红砂岩嵌岩桩模型试验研究

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嵌岩桩检测

人工挖孔嵌岩桩检测岩土二班刘思炎学号20070110710 随着我国国民经济快速增长和人民生活水平的提高，无论是办公条件还是住房需求都向高层发展，因此许多大中城市的高层建筑拔地而起。

在地质条件良好的情况下，绝大多数高层建筑首选基础形式为人工挖孔桩，因为人工挖孔桩桩径大，桩端可扩孔至桩径的1.3~3倍，通过风镐或爆破使桩端嵌入中风化或微风化基岩中1~3倍桩径的深度，单桩承载力特征值在1.5×104kN~2×104kN，甚至更高。

人工挖孔桩的应用使得检测其承载能力等各方面质量有着重要意义，作为学生从事现场经验很少，那么借鉴有经验者的实验结果作为参考成为很好的途径。

以下为从网络搜集的切实可行的人工挖孔嵌岩桩的检测方法，希望能在搜集资料的过程中有所得。

工程桩应进行承载力检验是现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）和《建筑地基础设计规范》（GB50007-2002）以强制性条文的形式规定的；桩身完整性检测和单桩承载力检测是GB50202质量检验标准中的2项主控项目。

行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）3.3.5条文中也规定了工程桩竣工验收前要进行桩身完整性检测和单桩竖向承载力检测。

也就是说，必须提交桩身质量合格、单桩承载力满足设计要求2项主要内容的检测报告，这样的桩基工程竣工验收时才能评定为合格工程。

但是目前由于做承载力检测费用较高，因此仍有不少人工挖孔桩只做低应变桩身完整性检测，不愿做单桩承载力检测，这将在某种程度上给建筑工程留下隐患。

目前桩基检测市场进行单桩承载力的方法大致有以下4种。

静载荷试验根据JGJ106-2003中3.3.5条规定，应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测，但是人工挖孔嵌岩桩单桩承载力很高，无论是做锚桩反力静载试验还是做堆载反力静载试验，其费用都较高，建设方或开发商都很难接受。

在设备或场地条件受到限制无法进行单桩承载力检测时，可以在场地上选1个小直径桩或在4根工程桩中间设计1根小直径模拟试验桩做静载荷试验，用其试验结果来推算其他大直径桩的承载力。

红砂岩碎石土填料室内强夯模型试验

—
的比例换算）与现场试验较为吻合。同时进一步，得出，模型的影响深度为第２层，Ｉ对应的实际深度
为３２Ｉ；ＩＩ模型的影响深度为第４层，．ＩＩ、ＩＴＩ对应的实
际深度为３７～．３影响区半径为１０～１６ｍ。．３９１，１．．
土所产生的作用及其在路基土体中的传递过程。但由于强夯法适用的路基土范围广泛，不同路基土且之问存在显著差别，因此关于强夯法加固路基的机
理，目前国内外尚未形成统一认识。
等，证击实后最后一层与表层的厚度不小于保
况，共同特点是通过破坏土的天然结构并达到新其
的稳定状态。
３试验结果及分析
３１试验结果．
１试验目的及装置
结合江西省武吉高速公路及湖南省常吉高速公路强夯处治技术，以红砂岩碎石土高填方路堤为研究对象，分析击实功、距、击次数、重、底直落夯锤锤径、型尺寸对强夯效果的影响，模并将进一步定量分析加固深度、固半径，加以此探讨强夯机理。
Ｉ
／／
２试验方法及过程
本试验使用红砂岩碎石土制作土样并分层压
图１模型层位布其（位）Ｉ表点分及编号单：
对于直径分别为１、０３ｍ的Ｉ模型、５２、０ｃ Ⅱ模型、 Ⅲ模型，同时制作了３个土样总计９个试样，将试验结果取其平均值绘制成图２～图５。

湘西红砂岩工程特性的模拟试验研究

关键词：红砂岩；混凝土试样；压剪试验；模犁试验；抗剪强度
１言前
本试验运用相似性原理，作模型，展室内压剪制开
试验，拟红砂岩及其结构面在不同含水量、同软弱模不
试验研究。
３试验成果整理及分析
３试件的剪应力一时间特性．１
的特点加以修改、善和补充，动态的、完把发展的Ｐｒ — ａｔ式定式固化。
２３．５５５００４：３
２吕文学，萍萍，连营．马张围际工程项目管理新模式～伙伴关ｎｒｎｅｉｇ我国实施Ｐｒｎｒｎａｔｅｉｇ管理方式的建议管理方［］系一解析香港建设业伙伴关系或“ ４合过度合作 ” 作方未建立起“ 赢 ” 极作用，合双我们可以看出，ａｔｅｉｇ管理模式有着显著Ｐｒｎｒｎ
理念，信任度不够，有效交流沟通方面存在障碍，乏的经济效益和价值，在缺是一种非常值得采用的项目管理模心对心的诚恳交流。或因过度合作、度交流而模糊合式。可以预见不远的将来，ａｔｅｉｇ管理模式将在中过Ｐｒｎｒｎ作各方基本的权利、务、险责任，分迁就妥协，义风过降国的建筑市场上生存、发展并对我国建设项目管理现代低合同条款的权威性、束力，问题的一个极端走向约从化起到积极的作用。●
研究与探讨

