公路桥梁嵌岩桩基础设计探讨

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1、公路桥梁嵌岩桩基础设计探讨摘要：分析了桥梁嵌岩桩的作用机理，讨论了现行规范中公路桥梁嵌岩桩基础设计__承载力计算公式，结合公路桥梁桩基设计的实际情况，对嵌岩桩基提出了作者的一些观点，供参考借鉴。关键词：嵌岩桩作用机理承载力Abstract：Thispaperanalyzesthebridgerocksocketedpilemechanism,discussesthehighwayandbridgerock-socketedpilefoundationdesign--calculationformulasforbearingcapacityinthecurrentspecific

2、ation,combinedwiththeactualsituationofrocksocketedpilefoundation,putsforwardsomeviews,foryourreference.Keywords：rocksocketedpile；mechanism；bearingforce分类号：U412.36文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)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。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

3、比L/d30MPa时，^s=0.2；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）孔桩按公路桥涵地基与基础设计范表5.3.3-1选用，对于沉桩按地基规范表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。3.1、上覆土层侧阻力发挥系数研究上覆土层侧阻力发挥系数Cs可采用下式计算：s=（式1）由以上公式可知嵌岩桩上覆土层侧阻力由土层极限侧阻力标准值和发挥系数决定。土层极限侧阻力通常有勘察拫告提供，而土层侧阻发挥系数受桩长、桩径、成桩工影响。1.挖孔嵌岩桩依据相关统计资料求得具有95%保证率的土层侧阻系数Cs—1.

4、645S=0.97（式2）总的来说，随长径比的增大，土层的侧阻力的发挥程度越大。3.2钻孔嵌岩桩钻孔软质嵌岩桩，根据相关资料可求得具有95%保证率的土层侧阻系数s—1.645S=0.89（式3-1）钻孔硬质嵌岩桩，，根据相关资料可求得具有95%保证率的土层侧阻系数s--l.645S=0.68(式3-2)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frk30MPa时，(s=0.23.3嵌岩段侧阻和端阻系数分析根据公路桥涵地基与基础设计规范，采取相同的系数cl和c2(2)对于钻孔桩，系数Cl、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^50

5、mm；d>1.5m时，t100mm；(3)对于中风化层作为持力层的情况，Cl、C2应分别乘以0.75的折减系数。4、公路桥梁嵌岩桩基础设计应注意的问题4.1正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型通常认为，凡嵌岩桩必为端承桩，凡端承桩均不考虑土层侧阻力。实际上，大量现场结果表明：桩侧阻力、端阻力的发挥性状与上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质和嵌岩深径比、桩底沉渣厚度等因素有关。一般情况下，上覆土层的侧阻力是可以发挥的，而且随着长径比1/d的增大，侧阻力也相应增大；只有短粗的人工挖孔嵌岩桩，端阻力先于土层侧阻力发挥，端阻力对桩的承载力起主要作用，属端承桩。对l/d>15—20的

6、泥浆护壁钻（冲）孔嵌岩桩，无论是嵌入风化岩还是完整基岩中，桩侧阻力均先于端阻力发挥，表现出明显的摩擦型。对于1/d彡40,且覆盖土层不属于软弱土，嵌岩桩端的承载作用较小，此时桩基受力状态为摩擦桩，桩端嵌入强风化或中风化岩层中即可。在某些地区，泥质软岩嵌岩灌注桩l/d〉45时，嵌岩段总阻力占总荷载比例小于20%o究其原因，一方面由于嵌岩桩桩身的弹性压缩，导致桩顶沉降，这个弹性压缩量引发了桩周土体的剪应力，也即是土对桩的摩阻力。另一方面，钻孔桩的孔底残留的沉渣，形成一个可压缩的软垫，至使桩底也会产生沉降，这一沉降和上述桩本身的压缩导致桩身与土体、嵌岩段桩身与岩体产生相对位移，从而产

7、生侧阻力。而这种桩身弹性压缩和桩底沉降是随着长径比1/d的增大而增大的，因而导致摩擦力和侧阻力的增大。同时，传递到桩端的应力也随嵌岩深径比hr/d的增大而减小。当hr/d>5时传递到桩端的应力接近于零；但对泥质软岩嵌岩桩，hr/d=5~7时，桩端阻力仍可占总荷载的5%〜16%。由此可见，端承桩和摩擦桩的区分，不能单纯从是否嵌岩来区分，要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。4.2准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度在以往的设计中，经常把嵌岩桩的单桩轴向