岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题

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1、岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题摘要：结合工程实例，介绍的设计计算，检测及施工注意事项,总同行参考关键词：嵌岩桩；嵌岩深度，桩侧负摩阻力嵌岩桩的检测嵌岩桩具有单桩承载力特征值高、抵御水平抗震性能较好、沉降较小、群桩效应较低等优点,成为广大山区岩体地基上高层建筑重要的基础型式。其承载性状也一直是国内外学术界，工程界尤为关注的热点之一。最初将之当作端承桩设计,不仅使单桩承载力未得到充分的发挥,而且使桩数大幅度增加，近十余年嵌岩桩工程和试验研究积累了更多资料，对其承载性状的认识进一步深化，因此《建筑桩技术规范》规范也对嵌岩桩单独给出

2、了单独的嵌岩桩单桩竖向极限承载力计算公式及检测方法等，使得嵌岩桩在各个行业得到广泛的应用，在基岩埋深较浅的地区，采用大直径的嵌岩桩经济效益尤其明显。一.嵌岩桩的持力层选择及嵌岩深度岩石的颗粒间连接牢固、呈整体或具有节理裂隙的岩体。岩石的风化程度分为未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化5各等级。国外认为：只要桩端桩嵌入岩体中，不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何，都称为嵌岩桩，但我国嵌岩桩定义为嵌入未风化、微风化、中等风化的岩石才可，不包括强风化、全风化的情况，要求比国外严格，安全更有保证。根据持力层基岩性质也可分为软岩嵌岩桩和硬

3、岩嵌岩桩。嵌岩深度在嵌岩桩计算中是一个重要的设计参数，长泾比越大桩底承担的荷载越小。在一些工程中，为了确保桩承载力、减少建筑物沉降，对于大吨位嵌岩桩的嵌岩深度应通过计算确定，同事满足构造要求。嵌岩桩倾斜的完整的和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；嵌入平整、完整的坚硬和较坚硬岩的深度不宜小于0.2d且不小于0.2m。施工时应结合相邻基础基底标高控制基础埋置深度，相邻两桩的桩端高差应小于其水平净距（若有扩大头，则为扩大头间净距）；桩净距小于2D或

4、2.5m时必须采用跳槽开挖。.此外在桩底3d范围内应无软弱夹层，断裂带，洞穴和空隙分布，尤其是柱下布桩荷载很大的柱下单桩更为如此。二.嵌岩桩的设计1．规范在计算嵌岩桩单桩竖向极限承载力时包括桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力，当中风化或者强风化岩层以上的土层较薄所以嵌岩段总极限阻力和总极限侧阻力悬殊较大，因此我个人此时一般在计算单桩竖向极限承载力时仅考虑嵌岩段总极限阻力，但在场地中风化或者强风化岩层以上有较厚土层时桩周土总极限侧阻力计算值较大，此时必须考虑该侧阻，工程实例如下：1.1工程地质概况某重庆工程为地下一层，地上28层，

5、抗震设防烈度：6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为：Ⅱ类，结构形式为框架剪力墙结构，主要土层情况如下：（1）素填土：根据重庆地区同类素填土，为新近填土，压缩性较大，地基承载力特征值及变形值应根据现场荷载试验确定。填土层的负摩阻力系数取0.25（2）粉质粘土：土层较薄，分布零星，强度较低°。属中等压缩性硬塑状粉质粘土。根据《工程地质勘察规范》（DBJ50-043-2005）及结合重庆地区经验，粉质粘土地基极限承载力标准值fk取180kPa。（3）页岩：中风化页岩天然单轴抗压强度标准值为15.9

6、8Mpa，为较软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级（4）砂岩：中风化砂岩天然单轴抗压强度标准值为24.66Mpa，为较软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。由于第一层素填土土层较厚，最厚处有30m深，平均厚度在15米，因此该嵌岩桩计算要特别注意的负摩阻力对桩的单桩竖向极限承载力抵消，计算时单桩承载力应为上部承载力标准值加该桩负摩阻力标准值。计算步骤如下：1.2.钻孔桩灌注[1].材料：混凝土等级：C50；钢筋保护层厚度：50mm；[2].桩直径为1000mm，扩底直径为1300mm，每边扩出尺寸150mm，基础嵌入完整中风

7、化岩层深度详2000m(仅举一个桩进行计算)，要求单桩竖向承载力特征值为13500KN[3].要求持力层为中风化泥岩或砂岩的桩。1.3.桩竖向承载力特征值计算1.3.1根据规范桩基技术规范的5.3.9计算单桩竖向承载特征值(1)长径比hr/d=1.538;(2)嵌岩端侧阻综合系数和端阻综合系数ζr=1.06;(3)因本工程为干作业成桩（清底干净）所以ζr乘1.2的增大系数，1.2ζr=1.272;(4)结构重要性系数=1.0，(5)单桩竖向极限承载力标准值Quk=26980KN单桩竖向承载特征值=Quk/2=13490KN1.3.

8、2桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载根据规范桩基技术规范的5.4.4计算桩侧负摩阻力,(1)σ,ri =Σγe△ze+1/2γi△zi  求出由土自重引起的桩周层土平均竖向有效应力σr1=0.5x16x30=240，(2）Qs1n=ξniσi=0.25