“大直径泥质软岩嵌岩灌注桩的荷载传递性状”讨论之一

笔者学习了刘松玉同志的“大直径泥质软岩嵌岩灌注桩的荷载传递性状”一文（载《岩土工程学报》１９９８年第４期,ｐｐ．５８～６１,以下简称“原文”）很有收获,但笔者对原文的概念、统计方法和结论有不同看法,提出来与作者商榷。１　关于泥质软岩的提法　　*（１）国标《岩土工程勘察规范》ＧＢ５００２１－９４岩石按强度分类可分为硬质岩石（抗压强度≥３０ＭＰａ）和软质岩石（＜３０ＭＰａ）,并指出硬质岩石的代表性岩石有花岗岩、石灰岩、石英砂岩、大理岩、硅质砾岩等;软质岩石（可分次软岩石和极软岩石）其代表性岩石有粘土岩、页岩、千枚岩、绿泥石片岩、泥岩等。原文中表２桩端持力层为粉砂质泥岩、泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质砾     

嵌岩桩承载力特点和嵌岩深度优化

电厂工程采用嵌入粉砂岩的灌注桩,结合试桩资料对软岩中嵌岩桩的端阻力和侧阻力进行了分析,嵌岩桩表现为端承摩擦桩的特性;并结合实例,根据桩的承载力特点,在保证安全可靠的前提下,对嵌岩深度进行了设计优化,取得了较好的技术经济效果。     

人工挖孔嵌岩灌注桩承载特性现场试验与机理分析

以青岛市某大型工程为依托,对在泥质粉砂岩地基中的5根人工挖孔嵌岩灌注桩分别进行竖向静载荷试验与桩身内力测试。根据大直径嵌岩桩实测数据探讨大直径人工挖孔嵌岩灌注桩的荷载传递机理与竖向承载特性。试验结果表明:试桩荷载沉降(Q-s)曲线为缓变形,桩顶沉降量均小于11mm,卸载回弹率大,幅度为51%~75%,承载力较高,5根试桩均满足设计要求;在最大荷载下,5根嵌岩桩桩端阻力所占桩顶荷载比值均在10%~20%之间,随桩长、嵌岩深度(中风化)增大而减小,表现出端承摩擦桩的特性;桩身荷载自上而下逐步发挥,上覆土层先达到侧摩阻力极限值,在嵌岩段中部侧摩阻力达到峰值;桩入岩越深,安全储备量越大,在泥质粉砂岩中风化段,实测侧摩阻力约为规范推荐值的2.5倍,说明5根桩有较大的承载潜力;随着荷载的增大,嵌岩段分担的总阻力由39%上升至45%,嵌岩段侧摩阻力占主要比重,但桩端阻力分担荷载的比例上升速率较快;根据行业标准与静载试验数据,重新认识该地层人工挖孔嵌岩灌注桩的竖向承载特性,充分发挥其承载潜力,对工程桩桩身尺寸进行优化,达到节约材料和提高施工功效的目的,具有较好的经济效益。     

采用部分换芯法处理人工挖孔桩质量问题

某新建高层综合楼（办公兼科研用） ,地下１层 ,地上１９层 ,框剪结构 ,采用人工挖孔灌注桩基础 ,由于施工时对地下渗水问题处理不当 ,造成部分返工。１施工概况场地的工程地质条件由地表往下分别为 :灰黑色杂填土（由建筑垃圾、混凝土及粘土组成）、褐红色粉质粘土、褐黄色砂砾石、残积粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、中等风化泥质粉砂岩（推荐承载力标准值ｆａ＝６００ｋＰａ）与微风化泥质粉砂岩（以上均为紫红色） ,属我国华南地区较典型的砂砾下风化岩地层结构 ,设计要求桩底持力层落在入岩１倍桩径的中等风化岩上。本工程共５２根桩 ,桩…     

白垩系泥质粉砂岩岩基强度试验研究

白垩系泥质粉砂岩是一种极软质岩石，具有成岩差、易风化、易崩解等特性。该类岩石以中-微风化为主，软化系数小于0．75，孔隙率、吸水率低，裂隙贯通性差，具有较大的地基潜力。针对长沙地区泥质粉砂岩的这一特殊性，进行了室内单轴抗压试验、岩基载荷试验和高压旁压试验的对比研究。通过试验发现，按现行的《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)确定的地基承载力往往偏低，并对不同规范在该类岩石地基嵌岩桩的设计取值上的差异进行了分析。当采用岩石单轴抗压强度确定地基承载力设计值时，应根据不同嵌岩深径比(hr／d)乘以相应的发挥系数，给出了嵌岩段总阻力的修正公式，得出了比较符合当地实际的结论，给出了工程实例。对同类地区相同桩基的设计、研究具有指导意义。     

