對鉆孔灌注樁嵌巖深度的探討

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1、對鉆孔灌注樁嵌巖深度的探討[摘要]對京珠高速公路廣珠段（新隆至宮花）內(nèi)的鉆（沖）孔灌注樁進行了研究和探討，并就其嵌巖深度提出了建議，對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前言鉆（沖）孔灌注樁作為隱蔽工程，由于地質(zhì)情況復雜多變或地質(zhì)勘探不夠充分，使實際鉆（沖）孔時遇到的情況與原設(shè)計描述往往有較大的差異。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，樁底標高比原設(shè)計超出2~18m的較為普遍，而依據(jù)設(shè)計單位的意見：超出1~3m時由總承包、總監(jiān)辦“

2、技術(shù)部”派主管到現(xiàn)場鑒定；高度超出3m時，要由總承包、總監(jiān)辦領(lǐng)導到現(xiàn)場決定。從實施效果來看，這一做法操作性較差，給管理增加了難度；同時對樁基嵌巖深度的要求不夠時確，也易造成意見分歧：從設(shè)計的角度考慮，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，是我們在工作中常考慮的問題。本人根據(jù)在“京珠”的施工情況，在此作上簡單的探討，以供同行們參考。1設(shè)計資料介紹“京珠”全線的樁基均按嵌巖樁設(shè)計，但從設(shè)計圖紙可知，多數(shù)的樁基（L/D＞15），屬中長樁，樁基施工多采用泥漿護壁鉆（

3、沖）孔工藝；從地質(zhì)勘探資料看，“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)計規(guī)范》（JTJ024-85）中已有明確規(guī)定，即：摩擦樁—考慮F1和村塵的極限承載力；支承樁—考慮F2和R；嵌巖樁—考慮基巖頂面處的彎矩。那么，這些規(guī)定是否還有可以補可以補充的地方呢？

4、有資料表時：對于樁長徑比L/D＞15~20的鉆（沖）孔灌注樁，特別是采用泥漿護壁鉆孔的，只不要清底不是特別是采用泥漿護壁鉆孔的，只要清底不是特別徹底，在較小位移（s＜2mm＝時，無論是嵌入風化巖還是完整的基巖中，樁側(cè)摩阻力（F1、F2）先于樁端阻力R充分發(fā)揮出來，樁端阻力的發(fā)揮程度，則與樁的長徑比、覆蓋土層性質(zhì)、嵌巖段巖生、成樁工藝等有關(guān)。從這一觀點出發(fā)，當基巖頂面上覆蓋層、嵌巖段層對樁周的摩陰力和樁底巖層對樁端的部分阻力，較之《規(guī)范》中支承樁、嵌巖樁計算時忽視覆蓋層存在的觀點更為合理些，而且樁基隨著長徑比的逐漸加大，樁端阻

5、力會逐漸變小，嵌巖樁→支承包樁→摩樁得于逐漸轉(zhuǎn)變。根據(jù)這個觀點，可引出中長樁單樁軸向受壓容許承載力[P]的表達式：[P]=F1+F2+K-1R（1）式中：F1、F2、R均按《規(guī)范》中摩擦樁、支承樁的內(nèi)容定義，分別為覆蓋層、嵌巖段巖層對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較小時取低值，L/D較大時取高值）。所以公式（1）又可表達為：[P]=U（WliIi+C2hRa）+K-1C1Ara(2)式中：h為嵌入巖層（含弱風化巖）的深度，其余符合的定義與《規(guī)范》相同。3設(shè)計資料分析3.1樁基舉例依據(jù)上述理論，

6、對“京珠”特大橋—東河大橋中樁徑D=1.5m的樁基層行分析，如43號墩的樁基資料：設(shè)計樁長L1=40m，設(shè)計嵌巖深度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（WliIi+C2hRa）+K-1C1Ara=1.5(1.7×40+2×20+4.3×60+4.7×30+1.8×100+0.04×12×103×4.09)+×0.752×0.5×12×103/3.9=15207kN＞P+W=8321kN（基巖為片麻巖，一般Ra＞30Mpa，現(xiàn)取小值30Mpa作為

7、其強度；入巖為弱風化，取其風化系數(shù)為極小值0.4；假定清底一般，取C1=0.5,C2=0.04;因L/D=40/1.5=26，取折減系數(shù)K=3.9）。從計算結(jié)果可知：[P]值在各項系數(shù)都取極小情況下也大大超過了荷載和樁自重之各，這說明對于43號墩的村基嵌入弱風化片麻巖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)當嵌巖深度為h1，時，其單樁軸向承載力與P+W相等（即8321kN），則h1=[(8321-K-1C1ARa)/U-WLi]/C2Ra=[8321-3.3-1×0.5××0.752×30×

8、103×0.4]/(×1.5)-687]/(0.04×30×103×0.4)0.83m這說明：當樁基嵌巖0.83m時，土層和巖層已能提供8312kN的支承力。安全些考慮，嵌巖1m以上完全可以保證安全。由此可見，考慮覆蓋層的作用時，樁基的嵌巖深度可減沙許多。3.2對樁徑為1.5m樁基的綜合分