浅谈岩溶区桥梁桩基施工技术及设计方法研究

'湖南大学硕士学位论文岩溶区桥梁桩基施工技术及设计方法研究姓名：何鹏祥申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：赵明华;罗立武2002.6.5 摘要随着桩蒸施工技术与设计方法醑究靛不断深入，岩溶煞区耩粱疆基豹设计理论、施工技术及处治方法的研究也日益羹要。本文结合湖南省交通厅“潭鄂离逮公路衰溶及采空区路、耩基礁设计藏王与骚澄蕊控方法研究”研究课题，以潭邵高速公路为工程依托，通过深入分析岩溶区基桩桩端持力层安全_蕈度翁影响戳索，疆滋了柱蛹特力菇安全簿发诗算瓣三类簿纯模蘩，瑷魏为基础，推导出了桩端持力层厚度计算公式，并通过讨论得到了可用于指导工程实黢戆凡点霪要结论，可供今君麓范酌擎馥参考：本文针对岩滚缝区静特殊情况，提出了岩溶区桩基设计方法及具体设计步骤，并僦鉴国内外岩溶区捱基的箴功缀验，撬懑了砉溶区棱蘩浚诗楚理趸释特殊方浚，爵供黼类工程借鉴：另外，本文通过具体的工程实践，系统总结了岩溶医桩基施工技术及鬻遥嗣麓翡处逢方法。(最后，本文还对岩溶区桥梁桩錾检测进行研究，提出了岩溶医桥梁桩基检测豹其体要求及实施方案，并应矮子其藩工程实践，取褥了良妊效采影／＼，关毽蠲：岩溶棱基器箩为屡安全辱凄藏工投术设计方法桩基徐铡 AbstractWiththedevelopmemofconstructiontechniquesanddesignmethodsofpilefoundations，it’8alsoimportant幻putmoreemphasisonthestudyofdesigntheories，constructiontechniquesandtreatmentmethodsforpilefoundationsinkamtregion．Inthispapekcombinedwiththeresearchproject“StudyOnthedesign，constructionandquality"monitoringoffoundationsinkarstandmined—outregionsalongTanshao}{ighway”financedbytheDepartmentofCommunicationofHunanProvince．adeepanalysishasbeenmadetofindoutthefactorsinfluencingthesafethicknessofbearingstratumunderthepiletipinkarstregion．Threesimplifiedmodelsaresetuptocalculatethesafethickness，fromwhichempiricalcalculationformulasarededu．ced，Andafewimportantconclusionsdravmfromthediscussioncallbeused幻guideengineeringpractice，whicharealsovaluablematerialsfortherevisionofcurrentcriterionslateLAccordingtotheparticularconditionsinkarstregions，designmethodsandspecificstepsforpilefoundationsareputforward，andbasedonthesuccessfulexperiences痰homeandabroad，somespecialtreatmenttechniquesareproposedwhichhavereferentiaivaluesforsimilarengineering．Furthermore，asystematicsummaryismadeabouttheconstructiontechniquesandtreatmentmethodsforordinaryproblemsoffoundationsinKarstregionthroughmuchparticularengineeringpracrice．Finally,studyonthequalitydetectionofpitefoundationsinKarstregioniSmadefromwhichspecificrequirementsandimplementationmethodsareproposedforthedetection西西les，andagoodeconomiceffecthasbeenachie"cedbyapplyingthemethodstoengineeringpracticeinthispaper．KeyWords：pilefoundation，safethicknessofbearingstratum，constructiontechnique，designmethod，qualitydetectionofpileslI 1．1桩基础概述第一章绪论1．1．1桩的定义及发展简介桩是设置于士中的竖直或倾斜的基础构件【J112I。槛是最杏老熬基礁形式之～。在人类蠢历史记载以耱，藏已经袭遮基±条传不利的河谷及滋积地区采用了桩基这种基础工程方法，在许多不同文化时期的初期，都可以找到以桩为基础的房屋口1，据义献报道，我豳浙江省宁波市附近的河姆渡文化遗址发掘的桩基，躐今已有七予多年历史(41。桩基用于桥梁，历史亦极梵憋久。搀《承缝注》记载，公元蘸532牮在今由器浚窳上建成静三卡墩柱木控粱桥，即为桩糕式桥墩。《三辅黄图》记载的秦代所建渭桥(公元前221年～公元前206年)，经分析亦为术桩基础pI。正是枣子撼基璐特毒豹饶点，才茨德谗多吝钱建逡予软弱建萋主翳耋型，亵耸建筑物丰采依1日，如山西太原晋祠圣母黢(建于1023～1031)，黧今无明显不均匀沉降；上海龙华塔(977年重建)，黧今仅略有倾斜；闻名中外的北京市西部芦沟桥(重建子1189年～1192年)，缀已局部损坏，但迸能承受魍百多吨的犬掇平板车韵纛常运行。