泥质软岩嵌岩桩竖向承载力探讨

1 问题的提出 泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,统称泥质软岩,在我国华东地区普遍存在,在长沙及其周边地区广泛分布且埋藏较浅,视阶地的不同一般埋深5-20m,强风化层较薄(1-3m),中风化层较厚(10-15m)长沙地区高层建筑甚至一般的多层建筑也常采用泥质软件岩中风化层为大直径人工挖孔灌注柱的持力层。 结构工程师在设计大直径泥质软岩嵌岩桩时,一般根据项目场地的岩土工程勘察报告所提供的泥     

对“大直径泥质软岩嵌岩灌注桩的荷载传递性状”讨论的答复

感谢张忠苗先生及王勇强先生对拙作“大直径泥质软岩嵌岩灌注桩的荷载传递性状”一文进行讨论（以下简称“讨论”），现对有关问题答复如下：１　关于泥质软岩的概念　*笔者在原文中主要讨论了我国华东地区特别是江苏、江西、安徽等地普遍存在的以红色碎屑沉积为主的沉积岩。这一类岩石以泥质胶结为主，在岩石学分类定名时可冠以泥质，从工程观点来看，该类岩石抗压强度低，易软化，属典型的软质岩石。需要说明的是，并不是所有的软质岩石都是泥质的，如千枚岩，绿泥石片岩、云母片岩等。“讨论”中指出“新鲜的砂岩和砾岩其抗压强度有可能大于３０ＭＰａ，那就不能称为软岩了”，这恰恰是笔者所要强调和区分的。因为砂岩、砾岩一般情况下（硅质的     

红层软岩嵌岩桩端阻力研究

在我国广泛分布的白垩系至第三系泥质粉砂岩是一种软质岩石,具有较大的地基潜力.按现行规范确定的承载力值往往偏低.文章对当前软岩嵌岩桩桩端阻力的确定方法进行了比较,提出了以三轴抗压强度或旁压试验结果作为设计依据的建议.并以"长沙红层"为例,对不同确定方法带来的差异进行了研究,并对岩石湿度、尺寸效应对岩石抗压强度的影响进行了探讨,对同类地区软岩地基的承载力具有推荐价值和指导意义.     

锚杆锚固深度对锚固效果影响研究

针对实际工程中常通过在中风化泥质粉砂岩埋设锚杆(索)来加强风化岩的强度,并将结构物与地层联锁在一起的情况,采用数值模拟软件,开展了中风化泥质粉砂岩锚杆锚固深度对锚固效果的影响研究,得出中风化泥质粉砂岩锚杆的最佳锚固深度为3 m～5 m的结论。     

水温对泥质粉砂岩物理力学性质的影响

通过对不同水温浸泡至饱和状态下的泥质粉砂岩开展单轴压缩破坏试验,获取岩石破裂全过程的力学参数,分别从宏观破裂图像、岩渣SEM微观观测图像出发,研究了含水及不同水温浸泡对岩石破裂的物理力学行为、微观与宏观破裂形态的影响。研究表明,泥质粉砂岩含水后,泥质粉砂岩的峰值强度、弹性模量、软化系数、微观结构等出现明显变化;当水温从常温(25 ℃)提高到50 ℃和100 ℃,泥质粉砂岩的微观结构变化较为明显,主要体现在随浸泡水温的提高,岩石微观颗粒饱满度增大、孔隙变小,岩石含水能力降低;随着浸泡水温的提高,峰值强度、弹性模量、软化系数等物理力学参数逐渐提高。     

软岩地区灌注桩的承载特性

灌注桩是当前较为常用的基础形式,但是软岩地区灌注桩的理论分析、试验和测试研究远不能适 应工程的需要。本文利用自平衡测试法,对贵州某工程在泥质粉砂岩层所做的2个灌注桩进行 了单桩静载试验,测试了桩周侧阻力及端阻力,分析了桩的荷载传递形状。结果表明,软岩地区 灌注桩的承载特性主要表现为桩侧阻力的发挥,而且桩侧阻力的取值过于保守,桩基承载力偏于 安全。     

红层嵌岩桩嵌岩段侧阻力试验研究

应用剪切试验、基岩内桩侧摩阻力试验和高压旁压试验及桩身应力测试,对湘浏盆地内泥质粉砂岩的嵌岩段桩侧阻力的研究表明,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)确定的侧阻力偏低,分析了不同方法确定的结果差异的根源,提出了以单轴天然抗压强度标准值为基础,按0.15~0.30系数折减计算嵌岩段极限侧阻力的取值标准,对类似地区桩基设计有一定的参考价值。     

