特征可根据捞取的砖渣进行判定，并清孔、清理取样筒。在继续转进５～１０ｃｍ后，
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｒｏｃｋ — ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｂｅ
ａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｓｍａｌｌｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｉｎｐｏｓｔ — ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉｌａａｎｄｃｉｖｉｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ－ｉｏｎｏｆｒｏｃｋ－ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｑｕｌａｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｔａｒｔｓｆｒｏｍｈｅｔｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｒｏ－ｃｋ－ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｎｄａａｎｌｙａｚｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｒｏｃｋ－ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｑｕｌｉａｔｙｃｏｎｔｒｏ１．

桥梁桩基嵌岩桩施工技术探析

桥梁桩基嵌岩桩施工技术探析摘要：本文对公路桥梁桩基嵌岩桩施工技术进行讨论。

首先分析了桥梁桩基具备的特点,其次以某项目实例为研究背景,分别从嵌岩桩的成孔设备选择、桩基施工与检测方面对该技术的应用要点进行研究。

同时对桥梁桩基产生夹层原因进行总结,并且给出合理的控制方案,希望论述后,可以给同类工程提供借鉴。

关键词：公路桥梁；桩基嵌岩桩；施工技术1桥梁桩基特点1.1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[1]。

1．2嵌岩桩的荷载传递特点嵌岩桩荷载力的大小主要由摩擦力决定,桥桩摩擦力主要由两部分组成,一部分是由于重力使土体产生位移产生的桩侧摩阻力,还有一部分使由于重量逐渐增加,整体受力部分由上至下将改变为桩端受力,使桩端产生摩阻力,承受荷载。

嵌岩桩施工工艺是满足公路桥梁稳定性的有效施工手段,承载力主要由土体改变产生的摩擦力决定。

嵌岩桩在进行承重时由于受到压力,导致嵌岩桩上端的混凝土下移,在受到的挤压增加后,混凝土下土体开始移动,移动的同时,嵌岩桩侧摩阻力逐渐增加,在受到足够大的压力后,侧摩阻力增加到无以复加后开始一定受力部位,将嵌岩桩的轴力扩散到桩端部分,从而桩端也产生了相应摩阻力。

2工程实践2.1工程概况在某施工项目中,其桥梁结构是由3×16m的预应力简支空心板的连续桥面以及庄径为1.4m、桩长度为12m的四柱墩,桥台为桩径为1.2m的肋式桥台组成,其设计要求为汽车—超20级,挂车—120,人群3.5kN/m2。