桩基的使用经历了漫长的历史年代，但在水泥未闻世之前，实际上能利用的桩型只是由天然材料作成的桩体，如木桩和石桩。19世纪中叶以后，由于水泥王簸熬出现窝笈袋，镶荔瀑凝土在建筑工稷孛开始瘦弼，手是出现了瀑凝主窝钢筋混凝土桩。谯20世纪20年代，特别是在二次世界大战以后，隧蔫水泥工业，现代钢铁工业，化学工业等新兴工业技术的崛起，桩基的理论和技术有了巨大的发展。桩基技术目翦已形成?一个庞大的篾杂体系。1．1．2桩和桩基础分类桩的种类繁多，按不同分类标准及不嗣目的，可划分成不同的类别。现对工稷实践孛鬻霓静璇秘桩基磁豹分类楚述如下。 1．{．2，t撼撩犍纂承岔藤蕊技置琴斌矜鼷柱萋承蠹褒瑟经嚣熬鼹蘸毒譬誊袋澎豌捷基煞受菇戆麓箱整Z瓣难曩程度t壤舞霞塞戆爨鬻经饕霉势凳怒控季螽蒸戆麓甄茬承巍蒸礁≤瑟毳：楚梭承台袭爨穰承裔)。(1≥黼拣囊螽翁承您嶷嚣餐予避髓(或嚣酃{呤鞘筑)班上，然葑犍身溅入主串，可髓惫残壤多永下圣霉照，撬工鞍梵方便，凌襁粱王淫孛藏攥较广；(2≥骶攘承台煞承螽癜蠢燕子滚麓(或嚣帮羚瓣臻)鼗下，蕊柱全帮溪A±中，其受力健熊好，燃激受较大的水平外力，多髑予嵩层建靛腮桥台基础。{．{．2．窆羧艨靛方法麓虫瓣簿彰黎分褰不鬻壤糠方法薅籁鬻主豢兹撬凑程壤不褥，将辩晌裂藏承羧§g力嚣发箨麓诗熬参数昀逸耀。一般霹壬》魏镑主壤、熬势按±柱秘《g捺±往三类。<1)麟圭攘。蠢躲绺土捷，程簸穰遵程孛，辘璃主旋器密袋蹬嚣，鬻褥毯鬓器±鬟爨煎i严羹撬凌；土戆爨蘩臻稳遥委疆嚣，主蕊王程蕊蕊舞凝丈魏浚燮。(2>部分挤士桩。呶猕微摊土槭，在成桩避糕巾，披周土彼髓至《轻微扰幼，主戆暴拔缭张鞠王莛馥骥燮谗不弱菇。(3)≤#黪主柱。毽拣j#黎圭整，簌赡柱过程垮，蹙与粒髂羧襁麓麓主熬窭，瓣惹棱黉黼麓主较乡受攀摭翡，穰鸯馥麦裣蕤瑷蘩。{。1。2。3按髓髓转类狡援貔翁键箨凄裁帮势轰耱辩拣舔犍、辘簿蠹羧控、搂鸯受蒋搂(耋饕承爨农早蘅载≥黯赛念受蔫糠《圈辩承受瓣彝、摸商搽黢)。{，{。2，4按璇患襁互撵瘸麟蠡分类蔽鬟羧瓣垫簿簿载褥逡懿毽嚣势薅攀攘摭嚣蘩黎褴。(1)簿撩校竖囱祷羧下，基摭媳灏鼗蕤力璐拣熬障鏊力必意靛摭，称必麟滚裢。箕锊端赫裁主要邋j窭犍熬瘁戳宓接瀵绘璃嚣生壤；楦玻熬静教受热凌载缀小。(2》翡承餐竖向蒋栽下，基桩蛇澈载a＆力以撼端阻力为妻驰犍，称为端承搽。箕被炎懑避软弱支搽凝入鏊卷，筛瓣藏载透过较爨嚣凌传给蘩瀣，整嚣黎裁努主要鑫拣煞鞴疆鸯爨鬟，一般不考毖挺髑簿隧宓魏裕蘑。： 1．1．2．5按桩材分类根据桩的材料可分为木桩、混凝土桩(含钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩)、钢桩和复合桩。复合桩是指一根桩用两种或多种材料组成的桩。随着复合桩的发展，出现桩与周围土体共同作用的复合地基。其通过桩、基础以及两者之间垫层的共同作用，来承担上部荷载。复合桩基有砂(砂石)桩、碎石桩、水泥土搅拌、CFG桩等。1．1．3桩基础的特点、适用范围桩基础是最常用的一种深基础。当地基浅层土质不良，采用浅基础无法满足结构物对地基强度、变形及稳定性方面的要求，且又不适宜采取地基处理措施时，往往需考虑桩基础。承受竖向荷载的桩通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部荷载传递到深部土(岩)层，而承受横向荷载的桩则由桩身材料和桩侧土(岩)的弹性抗力来抵抗。根据工程的特点，桩可以发挥各种不同的作用。桩的作用主要有[6][7]：(1)通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体，或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层，从而获得较大的承载能力以支承重型建筑物；(2)对液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，采用基桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层；(3)桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降较小且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求；(4)桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全；(5)改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震性能好等优点，而且桩基础能以不同的桩型和施工方法适应不同的水文地质条件、荷载性质和上部结构特征，因此具有良好的适用性。随着近代科学技术的发展，桩的种类和桩基型式、旅工工艺和设备以及桩基理论和设计方法都有了很大的改进。桩基更成为土质不良地区修建各种建筑物，特别是高层建筑、重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础型式。此外，从国内外的工程实践来看，采用桩基础便于实现基础工程的机械化和工业化旖工，所以桩基础是一种具有广泛应用前景的深基础。 在港口、桥梁、高耸塔裂建筑、近海钻采平台、支捎建筑及核电站等大型结构物中，桩基础也得到了广泛的应用，其几乎可应用于备种地质条件和类型的工程，茏其适霞予建造在软弱熄嫠土鹣重型建蒺锈。戴强，在逮曩区、瀑落洼黄土堍隧、膨胀±蛾隧及岩溶趣区，桩基穑也怒一稃极为重黉的基础型式。当地基上部软弱而在桩端可达的深度埋藏有坚实地艨时，最宜采用桩基陋】。如粜软弱土层缀黪，桩端达不到良好地层，则应考虑桩纂的沉降等随题。此外，棱蒸竣诗盛矮注懑滚是建基承载力蠢交彩这嚣顼基本要求。在王程实浅中，由予设计或旋工方面的原因，致使桩基不合票求，甚至酿成熬大事故者已非罕见。因此，做好场地勘察、慎重选择方案，精心设计施工，也怒桩基工程必须遵循的准粥。1．2桩基施工技术及发展概况l。2。l桩基施羔技术概述桩基施工技术的发展与搬材的发展是紧密联系在一怒的。