二级建造师论文嵌岩桩载荷试验研究

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发布时间：2013-10-28 11:16:44  更新时间：2013-10-28 11:10:43

　　摘要：针对嵌岩桩这一特殊的桩基型式，基于现场载荷试验对其承载模式进行了研究，对嵌岩桩侧阻力和端阻力随桩顶荷载变化规律进行了总结。

　　关键词：嵌岩桩,载荷试验,承载力

　　引言:随着我国工业和民用建设的发展，对地基承载要求越来越高，大量的工程需要采用桩基础[1]~[3]，部分工程对单桩承载力要求极高，根据实际工程地质条件，很多地区采用嵌岩桩[4][5]这种桩基，嵌岩桩是一种特殊的桩基，其上部为土层，下部为基岩，单桩承载力较大，承载力发挥规律较为复杂，本文结合具体工程案例对嵌岩桩在承载力发挥规律进行分析。

　　一、工程概况

　　某项目采用嵌岩桩，设计桩间距为6.00m×6.00m，桩体直径0.90m，桩身材料为C30混凝土，进行载荷试验的测试桩桩长23.50m，钢筋笼主筋上共焊接6对应力计。桩周岩土层情况与应力计埋设如图1所示，岩土层主要物理力学性质指标见表1。

　　依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106--2003）和《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94），采用慢速维持荷载法进行试验。桩顶总共施加荷载11400KN，分为13级进行加载，其中第一级加载量为1760KN，以后每级为880KN；分为7级进行卸载，每级卸载1760KN。

　　二、试验成果分析

　　根据试验结果，分别对桩体侧阻力和端阻力进行分析和对比。

　　1.侧阻力分析

　　首先分析桩身侧阻力发挥过程，根据试验成果绘制桩身侧阻力在桩顶荷载下的变化曲线，由于0-21m为土层，而21-23m为岩层，因此分别对其进行讨论，土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线见图2，土层与岩层桩身侧阻力对比见图3。对比显示土层侧阻力一直小于岩层侧阻力。

　　图2土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线图3岩层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线

　　2.端阻力分析

　　本次试验桩顶最大沉降量为9.00mm，对应由桩端沉降量为0.62mm，可见大部分桩顶沉降是由于桩身压缩产生，本次试验中桩顶荷载为11440KN时桩端阻力为5842KN，可见岩层只需很小的变形便能发挥出较高的承载能力。

　　3.端阻力与侧阻力对比分析

　　桩顶各级荷载下端阻力与侧阻力对比见图4，有图4可见，端阻力与侧阻力发挥程度与桩顶荷载有关，可以分为三个阶段。

　　第一阶段：桩顶荷载由0KN加载至4400KN，侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加，侧阻力所占比重较大，侧阻力增加趋势比端阻力大；

　　第二阶段：桩顶荷载由4400KN加载至10560KN，侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加，侧阻力所占比重依然较大，但侧阻力增加趋势比端阻力小；

　　第三阶段：桩顶荷载由10560KN加载至11440KN，侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加，端阻力所占比重已经超过侧阻力，并且端侧阻力增加趋势比端阻力大。

　　上述过程说明桩顶荷载到达一定值后嵌岩桩端阻力才能充分发挥。

　　图4端阻力与侧阻力对比

　　三、小结

　　通过现场载荷试验对嵌岩桩承载发挥模式进行了分析，对嵌岩桩承载力发挥规律进行了总结，得到了以下结论：

　　1.岩层侧阻力始终大于土层侧阻力；

　　2.嵌岩桩只需很小的变形便能发挥较大的承载力；

　　3.嵌岩桩承载力发挥过程可划分为三个阶段。

　　参考文献：

　　[1]周景星,等.基础工程(第二版).[M].北京:清华大学出版社出版,2010

　　[2]袁聚云,等.基础工程设计原理[M].北京:科学出版社,2005.

　　[3]顾晓鲁,等.地基基础(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.

　　[4]《工程地质手册》编委会.工程地质手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

　　[5]龚维明,等.大直径深长嵌岩桩承载机理研究与应用.[M].北京:人民交通出版社,2010.