嵌岩桩抗滑特性的物理模型试验研究_祝廷尉

马家沟吒溪河
2 模型试验设计
2.1 试验原理为了研究嵌岩桩的抗滑特性及与滑体的协同变形，本试验依据马家沟滑坡形态制作了框架式滑坡模型。试验系统由滑坡体模型、抗滑桩模型、加载系统与监测系统四部分组成，监测主要内容包括土
研究区归-水公路 0 50 100 m
图 2 马家沟滑坡平面图 Fig.2 Plans of Majiagou landslide
收稿日期：2013-07-18 基金项目：国家重点基础研究发展计划“973”项目资助(No.2011CB710600)；国家自然科学基金资助(No.41272305)。第一作者简介：祝廷尉，男，1990 年生，硕士研究生，主要从事岩土体稳定性与数值模拟方面的研究工作。E-mail:zhutingwei040@ 通讯作者：胡新丽，女，1968 年生，博士，教授，主要从事岩土工程稳定性评价、地质灾害防治科研设计及教学工作。E-mail: huxinli@.cm
压力监测和抗滑桩桩身应变监测。基于滑坡模型试验相似理论，导出模型试验中不同参数的相似比。试验以人工配制的相似材料为滑坡介质，采用 MTS 加载系统在滑坡后缘施加均匀荷载来模拟后部滑体推力。通过埋置于主滑面方向和各桩前后的土压力盒，监测模型桩的受力情况，成对粘贴于模型桩各侧的应变片，监测模型桩受荷时桩身弯矩分布规律。根据试验结果，确定滑坡模型的破坏形式及模型桩的受力特征和弯矩分布规律，试验模型及监测装置见图 1。
强度产生挠曲变形，随着挠曲变形的发展，桩侧土体产生挤压而产生抗力，将阻止桩身挠曲变形的进一步发展，从而构成复杂的桩土相互作用体系。在过去相当长的时期内，人们往往偏重于研究桩承受竖向荷载的工作性能，对于桩承受侧向荷载作用时工作性能的研究较少。抗滑工程中桩土相互作用研究方法主要有理论模型推导、模型试验计算及数值－分析等[1 5]。滑坡物理模型试验是一种有效的研究技术方

红层软岩嵌岩桩端阻力研究

维普资讯
城７笠
ｑｋ０６ｑｕ＝．７。
≤２．
（）３
圆柱形，穴扩张处于平面应变状态；孔（）２孔周介质具有各向同性和弹塑性；
（）３介质是边续的且处于平衡状态；（）４孔穴扩张时，质的应力应变关系能用增量介
详细计算时，限端阻力ｑ按下式确定：极
ｑｑ＋ｐＰＰ）ｐ＝０Ｋ（ｋ— ０（３１）
作为设计依据的建议。并以 “ 沙红层 ” 长为例，不同确定方法带来的差异进行了研究，对岩石湿度、寸效应对岩对并尺
石抗压强度的影响进行了探讨，同类地区软岩地基的承载力具有推荐价值和指导意义。对关键词：红层；嵌岩桩；阻力；端计算方法
彭柏兴，ｎ王星华
（．长沙市勘测设计研究院，１湖南长沙摘４００１０７；２．中南大学土木建筑学院，湖南长沙４０７）１０５要：我国广泛分布的白垩系至第三系泥质粉砂岩是一种软质岩石，在具有较大的地基潜力。按现行规范确定的承
载力值往往偏低。文章对当前软岩嵌岩桩桩端阻力的确定方法进行了比较，出了以三轴抗压强度或旁压试验结果提
层多分布着泥岩、质泥岩、砂岩，砂粉具有透水性弱、亲水性强等特点，和单轴抗压强度往往小于１ａ属饱５ＭＰ，
于软质岩石＿。随着国民经济的持续发展，种高、２Ｊ各大、、的工业民用建筑层出不穷，岩桩在红层地深重嵌基中得到了越来越多的利用Ｊ人们对软岩嵌岩桩的，

岩溶区嵌岩桩的破坏模式与工程设计探讨

注：溶洞为球型或椭球型时，a，b 为溶洞的赤道半径(分别沿 x 和 y 轴)，c 为溶洞的极半径(沿 z 轴)，其中 a≥b。
2.3 相似材料原岩和模拟基岩的物理力学参数如表 2 所示。桩端荷载的传递以及应力扩散范围与桩体几何尺寸、桩体和基岩的刚度比密切相关，按照相似原理，模拟嵌岩桩桩体材料选用尼龙棒。
Fig.3
(c) c = 1.5d (d) c = 2.0d (a) c = 0.5d (b) c = 1.0d
图3
溶洞极半径变化时的破坏模式
Failure modes with different polar radius
从图 3 中可以看出，达到极限荷载后，溶洞极半径 c = 0.5d，1.0d 和 1.5d 时，在赤道半径 a 剖面，破坏面呈冒落锥型，在赤道半径 b 剖面，破坏面的发展受到约束，呈冒落“桃”型。说明破坏核体的发展在水平方向上主要受溶洞赤道半径 b 的影响。
第 32 卷增 2 2013 年 7 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
Vol.32 Supp.2 July，2013
岩溶区嵌岩桩的破坏模式与工程设计探讨
张智浩 1 2，张慧乐 1 2，马
，，
凛 1 2，孙映霞 1
(a) D = 2d (b) D = 3d
(4) 溶洞赤道半径对破坏模式的影响以顶板厚度 H = 2d、溶洞极半径 c = 2d 为基准，溶洞为椭球型或球型，溶洞赤道半径 a 变化、其他因素不变，极限荷载时的破坏模式如图 4 所示。从图 4 中可以看出，达到极限荷载后，溶洞赤道半径 a = 1.0d 时，溶洞未出现坍塌，呈现“撕裂” 破坏模式；溶洞赤道半径 a = 0.5d 时，溶洞也未出现坍塌，破坏模式与顶板厚度 3d，4d 时相似，但此

关于嵌岩桩的几点探讨

关于嵌岩桩的几点探讨作者：张红霞惠寒斌程红涛来源：《商情》2017年第28期【摘要】本文主要阐述了嵌岩桩的承载性状和人们对嵌岩桩的认识，对影响嵌岩桩的承载能力的（桩端阻力和桩侧阻力）影响因素进行了探讨。

【关键词】嵌岩桩；承载性状；单桩竖向极限承载力一、概述嵌岩桩由于单桩承载力高、群桩效应小、抗震性能好、适应性较强、桩的沉降量小、建筑物的沉降收敛较快等特点，在桥梁、高层建筑等方面得到了广泛的应用，成为大型建筑物及构筑物的主要基础形式。

但长期以来，人们都把嵌岩桩视为端承桩，忽略了其上覆土的荷载传递，认为嵌岩桩的承载力主要取决于嵌入岩石部分桩身的桩侧阻力和桩尖阻力，而大部分的现场资料表明：无论是嵌入强风化基岩还是嵌入新鲜基岩中的桩，桩的轴力均随深度递减，而桩侧阻力是不容忽视的。