从成桩工艺的发展过程来看，最早使用的桩基施工方法是打入法。打入的工艺从手锤到自由落锤，然瑟发震到蒸汽驱动，柴油鹱融和压缩空气为动力魏鑫争争抒桩瓿。我终还发震了电动的震动拧穰桃帮静力压键梳。随着就瑰灌溉桩，特剐是钻孔灌滚糖的出现，钻孔机械也不断改进，如适用于地下水位以上的长、短螺旋钻孔机，邋用于不同土层的各种正、反循环钻孔机，旋转套管机等。为提高滋注桩的承载力，出现了秽大柱壤矗径麓答耱扩琵瓠，漤及孑0疯或鬻迭蓬浆魏蔌工艺。譬蓠，羧萋匏施王方法超过300种，其变化、完鬻及更新可以说是日新月弹。目前，桩綦施工技术发展辍多样化趋势，针对不同的桩材，不同的地层条件，不鲻豹设计基豹，控基施工墨慧，设备各不穗嚣，荟有优劣，应辗摇实际馈况进章亍选择。国内最为成熟置应掰簸广的桩基施工工艺，主簧有以下两大癸；1．2．1．1预制械旋工镄襞混凝主荸燹零l桩是±零工程中转绞豹差要拄型。熬羔粒，逶避露入或其它方法将预制好的锚筋混凝土被沉入到设计德置。预制桩不易穿透较厚的砂土等硬夹层(除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施)，只能进入砂、砾、硬糕±、强风化卷等坚实持力鼹不大豹深度。沉桩方法一般采孺锤壶，国诧产生斡簌渤、噪声污染崧须期戳考虑。一般说来，预制桩麓4 工质量较稔窝，缀沉桩过狡孛产生瓣揆土效应，特制燎在泡窝较黻走邈区浚辍掰戆譬致周罄熬糕锈、遭魏、警线等戆缀醛。瑟强，颡麟接鑫予承骥逡辕、莛麓、舞燕鏖交，器滋蘸萋较多镄麓，援凝±糯萼惫摇褒鼹麓，嚣鲍逡娩捷径赛予纛波桩撵。1。2．{，窑瀵涟糠旗王鼙蘩灌注梭在襞塑瑟澎戏多转戏壤工艺、多类摭黧，缆曩藏爱避扩教戮土本王程戆吝个锈域。灌注樾藏工过程笼大的噪声毅搬动(泼管灌注辍除辨)，势戮掇援±艨努奄揍援谩意变豫攘妖，鬏攒鬻～建笺旗熬麓簸努毒每毫袋壤魏篆翳甭瓣整簌。黠予承受筏囱麓载瓣棱，述豫竣诗戚煮铡予攥餐禳囱黎栽力兹舅形攘蕊交载霹蕊，薜程受弯矩鞍大鹣上郄罴黼较大戆载瑟。灌注柱嚣穿瓣糖耪软、硬炎艨，将键端鼹予凝实±缨躐焱入基豢，矮霹扩大燕疯黻竞势发箨壤巍疆袋窝掩必燃豹承蔽力。撼舞镶爨粼霹嘏爨载太小每菠震、饕载潜深囊魏终滋特挺虢爱毫黧辩变筑卷嚣鬻，无需豫预秘缓那样鼯溅越甬、运输、好击应力滟。忿外，滋瀵摭配筋攀远低予鞭割褴，熟造价约为预涮瓣懿40～70％。l。2．2裢蒸施工技术发糕趋势随着A稍辩棱基务释搽求酚变豫、耱螯技术懿不断竞馨，辫蘸疑脊如下淡震趋势“。3：{。2。2。{凝豹必,-t麓蘩、笑努惫鬟豢篷着藏朦、超蕊蘑撩溉蒇大型援絷工程浆发璇，掇经越来越大，蛙畏越寒越妖。如欧夔歉秘本靛锈镣黻憋长达100m黻上，缓经怒遗2500躺；上海金蔑失藤钢鬻骧接璇避入遮霆下8纨游爹瑟，摭撩海914，毒黼；囊塞长巍：耩主港鼗熬戳藏镶嚣镣戚筏滚注穰蠢衽麓3m，深度150m。1．2+2．2皱躺趱弩籁逶、，j、蠢羯襞袋老城嚣效逑、基旗趣挨、建襞秘剃璃、增蘧鼓敷{}缓簿捷褥小楗发镶{葶磐蕊撼投术嚣蘸瘫爝广泛。魏拣霹索勒麝岔100MPa,岩芯采取率80％以上的基岩，厚度1．2m即可满足承载力要求。在岩溶地区桥梁桩基施工中，由于各种岩溶地质危害，存在着桩基施工困难，甚至无法进行下去，施工质量难以保证等问题，工程人员在工程实践运用许多非常规方法，成功处理了施工中的难题，达到设计要求：但也有不少失败的经验和教训。李祥飞“钔在天生桥二级水电站二号引水隧道溶洞桩基施工中采用定向聚能爆破和表面爆破的方法解决了在大孤石地层钻孔施工的难题，采用高压旋喷法处理断桩问题也取得了很好的效果。9 惠中华㈣1认为岩溶区摭蒸旌工中必颁傲到，地艨资料尽量详绷，地质钻探威一桩一钻，个别桩位要～桩多钻。晏竞琦‘t哪等入寒潮毫雀策渫仓基礁设计孛采臻了接淀藏魏灌注摭，疰臻双套簧的方法穿越采空区，j嚷剩凳成了施王，取得了较好熬效采。梅文勇m1柱石长线张家湾中桥l4墩鸯妪工中，因嫩下水位不高，改用人工挖扎代替钻孔施工，并且采用浆砌片石分麟的方法处理凋多根桩穿过嗣一溶溺面姻笼予挠懿翘嚣，实践迁疑烧方法禳或凄。程树生，桷鞫Il【181运用钢管桩处理大赢径人工挖孔校底基岩岩溶强熬发育的情况，此方法设计理论明确，施工速度快，施工质量易控制，实践证明此方法完全《行，藿褥粪钕王程参考冬黉整。盱毽建，瀣征勋沁}介缁了一离层公寓钻孔嵌者棱事敏懿处理，谈攀敌主要原因是基岩层存张软夹层，基糟性状勘查不详。虽然此搿故不是发生张岩溶地区，健仍然对岩游邀接基设计与施工其有警承佟翔。桩基捡测楚瓣基王覆孛一个重要懿臻节，箕涉及麓方嚣主要寄：链税筋捡溅，桩身质量的检测，桩端持力层的检测。桩基检测方法有静载荷法，动测法[2lit22删【2”，超声波法t22】等方法。海襄奏搿l通过采爱磊测法检蕤大壹径人工挖毯柱接溃持力瑟，话骥无论蘩箨涟怒地面工程物探都报难经济她对建筑物备部位桩律豳准确的评价，丽采用藐内地麓波动测试，结合必要的地质资料，则效果良好。荐红斌B6l镩遁过分析=爵获岩岩溶地送楗基捡测成聚，认舞对于糟溶地区桩墓应避一步趣强穗基捡溅力度，弓|遴薪瓣测试手段霾方法，黠褥粱棱基疲全嚣采鼹渤力检测进行谐查后，再鬣点抽选作竖向静载试验。{．5本文黝磷究内饔栩工{车本文试图程此基础上，依托具体的工程颁嚣，对澍溶区桥梁桩穗的设计和蘸工作一些探讨。具体来说，本文研究工作将主要包括以下几个方面：(1)对桩壤持力爱安全器疫戆舞疆避撑分援、总缝，瑷裳撂戮一静雯热会壤兹计算模餮}稻计算方法；(2)对糟溶地区桥梁樾基设计方法进行研究，摁出一套较完撼且适用于岩潞地区辑梁桩基设计的诗算方法{(3≥钤对卷溶建区蕤蘩瓣特殊篱嚣，撵蹈一些蕊耱然决簿题，又经济魏设计叠 理方法，提供给类似工程参考；(4)结合搁关科研课题茅日工程项且深入探讨岩溶地区桩基施工方法及各种鬻邂逮题处理，援窭解决吴髂王程楚题熬方法。(5)深入探讨岩溶地区桩基质量检测，提出岩溶地区桩基质螽检测的方案和具体实施方法。(6)在上述磺究基础上，总结出一套贯穿“整工懿方案选择——缝工孛超题赴璎——施工宠腰量检测”龛进程静施工方法，供同类置程参考。 第二章岩溶区桩基施工技术及要点2。{岩溶邃基卷豹工程缝曩特征及其译徐2．1。l岩滚速基豢的主要王程地震特征2．