嵌岩桩介绍
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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。
嵌岩桩以及正基嵌岩桩螺旋钻头研究方向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可称其为嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。
摩擦桩,嵌岩桩,支撑桩的区别:原来桩只分位支撑桩和摩擦桩,后来才有嵌岩桩。
如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时,主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载,这样的桩就称为摩擦桩。
主要用于岩层埋置很身的地基。
桩过较松软的土层,柱底支撑在岩层或硬土层等实际非压缩土层时,基本依靠柱底土层抵抗力支撑垂直荷载,这样的桩称为嵌岩桩。
嵌岩桩承载力较大,较安全可靠,基础沉降也较小。
支撑桩我感觉可理解为嵌岩桩!所谓支承桩是指桩端进入桩基持力层,进入持力层的深度根据设计要求或按规范要求。
嵌岩桩是指桩端嵌入岩面的桩基持力层,因根据设计要求,如穿过强风化、弱风化、岩面嵌入,与岩层紧密结合,形成嵌岩桩。
摩擦桩通常只考虑桩侧摩阻力D*H*τ;狭义的端承桩就是只考虑桩端反力的作用即A*σ;而嵌岩桩除了要考虑A*σ,还要考虑桩侧摩阻力D*H*τ。
有了这个计算原则,就可以判定桩的设计类型了,如果桩周约束很强,且桩底支承很差,那就是摩擦桩了;反之是端承桩;介于之间的按嵌岩桩设计!正基对螺旋钻头做为主要研究对象,对其在运动学、力学和零部件的结构参数、材料以及加工工艺进行理论计算,有限元静动态模拟室内外实验等方面进行研究。
一运动学分析、通过分析刀头的运动轨迹、计算出钻齿的切入与切出角,并推导出钻齿的布局、位置及齿数。
钻头转速与给进速度对钻头切削面积和侧壁残余形貌的关系。
以运动学做为基础进行了钻掘力学的研究。
二力学分析:基于不同的岩石层的破碎的临界点,将机械能量最大限度的传递给钻牙。
使其处于最优的切削状态。
三碎岩的研究:通过理论、分析出各种岩层的物理特性,并通过各种实验,制定出各种岩层需要克服岩石的摩擦力和剪切(挤压/拉伸)岩石的反力、通过我们自己独有的软件模糊计算出钻进时所需的综合力和掩饰的可钻性。
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土木工程知识点-嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
在工程实践中,有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩,只具有端阻力,不考虑土层侧阻力。
这种计算模式与许多工程实际不符。
基桩按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定分类
1 按承载性状分类:
1)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承受,桩端阻力小到可忽略不计;
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承受。
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承受,桩侧阻力小到可忽略不计;
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承受。
2 按成桩方法分类:
1)非挤土桩:干作业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌注桩、套管护壁法钻(挖)孔灌注桩;
2)部分挤土桩:长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌。
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嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
在工程实践中,有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩,只具有
端阻力,不考虑土层侧阻力。
这种计算模式与许多工程实
际不符。
基桩按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定分类
1 按承载性状分类:
1)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
承受,桩端阻力小到可忽略不计;
端承摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由