本文对嵌岩桩的承载性状进行了一些分析和讨论，并结合工程实例对嵌岩桩的承载性状进行阐述。

二、嵌岩桩的承载性状（一）持力层岩性与桩型的关系当桩端嵌入岩层一定深度（要求桩的周边嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不小于0.5m）时，称为嵌岩桩。

嵌岩桩的桩顶轴向位移主要由桩身的弹性压缩和桩底基岩的压缩变形组成，两者的相对大小决定着桩端阻力和桩侧阻力的发挥的程度。

对于嵌入软质基岩的嵌岩桩，其侧阻和端阻充分发挥所需的极限相对位移与桩周土体和桩底基岩的强度有关，强度越高所需的极限位移越小，强度越低则所需的极限位移越大。

当桩周为均匀硬土层，且长径比L/D较大，在桩顶荷载作用下，桩身弹性压缩较大，桩与岩土间的相对位移较大，由于桩周土体强度较高时，侧阻发挥极限侧阻所需位移相对较小，故桩侧阻力首先达到极限值，此时桩端阻力尚未达到极限值。

这种嵌岩桩，其端阻只占桩总承载能力的一部分，可称为端承摩擦桩（侧阻占大部分）或摩擦端承桩（端阻占大部分）。

对于穿过均匀软土层嵌入硬质基岩中的嵌岩桩，由于桩底基岩强度很高，桩底位移很小，桩身位移也不大，此时，桩周土体发挥极限侧阻所需相对位移尚未达到，桩侧阻力无法充分发挥。

武昌中风化红砂岩特性和嵌岩桩承载力确定

武昌中风化红砂岩特性和嵌岩桩承载力确定
杨育文;罗坤
【期刊名称】《岩土工程学报》
【年(卷),期】2007(29)10
【摘要】通过对中风化红砂岩室内抗压强度试验、现场载荷试验、抽芯试验,结合场地工程勘察资料,确定岩基承载力特征值。

人工挖孔扩底桩以该层作为桩端持力层,并进行了桩的静载荷试验。

本文对这些试验中的大量数据进行了总结和归纳,特别是对中风化红砂岩的一些变形特性进行了分析,确定了在实际工程中有重要参考价值的数据,同时也指出了规范中相应条款中过于保守的问题,并提出了修改意见。

【总页数】4页(P1568-1571)
【关键词】中风化红砂岩;承载力特征值;静载荷试验;桩
【作者】杨育文;罗坤
【作者单位】武汉市勘测设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU473
【相关文献】
1.风化花岗岩地区应用嵌岩桩承载力的研究 [J], 陈桂忠
2.岩基载荷试验在确定强风化花岗岩桩端持力层承载力中的应用 [J], 孙晓风;郭党生;王慧
3.兰州地区风化砂岩嵌岩桩竖向承载力的确定 [J], 张森安;项龙江;魏永孝;李晓龙
4.风化软岩地区嵌岩桩承载力自平衡试验研究 [J], 张明礼;孙学先;郭楠;薛珂
5.南京地区中风化较软岩地区嵌岩桩单桩竖向承载力计算分析 [J], 贺锦美;曾素娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

嵌岩桩水平承载力试验研究

嵌岩桩水平承载力试验研究嵌岩桩是公路、铁路、水利、城市基础设施等重要工程中常用的一种基础承载结构。

在嵌岩桩的设计与施工过程中，水平承载力试验是非常重要的一项工作，它可以用来验证设计参数的准确性，并为实际工程提供可靠的参考。

本文将对嵌岩桩水平承载力试验进行研究。

嵌岩桩水平承载力试验是通过对已经建设的嵌岩桩进行水平荷载的施加，记录桩身的应变和位移情况，从而计算出桩身的水平承载力。

试验的目的是根据实测数据，验证设计参数的正确性，并且对于后续相似工程提供可靠的设计依据。

试验前，首先需要建立试验平台，包括水平试验沙槽、水平定位系统和水平荷载传感器等设备。

试验沙槽是一个具有合适长度和宽度的模型试验桩，能够准确地模拟实际工程桩身的情况。

水平定位系统可以通过调整试验沙槽的位置，实现试验沙槽的精确定位。

水平荷载传感器则可以测量水平试验沙槽施加的荷载大小。

试验时，首先需要在试验沙槽上固定好嵌岩桩样品。

然后，通过调整水平试验沙槽的位置，使得嵌岩桩样品处于预先设定的水平位移状态。

接下来，施加水平荷载，记录桩身的应变和位移情况。

根据测得的应变和位移数据，可以计算出嵌岩桩的水平承载力。

试验结果的分析包括两个方面。

一是对比设计参数和实测参数的差异，验证设计参数的准确性；二是对试验数据进行分析，得出嵌岩桩的水平承载力。

对比设计参数和实测参数的差异可以通过计算得出。

例如，试验中测得的水平荷载为X，而设计参数中设定的水平荷载为Y，则可以计算出差异率为(X-Y)/Y，用来评估设计参数的准确性。

对于试验数据的分析，一般采用应变-应力曲线和位移-荷载曲线来表示。

应变-应力曲线可以反映材料的变形特性，而位移-荷载曲线可以反映嵌岩桩的变形和承载性能。

通过对试验数据的分析，可以得出嵌岩桩的水平承载力。

在设计实际工程时，可以根据试验结果进行合理的参数选取，提高设计准确性和施工效率。

总之，嵌岩桩水平承载力试验是一项重要的工作，对于验证设计参数的准确性和为实际工程提供参考非常有意义。

嵌岩桩水平承载力试验研究

关键词：嵌岩桩；现场试验；水平加载；受力机理
中图分类号：Ｕ４４１文献标识码：Ｂ
１引言
力低得多，影响桩基水平承载力的因素主要有桩身
当采用天然浅基础不能满足基础设计的承载力和沉降要求时，往往采用桩基础将荷载传至深部土层或岩层。嵌岩桩即桩穿过土层，桩端埋设在一定厚度的岩层中以获得较大的承载力和较小位移的一种桩基基础。正是由于这两个突出特点才使它被广
２０１７年
第５期
北方交通
ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｅｎｋｉ．ｂｔ．２０１７．０５．００７
一２３一
文章编号：１６７３— ６０５２（２０１７）０５— ００２３— ０３
民用建筑中。目前，工程界对嵌岩桩竖向荷载下的受力变形机制研究比较深入且成果丰硕 ¨ Ｊ，而对水平荷载下的受力研究较少。现场试验研究是研究嵌岩桩承载机理最可靠的研究手段，能直接获得嵌
２水平受荷桩的破坏机理
水平受荷桩的工作性能主要体现在桩与土的相互作用上，即利用桩周土的抗力来承担水平荷载。桩身对桩周土体产生侧向压力，同时桩侧土反作用于桩产生侧向土抗力，桩土共同作用、相互影响。随着水平荷载的增大，桩的水平位移与土的变形增大，

