中风化极软岩桩的极限端阻力和极限侧阻力研究

针对山区极软岩上覆原生土很薄且新近填土较厚时,机械成孔桩即使按最大嵌岩深径比计算单桩的竖向极限承载力仍无法满足上部荷载要求的情况,利用现行规范推导出中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围,并结合岩基载荷试验数据对取值范围进行了修正。提出了嵌岩桩按经验参数法计算单桩竖向极限承载力的思路,并结合工程实例中的桩载荷试验数据验证了此计算思路及中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围的安全合理性。研究结果表明:中风化极软岩桩的极限端阻力标准值取值范围为1 500~3 800kPa,极限侧阻力标准值取值范围为140~280kPa,按新计算思路获得的单桩竖向承载力特征值比按嵌岩桩计算方法获得的数值可最大提高约12%,且计算深度大于8倍的嵌岩深径比。     

嵌岩桩竖向承载力计算探讨

对嵌岩桩的承载机理、竖向承载力的传递规律及其计算方法进行了研究和分析,归纳了多种因素对嵌岩桩工作机理的影响;比较了不同设计规范计算嵌岩桩竖向承载力的计算方法以及各自的适用范围。     

软岩嵌岩桩竖向承载力规范计算方法对比分析及建议

从各建筑桩基规范中有关嵌岩桩竖向极限承载力的计算入手,分析了四种规范有关嵌岩桩竖向承载力计算方法并由此得出其存在的问题和不合理之处。同时讨论了桩端分别置于完整及较完整基岩时嵌岩桩的竖向极限承载力,并给出相应的计算建议。     

对规范(JGJ94-94)嵌岩桩承载力计算的一点看法

《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）首次提出嵌岩桩单桩竖向极限承载力（Quk）由桩周总侧阻力（Qsk）、嵌岩段总侧阻力（Qrk）、总端阻力（Qpk）三部分组成的计算模式，这是一个进步。自规范实施以来，笔者在工程实践中很多次接触嵌岩桩岩土工程问题，发现规范嵌岩桩承载力计算有些问题值得讨论：（1）计算方法和表达式有些繁琐；（2）在深径比（hr／d）为4—5之间，嵌岩段总承载力（Qrk＋Qpk）的变化规律有异常现象。     

大直径钻孔灌注嵌岩桩竖向承载力试验研究

本文在国内外嵌岩桩理论研究的基础上,采用自平衡试桩法对嵌岩桩竖向承载力做了研究。在对试桩测试数据进行分析的基础上,对侧摩阻力和端阻力的发挥程度进行分析,获得必要的设计参数,确定了试桩的竖向容许承载力。     

关于嵌岩桩的几点探讨

阐述了嵌岩桩单桩的优点、工程应用和人们对嵌岩桩的认识，介绍了嵌岩桩竖向承载力的常用计算方法，指出了嵌岩桩目前尚存的问题，提供同行探讨。     

坝陵河大桥深嵌岩桩竖向承载力试验

以贵州坝陵河大桥2根深嵌岩桩基为研究对象,利用自平衡测试技术检测了桩基的竖向承载力,对测试结果进行了讨论;分析了深嵌岩桩基的桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥程度及其影响因素.研究结果表明:该地区大直径深嵌岩桩桩顶的荷载-位移曲线主要是以缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧摩阻力数值偏小;从桩侧摩阻力、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,则相应的承载力越大,变形越小.     

嵌岩桩竖向承载力规范公式的探讨

从各类关于嵌岩桩规范中有关嵌岩桩竖向承载力的计算公式入手，分析其存在的问题和不合理之处，指出需要改进的地方，以寻求较完善合理的计算模式，满足嵌岩桩竖向承载力的计算要求。     

东江大桥大直径软岩嵌岩桩自平衡试验研究

通过分析东江双层桥嵌岩桩自平衡试验实测数据,探讨了大直径、嵌岩深的钻孔灌注桩的竖向承载性状,分析了桩端压浆对于提高桩基承载力及减少桩基沉降的作用,研究了桩侧阻力和桩端阻力的发展规律及注浆前后的变化,得到了桩端承载力在桩基承载力中的比重.试验结果表明:大桥嵌岩桩的承载力满足设计荷载要求,并有较大富余;桩端压浆对提高桩基承载力,改善桩基沉降效果显著;桩侧阻力的发挥程度与桩土间的相对位移有很大的关系,桩端阻力增长与沉降近似成线性关系,桩端承载力为整个桩基承载力的30%～50%,该嵌岩桩属于端承摩擦桩.     

基于桩侧阻力强化效应的嵌岩桩承载力计算

 根据常法向刚度条件下结构面剪切力学特性研究嵌岩桩的荷载传递机制。考虑桩–岩界面胶结作用,提出完整的嵌岩桩桩–岩界面剪切机制,即包括胶结破坏、滑动剪胀及剪切滑移3部分;根据桩–岩界面不同剪切阶段的力学特性,建立完整的桩–岩界面剪切本构方程。基于结构面剪切力学特性,从理论上分析嵌岩桩桩侧阻力强化效应的产生机制。研究结果表明,桩侧阻力增强效应在整个桩侧都有发生,但在桩端附近桩侧最为明显。在机制分析的基础上,提出考虑桩侧阻力强化效应的嵌岩桩竖向承载力理论计算方法,该法计算模式明显有别于传统桩基规范算法。工程算例对比分析结果表明,该方法计算值比桩基规范传统算法计算值更接近于现场实测静载试验结果。这一算法可为嵌岩桩设计与应用提供新的思路。     