1．1．1熬岩顶面起伏不平由于受气温度影响，石灰岩表面在地袭水及地下水强烈侵蚀律用下，普遍出现参差不平，犬牙交错的彤态。起伏不平的基岩礤，其离蓑一般为l～5lll，局部地段高差可达20余米，给桩基施誓带来困难。．2+1．1。2浅层溶漏基岩丽下2～ljm范围内出现的溶洞称浅层溶洞。浅层溶洞内一般有充填物，充壤锈一救星软錾～滚塑敬态。溶澳发毒形态菲鬻笈袈，这类浚屡溶漏壹接影穗基澍上桩熬的安全。2。{．{．3较±及圭睡下承在石灰岩溶洞地区的慕岩表面，普遍分布一层厚薄不～的软土层，软土层一般蹩软塑～流塑状态。萁必然含承照大，承载力低，工程堍质条彳串差，是葶l起上部结构不均匀沉降的主要因素；且其性质对地下水位的变化非常敏感，当地下水下降时，浮托力漓躐，±豢圈结交形，工纛地震条件发生改变。2．1。2岩溶区基澍的评价从施工角度来看，应从以下几个方面对岩溶区基岩的悭质进行评价：2。{，2，I蒌岩戆鹜鹾程度基岩的坚硬程度直接影响施工方案及施工机械的选择，间接影响到施工作业的成本及工麓。评价其坚硬程度疲觚岩石艨缝，者膘厚薄，岩溶、溶蚀发育强弱，是褥为破碎带或软弱夹层，节理发育及胶绻状况等多方面来评价。2．1．2．2辫溶的连通性岩溶鹣连逶性童要投搬地矮钻进瓣冲淡滚瀑失壤嚣及瓣溶发育强弱来谔徐。 强岩溶豹连濑性缀强，蔷谶王方案选淄A王挖孔橙，粼会影璃醛求、攥承赡獗稍瀵褥；若采潮键季l灌注攘，剿会影嫡爹慧瀑浆承鬣瓣捺定。魏{，芝+3避繁求捷襄鬣岩溶发帮魄匿媲下永惋潴低也是影嘀撩鳖选择的蕊要霞索乏～，特射需簧拣懑媛下承是嚣怒承嚣拳，人芏整魏捷瀵王谯挖穿纂羚鬻簿，整鬃遇溯零莲承，嘏廉套失塞溺拳，荔发生戆王蜜全事敖。2，2人工掩事己桩施置2．耋，l蓬薹壤巽、人工控《扩≥荸￡灌浚瓣施工攫懿褫鼹汝善魄较辩举，主要蠢。(1)慧虢壤≯(或警攥羲轳)裁撼±糖，建予瓣麟秘妻主瓣爨蓬运埝以及镞菠王夭委上下；(2)轶熬锾耩菠<蠢随鬻蘑)袋波纹搂羲(趱零藏工天工擦髓撼瞎溪聂(3)潜嫩聚，薅予撼黜攘强申麴擞嫩{(毒)散贰糠鼹送甄羚，穗子惫摭魏零甏豢l送入糖鳟窆气；≤5)拣、鼷、±鏊簿熬±王瑟，蛰避翊溪±糖帮嚣还螽鏊鏊斑镶{(6>攒擒王具，熬髓捣护壁混凝虫；<7)痰辣簸聪嚣。2，2，2藏蕊墨艺受确稷人王憋<扩)稚摭越王过赣中游安全，豢矮卷懑游i芝土体蝣游戆熨轳麓缝。支轳瓣穷法缎多，铡麓霹罴蠲璇淡瀑凝±护整、囔瓣漫强主护麓霸波纹镪嫫袄王吴蕊妒爨等。冀蒸零撬王王髦豢下；<1)羧羧定佼接淤诗强纸敷浅、憨壤经。(2)擦搬赣分段群拣，每段凑艘谈滗予±壁慊姆豢嶷状态舱髓兜，一般凳0．8～|+0m。在蟪下水豁下箍工应及鼹翅辩糖将涎承精爨。蟊逶大攫渗瘩，瑟强魏藤一蘩蘩黎零捷，囊爨耱覆鬻瘩莱捺辫犍魏癸。(3)测黧控雠桩便黼绒采取在蟪霹设十字控制麟，基准点。矬装提拜设铸辩，霞墨橇瓣销丝筑孛心露羧秘警心绒～羧，疆箨挖土辩粳癌撩翻串心线蓬。(4)鼗浚妒壁搂援攘板离鏖彀浃鼍：辩挖±露熬忑葭豁嚣燮；～觳蔻{糕，穗4块鬟g激活确锶骥羧龋食褥或。 (5)谶黛操作平台程模税硕藏鬣谍作平台，警备可用角铺释钢板制成半阕掰，两个会起袋翔必一仓熬躐，用来冁辩藏黉混凝史挎会黻和灌淀抉髓混凝土用。≤5)漾浚势壁浅凝嫩妒整混凝±嚣注意捣霎，上下轳壁鬻捺接50～於粼m轳麓分鸯多}案式秘蠹齿戏丽释，舞齿贰摭臻琵翡髂爝辩，便予天王鬻锈钎等擒实濑凝土；增大桩侧摩阻力。护壁通常为索混凝土，假鹭娃径、械长城太；或土质羧莲、畜渗零瓣瘦在护熬审靛黪，上下护楚懿主麓艇搭袋。{7)褥狳模辍缝缓下一段辩憨麓姑护整茬凝主然一定强壤(按承受±懿稠向腿力计算)麟便可拆除横檄。一般常瀑下约需24小时，再开撩开下～段土肖，然聪继续支模灌注护壁混凝生，鲤戴镶垮，童至《挖到墩诗要求懿深蹙；(8)锯赫笼浚教舔嫠笼裁霞，瓣羼爨1000kg菝蠹黎蠢、羹锶簸篷，《耀衡露曩、卷扬棍辩灌动三本搭瓣小毽摹遥褫罴，或汽车稿穗艘入藐海黼往。瓣直校、长鹰、重璧程1000kg以上煎镪筋笼，可粥鹱带品或大粼汽车吊遴好蹬艘；(19)搽港魏褒鬏零灌浚捷务混凝主，楚灌浚浚凝±黎，暾凳藏饕镶蘩麓，碧髯次测爨张媳纛主摹瀵，越过要塞藏滋行洚瑾。游凝±舞落嶷瓷8～lOcm。潺凝±要垂煮满入桩孔内，深靛孔用混凝士替管，避免混凝土离析鼓斜f蔚i中击孔熊，造成塌孔(瓣嚣淀凝±轳麓援毪豹德溅)。2，2。3藏墨浚意事项2．2。3．1施王蜜垒措施夫工捻(犷)魏毽燕太蠢筏鬟裁张，必矮莲舔凝蜜垒熟条WF终鼗。(1)嵌禳互霆会攀撩桩旄挖箍懿，簧莰真磺懿裙撩炎辩，势褥逑矮祷凝，对W能出现流砂、管涌、涌水以及有密气体等情况制定针对性的安套防护措施。熟怼安全蘸麓尝褒疑惑，应攀黧囊有笑肇袋嶷篷。(2)鼙慕款港蓬貉囊豫露豢；兹落下密入，蘩热糍魏嚣护蘩、滋爨毪器静翁滚板等。(3)藏王燧缝内鲍一壤电滚、奄黪静蜜装帮掭除毖缳垂撩诞堍王操终，寇瓣瑟籁≯臻接趣、搂零帮搜髑溪逛舔拶糕。(4》黪露荐毒气铬熬静入爨安堂，羚淀藐嚣懿深度越避甄辩。簿哭嚣王虢艨进行有毒气体的检测；挖张时要时刻注意是否有霄凑气体；特剐鼹当孔深越避lOm蛙要采联努器懿逶菇播疆，菇蠹誉寂参-T-25L／s。(喜)漾灌摭龛德凝主辩，稳邻l瀚蕊澄疼豹|塞魏佟犍瘦謦垂，搏不褥在手L巍蘸 人。2，美3．2掩魏液蠢事硬(1)稽擦魏，应簸搬审心位誊辩攘瑟藩弓l爨鞠个穰心控糕筑，鬻牢匿懿术槭标定。当一节桩孔挖好察装护壁模檄时，必须用桩心点来校正模掇位置，井威浚专天严格授棱孛心霞鬟及轳鏊厚爱。(2)黪筑魏嚣势壁艨簿会楚王瓣菠巍定。(3)雾被：／L同时成瓿，威采取闻隔挖礼方法，l}盂潞兔稽互影响和防止土体滑黪(聿)遁戮漉遮整淤混，浚移戢灞魏瓣，莓按下剜方法避孬鲶璎：①减少每帮护壁黪潜藏(可取0．3～0．5m)，斌采溺钢护篱、豫制混凝±滚耱等作为护魑。德穿过松救鼷或流砂艨聪，再按一般方法边挖掘边灌淀混凝土护壁，缝续嚣携控魏。②当袋麓({)方法蓐爨笼法藏工辩，应运速鲻移繇填棱繇戮黥控裁嚣戮海如，并会陌谢芙单位共阕处爨。③努挖濂炒严重懿摭魏酵，嶷建将瓣避无溅妙静援莩L挖深，捷箕起集拳菸露遐。巢零黪疯逡在建下窳流靛主方。(5)懋挖：／L至桩端簿力鼷岩(主)鬻拜重，瘦激辩遴躲建浚、设计单位髑濮捻(监)部门聪孑L底岩(±)性进行整淹。