基于室内模型试验的软岩嵌岩桩嵌岩深度效应分析

（２）
Ｎｉ为第ｉ截面桩身轴力。具体见表１。
表１模型桩试桩参数
组号桩号
Ａ１Ａ组Ａ２
Ａ３
桩径Ｄ／ｍｍ
６０６０６０
桩长Ｌ／ｍｍ２４０４２０６００
嵌岩长度Ｈ／ｍｍ１８０３６０５４０
嵌岩比ｎ＝Ｈ／Ｄ
３６９
Ｂ１８０
３００
２４０
３
Ｂ组Ｂ２８０
５４０
４８０
６
Ｂ３８０
７８０
７２０
９
Ｃ１１００
３６０
３００
３
Ｃ组Ｃ２１００
６６０
６００
６
Ｃ３１００
９６０
９００
９
２）桩侧阻力和桩端阻力
将外加荷载ＱＳ分为桩侧摩阻力ＱＳ和桩端阻
力ＱＰ两部分考虑
Ｑ＝ＱＳ＋ＱＰ．
（３）
在试验测试中，桩端阻力为末端位置处桩身轴
力。见图１、图２。
３）每一桩段侧摩阻力
根据每一截面的轴力值可算得第ｉ段桩节的侧
浙江建筑，第３５卷，第８期，２０１８年８月ＺｈｅｊｉａｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．８，Ａｕｇ．２０１８
基于室内模型试验的软岩嵌岩桩嵌岩深度效应分析
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＲｏｃｋＳｏｃｋｅｔｅｄＤｅｐｔｈＥｆｆｅｃｔｏｆＳｏｆｔＲｏｃｋＳｏｃｋｅｔｅｄＰｉｌｅｓｂａｓｅｄｏｎＩｎｄｏｏｒＭｏｄｅｌＴｅｓｔ
３模型试验数据处理与分析
３．１数据处理方法
１）桩身截面轴力
通过测量各截面对称两侧的应变值，由下式
（１）、（２）得出截面ｉ平均应变及截面轴力

四川红层软岩区嵌岩桩单桩承载力有关问题的讨论

四川红层软岩区嵌岩桩单桩承载力有关问题的讨论作者：张波来源：《环球人文地理·评论版》2017年第03期（四川省蜀通岩土工程公司，四川 610000）Discussion on the bearing capacity of rock socketed pile in Sichuan soft rock areaSichuan shu tong geotechnical engineering companyZhang bo zip code 610000摘要：针对四川红层软岩地区嵌岩桩承载力问题，分析了现有规范计算的不合理性，以试验资料为基础进行了分析、讨论，认为四川软岩区嵌岩桩主要属摩擦型桩，承载力有较大的潜力，为进一步研究提供了一定参考意义。

关键词：红层软岩；嵌岩桩；单桩；承载力Abstract： according to the Sichuan red layer soft rock socketed pile bearing capacity of rock，analyses the irrationality of standard calculation， on basis of the results of the experiment are analyzed and discussed， that Sichuan soft rock socketed pile is the main area of friction pile，bearing capacity has great potential， provides a reference for a further study.Keywords red bed soft rock socketed pile single pile bearing1引言四川红层软岩主要是指侏罗系上统遂宁组、蓬莱组、沙溪庙组紫灰色、紫红色、棕红色砂泥岩互层的一套地层，由于其泥质胶结的胶结程度较差，又常富含亲水矿物，具有遇水膨胀崩解、失水收缩干裂的特性，又属于膨胀岩，系泥岩中工程性质最差的一类岩石，目前对这一地层的嵌岩桩承载力特性尚缺乏系统性研究，积累的资料也相对较少。

四川红层软岩区嵌岩桩单桩承载力有关问题的讨论

四川红层软岩区嵌岩桩单桩承载力有关问题的讨论随着城市化进程的不断加快，建筑工程的需求也不断增加，而在建筑工程中，桩基作为重要的承载结构，扮演着至关重要的角色。

然而，在四川等地因为存在红层软岩区的问题，传统的桩基施工方式已经难以满足工程的需求，因此嵌岩桩成为了一种重要的桩基施工方式，尤其是在四川的建筑工程领域中，嵌岩桩已经逐渐成为了主流。

本文将从四川红层软岩区嵌岩桩单桩承载力的角度，探讨嵌岩桩单桩承载力有关的问题，以期为相关研究提供参考。

一、四川红层软岩区嵌岩桩的特点红层软岩区是四川地区常见的一种地质构造，该地区由于地下水的长期侵蚀和介质迁移，土质层出现较大的变化。

在这种情况下，传统的桩基施工方式往往难以满足工程的需求，嵌岩桩因具有自身的优势，成为了较好的选择。

嵌岩桩是指在地层较好的区域中，预先在地下钻孔后注入高强度水泥浆或钢筋混凝土，然后将钢筋或钢管嵌于混凝土内的一种桩基结构。

这种桩基结构不仅承载能力强，而且稳定性极高。

在红层软岩区中，嵌岩桩由于拥有较高的承载力以及优异的可靠性和稳定性，成为了非常受欢迎的桩基施工方式。

二、嵌岩桩单桩承载力的计算方法关于嵌岩桩单桩承载力的计算，学术界已经有了较为成熟的理论。

根据相关的计算公式，在进行桩基施工前，通常需要先进行遂道试验，以确定所选嵌岩桩的单桩承载力。

具体的计算公式如下：Q_u = πD^2/4f_1L + πD^2/4cL + f_2A_s其中，Q_u 为桩的极限承载力，D 为桩的直径，L 为桩的长度，f_1 为混凝土或水泥浆的容许应力，c 为地层的粘性土或岩石的准许侧阻力，f_2 为双向钢筋的容许应力，A_s 为钢筋的截面积。