桩侧阻力承受。
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
承受,桩侧阻力小到可忽略不计;
3)摩擦端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主
要由桩端阻力承受。
2 按成桩方法分类:
1)非挤土桩:干作业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌注桩、套管护壁法钻(挖)孔灌注桩;。
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。
摩擦桩,嵌岩桩,支撑桩的区别:原来桩只分为支撑桩和摩擦桩,后来才有嵌岩桩。
如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时,主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载,这样的桩就称为摩擦桩。
主要用于岩层埋置很深的地基。
桩穿过较松软的土层,柱底支撑在岩层或硬土层等实际非压缩土层时,基本依靠柱底土层抵抗力支撑垂直荷载,这样的桩称为嵌岩桩。
嵌岩桩承载力较大,较安全可靠,基础沉降也较小。
支撑桩我感觉可理解为嵌岩桩!所谓支承桩是指桩端进入桩基持力层,进入持力层的深度根据设计要求或按规范要求。
嵌岩桩是指桩端嵌入岩面的桩基持力层,因根据设计要求,如穿过强风化、弱风化、岩面嵌入,与岩层紧密结合,形成嵌岩桩。
摩擦桩通常只考虑桩侧摩阻力D*H*τ;狭义的端承桩就是只考虑桩端反力的作用即A*σ;而嵌岩桩除了要考虑A*σ,还要考虑桩侧摩阻力D*H*τ。
有了这个计算原则,就可以判定桩的设计类型了,如果桩周约束很强,且桩底支承很差,那就是摩擦桩了;反之是端承桩;介于之间的按嵌岩桩设计!1、属于哪类桩:关于桩的承载类型,在新的桩基规范(JGJ 94—2008)中第11页,第3.3.1.1条“按承载性状分类“中有明确说明(与老规范第3.2.1.1条相同);对于嵌岩桩,至今我还没有看到比较明确的界定。
JGJ 84—92标准中说:桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩;刘金砺在他的著着中认为是:桩端穿过土层嵌入基岩中的桩,在老桩基规范第3.3.4条和新的桩基规范第13页第3.3.3.6条中有一些相关内容。
从以上来看,总的概念就是:桩端穿过土层嵌入基岩中的桩就是嵌岩桩。
对此我有不同看法,我在和老桩基规范主要起草人、嵌岩桩的主要研究者黄求顺先生面对面的讨论嵌岩桩的有关问题时,也讨论过这一问题。
2、施工桩基的实际承载类型,还要结合施工实际情况确定,不能简单套用规范。
例如:人工挖孔桩有护壁的桩段就不能计算摩阻力;岩体不完整的桩段嵌岩摩阻力要适当折减;有新近填土或未固结土的桩段还要计算负摩力等等。
嵌岩桩的名词解释嵌岩桩作为施工领域中一种重要的基础工程技术,广泛应用于桥梁、房屋、港口码头等建筑物的基础加固和地下结构的稳固。
它是一种将钢筋混凝土桩嵌入岩石中,以增强地基承载力和稳定性的工程技术。
嵌岩桩的定义:嵌岩桩是指在岩石中嵌入的钢筋混凝土桩,通过施工工艺将桩身嵌入岩石中的固体基础支撑形式。
与传统的钻孔灌注桩相比,嵌岩桩具有更高的抗剪强度和抗拔效果,能有效增加地基承载力,提高工程结构的稳定性与安全性。
嵌岩桩的施工工艺:嵌岩桩的施工过程一般分为钻洞、清洞、灌浆和安装钢筋四个主要步骤。
首先,在岩石表面进行钻孔,将桩身直接嵌入岩石中。
然后,通过清洞、清洁岩屑等操作,确保钢筋混凝土桩能够完全嵌入岩石中并与之密实结合。
接下来,对钻孔进行固结和灌浆,以增加桩身与岩石的摩擦力和抗剪强度。
最后,安装钢筋到预设的位置,将其与岩石牢固连接,形成一个结构完整、稳定的嵌岩桩。
嵌岩桩的特点:1. 抗剪能力强:嵌岩桩能够通过直接嵌入岩石,利用岩石的大地承载能力,提高桩身的抗剪强度,从而增加整体的荷载能力。
2. 抗拔性能好:位于岩石中的嵌岩桩与周围的岩石形成牢固的摩擦力和黏结力,能够有效抵抗外部荷载的拉拔力,提高抗拔能力。
3. 施工速度快:相比于传统的灌注桩施工方法,嵌岩桩的施工过程更为简单,不需要进行孔沉灌注等复杂工艺,因此可以提高施工效率,缩短工期。
4. 经济高效:由于嵌岩桩在施工过程中减少了许多复杂的工艺,大大降低了施工成本。
同时,嵌岩桩的稳固性和承载能力可以提高建筑物的使用寿命,减少日后维修的需求,从而实现经济的高效性。
嵌岩桩的应用领域:嵌岩桩在各种地质条件下均可应用,特别适用于山区、岩石构成较为坚固的地区。
其主要应用领域包括桥梁、特大型机电设备基础、高层建筑、港口码头等。
由于嵌岩桩具有良好的抗震和抗风能力,因此在地震频繁地区也得到了广泛应用。
总结:嵌岩桩作为一种基础加固技术,广泛应用于重要工程建设中。
其通过将桩身嵌入岩石中,充分利用岩石的强固性和承载力,提高桩身的抗剪和抗拔能力,为建筑物提供稳定的基础支撑。