经鉴定{啻台设计要求膝，对‘能按设计爨密遵霉入装携稳凌逡稽扩纛壤藏王。誉爨篱荸蟪按浚诗蓬纸挺供懿羧长参考数糖寒冬壹擦掇￡27l。扩藏瓣。灸茨盘扩藏蘸臻方，耀采取海疆稳主扩艟篱憨，窳～部分土方体为支撑，特潦演混凝土前挖除。(6)终孑L懿，应溱狳护攘污浞、：／Lr莲残渣、浮土、祭貔嚣获零，势暹籀建设纂缀、竣谤攀馥及溪裣(簸)都门X$番燕形状、只雩、生获、蓦控、入潼深度等逡嚣簸骏。检验套格蔗，应迅速瓣廉、安装镶麓麓、灌注滤凝±。等L底者群艨妥落保存豁豢。2+3钴魏灌滢棱藏工链藐灌注穰旄工方潦青爱循嚣键藏魏涤，薤缓坏链藏耗注粒潦窳镭袋藐漾浚法。岩溶区的桥梁桩基多深用钻孔灌注撼矗瞻工，且以廉循环钻进成飘较为常见，下鞭主要谈姨爱簇嚣链蔽魏壤工寿法。 2．3。1反循环施工法2．3．1，1施工程序设置护筒一安装反循环钻孔一钻挖一第一次处理孔底虚土(沉渣)一移建反锤环链极一测定孑L壁一将镄篾笼放入琵中一捶入零繁一第二次鲶瑾孑L底虚土一求下灌注混凝±，拔出导筲一拔出护筒。2．3．1．2施工特点(1)护筵堙设羧必重要，护繁嶷径魄茬径大15％左言。漩零应蠡入糕主瑟或粉土层巾，以保证不漏水。若确需将护筒端部打入填土、砂戏砂砾层中时，应在护筒外侧回填粘土，分层夯实，以防漏水。(2)要使反循环施正在无套管情况下不坍魏，须具备以下聂个条件。①确僳孔壁任秘帮往静静承疆力在0．02MPa孩主，护篱溺豹永谴要嵩滋自然地下水傲2m以上。②泥浆护壁，保持孔内有一定水压以稳定孔蹙；延缓砂敉等悬浮状土颗粒载沉降，翁予处理筑瀵。著馒链琵肉不露±层孛滤空隙渗填塞嶷③保持一定的泥浆比重通常谯粘土和粉土层中钻挖时泥浆比重可取1+02～1．04。在砂和砂砾释容易坍孑L的±层中挖掘时，必须使泥浆魄重保持奁1．05～1，08。泥浆比重过大，舞l链挖溷蕊，效搴降低，笄易产生堵寨。在不含柩±或耱主的筑砂层中钻挖对，还须加入粘土，造浆耥士应符合下列技术要求：胶体率低于95％；含砂率不大于4％；造浆率不低于0．006～0．008m3／kg。④镪挖嚣重僚持琵内熬淀浆漉逮}0鞍缓攫。⑤保持适当的钻挖速度。在砂艨中钻挖还需考虑泥膜形成的所需时间；在粘性土中钻挖则需考虑泥浆泵的能力，劳要防止溅浆浓度的增热。钻挖速度瓣选择可参考袭2。l。(3)爱循环锫瓤豹主俸可在与旋转盘离开30m处逶行搡手#，这使行爱循环法的应用藏围更为广泛。例如，可程水上施工，也可在净空不怒的地方施工。(4)钻挖的钻头不霈每次上下排弃钻渣，只裴在钻头上部逐节接长钻杼(每节长度一般为3m)，就露鞋进行深鬃锯挖，与英宅毽基藏王法稳篷，邈深越有雨j。16 袭2．1疑疆玮法铱攘瀵发与镳头转速貔参考褒链控蘧蓬镳妖转速}主壤(rain／m)(次向in)枯±3～5§～t2耪±碡～S§～12壤移唾^一78～8中砂S一84～6繇砂蠡～t03～S注：奉袭摘彝瑟率萋麓壤浚镑会“嚣注虢羧王捂赞。2．3，{。3藏麓注意凑璜(1)糕麓蠢饕撬王蠛璐瓣，应瞽悫驽邀捧浚滚臻茹|：、撵痰、潺渣系统蕊安设，毅绦诞凝弦终鼓对，秘溉渡褥臻邋酝，浮零捺敖键豢，旗瀵滚涂濒裂。(2){申捷液潦亿a礴永镭进瞬，短清除沉淀漶内锚潦，且流淀池应交替使矮；势及酎潦除浚浚。溅浆镑进对，庭搜趱多缓弦韵簿灏麓漉豫妙糕袋其它除滚装鬻送行裁禳除砂潼渣。攘麓簿主葵潜除鞭衽较大静锻潦，薅裁(瓣)瓣穰霹搬褥链渣粒强大，j、玲绥疆寇。势褒及辩瀵滁德环潼浚滚。(3)锚燕嗷承断面成汗敞、规整，减小流阻，默黔砖块、砾孵游堆挤堵塞；铵头簿啜翻蝼躐键头疯鬻端凌苓室太予2S溆艮镑凝侮激瘩鏊蠢径鬣蜷枣予镪耪巍瓷e在壤土器黎努繇爨巾链挖霾壹，褡蒜、壤嚣或羹l繇蠢懿足专攀褥大予链tq：蠹较瓣4／5，鬻剐瓣堵塞锫热水隧或筲鼹，影响正常樾坏。(4)镑避搽佟要点◇起渤砂霸裂，符裁籀繇燕鬻嚣嚣动链瓿浸逮疆转下藏钻头露荸k窳。舞始链避好始霹免辍舔蠖转，芷零麓逐灏燕大瓣逮，键整毯旁，势使链头裁秘不产叟堵水；③钻避时陂认真仔细溉察进尺和妙稍慕排水如渣的{{孽况；摊爨减少或出水审鑫德滏塞较雾戆，应羧戳旗避速菠，骑止送疆癸滚魄鬟太大嚣巾蜡爱筵环：@链邀辩参数建较攒蟪溪，犍经，移疆泵魏会耀摇整嚣链戳驹经济镶速游潮戳选择鞠镤熬。镣避参数帮锚速鹃选榉怒表2．2；④在砂砾、妙郛、爨繇嚣遮滋中镣遴靖，为爨止懿渣过多，爨繇蠢蜷塞繁鼹，莓采麓闽鹾绉簿、鬻鞭鞭转黪方浚泉捺襞链遂逮液；⑤燕搂糖耱辩，庭巍络丘铱逡，将镰燕据离事‘潦80—100m，缀持?审洗波瓣涔1～2mint叛清凌魏熊羚将鹜遂起的锻浚携蠢撩潦，然螽停聚瓣接旗释； @链抟迤袋黻黍上霉，黪囊鲽糗、螺霉、持灏王舆莓箨入豫瘫t表2囊泵蔽薮锤秘糖瀵箍磬参敬稻旗蘧表、飞心芝锚魇(蝌)疆蔌赣遮移露泵捺瀑羲避逮畿地滕、～一、(rpm)(心／h)(m／h)懿±爱、鹱±爨i嚣～凳§3穆一§0l饕《^v5砂±朦5～1520—40160～1806—10骖瑟、砂繇瑟、移雾荔滠3^计耋§2§～《0i豁～i瓣8～i2审硬娃下蔟瀣、巍纯鏊褰20～4010～30140～160§。5～l注：◇零袋攘鑫葭嚣逮秽蕊4蘩熬灌寝戮蕊王霞囊气◇率袋铬避器数班G鹣-15黧豁枕淹黼；砂石袋辩鬃簧考虑藐径犬小耩蟪藤情况炎潴选择调整，一般外环间隙冲洗i擞流谜不宜夫予10m／min，钻杆肉上返流速度窳太子翌《瓤，鼻◇壤我妻裰较大鲢t键篷塞遮趣上缀，蘩头转速寮逡建下凝，获褥’F蔽镭撩逮壤；桩魏壹镣竣小簿，镑压宣蟪期下隧+锸头转蘧宜选用上隈，获褥上碾钻进速度。◇链滋遮鹫簧黎琵滚捧鏊越，绥戮瀵簿薄浚滚嘏褰穰琢，潇波穰藤强震灏漉随到返出冲冼波的钻渣盘避小予4％为止。起钻时戍注意操作辍糕，院幢钻头攘爨琵夔，黪遗嚣露棼天瀵薰洚蘧滚，穗惠藐蠹拳获蹇震。(5)气举反循环压缩嫩气的供气商斌可分别选闲并剐的两个送风管域双艨嚣犍镭耔磐瓣，曳农鼗誊熬建棂攥爨鬟夫夺嚣毳滚滚定，一毁袋蕊丢溆漫套蜜阕距为瓣嫩。镶魏内径秘风量酝翔，一般120mm镶程懿耀风璧必4．5m3，糙穗。≤≤j潦魏①满孔凝求清孔时地：观测孔底沉濂脬度和冲洗液宙遴量，渤冲洗}夜像渣瀚小予毒强，魏藏沉浚孽赛符龠嚣静瑟求辩髅霹薅壹潦稳，毽建爨捺强戆拳头褰茨，耱蹙舞魏靛燮。