三、嵌岩桩单桩承载力的影响因素然而，嵌岩桩单桩承载力的计算并不完全准确，受到多种因素的影响。

以下是一些影响嵌岩桩单桩承载力的因素：1.地层情况：地层的稳定性将直接影响嵌岩桩的承载能力。

如果地下结构发生了明显的变化，那么嵌岩桩的承载力很可能会下降。

泥质红砂岩压实性能的试验研究

泥质红砂岩压实性能的试验研究摘要：路基施工质量以压实度为主要控制指标，通过对红砂岩击实试验的研究分析，对红砂岩的击实曲线进行拟合，得出压实度与干密度之间的重要关系，为进一步研究及为工程设计或现场施工时配置含水率提供可供参考的数据。

关键词：红砂岩；最大干密度；最佳含水量；击实试验0引言长沙市广泛分布着泥质红砂岩土质，此种岩土为不良的路基材料。

而由于其分布的广泛性，在城市道路建设中用其修筑路基和边坡的情况不可避免，而单纯采用换填地基土等措施进行处理，不仅造成造价增加，而且对开挖运出的泥质红砂岩需要专门场地进行堆弃和处理，容易造成对环境的影响。

如若能把此类岩土进行相关的技术处理，使其变废为宝，作为道路建设中的路基填料，既能解决城市中借土困难的现状，节省工程费用，也在一定程度减少了对环境的影响。

目前，在国内关于建筑废渣和泥质红砂岩在路基工程中的应用技术的研究较少，特别是泥质红砂岩路基和边坡，目前没有较为成熟和有效的应用和处理技术，公路工程技术标准中也没有做出过以此种材料填筑路基的详细规定。

本文依托“长沙市泥质红砂岩路基工程应用技术研究”课题，采用分组重型击实实验的方法，对红砂岩的击实曲线进行拟合，得到填料含水率与干密度之间的关系曲线，从而得到最优含水率及相应的最大干密度，为工程设计或现场施工时配置含水率提供可供参考的数据。

本课题的研究及应用将使长沙的城市道路建设达到因地制宜、就地取材、节约资源、保护环境的目的。

并对深入贯彻市政府提出的在市政工程中杜绝“开山、填湖”的精神，对促进长沙市资源节约型、环境友好型的两型社会的建设具有重要的作用。

1红砂岩的矿物特性、化学成分及矿物分析泥质红砂岩是一种在长沙地区分布非常广泛的土质，大气环境或干湿循环作用下，岩块表面出现裂纹，逐渐形成碎块，颗粒软化、强度降低，是一种不良的路基材料，很难满足雨量充沛的南方地区道路建设的需要。

