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《對(duì)鉆孔灌注樁嵌巖深度的探討.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、對(duì)鉆孔灌注樁嵌巖深度的探討[摘要]對(duì)京珠高速公路廣珠段(新降至宮花)內(nèi)的鉆(沖)孔灌注樁進(jìn)行了研究和探討,并就其嵌巖深度提出了建議,對(duì)工程的施工和管理有一定的參考作用。關(guān)鍵詞鉆孔灌注樁嵌巖深度刖§鉆(沖)孔灌注樁作為隱蔽工程,由于地質(zhì)情況復(fù)雜多變或地質(zhì)勘探不夠充分,使實(shí)際鉆(沖)孔時(shí)遇到的情況與原設(shè)計(jì)描述往往冇較大的差異。正在施工中的京珠高速公路廣珠段(新隆至宮花段,簡(jiǎn)稱“京珠”)也遇到這種情況。從已施工的鉆)(沖)孔樁的情況看,樁底標(biāo)高比原設(shè)計(jì)超出2~18m的較為普遍,而依據(jù)設(shè)計(jì)單位的意見:超出時(shí)由總承包、總監(jiān)辦“技術(shù)部”派主管到現(xiàn)場(chǎng)
2、鑒定;高度超th3m時(shí),要由總承包、總監(jiān)辦領(lǐng)導(dǎo)到現(xiàn)場(chǎng)決定。從實(shí)施效果來看,這…做法操作性較差,給管理增加了難度;同時(shí)對(duì)樁基嵌巖深度的耍求不夠時(shí)確,也易造成意見分歧:從設(shè)計(jì)的角度考慮,樁基入巖越深越安全;從施工考慮,樁基入巖入越少,施工難度越小。如何解決這一分歧,并定出較易操作的終孔原則,是我們?cè)诠ぷ髦谐?紤]的問題。本人根據(jù)在“京珠”的施工情況,在此作上簡(jiǎn)單的探討,以供同行們參考。1設(shè)計(jì)資料介紹“京珠”全線的樁基均按嵌巖樁設(shè)計(jì),但從設(shè)計(jì)圖紙可知,多數(shù)的樁基(L/D>15),屬中長(zhǎng)樁,樁基施工多采用泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔工藝;從地質(zhì)勘探資料看,
3、“京珠”地處珠江三角洲平原河網(wǎng)區(qū),地表基巖自然露頭較少,以花崗巖、片麻巖為主,含較厚的風(fēng)化殼,上覆一定厚度的淤泥、(粘土)、砂和砂礫層。2理論依據(jù)樁基的受力情況,在荷載和自重作用下,樁基受村周土的摩阻力F1、村周嵌巖層的摩阻力F2及村底巖層的支承力R的共同作用。在何種狀態(tài)下以何種力的作用為主,《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)中已有明確規(guī)定,即:摩擦樁一考慮F1和村塵的極限承載力;支承樁一考慮F2和R;嵌巖樁一考慮基巖頂面處的彎矩。那么,這些規(guī)定是否還冇可以補(bǔ)可以補(bǔ)充的地方呢??jī)淤Y料表時(shí):對(duì)于樁長(zhǎng)徑比L/D>15~20
4、的鉆(沖)孔灌注樁,特別是采用泥漿護(hù)壁鉆孔的,只不要清底不是特別是采用泥漿護(hù)壁鉆孔的,只要清底不是特別徹底,在較小位移(s<2mm=^,無論是嵌入風(fēng)化巖還是完整的基巖中,樁側(cè)摩阻力(Fl、F2)先于樁端阻力R充分發(fā)揮岀來,樁端阻力的發(fā)揮程度,則與樁的長(zhǎng)徑比、覆蓋土層性質(zhì)、嵌巖段巖生、成樁工藝等有關(guān)。從這一觀點(diǎn)出發(fā),當(dāng)基巖頂面上覆蓋層、嵌巖段層對(duì)樁周的摩陰力和樁底巖層對(duì)樁端的部分阻力,較之《規(guī)范》中支承樁、嵌巖樁計(jì)算時(shí)忽視覆蓋層存在的觀點(diǎn)更為合理些,而且樁基隨著長(zhǎng)徑比的逐漸加大,樁端阻力會(huì)逐漸變小,嵌巖樁一支承包樁一摩樁得于逐漸轉(zhuǎn)變。根據(jù)
5、這個(gè)觀點(diǎn),可引出中長(zhǎng)橋單橋軸向受壓容許承載力[P]的表達(dá)式:式中:Fl、F2、R均按《規(guī)范》中摩擦橋、支承橋的內(nèi)容定義,分別為覆蓋層、嵌巖段巖層對(duì)樁的摩阻力及樁端阻力;K為折減系數(shù),在3~5范圍內(nèi)取值(L/D較小時(shí)取低值,L/D較大時(shí)取高值)。所以公式(1)又口J表達(dá)為:[P]=U(Wlili+C2hRa)+K-lClAra(2)式中:h為嵌入巖層(含弱風(fēng)化巖)的深度,其余符合的定義與《規(guī)范》相同。3設(shè)計(jì)資料分析3.1樁基舉例依據(jù)上述理論,對(duì)“京珠”特大橋一東河大橋屮樁徑D=1.5m的樁基層行分析,如43號(hào)墩的樁基資料:設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)Ll=4
6、0m,設(shè)計(jì)嵌巖深度h=4.09m;樁頂軸向荷載:P=6554kN;樁身自重:W=1767Kn;總荷載:P+W=8321kN.[P]=U(Wlili+C2hRa)+K-lClAra1.5(1.7x40+2x20+4.3x60+4.7x30+1.8x100+0.04x12x103x4.09)+x0.752x0.5xl2xl03/3.9=15207kN>P+W=8321kN(基巖為片麻巖,一般Ra>30Mpa,現(xiàn)取小值30Mpa作為其強(qiáng)度;入巖為弱風(fēng)化,取其風(fēng)化系數(shù)為極小值0.4;假定清底一般,取Cl二0.5,C2二0.04;因L/D二40/
7、1.5二26,取折減系數(shù)K二3.9)。從計(jì)算結(jié)果可知:[P]值在各項(xiàng)系數(shù)都取極小情況下也大大超過了荷載和樁自重之各,這說明對(duì)于43號(hào)墩的村基嵌入弱風(fēng)化片麻巖4.09m,不僅能保證安全,而且是偏安全的,其嵌巖深度尚有調(diào)整的余地。假設(shè)當(dāng)嵌巖深度為hl,時(shí),其單樁軸向承載力與P+W相等(即8321RN),則?lhl=[(8321-KClARa)/U-WLi]/C2Ra=[8321-3.3-lx0.5xx0.752x30x103x0.4]/(xl.5)-687]/(0.04x30xl03x0.4)0.83m這說明:當(dāng)橋基嵌巖0.83m時(shí),土層和
8、巖層已能提供8312RN的支承力。安全些考慮,嵌巖以上完全可以保證安全。由此可見,考慮覆蓋層的作用時(shí),樁基的嵌巖深度可減沙許多。3.2對(duì)樁徑為1.5m樁基的綜合分析對(duì)于每根樁基,可以根據(jù)實(shí)際鉆孔時(shí)所得的資料