②繁一次嚣瀵楚建袭终琵对搏业秧熬錾转，姆镰头挺簧毳滤50～80em潦特冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小予4％的新泥浆溅清水，冷钻头猩原璐燮瓣i8努镣教褰，妻至迭剃潼憨樊袋势盎。@辩：次滚滚楚理程灌注漏凝土之前送行辩：次沉澄箍理，遴常粟掰誓邋群管懿窆气黪瀑撵渣法或蹙暇泵热爱霪耀穷式。2．3。2正簇坏钻藏孑L法歪覆舔镶滤憨洼蕹羔工雹类豁子爱躐舔铑或魏法，暴憝蒌蘩繇镣痰羲法懿撩溅方式采用溅循环，泥浆嗽泥浆泵输进铺擀内腔感，缀钻默的出羧娜射出，带动 钻渣沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升到孔口溢进沉淀池后返回泥浆池净化，再循环使用。2．4基桩穿越溶洞时的施工基桩穿越溶洞时的施工是岩溶地区桩基施工的难点与关键，相当多的工程在穿越溶洞施工时遇到各种各样的困难，若事先准备不足或应对方案不合理，则可能导致施工困难，甚至无法完成。有些桩基施工尽管勉强完成，但成桩质量存在缺陷，导致补桩的情形也时有发生，甚至还出现大批桩基不合格，全部报废，桥位移位等严重事故。因此，基桩施工在穿越溶洞时要特别小心，事先应有详细的施工组织设计和技术交底。下面针对施工中多采用的人工挖孔桩和钻(冲)成孔桩这两种施工工艺分别叙述其在穿越溶洞时的施工。2．4．1人工挖子L桩在穿越溶洞时的施工岩溶区场地一般富水性强，若岩溶地下水为承压水，当人工挖孔桩挖穿溶洞时会突然涌水，轻则导致施工停顿，重则可能导致施工人员死亡【8l。当岩溶区场地内地下水位较高时，岩溶水易与地面径流、湖、溏水连通，大量抽水，导致地面大范围沉降或是无法降低孔内水位，使施工难以进行下去。解决这类施工难题一般有两种方案{28l【2”。2．4．1．1采用钢套筒护壁穿越在人工挖孔桩施工接近溶洞顶板时，根据施工钻探探明的溶洞在桩孑L范围内的空间分布，按照溶洞高度制作钢套筒，将钢套筒锤击冲破溶洞顶板，使套简下端进入溶洞底板基岩，再人工挖除套简内的溶洞充填物，直至设计标高。这种处理方法在穿越采空区的人工挖孔桩的施工中采用过1161，应用于岩溶区时须谨慎，因为采空区空间分布一般较岩溶简单，采空区高度也较容易确定；而岩溶的空间形态复杂，不易全部掌握，由此导致钢套筒长度较难确定，且当溶洞顶板或底板倾斜过大时，这种处理方案也易失效。2．4．1．2高压帷幕注浆法止水穿越桩孔因涌水或由于抽水，导致附近大面积地面沉降及建筑物沉降等，而无法继续施工，为清除孔内涌水，堵住向桩孔涌水的通道，可采用高压帷幕注浆堵水工艺。(1)已挖桩孔涌水的封堵可采取如下步骤： ④奁汪挖柱|魏底部用警管拳下灌注6"25砼，彩成大予0．5m攀豹壹蠢(整；②在此水垫硷达到2／3强度时，用‘P114ram孔口管固定在止水垫中；③瘸《"75r女n链吴在稳鼙管蟊浅下链逡至第一注浆段。④用带有对擞的钻杆下入孔内并与孔口管上的对盘涟接、密封、固定后进学麓压注浆。(2)朱挖桩孔的注浆堵水在朱挖桩孔周围布置的孔位上，先用《"130mm钻具链送3，O瓣，敦入上蝼带囊对蠹戆戳30黼链吴懿避3。0瓣匏深，霉下入土装豢有对盘的咖114ram孔口管，孔口臀周围用水泥浆封闭，待水泥浆凝固后，改用中75黼链具纛魏口繁逡彝下分段链避、注浆。在实际工程中应用此方法时，必须先做试验，取得合理施工参数后再大范围聂搿。注浆效果检盎与慰魄主要蠢以下3今方嚣：①桩孔涌水擞及成桩率变化；②豢溶裂骧被瘩泥浆宠填胶续，地基强度变纯捷况；③对附近环境的影响。2。4。{。3辩墼摄或瓣警萤支搀穿越当基桩穿越较大溶洞的尖灭处时，可采用钢筋混凝土舜型板或斜管节进行支接楚理，帮将雾黧缀或瓣繁苇封臻溶漏尖灭处，茨爱混凝主进入滚满覆鑫臻大量流失，但此时尚需考虑异趔板的鼹力，其详细构造及配筋计算可参见文献001进孬。2．4．2冲(钻)成子L桩在穿越溶洞时的施工’冲(锻)成孔法施工谯穿越溶洞前，暾根据越质资料驻示的溶洞大小。准备好黄泥包、片石及充足泥浆以便发现漏浆时能及时有效地处理。当冲孔到溶洞位置时，一旦发现孔内泥浆液面下降，藏即用大片石和浼包回填桩孔，并从储浆池向孔内补浆，直到孔内泥浆耐稳定后辫继续冲扎，溶洞位置要反复匮壤，反囊、辟藐，以使黄溅、片石熊封堵溶渝，防止漏浆及浇注混凝土时混凝土流失。若溶涌规模较犬，可采用C20混凝土或永泥移浆封堵(加速凝翔)。瓣堵时向导管灌波混凝土剔溶洞顶板以上1．Om处，上部喇填粘土并注入冲洗液至孔口，符混凝主裙凝后继续锫逡。在岩溶地层中钻进应淀意下列事项口l】； (1)冲击钻头操作要平稳，尽可能少碰撞孔壁：(2)选用圆形钻头钻进，冲程宜小不宜大，加大钻头重量，悬距不宜过大；(3)遇裂隙漏失时，可投入粘土，冲击数次后，再边投粘土边冲击，直至穿过裂隙；(4)遇溶洞时，应减小冲程和悬距，慢慢穿过，必要时可边冲边向孔内投放小片石或碎石，以冲挤到溶洞充填物中作骨架，稳定充填物；(5)遇无充填物的小溶洞时，如果旌工需要，可投入粘土加石块，形成人造孔壁；(6)遇起伏不平的岩面和溶洞底板时，不可盲目采用大冲程穿过。需投入粘土石块，将孔底填平，用十字形钻头小冲程反复冲捣，慢慢穿过，待穿过该层后，逐渐增大冲程和冲击频率，形成一定深度的桩孔后，再进行正常冲击。2．5其它常遇问题的处理(漏浆、坍塌、孤石等)2．5．1漏浆处理岩溶地区的桩基采用冲(钻)成孔进行施工时，漏浆是最为常见的问题之一。一般的漏浆。可投入泥包；若漏浆较严重，可投入泥包、片石，当投入的泥包、片石量达到2—3m高以后，用钻头进行小冲程冲击5～lOmin，然后往桩孔内注水，再正常钻孔，到孔内水位恢复原正常施工水位时，停止注水，反复数次，直至穿越漏浆地层。2．5．2坍塌处理当漏浆非常严重，孔壁无泥浆护壁则会引起坍塌。故施工中一旦发现漏浆应迅速处理，若处理不及时，轻则引起孔壁坍塌，重则出现机毁人亡的事故。对易出现孔壁坍塌的地层应有事先估计，预备好供加长用的钢护筒，必要时采用双套筒isl，第一套护筒外径比桩径大2～3级，下到粘土层内，护筒底部周围用水泥砂浆固结止水；第二套护筒比桩径大l级，下到岩溶裂隙强发育带中较完整的基岩上，防止孔壁坍塌。若已发生坍孔，应迅速拔出护筒，移走钻机，向孔口抛填片石、泥包混合料，随后可现场加工一个4．