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嵌岩樁綜合系數
嵌岩樁綜合系數
更新时间:2025-04-02 16:20:56

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在工程實踐中,有些設計者認為嵌岩樁均為端承樁,隻具有端阻力,不考慮土層側阻力。這 種計算模式與許多工程實際不符。

基樁按照《建築樁基技術規範》JGJ94-2008規定分類

嵌岩樁綜合系數(端承樁嵌岩樁摩擦樁的分類及區别有哪些)1

1,按承載性狀分類:

(1)摩擦型樁:(廣中江-泥岩、碳質頁岩等軟質岩中的樁均定為摩擦樁,母岩強度小于20MPa較軟中風化(如泥質粉砂岩)中的樁也定為摩擦樁)

摩擦樁:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載由樁側阻力承受,樁端阻力小到可忽略不計;

端承摩擦樁:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載主要由樁側阻力承受。

(2)端承型樁:(廣中江-母岩強度不小于20MPa較硬中風化岩(如變粉質砂岩、礫岩、花崗岩)中的樁定為嵌岩樁)

端承樁:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載由樁端阻力承受,樁側阻力小到可忽略不計;

摩擦端承樁:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。

2 ,按成樁方法分類:

(1)非擠土樁:幹作業法鑽(挖)孔灌注樁、泥漿護壁法鑽(挖)孔灌注樁、套管護壁法鑽(挖)孔灌注樁;

(2) 部分擠土樁:長螺旋壓灌灌注樁、沖孔灌注樁、鑽孔擠擴灌注樁、攪拌勁芯樁、預鑽孔打入(靜壓)預制樁、打入(靜壓)式敞口鋼管樁、敞口預應力混凝土空心樁和H型鋼樁;

(3) 擠土樁:沉管灌注樁、沉管夯(擠)擴灌注樁、打入(靜壓)預制樁、閉口預應力混凝土空心樁和閉口鋼管樁。

嵌岩樁綜合系數(端承樁嵌岩樁摩擦樁的分類及區别有哪些)2

3 ,按樁徑(設計直徑d)大小分類:

(1)小直徑樁:d ≤250mm;

(2)中等直徑樁:250mm< d<800mm;

(3)大直徑樁:d ≥800mm。

1.樁基礎根據其在土中受力情況不同,可分為端承樁和摩擦樁。

端承樁是穿過軟弱土層而達到深層堅實土的一種樁,上部結構荷載主要由樁尖阻力來承擔; 摩擦樁是完全設置在軟弱土層一定深度的一種樁,上部結構荷載要由樁尖阻力和樁身側面與土之間的摩擦力共同來承擔。

建築基樁穿過覆蓋層嵌入基岩中(嵌固于未風化岩中不小于0.5m)稱為嵌岩樁。由于基岩強 度較高,壓縮性極小,嵌岩樁能提供很高的承載力。同時嵌岩樁沉降也很小,建築物沉降在施工過程中便可完成。由于嵌岩樁具有這些優點,因而在工程設計,尤其是高層建築及大型 構築物中被廣泛采用。

在工程實踐中,有些設計者認為嵌岩樁均為端承樁,隻具有端阻力,不考慮土層側阻力。這 種計算模式與許多工程實際不符。其實,對不同的工程地質條件,樁的幾何尺寸及成樁工藝,嵌岩樁表現出不同的承載性狀。對于樁端為基岩,樁周土層為不太弱的情況且長徑比L/ D>35的嵌岩樁,樁側阻力是不容忽視的,這一點已為大量現場試驗結果所證明。

嵌岩樁綜合系數(端承樁嵌岩樁摩擦樁的分類及區别有哪些)3

2.嵌岩樁的承載性狀

由于嵌岩樁的荷載--沉降性狀受多種因素影響,很難作出準确的預計。因而我們隻能對嵌 岩樁的承載性狀進行 基本分析。嵌岩樁的樁頂沉降主要由二部分組成:①樁身混凝土的彈性壓縮;②樁底基岩的 應變。這二種分量的相互關系受荷載傳遞機理的支配。施加在樁頂的荷載通過樁端阻力和樁側阻力傳遞給樁周的土體和樁底的基岩,(其中樁側阻力包括樁周土體側阻力和嵌岩段側阻 力)樁底基岩和樁周土體應變的相對大小,決定着樁端阻力和樁側阻力的發揮程度。各位移 分量的大小取決于樁的幾何形狀、荷載大小、成樁工藝及樁底基岩樁周土體和樁身混凝土的彈性模量。

