复杂地质条件下嵌岩桩承载力计算探讨

李 乾 坤

(中煤科工集团南京设计研究院有限公司,江苏 南京 210031)



复杂地质条件下嵌岩桩承载力计算探讨

李 乾 坤

(中煤科工集团南京设计研究院有限公司,江苏 南京 210031)

以某地铁地基工程为例，通过自平衡静载试验现场检测与室内试验相结合的方法，综合分析了复杂地质条件下岩石承载力的取值问题，为复杂地质条件下嵌岩桩承载力计算方法提供参考。

复杂地质，嵌岩桩，地基承载力，自平衡

1 工程概况

该地铁车站为线路起点站，拟采用两层单岛双线式高架车站。拟建车站建筑物高度15.25 m，主体结构形式采用钢筋混凝土框架结构两层双跨(局部三跨)高架车站，基础采用设置承台的桩基础框架柱下布置方案。

2 工程地质条件及室内试验参数

该工程场地复杂程度等级为复杂场地，拟建工程沿线岩土性质空间变化频繁，多属不均匀地基，软土、填土等较为发育，下部为残积土及受其节理裂隙影响较大的风化基岩，地基复杂程度等级为二级。场地范围内以泥岩及砂岩为主，节理裂隙极为发育，岩芯较破碎，RQD较低，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

根据岩石单轴抗压强度室内试验结果，结合当地工程经验，计算确定中风化岩层承载力见表1。根据地质钻探野外鉴别、现有测试成果资料，结合地区工程建设经验，依据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范和TB 10002.5—2005铁路桥涵地基和基础设计规范以及JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程提供单桩承载力估算结果见表2。

表1 中风化岩层承载力表

表2 单桩承载力估算结果汇总表 kN

3 自平衡静载试验现场检测

自平衡法是接近于竖向抗压(拔)桩的实际工作条件的试验方法。其主要装置是一种特制的荷载箱，它与钢筋笼连接而安置于桩身平衡点处。试验时，在地面由高压油泵通过输压管对荷载箱内腔施加压力，箱盖与箱底被推开，从而调动桩周土的摩阻力与端阻力相平衡——自平衡来维持加载。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力，自平衡法检测采用逐级等量加载，分级荷载为最大加载预估极限承载力的1/10，其中一级可取分级荷载的2倍，第一次按2倍荷载分级加载。每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载，分5级卸载。编号为16-1-2，10-3-1，2-2-1检测桩加载至第11级(对应加载值为2×3 850 kN)时，超过预估最大加载值，故终止加载；根据现场实测数据绘制各检测桩的Q—S曲线,S—lgT曲线,S—lgQ曲线(见图1～图3)。

由现场实测数据绘制Q—S曲线,S—lgT曲线,S—lgQ曲线，根据规范JGJ 106—2003建筑基桩检测技术规范和JT/T 738—2009基桩静载试验自平衡法综合分析，得出各检测桩极限承载力见表3。

表3 检测桩单桩极限承载力汇总表

4 结果分析

1)根据规范JGJ 94—2008建筑桩基技术规范、TB 10002.5—2005铁路桥涵地基和基础设计规范和JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程计算结果与现场测试技术结果对比可以看出，JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程的计算结果和自平衡法测试结果最为接近。

2)从规范计算公式对比可以看出，JGJ 94—2008建筑桩基技术规范考虑了嵌岩深径比对嵌岩段承载力的影响；TB 10002.5—2005铁路桥涵地基和基础设计规范没有考虑覆盖层产生的侧阻力对单桩承载力的贡献；JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程根据岩块强度、风化程度及完整性分别给出了岩层桩侧阻力、端阻力经验参数。而对于复杂地质嵌岩桩承载力计算，主要考虑因素在于岩层的风化强度及完整程度。因此，对于本工程嵌岩桩的计算采用JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程的计算方法更为合理。

5 结语

1)通过工程实例分析，复杂地质条件下嵌岩桩地基承载力的计算，采用JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程的计算结果和现场自平衡法测试结果最为接近。

2)复杂地质条件下的嵌岩桩承载力受覆盖层厚度、岩层强度、完整程度、施工工艺等多种因素决定，因而规范计算方法多样，JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程的计算方法综合考虑因素，处理方法合理。

3)JGJ 72—2004高层建筑岩土工程勘察规程适用于复杂地质条件下嵌岩桩的计算。

[1]JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范.

[2]TB 10002.5—2005，铁路桥涵地基和基础设计规范.

[3]JGJ 72—2004，高层建筑岩土工程勘察规程.

[4]JGJ 106—2003，建筑基桩检测技术规范.

[5]DGJ 32/TJ 77—2009，基桩自平衡法静载试验技术规程.

[6]JT/T 738—2009，基桩静载试验自平衡法.

[7]章晓余.浅议桩基承载力计算公式.土工基础，2013(1):41-42.

Under complicated geological conditions calculation of rock-socketed pile bearing capacity

Li Qiankun

(ChinaCoalTechnology&EngineeringGroupNanjingDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Nanjing210031,China)

By subway foundation engineering certain instances, through self-balancing static load test on-site inspection and laboratory tests combining a comprehensive analysis of the bearing capacity of the rock under complicated geological conditions values. Under complicated geological conditions of rock-socketed pile capacity calculation method provides a reference.

complex geology, rock-socketed piles, foundation bearing capacity, self-balancing

1009-6825(2015)01-0069-02

2014-10-24

李乾坤(1985- )，男，硕士，工程师

TU473.11

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