5m高，直径大于桩径2～3级的钢筋笼，将加工好的钢筋笼置于坍陷的孔口，四周用袋装粘土堆砌，堆砌时四周均匀升高，恢复桩孔，堆砌土袋井口四周土填平，冲击钻继续冲孔。 2．5．3孤石处理淬丧残孑L过程孛，渗透要|菝石，霹撵填硬度秘近戆片石或辩嚣，将链瓿穗移向孤石一侧，然后用高冲程冲击，或商低冲程交替冲击，将大孤霸击碎挤入孔魑。若孤石非常坚硬，也可采用孔内爆破法【14l。一般可采用孤前表面爆破(简称楚瀑)秘定囱聚§￡爆破鼹秘方法：遴～般萑孤五，将炸药包舄放在薮吞表嚣薯l瀑，震裂孤石，以利钻进：遇坚硬孤石，采用定向聚能爆破的方式，根据孤石的太小及坚硬程媵确定用药量，只要药量控制适当，不会影响孑L壁及施工平台的安众。 第三章桩端持力层安全厚度的确定3，1岩石的变形特征及破坏机理3．1．1岩石的变形特性‰岩石的变形特性是糟石的重要力举特性之一。只有对岩石的变形特性的变化规律有了怒够的了解，才能运用菜些数学表达式表铤岩石的交形特性，因焉遮臻这些表达蔽计算岩石在外荷载乎#蔼下掰产生静交形特性，评徐澎石的稳定憋。不少学者人提出用变形表示的破坏判据代替以往常用的应力强度判据。可以说，这是一个更切合实际的新的研究思路。由此可见，变形特性是极为重要的。在实嚣工獠孛，零逶鬟瓣磊在攀辘秘三辘莲力获态下豹交影逮嚣p2l辫l。3．1．1．1岩石在单向压缩应力作用下的变形特性岩石的变形特性通常可以从试骏时记录下来盼应力．应变曲线中获得。辫石豹应力一疲变蘧线爰浃了各耱不霾应力承平下耩鼹疲夔痤交(交形)藏律；叛下简要介绍舆有代表性的热型应力．应燮曲线。图3．1是典型的廒力．应变曲线。根据应力-应变曲线的形态变化，可将其分失OA，AB，Bc三令除段。三令除段器鑫显示了苓溺敦变形特瞧。(1)OA阶段，通常被称为聪密阶段。其特征是应力-成交曲线呈上凹裂，即应变随威力的增加而减少，形成这～特性的主要原因是：存猩于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭☆所致。(2>AB除段，魄躲弹性除段。麸垂可籍，这一淤段赘擞力．应交鍪线蘩本呈直线。辫在该阶段卸荷的话，其应变可以恢复，故称为弹性阶段。弹性阶段常用两个弹憔常数来描述其变形特征。即弹性模量点和泊松比∥。所谓弹性模照，是捂应力。缴变夔线中璧囊线除段豹藏力与应交之魄筐(或者楚该基线在壹线段的斜率)被称作平均模爨。就模量的概念丽言，辩石的模量还脊初始模量，切线模量、割线模量等。在辫石力学中比较常用的是平均弹性模量E和割线模量厩。。蠡。是指岩蘑蜂值应力一举的应力、成交之比值。其实质代表了瓣石的变形模薰。新疆溶稔院弘，是捂在撵往酚段孛，瓣葛戆横窝藏交与缀自应囊之魄蓬。这怒箍述岩石侧向变形特征的一个参数。近年来，大量试验研究表明，在AB阶段，由于受荷后不断地出现裂纹扩展，岩石将产生一些不可逆的变形。因些从某种意义 土来说，它菇不是耩予嶷疆豹弹往输段，炎轻是一掌争近戳弹性介矮nB点燕该瀣嚣翡厘羧煮，当瘦力越进秘煮，蚕|l将滋久第三羚歉。(3)BC阶裁，氇被称作塑健酚段。当痘力德超毒耩溅艨力之后，隧饕斑力的增大曲线呈下凹状，明显地表现出应变增大(软化)现缘。进入了塑性阶段，岩嚣褥产生不可逶静蘩魏黛形。同时e{，￡，疲蜜速率￡，、￡，将游露增大，毽最小主成嶷的应变速率8；的增大袭现得更明显。成该指如(弘113q，对于坚硬的岩t蘸采谖，途～望蔑浍段绦簸，骞魏氮警不菇在，它掰表凌懿是簸馥酸耀戆特镊。所谓脆性，是指应力超出了屈服应力却并不表现出明显的勰性变形的特性，而因此达到破螺，帮灸稳整被螺。上述波力．应交热线楚老嚣在罄遴试验孛迸簿鼙蠢歪臻试验溪褥嚣懿变形特性。这些交澎转缝爱获了瓣石“酸蟋”蘸秘力学褥拣。绝大多数惑嚣赘变形瓣黥饿，使得“破坏”前无明鼎征兆，不船现明显的塑性变形。溃后的虚力．应变曲线霹袋孀毽g性试验撬溅褥，其霹记录磐籍的盛力．应交全避程。研究袭翡岩矗达劐媾镶凌力乏麓，餐熬蒸有一囊筑承鼗麓宠(藕3．t)，嚣岩石突然的“臻渍”愚～辩假象。困此，以翦搀应力逡到峰蕊应戈辩，称终豢裕“破端”愁不严密豹。其察质并非完垒破坏，仅仅袭观为承载能力的降低。但在工程实践中，对岩基稳定性露富，应力～应交全过稳蘸线懿峰馕藤力露魏软纯积摩攘瓣裴熬变形特夔意义不是徽大群辩”。；二二：：二二：矽[／’8i4；一墅，／bi产。i／△。■一√l么!．。．。曩圈3．1岩稽帮向受压应力成变曲线 3．1．1．2岩石．柱兰向压缩应力作用下的变涨特性在三囊垂缭瘫力季警耀下懿变形蟹髋毒攀爨莲绦捩态襻在蓉魄羧夫懿差舅。(1)警玎产0，对，老嚣静交形黪健《棚蛳瓣瓣整压效应}，、{￡小{彦警三址n寻4Ol2，一《bⅪ芦需羲辩扮谢袍影噙}}，冬‘?枷。l辅搬啭争—F—r—r—r—fc>拈蔫魏盼盼凸瓣彰畴在萨。。一。盼条件下，即经常所说的暇三轴的试验条件下，耢石的变形将受到鬻莲耩绘予熬澎穗。黼3，2莛一鳃大瑾辩熬试缀耱线，盘溷胃鲡，渡变形黪瞧爨舞下筑黪：①随着丽滕的增加，岩稻的盾服应力随之提离。②总体来落，岩嚣的弹瞧模量变纯誉犬，专夔阐愿增大瑟域大鹣趋势。@戆赣强瓣爨增蕊，蜂簸应力蹰对盛貔瘟变簸蠢掰壤大。英变影特毪表现蠢低围下豹脆憾囱离匿簇的黧往转交瓣艇棒。(2)岩石的体积应变特燃、——；沙’f踅3．3Westedy藏潦瓣翡应冀一皮交馥线e薹_#R摧tl 岩石髂羧应交豹交纯麓律氇是获舅一令角度茨酸岩器变形褥镁靛重要方掰。黧3．3枣熬傣获应焚。燕擐据簿囊秀鬻孛戆墓本鬏浚条箨，羧节式袋褥：△vSv=——=￡l+82十83V式孛：矗v——秫积增量；v——试侉嚣骧转积；rl，r：，F3——分剐为三个主臌变e鋈率豁麴线爱浚了髂袄应交与轴麓纛力之鬻静嶷优蔑鬻。谯戳三辘试验条传下，因为拶。=口，，使得体积应变在很太程度上受最小主成变e：一￡3的影响。从鬻串霹麓，港佟薅豹辨搿藏较，j、辩，体积纛交表现国线蛙焚纯，菇老磊的体辍隧麓鼗懿壤太褥减小。然疆，当癸蕊鼗遮蘩～定筑建乏惹，髂积瘦交缝遘了绦褥不交兹酃一定之后，开始发黧体积膨强懿瑶象。这～璇象氇称犷簿骥象。产囊扩容现象的主裂原因愚岩石试件在不断地加载过程中，由于谯岩石中存在微裂纹张嚣、妻L震、贯通等税象，使岩石内旄熬蠼大，程使篓傣蔽恣随之瀵大。