岩层设承力盘的嵌岩桩抗拔静载试验及计算方法研究

为提高东南沿海桩基础抗拔承载性能,开发应用了一种新型的、在桩身嵌岩段的上侧岩层中设置双向旋扩承力盘的抗拔嵌岩桩。结合广东佛山市某工程,进行单桩竖向抗拔承载特性静载试验。试验表明,该桩抗拔性能优越,抗拔承载力大大优于抗拔直孔桩及扩底桩。基于实测数据,建立适用于该桩的极限承载力双曲线理论模型。基于Hoek-Brown岩体破坏准则及嵌岩桩单桩抗拔承载机理,提出该桩型的抗拔破坏模式,并建立相应的单桩抗拔极限承载力计算方法。该计算方法可有效反映盘下嵌岩段的岩体性质、承力盘所处岩层的岩体性质、盘角及上覆土层厚度等因素对基桩抗拔极限承载力的影响。与规范方法、现场实测的抗拔承载力计算结果对比表明,该计算方法与现场测试结果吻合度高,具有很好的应用前景。     

软土地区冲孔灌注桩抗拔承载力的研究

本文介绍了三根嵌入岩层并有桩端高压注浆的软土地区冲孔灌注桩的单桩竖向抗拔静载试验情况。分析了高压注浆、嵌岩深度、持力层性状对单桩竖向抗拔承载力的影响,对目前规范建议的桩端高压注浆侧阻力增强系数进行了探讨,可供类似工程参考借鉴。     

大直径嵌岩灌注桩静载荷试验

为了满足现行国家规范和行业规范关于工程桩应进行单桩承载力检验的强制性条文规定,同时也为了探讨一种大直径嵌岩灌注桩省时、省力和低成本的检测方法,在锚桩抗拔承载力不足的情况下,结合工程现场条件和工程地质条件,通过增加工程桩桩身配筋和对桩底施加岩石锚杆,提高了单桩抗拔承载力。在此基础上设计了桩底岩石锚杆-锚桩-横梁反力装置,完成了24 000kN大吨位静载试验。通过工程实践,证明了该方法是一种行之有效的大直径嵌岩灌注桩竖向承载力检测方法。     

大直径嵌岩灌注桩承载性状的试验研究

通过对大直径嵌岩灌注桩的竖向、水平静载现场试验 ,并结合对其桩身的应变测试、低应变桩身完整性检测 ,分析了填土较厚区域大直径嵌岩灌注桩的承载力性状及其影响因素。试验结果表明 ,具有一定嵌岩深度的嵌岩灌注桩 ,桩顶竖向荷载主要由嵌岩段桩侧摩阻力承担 ,桩身强度是影响水平承载力的主要因素。     

嵌岩桩与多层土质构造下摩擦桩的自平衡法测试

结合检测工况对测试数据的影响,对自平衡"精确转换法"进行改进,提出摩擦桩位移协调转换法和嵌岩桩的荷载协调转换法,实际应用结果说明两种转换方法合理。所得测试结果表明湄公河大桥桩基承载力符合设计要求;分析湄公河大桥试桩的侧摩阻力和端承力分布,嵌岩桩和摩擦桩纵向承载均以侧阻力为主。     

软土地基嵌岩桩的受力性状

结合现场嵌岩桩试桩资料,对嵌岩桩的竖向承载机理、嵌岩深度、端阻力、桩侧阻力等问题进行了深入的探讨,揭示嵌岩灌注桩的承载特性、荷载传递机理、不同桩长的桩在不同荷载水平下的受力性状及桩长压缩规律,得出对嵌岩灌注桩的设计、施工一些具有指导意义的结论。     

复杂桩端持力层下单桩承载能力优化设计

结合实际设计案例,针对浙江地区某工程场地内三种力学特性差异明显的中风化粉砂岩持力层,初步设计阶段按理论公式设计了不同桩长、不同持力层和入岩深度的试桩方案,通过试桩情况和静载试验结果,分析了不同中风化持力层下单桩承载力的特点,比较了静载试验与理论公式计算结果的差异,最终在施工图阶段优化了桩基设计方案。     

嵌岩桩的承载特性与计算模式的认识

嵌岩桩是在端承桩的基础上发展起来的,在计算嵌岩桩承载力时,过去常忽略覆盖层的侧阻力,将嵌岩桩作为直接传递荷载给基岩的受压柱看待,荷载全部由桩端承担。本文通过对嵌岩桩的长径比大小、上覆土层特性、嵌岩段的岩性及成桩工艺(有无沉渣)等分析,得到嵌岩桩不一定是端承桩的概念,从而改变了人们对嵌岩桩承载特性的认识。即认为嵌岩桩的长度越长,长径比越大,上覆土层越硬、嵌岩深径比越大、嵌入岩体越深,嵌岩桩的承载性状越表现为摩擦型桩,而离端承桩也越来越远。并对现行的几种嵌岩桩承载力的计算模式进行了分析。     

重庆市嵌岩桩单桩承载力可靠指标分析

对重庆市近10年102根嵌岩灌注桩试桩资料进行统计分析,建立单桩无量纲随机变量的极限状态方程,采用改进JC法和Monte-Carlo法计算得到重庆地区嵌岩桩基目标可靠度的范围,进而提出重庆地区嵌岩桩基目标可靠指标的建议值。最后引入可靠系数(代替荷载分项系数和抗力分项系数)并计算了嵌岩桩单桩承载力的可靠系数,提出采用可靠系数表达的极限状态设计实用表达式,该表达式体现了简单实用的原则,利于设计人员掌握和理解,便于工程应用。