對于嵌入軟質基岩,樁周為均勻硬土層且長徑比L/D較大的嵌岩樁。樁側阻和端阻充分發揮 所需的極限相對位移同樁周土體和樁底基岩的強度有關,強度越高所需的極限位移越小,強度越低則所需的極限位移越大。當樁底基岩較軟,長徑比較大時,樁頂荷載作用下,樁身位 移相對較大,樁周土體強度較高時,其發揮極限側阻所需位移相對較小,故樁側阻力首先達到極限值。此時樁端阻力尚未達到極限值。這種嵌岩樁,其端阻隻占樁總承載能力的一部分 。可稱為端承摩擦樁(側阻占大部分)或摩擦端承樁(端阻占大部分)。

對于穿過均勻軟土層嵌入硬質基岩中的嵌岩樁,由于樁底基岩強度很高,樁底位移很小,樁 身位移也不大,此時,樁周土體發揮極限側阻所需相對位移尚未達到,樁側阻力無法充分發揮。而硬質基岩所需極限位移能夠達到,使樁端阻力得到充分發揮。這種嵌岩樁稱為端承樁 。

實際工程中的情況遠比上述兩種情況複雜。嵌岩樁在不同地質條件和幾何尺寸下,表現端承 和摩擦兩種不同的承載性狀。

值得注意的是,嵌岩樁樁端嵌岩段的單位側阻力比土層高得多。由于該部分側阻的剪切破壞 發生于樁-岩界面(對堅硬完整岩體)或靠近樁側表面的岩體中(對軟質或風化破碎岩體),主 要表現為(a)岩體側阻達到極限所需的相對位移比土體小得多;(b)在側阻力的作用下完整基 岩一般呈脆性破壞。表1給出部分岩體的極限側阻所需位移的經驗值。

  

在相對位移非常小的情況下,樁端嵌岩段的側阻力就可充分發揮。所以在嵌岩樁承載力确定時,應充分考慮其承載作用。

嵌岩樁的最佳嵌岩深度為3倍樁徑,超過3倍樁徑時,承載力增長不大。(廣中江-嵌岩樁入微風化1.5D或入硬中風化岩3.0D原則終孔) 因其具有較高的承載力,樁身最小配筋率應不少于1%,砼強度等級應不低于C20。此外,成樁工藝對嵌岩的承載性能有重要影響。一般情況下,鑽(沖)孔成樁過程中,孔底總 會殘留一部分沉渣形成可壓縮性“軟墊”,“軟墊”的壓縮增大了嵌岩樁樁體與岩(土)體的位移,使樁側(樁身和嵌岩段)阻力得以充分發揮。增大了端阻充分發揮所需的極限位移。使嵌岩樁表現更多的摩擦樁性狀。人工挖孔的嵌岩樁由于人工清底,在“幹”作業情況一般無 “軟墊”現象,其承載性狀隻與地質條件和樁幾何尺寸有關。

嵌岩樁綜合系數(端承樁嵌岩樁摩擦樁的分類及區别有哪些)4

3.鑽(沖)嵌岩樁的分類

通常嵌岩樁可按基岩岩性,覆蓋層土性,樁長徑比L/D和成樁工藝考慮其端承和摩擦特性。

  

符合下列條件之一的嵌岩樁可按端承樁計算:

  

1.樁端持力層在中風化硬質岩(如花崗岩)和微風化軟質岩(如砂岩)中,且長徑比L/D≤10沖 鑽孔樁和長徑比L/D≤12的人工挖孔樁。

  

2.當長徑比L/D比較大,而樁側處于沿海厚層或巨厚層軟土中(如淤泥)其承載力主要靠嵌岩 段側阻和端阻承擔的樁。

  

符合下列條件之一的嵌岩樁應考慮其摩擦樁特性:

  

1.當L/D≥40,嵌岩樁端在設計荷載下,其承載作用很小,上部荷載主要由樁側摩阻承擔,屬于摩擦樁〔3〕。

  

2.對于L/D>15-20的泥漿護壁沖鑽孔嵌岩樁,無論是嵌入風化岩還是完整基岩中,其荷載 傳遞具有一般摩擦樁的特性,即樁側阻力先于端阻力發揮出來,樁端分擔的荷載較小,屬于摩擦樁〔3〕。

  

3.當混凝土樁的孔底沉碴厚度超過規範規定,因嵌岩樁存在“軟墊”,樁的承載性狀均成為摩擦樁或摩擦端承樁(當沉碴比較薄時)。

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