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2018/10/16
3.嵌岩桩承载力的现行计算方法
1)只计桩端阻力《建筑地基基础设计规范》规定当桩端嵌入“完整及较完整的硬质岩”中时，按下式估算承载力：
规定“桩周边嵌岩最小深度为 0.5m”以确保桩端与岩体面接触。对于嵌入破碎岩和软质岩石中的桩，单桩竖向承载力按摩擦桩计算。
2018/10/16
R—岩石试块单轴极限强度； h—自新鲜岩面（平均高程）算起的嵌入深度； c1、c2—据岩石层破碎程度和清孔情况规定。
2018/10/16
3）考虑土层的侧阻力、嵌岩段侧阻力和端阻力《建筑桩基技术规范》（征求意见稿）按下式计算：
2018/10/16
4.嵌岩桩承载力计算方法
n 1 [ Ra ] c1 Ap f rk u c2i hi f rki su li qik 2 i 1 i 1 • Ra —单桩轴向受压承载力容许值（kN）。
通过151根试桩，提出嵌岩桩承载力计算方法
m
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； • c1 —根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数，按表5.3.4采用； • Ap —桩端截面面积（m2），对于扩底桩，取扩底截面面积
2018/10/16
•
2）只计嵌岩部分的侧阻力和端阻力《公路桥涵地基与基础设计规范》对单桩容许承载力按下式计算：
hr—桩嵌入基岩深度，不包括风化层； Ra—岩石天然湿度的单轴抗压强度; c1、c2— 根据清孔情况、岩石破碎程度定的系数
2018/10/16
《铁路桥涵设计规范》规定，嵌入新鲜岩石层内的桩轴向容许承载力：
2018/10/16
1）土层侧阻系数分析嵌岩桩上覆土层侧阻力值Qs采用下式表示：
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。
2018/10/16
上覆土层发挥系数ζs采用下式计算：
• s —覆盖层土的侧阻力发挥系数，根据桩端 frk 确定：当
s 0.8 2MPa≤ f rk <15MPa时，；当15MPa≤ s 0.5 ；当>30MPa时， s 0.2 ；时，
f<30MPa rk
2018/10/16
• li —各土层的厚度（m）； • qik —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，强风化和全风化岩层按土层考虑。
• 结合上述参数可以求解嵌岩钻孔桩单桩承载力如下：
Ra 0.36 3.142 1.0 2 / 4 10000 3.142 1.0 0.03 1.5 10000 0.5 0.8 3.142 1.0
(20 39.7 55 20.9) 6684 .29kN
2018/10/16
• 计算公式
Ra c1 Ap f rk u c2i hi f rki
i=1
m
n 1 su li qik 2 i=1
上述公式中参数取值如下：
c1 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
0.75×0.6×0.8=0.36
。
c2i为根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的
f rk —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； c2i —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，按表5.3.4采用； u —各土层或各岩层部分的桩身周长（m）； hi —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；
* 桩身自重标准值与置换土重标准值（当桩重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑。
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三、当河床岩层有冲刷时，桩基嵌入基岩的有效深度计算
• 资料：宁川某水文站超声波水位计水位塔基础圆形灌注桩打在岩石上时，为保证水位计的安全，需对桩基入岩深度进行有效计算。书中采用的计算公式
MH
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• 结合上述参数可以求解灌注桩有效嵌固深度：
600 h 2.38m 2.4m 0.5m 0.066 0.5 4000 0.8
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• s 为覆盖层土的侧阻力发挥系数，由于2MPa≤
f rk ＝10MPa<15MPa，取0.8。
• li 为各土层的厚度，本例分别取39.7m,20.9m；实际工程中应严格取承台底面或局部冲刷线以下的土层厚度。
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• qik 为桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力试验值。由于无试验条件时，钻（挖）孔桩按表选用，①土层取20 kPa，②土层取55kPa。
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5.结论
结合国内外研究资料可以认为： 1 桩端支承于中等风化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。 2 非嵌岩部分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。 4 按基岩性质将桩分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。
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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
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（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
土木工程学院
桥梁嵌岩桩承载力研究
龚维明教授
2018年10月16日
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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/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。
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c1 • 注：（1）当入岩深度小于或等于0.5m时， c2 ＝0；乘以0.75的折减系数，（2）对于钻孔桩，系数 c1 、c2 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 c2 应分别乘以0.75的折减系数。 c1 、况，
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
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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Ra≤15MPa时， ζ s=0.8；当Ra＝15～30时， ζ s=0.5；当Ra >30MPa时， ζ s=0.2。
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2）嵌岩段侧阻和端阻系数分析参照《公路桥涵地基与基础设计规范》采用相同的系数c1和c2
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：①淤泥质土，埋深0～-39.7m；②粉质粘土，埋深 -39.7～-59m；③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1.5m，岩石饱和单轴抗压强度标准值10MPa。
第i层岩层的侧阻发挥系数，查表取
0.75×0.05×0.8=0.03
。
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• hi 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。 • f rk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 f rk小于 2MPa时按摩擦桩计算。
h MH 0.066 f rkN· m），本例中取600 kN· m。 • frk 为岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa），粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值，本例取4000kPa。 • d为桩身直径，取 0.8m。 • 为系数，＝0.5～1.0，根据岩层侧面构造而定，节理发育的取小值；节理不发育的取大值。本例中岩层发育较好取0.5。
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1.前言
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。由于嵌岩桩受力机制复杂，现阶段尚未认识清楚，导致了设计人员设计过于保守。
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2.嵌岩桩的定义
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。国外学者多认为：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。国内：《建筑桩基技术规范》规定桩端嵌入中等风化程度以上岩层的桩称之为嵌岩桩。《公路桥涵地基与基础设计规范》隐含的定义是：桩端嵌入微风化岩或新鲜基岩中的桩称之为嵌岩桩。本研究认为：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。