浅谈嵌岩桩侧摩阻力性状及其与施工关系的研究

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1、同济大学硕士学位论文嵌岩桩侧摩阻力性状及其与施工关系的研究姓名：盛俊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈竹昌2003.2.1摘要f＼随着大规模城市建设和各项基础设施建设的迅速发展，嵌岩桩以其承载力高、沉降以心抗震性能优良等特点而被广泛使用。但是目前人们对嵌岩桩的承载机理了解得并不透彻。体文在大量数据资料的基础上，对竖向荷载作用下嵌岩桩的桩侧摩阻力性状进行了较为系统的研究。主要内容有：(1)系统研究了孔壁粗糙度对桩～岩侧阻力性状的影响。指出孔壁越粗糙对桩一岩侧阻力发挥越有利，并且它决定了桩一岩侧阻力与桩岩相对位移之间的曲线形式究竟是加工软化型还是加工硬化型。并结合回转钻进旌工方

2、法探讨了岩石强度、岩体质量、岩石类型、桩径等因素与孔壁粗糙度问的相互关系；(2)率先研究了钻孔桩(嵌岩桩)桩端效应的特征与机制。指出钻孔桩(嵌岩桩)的桩端效应将弓I起桩端附近的桩侧(极限)摩阻力减小，属于桩端减弱效应。首次提出将泥皮分为清孔后泥皮与附加泥皮的概念。指出钻孔桩(嵌岩桩)的桩端效应是同桩端沉渣在导管灌注混凝土过程中形成的附加泥皮有密切关系的；(3)较全面地探讨了不同钻进开挖施工方法对嵌岩桩桩一岩侧阻力的影响。建议采用提高孔壁粗糙度和减小泥皮厚度相结合的施工技术与工艺来充分发挥桩一岩侧阻力潜力。介绍了一种较为理想的新型钻进开挖施工方法一一“冲击(抓)钻+气举反循环+临时护筒

3、”；(4)探讨了基岩埋深与桩一岩侧阻力之间的内在关系，发现基岩深埋嵌岩桩的桩一岩极限侧阻力具有明显大于露头基岩嵌岩桩桩一岩极限侧阻力的规律：(5)综合分析了嵌岩桩桩一岩侧阻力的桩尺寸效应、嵌岩深度取值及岩体整体性对桩一岩侧阻力发挥的影响等问题；(6)通过收集国内外大量嵌岩桩的试验资料，经数值拟合得出了嵌岩桩在不同孔壁粗糙度、不同岩石类型情况下的桩—岩极限侧阻力的经验计算公式。发现传统的认为嵌岩桩桩—岩极限侧阻力与岩石无侧限抗压强度之间呈线性关系的观点并不合适，两者间实际上呈现幂函数关系。关键词：嵌岩桩侧阻力孔壁粗糙度泥皮施工技术怠工之^，_‘■——一ll；i．}{iiof{．}．装；

4、．；．i．，．；订i．

5、．!；线j{f，l；}AbstractWiththerapiddevelopmentoflarge-scaleurbanandinfraslructureconstruction，rock—socketedpilehasbeenwidelyusedbyreasonofitshighbearingcapacity,smallsettlementandgoodanti—earthquakeproperty．Butthemechanicsofloadedpilehasnotbeenunderstoodthoroughly．Basedonalargenumberofd

6、ata,thecharactersofsideresistanceofrock-socketedpileunderverticalloadinghavebeenstudiedinthispaper．Themainconcernsofthispaperareasfollows：(1)Theinfluenceofholesideroughnessonconcrete．rocksideresistanceiSdiscussed．Therelationbetweenthefactorsincludesrockstrength，rockmassqllality,rocktype，diamete

7、rofpileetcandholesideroughnessisanalyzed．(2)Thecharacteristicandmechanicsofboredpile’Sendeffectisdiscussed．Thisendeffectwillcausethesideresistancethatnearthepileenddecrease．(3)Theinfluenceofdifferentconstructionmethodonconcrete-rocksideresistanceisproposed．Itissuggestedtheconstructiontechniquet

8、hatcombinedincreasingholesideroughnessanddecreasingmudcakeshouldbeusedtoincreasesideresistance．(41Therelationshipbetweentheembeddeddepthofrockandconcrete．rocksideresistanceisanalyzed．(5)Thequestionofrock-socketeddepthanddimensione