对于在泥质红砂岩为主的土质地段修筑的路堑边坡，同样具有强度低、塑性变形大，易受降雨、气温等外界风化因素的影响等特点。

嵌岩桩单桩沉降计算的一种简化模型

第29 卷第5 期1999 年9 月东南大学学报JOURNAL OF SOUTHEAS T UNIVERSITYVol129 No15Sept. 1999嵌岩桩单桩沉降计算的一种简化模型邱钰1 刘松玉1 周琳2(1 东南大学岩土工程研究所,南京210096)(2 湘潭市住宅设计研究所,湘潭411101)摘要鉴于嵌岩桩所处土层、岩层的性质差异,桩侧土层、岩层及桩端岩层采用不同的双折线荷载传递函数(弹性全塑性模型、弹性硬化模型) ,导出了嵌岩桩单桩沉降计算的一种解析算法. 并利用所得公式对深长嵌岩桩沉降曲线特点,影响嵌岩桩单桩承载力、单桩沉降的因素等进行了讨论. 讨论表明:桩身弹性模量E 、桩端岩石刚度C b 是影响桩端阻力发挥的重要因素,也是影响单桩承载力、单桩沉降的重要因素.关键词嵌岩桩;单桩承载力;单桩沉降;解析解分类号TU47311近年来我国广泛应用大直径灌注桩,但由于某些地区基岩埋藏浅,上部土层较弱,高层建筑及重型构筑物桩基桩端持力层选在基岩且嵌入中、微风化岩层一定深度,以减小桩顶位移及提高桩的承载力. 一般此类桩的直径较大(大于018 m) 称之为大直径嵌岩灌注桩. 值得注意的是,大直径嵌岩桩(包括钻孔、冲孔与挖孔) 的出现,为基岩浅埋地区的高层建筑及重型构筑物提供了经济合理的桩型.现行《规范》[1～3 ] 中对于桩基的沉降计算是采用分层总和法计算桩端土变形,然后在桩基沉降经验系数中来考虑桩身的压缩变形,这种计算方法对于长桩特别是长嵌岩桩来说并不适合,因为长嵌岩桩桩身压缩量较大. 另外判定大直径桩极限承载力的准则几乎都是以变形量控制. 因此正确的变形计算模式是确定大直径桩极限承载力的基本要求,只有对变形有了正确的认识才能获得较为合理的承载力取值. 本文根据嵌岩桩所处土层、岩层特性,采用荷载传递法导出层状土层中单桩沉降的解析解.1 模型的简化及荷载传递函数的选取嵌岩桩由于基岩上覆土层土性与中、微风化岩层岩性相差较大,故计算模型中将土、岩层分开来考虑. 强风化岩层视具体情况划分到土层或岩层中.近年来, 国内外对桩、土间的传递函数进行了探讨. 试验结果表明s/ q s 与s 之间, 有明显的线性关系, 这说明q s s 符合双曲线方程, 即q s = s/ ( a + bs) , 但为实用起见, 可将q s s 曲线简化为弹性全塑性模型[4 ] , 桩端P b s b 曲线简化为弹性硬化模型, 由参数c s , s u , c b , c bs , s bu 表示[5 ] (如图1 所示) . 以下就上述计算模型导出桩顶荷载桩顶沉降( P S) 关系.2 微分方程及解析解任取一桩身微段, 由平衡条件可得桩身微分方程如下:收稿日期:1999 - 03 - 22. 第一作者:男, 1968 年生, 硕士,讲师.w132d 2 s ( z ) EA2d z东南大学学报第 29 卷图 1 桩土间荷载传递函数示意图- q s ( z ) U = 0式中 , EA 为桩身抗压截面模量 ; s ( z ) 为桩身各截面位移 ; q s ( z ) 为桩侧摩阻力 , 也称荷载传递函数 ; U 为桩周参数 , 圆截面 U = πD ; D 为桩身直径.211桩周土层、岩层处于弹性阶段 (如图 2 所示)岩层桩身段微分方程及边界条件d 2s y ( z )EA2- q sy ( z ) U = 0 , s y ( z )z = Hw= s b , EAP bEA t ( z )z = Ht= s y ( z )z = 0EAz = 0 桩顶边界条件s t ( z ) z = 0= s , EAd s t ( z ) d zz = 0 = - P由以上方程和条件可解得P =ξαE ASc b[αsh (αH t ) ch (βH w ) + βsh (βH w ) ch (αH t ) ] + βE [αsh (αH t ) sh (βH w ) + βc h (βH w ) ch (αH t ) ]ξ=c b[αch (αH t ) ch (βH w ) + βsh (βH w ) sh (αh t ) ] + βE[αch (αh t ) sh (βH w ) + βch (βH w ) sh (αh t ) ]式中 α =, β =桩周土层、岩层处于弹性阶段时 ,α,β,ξ为常数 , 故弹性阶段桩顶荷载与桩顶位移成线性关系.212土层上部已进入塑性阶段(如图 3 所示)岩层桩身段微分方程及边界条件d 2s y ( z )d s y ( z ) EAd z2 - q sy ( z ) U = 0 , s y ( z )z = Hw= s b , EA d zz = H= P b土层弹性区桩身段微分方程及边界条件t w 第 5 期邱钰等 :嵌岩桩单桩沉降计算的一种简化模型133图 2 嵌岩桩简化模型示意图图 3 嵌岩桩土层上部进入塑性阶段简化模型示意图d s t ( z )s t ( z )z = L t= s ut , EAd z弹性土层桩身段顶部边界条件d 2s t ( z )EAd z2- q st ( z ) U = 0 , s t ( z )z = 0由以上微分方程、边界条件及连续条件可解得土层塑性区深度 L t 方程如下 :c bth [α( H t - L t ) + m ] =P- αL t , th ( m ) = η =α[ sh (βH w ) +E βc h (βH w ) ]αEAs utβ[ch (βH ) + c bsh (βH ) ]式中 α = , β = , m = 1 ln 1 + ηwE βw2 1 - η注意 :只有当η < 1 时 , 上述 L t 方程才能用于计算 , 否则只是一种简化表示方法.由上式解出土层塑性区深度 L t , 则桩顶荷载与桩顶沉降 ( P S ) 关系式为PL t s ut c st UL 2s = s ut + EA -2EA由于土层塑性区深度 L t 与 P 有关 , 故 P S 不成线性关系.213土层、岩层上部进入塑性阶段 (如图 4 所示) 岩层下部弹性区桩身段微分方程及边界条件d 2s y ( z ) EAs y ( z )d z2 - q sy ( z ) U = 0d s y ( z ) = s b , EA= - P b 图 4嵌岩桩土层、岩层部分进入塑性阶段简化模型示意图z = Hwd z z = Ht tt134东南大学学报第 29 卷弹性岩层桩身段顶部边界条件d s y ( z ) s y ( z )z = L w= s uy , E Ad zz = L = - N 1岩土交界面处桩身位移、轴力为 c s y s u y L w U )L ws yd = s uy + ( N 1 +2)EA, N yd = N 1 + c sy s uy L w U土层弹性区桩身段微分方程及边界条件d 2s t ( z )d s t ( z ) EAd z2- q st ( z ) U = 0 , s t ( z ) | z = H t= s yd ,EAd zz = H= - N yd弹性土层桩身段顶部边界条件d s t ( z ) s t ( z ) | z = L t= s ut ,EAd zz = L= - ( P - c st s ut L t U )由以上微分方程、边界及连续条件可得土层塑性区深度 L t 、岩层塑性区深度 L