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。     

软岩嵌岩桩承载有限元模拟方法研究

对单桩受力变形分析的荷载传递法进行了修正，并在此基础上提出软岩嵌岩柱与岩土相互作用比较完善的有限元模拟方法，在接触单元中引进传递函数，用无限元处理边界问题，考虑了沉渣的影响等，并编制了相应程序，将计算与实测结果进行了比较，对南宁泥质砂岩嵌岩桩进行了单桩承载计算机模拟试验，结果表明用该程序对软岩嵌岩桩承载进行计算是符合实际的，模拟结果对软岩嵌岩桩的施工和设计有指导意义。     

振动荷载对砂岩峰后损伤变形特性的影响

岩石峰后力学特性的理论研究对于深部煤炭的安全开采至关重要。开展粉砂岩的峰后振动循环和加卸载试验:首先以0.1 MPa/s的速率将围压增至20 MPa,然后以60 kN/min速率施加轴向荷载直至峰值q,再进行轴向卸载至0,最后轴向施加10~80次的正弦振动荷载。通过总结振动荷载对粉砂岩强度、变形、损伤和弹性模量的作用规律,研究了振动荷载对砂岩峰后损伤变形特性的影响。结果表明:少量的振动荷载有利于粉砂岩变形损伤的闭合,可以提高岩石的弹性模量,使岩石变得相对坚硬;但过多次数的循环荷载会引起岩石的变形进一步发展,产生新的损伤,同时也会使岩石变软。峰后阶段的振动荷载会促进新裂纹的产生、发展和贯通,最终产生多组破裂面。     

用荷载传递法计算深长大直径嵌岩桩单桩沉降

考虑到嵌岩桩所处土层、岩层特点,采用双折线荷载传递函数,用荷载传递法导出深长大直径嵌岩桩单桩沉降计算的解析公式.利用导出的单桩沉降解析公式,根据所收集的35根南京地区深长大直径嵌岩桩试桩资料,采用非线性优化方法,进行了荷载传递函数参数的识别分析,得到了南京地区大直径嵌岩桩沉降计算荷载传递函数参数值,所导出的参数值可用于单桩沉降计算.     

分级加载下深部粉砂岩单轴压缩蠕变试验研究

为研究深部硬岩的蠕变特性,采用分级加载方式对深部粉砂岩进行了单轴压缩蠕变试验。试验结果表明,分级加载作用下深部粉砂岩产生瞬时的轴向应变和侧向应变后随即进入蠕变阶段,深部粉砂岩的侧向蠕变发展较轴向蠕变快;在蠕变过程中存在一个应力阈值,其中轴向蠕变的应力阈值比侧向蠕变的大。随轴向分级荷载的提高,岩石的瞬时弹性模量呈先增加后减小的变化趋势,瞬时泊松比呈上凹型增长,轴向蠕变应变先减小后增大,侧向蠕变应变呈前期增长平缓的上凹型增长;根据试验过程中的等时应力-应变曲线的变化趋势,可以看出深部粉砂岩蠕变过程具有非线性特征,且侧向蠕变较轴向蠕变更明显。     

江西白垩系泥质粉砂岩崩解试验研究

对南昌地区泥质粉砂岩典型出露地段开展现场调研并取样测试其基本物理力学性质,同时进行了静态崩解试验和岩石的耐崩解试验,从能量耗散原理的角度分析了泥质粉砂岩静态崩解过程中吸收的能量向表面能转化的规律。试验结果表明:水和温度—岩的相互作用是加快泥质粉砂岩风化的主要外部营力;泥质粉砂岩的静态崩解由碎块状过渡到粒渣状、泥糊状,可按崩解物形态划分为剧烈崩解、细微崩解和崩解稳定三个阶段,崩解过程中其表面能累计增加量随崩解次数增加而增加,而单次表面能增量趋于减小;耐崩解试验中,泥质粉砂岩耐崩解性指数随循环次数的增大呈负指数关系递减。试验结果对于工程实践中如何抑制红层软岩崩解并保持其完整承载能力、或对其预崩解处理促进其快速崩解达到稳定的颗粒级配状态具有一定的参考价值。     

含水状态下T2b2泥质粉砂岩蠕变特性试验研究

针对三峡库区软岩的变形特性问题,对不同含水状态下T2b2紫红色泥质粉砂岩的蠕变特性展开试验研究.从桃树垭隧道现场采集新鲜的T2b2泥质粉砂岩,进行四种含水状态下T2b2泥质粉砂岩的单轴蠕变试验,获得不同含水状态下五级荷载的单轴应变-时间曲线,得到蠕变随应力水平变化及含水条件变化的一些基本规律和特征.结果表明:对于任何一...     

无覆盖层嵌岩小桩的试验研究

本文根据某工程无覆盖层嵌岩小桩的静载试验成果,分析了试桩的破坏,得出嵌岩小桩破坏的一般规律;研究了软垫对桩承载力的影响,提出用固化软垫消除或减小这种影响的方法;探讨了确定桩承载力的界限标准,建议用沉岩比ε作为其界限指标,取与ε值相应的桩顶荷载为单桩的容许承载力P_a。