岩石抗压强度与地基承载力换算

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1、岩石抗压强度与地基承载力换算（桩基与扩大基础）随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强

2、度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算：[P]=（C1A+C2Uh）Ra式中：[P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa）Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa）h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层U—桩嵌入基岩

3、部分横截面周长（m）对于钻孔桩和管柱按设计直径采用A—桩底横截面面积（m2），对于钻孔桩和管柱按设计直径采用C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数条件C1C2良好的0.60.05一般的0.50.04较差的0.40.03在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径1.2米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥3.5MPa，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石

4、，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa，对该桩基地基承载力换算为：[P]=（C1A+C2Uh）Ra=((0.5×1.13)+(0.04×3.77×3.3))×36600=38911(KPa)=38.9(MPa)经换算该孔桩桩基地基承载力为38.9MPa，大于设计值。桥台设计为重力式U型桥台，基础为扩大基础，地基承载力要求≥2.5MPa,对于扩大基础地基承载力的换算，也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验，并且还要计算出相关的参数：ƒa=ψr.

5、ƒrk式中:ƒa—岩石地基承载力特征值(KPa)ƒrk—岩石饱和单轴抗压强度标准值(KPa)ψr—拆减系数根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时，完整岩体取0.5，对较完整岩体可取0.2~0.5，破碎岩体可取0.1~0.2；ƒrk=ψ.μ式中：ƒrk—岩石饱和时抗压强度平均值ψ—统计修正系数ψ=1-().δ式中：ψ—为修正系数n—试样个数δ—变异系数δ=s/μ式中：s—标准差μ—试验平均值μ=s=在基础开挖到设计标高时，取基底具代表性岩样，岩样试验中，试件尺寸为φ5

6、0mm×100mm,经过抗压强度试验并得其结果分别为46.2MPa、43.8MPa44.8MPa、45.6MPa、44.6MPa计算:μ==44.75s==1.031δ=s/μ=0.023ψ=1-().δ=0.981ƒrk=ψ.μ=43.9ƒamax=43.9×0.5=22.0ƒamix=43.9×0.2=8.80ƒa=(22.0+8.80)/2=15.4根据换算求出扩大基础地基承载力15.4MPa大于设计值，由此可以得出该桥的桩基础和桥台扩大基础均能满足设计要求。此时对基底持力层进行钎探检测，检测基底

7、下4m深度范围内均无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质情况,则证明该桥地基承载力满足设计要求。