w 方程组为 :N y ds yd ch [α( H t - L t ) ] +sEA αsh [α( H t - L t ) ] = s utNN 1 ch [β( H w - L w ) ] +c bE βsh [β( H w - L w ) ] 由以上方程组可解得 L t , L w 则桩顶荷载桩顶沉降 ( P S ) 关系式为PL t s ut c st UL 2s = s ut + EA -2 EA显然土层塑性区深度 L t 、岩层塑性区深度 L w 与 P 有关 , P S 不成线性关系.214桩底岩石进入塑性阶段由于桩底岩石进入塑性前 , 桩侧土层、岩层已全部塑性 , 故由桩身弹性压缩与桩底岩石的弹性压缩可得桩顶荷载桩顶沉降 ( P S ) 关系式为s = P1+H w + - c s H U 1 + H w+ H U 1 +st ut t c bs EA sy uy w c bss bu由以上关系可见 , P S 再次成线性关系.3讨论1) 嵌岩桩单桩沉降曲线 ( P S 曲线) 阶段划分根据上述公式 , 一条完整的嵌岩桩单桩沉降曲线可划分成 3 个阶段 , 随桩顶荷载的增加依次为直线、曲线、直线段 (如图 5 所示) . 第 1 阶段起始直线段 , 桩侧土、桩侧、桩端岩石都处于弹性阶段 ;第 2 阶段曲线段 , 桩侧土、岩层依次达到塑性阶段 ;第 3 阶段再次直线阶段 , 桩侧土、岩w第5 期邱钰等:嵌岩桩单桩沉降计算的一种简化模型135层全部塑性, 桩端岩层可能塑性, 也可能弹性. 一般情况下, 试桩加载没达到第3 阶段就已经卸载.2) 影响嵌岩桩单桩承载力、单桩沉降因素分析国内外的研究资料表明:嵌岩桩的单桩承载力、桩顶沉降除与桩侧土层土性、岩层岩性、桩身混凝土弹性模量、截面尺寸有关外, 还与嵌岩桩的施工工艺、桩端清底程度因素有关.①从以上所推得公式分析桩底沉渣对单桩承载力及沉降影响(如图6 所示) . 由图中可见, 桩端清底程度不同在桩顶荷载较小时几乎没有影响, 但随桩顶荷载的加大, 影响逐步发挥, 清底彻底桩的极限荷载比清底不彻底的高大约30 %.②从以上所推得公式分析桩身弹性模量对单桩承载力及沉降影响(如图7 所示) . 由图可见, 随桩身混凝土图5 桩顶(桩端) 沉降与桩顶荷载关系弹性模量 E 的增加, 桩端岩石的发挥也相应增加, 因而桩的承载力也得到相应提高, E = 50 GPa 的桩承载力比 E = 20 GPa 的桩高20 % ～30 %.③从以上推得的公式进行嵌岩深度分析. 一般对于岩层上覆土层较浅的短桩、中长桩,极限荷载往往由桩身材料控制,而对于长嵌岩桩极限荷载往往由桩顶位移控制. 此处仅对长嵌岩桩的嵌岩深度进行分析. 如图8 所示,图中给出上覆土层H t = 40 m , H w = 012 D～810 D , E = 12. 5～40. 0 GPa 情况下桩端阻力占桩顶荷载的百分比与嵌岩深度的关系曲线. 从图中可见,由于上覆土层较深,桩端阻力在嵌岩深度只有012 D 时占桩顶荷载仅15 %～25 % ,嵌岩深度为8 D 时可小到3 %以下. 从图中还可看出,随桩身弹性模量的增加,端阻力的发挥也相应增加.④从以上所推得公式分析桩端岩石刚度对桩端阻力发挥的影响(如图9 所示) . 图中给出上覆土层H t = 40 m , H w = 310 D 桩身弹性模量E = 12. 5～40. 0 GPa 、桩端岩石刚度c b = 0. 25～2.2 GPa/ mm 桩端阻力占桩顶荷载的比例. 从图中可知,随桩身弹性模量E 、桩端岩石刚度c b 的增加,桩端阻力占桩顶荷载的比例由5 %增加到45 %. 故可见桩身弹性模量 E 、桩端岩石刚度c b 是影响桩端阻力发挥的重要因素, 也是影响单桩承载力、单桩沉降的重要因素. Array图6 桩顶沉降(桩端沉降) 与桩顶荷载关系曲线图7 桩顶沉降(桩端沉降) 与桩顶荷载关系136 东南大学学报第29 卷图8 桩端阻力与嵌岩深度关系曲线图9 桩端阻力与桩端岩石刚度关系曲线4 结语由于嵌岩桩的承载力较高,试桩时大多嵌岩桩没有达到破坏即卸载,得不到极限状态时, 桩身、桩端与岩石间相互作用情况,加上土层及岩石的复杂性,设桩过程中土与岩石的扰动,这给桩的承载力及变形计算带来困难. 本文根据嵌岩桩特性,采取简化方法得到嵌岩桩变形计算的一种解析算法,此法的关键在于合理的荷载传递函数确定,关于不同岩层、土层荷载传递函数参数的具体取值将另文阐述.参考文献1 中华人民共和国原城乡建设环境保护部. GBJ7 —89 建筑地基基础设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,19902 中国建筑科学研究院. J G J94 —94 建筑桩基技术规范. 北京:中国建筑工业出版社,19953 南京市建设委员会. DB32/ 112 —95 南京地区地基基础设计规范. 南京:19954 朱百里,沈珠江,计算土力学. 上海:上海科学技术出版社,1990. 223～2315 陈龙珠. 桩轴向荷载沉降曲线的一种解析算法. 岩土工程学报,1994 (6) :30～38A Simplif ied Model for Single Pile Settlem ent Calculationof Rock2Socketed PilesQiu Yu1 Liu Songyu1 Zhou Lin2(1Institute of Geotec hnical Engineering , Southeast U niver sity , Nanjing 210096)(2Xiangtan Institute of Housing Design Research ,X iangtan 411101)Abstract : In view of the differences between soi l2layer properties and rock2l ayer properties , with differ2 ent bilinear load2transferfunctions , a set of analytical equations for single pile settlement calculation of rock2socketed piles are established. The socket length , the factors , influencing si ngle pile bearing capac2 ity and settlement of rock2socketed piles and loadi ng2settlement curves are then di scussed herein. The discussion indicates that the elastic module of pile and the stiffness of rock at the end of pile are the im2 portant factors , influencing si ngle pile bearing capacity and settl ement of rock2socketed piles.Key word s : rock2socketed pile ;single pile bearing capacity ;single pile settlement ;analytical solution。

红粘土岩溶地区嵌岩桩成孔方法的探讨及注意点

红粘土岩溶地区嵌岩桩成孔方法的探讨及注意点摘要：本文从多种施工工艺对比探讨岩溶地区嵌岩桩的成孔方法，以及在成孔过程中会遇到的诸多事故，并分析产生事故的原因及预防和治理措施。

关键词：嵌岩桩、灰岩岩溶、干孔灌注、事故的原因、预防措施、治理方法岩溶发育地区的地基处理，一直以来是处理的难点，尤其是红粘土的土性、地下溶洞的发育和灰岩岩面的起伏不平，给施工带来了很大的难度。

根据地下水位的位置，可采用两种方法成孔，如地下水位较高位于土层中，则要采用水下成孔的方法，反之则可采用干成孔的方法了。

干孔成孔法，比较方便直观，对质量问题比较容易控制，尤其体现在嵌岩桩上，对孔底岩石的完整程度和嵌岩深度，都能直观反映。

干孔成孔可采用机械成孔与人工挖孔两种方式，选择哪种成孔方式要综合考虑（如当地的地层条件和天气气候情况）。

如广西某工地，地层条件如下：⑴层：红粘土，褐黄～棕红色，硬塑～坚硬状态，切面光滑，韧性及干强度高，无摇振反应，表层多为耕土。

该层偶见角砾及碎石，分布不均。

属中压缩性土。

⑵层：红粘土，褐黄～褐红色，可塑状态，切面光滑，韧性及干强度高，无摇振反应，该层偶见角砾及碎石，分布不均。

一般属中压缩性土。

⑶层：红粘土，褐黄～褐红色，软塑状态，切面光滑，韧性及干强度高，无摇振反应，该层分布不均，局部缺失。

属高压缩性土。

⑷层：碎石，杂色，粒径一般2～6cm，含量50～60%，一般为中密状态，粘土充填，该层仅局部有分布。

⑸层：灰岩，白灰～灰色，微～中风化，隐晶质结构，节理裂隙较发育，局部裂面见褐黄、褐红色浸染。

岩石一般较完整，岩芯多呈柱状，局部呈块状，岩芯采取率在80%岩石以上，属坚硬岩。

⑸1层：灰岩，白灰～灰色，一般为中风化，隐晶质结构，节理裂隙较发育，岩石破碎，岩芯采取率一般在20～40%间，且岩芯多呈块状。

在该层中局部有溶洞，一般具充填或半充填，充填物为红粘土，局部含碎石及角砾，褐黄色，软塑～可塑状态，韧性及干强度高，无摇振反应。

红层嵌岩桩承载力及嵌岩深度的研究的开题报告

红层嵌岩桩承载力及嵌岩深度的研究的开题报告一、研究背景及意义随着建筑业的快速发展，越来越多的高层建筑、大型桥梁、坝堤等工程需要在地质条件恶劣的红层地区进行建设，而红层在承载力和稳定性方面较一般的土层较差，因此如何提高红层地区工程的安全性和可靠性成为一个刻不容缓的问题。

红层嵌岩桩是一种新型的基础支撑方式，但是目前对于其承载力及嵌岩深度的研究还较为有限。

因此，对于红层嵌岩桩的承载力机理和嵌岩深度进行深入研究，有助于完善该技术的理论基础，提高其应用的可靠性。

二、研究内容和方法研究内容：（1）红层嵌岩桩的承载力机理及影响因素分析。

（2）红层嵌岩深度的确定方法及影响因素分析。

（3）基于实测数据的红层嵌岩桩承载能力及嵌岩深度的试验研究。

研究方法：（1）文献调研法：通过查阅相关文献，了解红层嵌岩桩技术的发展现状和研究方向，总结出红层嵌岩桩承载力机理及影响因素以及嵌岩深度的确定方法。

（2）数值分析法：采用有限元分析软件对红层嵌岩桩进行数值模拟，探究在不同地质条件下其受力特性及承载力机理。

（3）试验研究法：利用物理试验装置对红层嵌岩桩进行试验，得出其承载能力及嵌岩深度的实验数据，并与数值分析结果进行比较验证。

三、预期研究结果（1）确定红层嵌岩桩的承载力机理及影响因素，制定其合理的设计参数。

（2）确定红层嵌岩桩的嵌岩深度的确定方法，并分析其受力特性及稳定性。

（3）通过试验研究，得出红层嵌岩桩的实际承载能力及嵌岩深度，并分析实验结果与数值分析结果的吻合度。

四、论文结构（1）绪论：包括对本研究的背景、意义和目的的介绍。

（2）文献综述：对红层嵌岩桩技术进行综述，总结出承载力机理及嵌岩深度的影响因素。

（3）红层嵌岩桩的承载力机理及影响因素分析。

（4）红层嵌岩深度的确定方法及影响因素。

（5）基于实测数据的红层嵌岩桩承载能力及嵌岩深度的试验研究。

（6）结论与展望：对本研究的工作进行总结，提出进一步研究的方向和展望。

五、参考文献下面是一些参考文献，具体参照论文格式要求：1.程二凤. 红层中的地下连续墙和嵌岩桩支护提高安全性和可靠性[J].建筑结构，2O12（S1）:31-33.2.周阳，甄品义，刘慕箐.红层中嵌岩桩承载力分析[J].实用煤矿，2015，16（6）：72-74+86.3.张婷婷.红层地区嵌岩桩安全规范研究[D].河南理工大学硕士学位论文，2014.4.刘振健. 岩石力学实验原理[M]. 北京：中国水利水电出版社，2008:15-21.5.张三，李四. 岩石稳定性分析及其应用[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010:72-78.。

复杂基岩嵌岩桩承载特性研究的开题报告

复杂基岩嵌岩桩承载特性研究的开题报告题目：复杂基岩嵌岩桩承载特性研究1. 研究背景与意义：嵌岩桩作为特殊的桩基础形式，可克服常规桩基础难以解决的地质问题，广泛应用于复杂工程地质中。

然而，如何准确评估嵌岩桩的承载能力，以及把握复杂基岩下嵌岩桩的受力特点，一直是桩基础工程领域的热点和难点问题。

因此，通过对复杂基岩嵌岩桩的承载特性进行研究，有助于深入了解嵌岩桩受力机理及其影响因素，并为工程实践提供理论依据和技术支持。

2. 研究内容：（1）对复杂基岩嵌岩桩的受力机理进行研究，包括桩身和桩端的受力特点、桩身和岩土界面的相互作用等；（2）开展室内试验和现场观测，获取嵌岩桩的抗力-沉降曲线，探讨其承载特性的变化规律以及影响因素；（3）应用数值模拟方法，分析嵌岩桩的受力行为，并对模型结果进行验证和修正，提高模型的准确性和可靠性；（4）结合现场工程实例，评估复杂基岩下嵌岩桩的承载能力，并探索其在各类工程中的应用。

3. 研究方法：（1）室内试验与现场观测结合的方式，对嵌岩桩的变形特性和承载性能进行分析；（2）采用数值模拟方法，分别建立桩身和桩端的有限元模型，分析其面内和面外对复杂基岩下嵌岩桩的影响；（3）借助MATLAB等软件，构建嵌岩桩承载特性的计算模型，并进行工程实例分析。

4. 预期成果：（1）深入了解复杂基岩嵌岩桩的受力机理，揭示其承载特性的变化规律和影响因素；（2）建立复杂基岩下嵌岩桩的数值计算模型，对其承载特性进行数值模拟分析，并对模型结果进行验证和修正；（3）开展工程实例分析，评估复杂基岩下嵌岩桩的承载能力和效果，为工程实践提供参考和指导；（4）在嵌岩桩的研究领域，形成一定的理论体系和技术体系。