这一体积交纯的蕊律在三彝篷缩和帮向压缩试黢中都会出现。但是，出予丽压的增大会出瑷扩容隧乏衰减鲍现象。3。l。2岩嚣破坏机理及强度理论最常精的岩石强度麓论主要有翔下两种：3．1．2．1Mohr(莫尔)爨谂莫零强发理谂谈为，璇嚣是交予嚣动嚣上赘痰办巍撬澎力二者合理线合的结果，澍石的断裂和飙性变形燕要楚虫于袭某一截瓣上豹鸷应力达戮一宠豹蔽菠。僵簸环氇耩该面上瓣釜瘦力有关。蕤尔理论还暇宠；滑动蓉发生在通过巾闻烹应力盯，轴的截诫上，。，不影灏潘动戆产燕。根据葜尔理论，材料的破坏决定于翦应力和阕一截焱上豹惩应力。也图3．4正常阉结±阐结不排水试验 溉整谎，攮黼夔滏为蹩涤勰嚣土难褒碧戆愚鼗r辩r坝盯)(3-1)式《≥．1≥爨豪荤嚣嚣数菜系莰囊予瓣饕羹魏爨，葵霆≮谖燕攀蒎爨一条黎躐袋袭示《3．{)。觚藏线霹翔，荚黎懋谂镪禽了寒念迩棒(帮整3．薅)稻蕊太赘藏意莲埝《辩鬻3。S)t奠尔避论驰主瓣缺点栏子没肖考虑中桶燕疵力护，的撵粥，鄂没宥鸯感掰礴豢÷暴i|+斓———≯”—⋯≮歹—?粼芝⋯≮■一—～，j‘≥、‘j。1。wM．j。。．．。+．．，_。。。。。。。．，。。。。。_．。。．．．．，．，。．．。^“_。。．。o。。。。．．．．．1．．。_。^__一法鸯藏盘a辫3．S藏常筒缩±筒结捺浓试验兰争葵象妻灏乏悲裟嚣臻嚣簿蠢鸯凌拳辩澎蓑。试麓漾褥；谈骚辫浆写蒸攀蘩稔的偏差不怒谶15％～17％。但近代的试狳研究指出，谯岩猫为拉怼穑筻坏鲥情况下，被露嚣熬瞧瀵毒逛冀象蘧谂爨臻滗夔獯魄裰差徭大。灌蕊，舞臻逝麓搴鏊魏凌囊锻麴试簸麓缝暴链往褒散魏较大，这是纛爨葵零邀论魏一拿霉逐熬翁霆戆。葵豁避论藿苓逶褥子兰蠢痊虫姨器戆潦嚣；尽管甯潜上述种种缺点，莫尔理论仍然是被入们认为鞍适用予磐石酮强度溅埝乏一。甓鬻荬黎莲透较棱誊转羧囊羹蕊楚攀妻法，爨褥整雾枣黪蘩囊蠡蔑鑫妻凝悫震蒸承黧缭乎r～群缝标平鬻上，耱褥英鸟淹试毅溺褥著鸯蕊久安众魔静蒸尔霪毽臻躐樱疆竣，絮搿麟巍妻麓奠象灏照予爨震怒络缝之下，粼漫鸯蜜全。巍然，还饕缩柱工耧地质条件扶整体进行分析。文{。乏窆辏爨爨蘩(eri{辩th)疆凳拯黧赞粼认她，对予像岩磷遮撰构揽垃强燃釉拭臌黻发相熬嬲显的髓性辱才瓣，羲繇童癸懑檬鼗蠹熬敲灌≤繁蹩、凝聚或蕊灏)戆璃逮囊鸯然串寒擦瓣，爨肖徽枣囊辍鹣镶诲，鼙袋鼗黧l痿两佟嚣，靛会褒凝缝茨懿赣或箕黻避产象禳强弱 挝应力。巍这个拉应力越过该材料固脊的粘有力时，慢产生断裂。特裂缝逐渐传攘扩大，簸麓整整令誊孝瓣鹣鼗蓼；楱爨爨麓把这令缴小甏缝褪免一藤警翡獯灏，辨褒雳二壤撵瞧理论麓熬穗溪蔫透籍纛秀避行了诗葵。媳蔽蠡黉缝扩溪薄磐壤熬柱应力达列撩大这一假设，建立了如下的诫环准盟嘻；当3秽●壮，《O与≯躏瓣，0尸～移l当3拶，疗}>8与∞s2舞拦(铲l一挣3辩(秽l+伊0鼯，(dl-口3)2+8盯t(∥l+口3)裟O(3．2)在零翔器游翳壤琵下，疗产§，．B=30。，簸繇条羚鞭冀靛搽强魔a--疆l=-8口：《3。3)格量赞新准则可改褥为撇物线型的蕊尔圆包络绫方襁：彳2=4疗≤拶广玎t≥(3．哇)在鍪力下褰嚣魏裂辍要溺台，虢魏囊激嚣主眷瀵鹚激鸯驾蘩攘力，骞黎磺究滔建议采爝藏擦系数，瓣辩撤赞薪瑾浚敲怨修正，僚聂藤鹃格受爨帮猴剐秀《靠，+g。珍(措；一嚣，》再矿州矿，(3+5)鼗fmg】ip，撩搭l=芸攀a3+擘(3，6)l—Sill静1一sin婚将式(3。s≥鸶莫零谆徐矮跫赘鬟#pa函《≥鳟熬秽：端寸带嚣口黟式稳鹱：较，c=2精。(3+7；亦都f=萨毽爹峨掣atg妒+2群{《3，8)箕串，咎。——攀辕抗蕊强度{群。——咩轴抗挝强度；拶；，壮。——分潮麓黢太主寝力冬焱小主纛力；磐——袈黧{受辖每最夫囊庭力亭，嚣藏匏凳凄{矗——等效糖浆力，c．--疗；掣：C掣，溆§)疗#：———+—二‘一27——一，≤3，#ji～sl珏妒i—sl拄妒tg疗=挲(3。lo) 式中：∞——．土的内摩擦角户魄妒称为摩擦系数。在岩石力学中，应用于裟体的强度理论除了上述两种以外，还脊专门描述岩体内薄弱结构磷的破坏的强度条件以及各f向异性破坏准则，不过，这魑强度理论形式过于复杂，骞关参数氇建以镶定，桩慕设诗簧涉及戆簸嚣蠹手其姆殊熬形式和性质，只有在菜些特殊的场合才偶然使用这些条件，这里不再赘述㈨㈤。3．2按桩端持力层极限冲切强度确定在桩基设计中，当地基上磺下软时，黹同时考虑硬持力层的冲切破环和软下卧爆的强度破坏。岩溶区桥梁基桩桩端基辫下存在溶洞甜，需验算基糟的抗冲切强度。计算方法一般下述两炎方法：3．2．1按简化力学模型计算大直径灌注桩桩端基岩下有软弱下卧屡，考虑冲切破坏，其计算简图如图3．6繇承。假定硬持力层的产状接_i黩水平，在桩的夔直荷载P作用下，形成一个顶角。的冲切锥台向软下卧层中冲切，抵抗锥台下冲的反力，由作用在锥台侧表面上的硬持力层拉力馥秘捧题在钱螽康嚣上兹教下鼓层顶托力毽组残。由黪力平鬻条{牛阿得冲切台的稳定条件为(忽略冲切锥螽的自重)：即≤QI+Q2钮一+R^(3．11)式中X——赫狰切安全系数P——幸譬爝在桩底的爨童荷载Q．——H冲切锥台侧袭面上硬持力层的抗拉力，Q叫}一致——冲切锥台底蕊上软下疆}层的顶托力，谚崤t疋露。——硬持力层者滋的设计挠箍强度凰——敬下卧层岩层的设计顶托强度只——冲切锥台的侧表面积F2——渖韬镶台酶疯嚣获将冲切锻台的高度(亦即硬持力层的冲切安全厚縻)h用桩底崴径口的倍 数n表示，即令；一h=nD>l则冲切锥台的底径D可袭示为：(3。12)及面积F1、Rp}=D+2矗￡ga—(1+2ntg8≥玲(3．13)￡=Jrh(D+D1)／2=(1+2rago)jr拧∥(3。14)E=．,口／4D12。芹／4(t+2ntg8)2∥(3．14’)渖切锥台软下卧屡1Ihoih图3．6缓基硬持力鼷冲切简图式a中为；串掰锥台静预热；摊可称为硬持力层的相对厚度；口为桩的底径。将式(3．13)和(3．14)代入(3。11)式，得：脬≤(1+ntga)srnD：Rl+Jr／4(1+2ntg&)2涨d(3。15)将作用在掇底的荷载P改糟下式表示：P=-n／4D2RJ(3．16)并引入如下蹰个比例系例111。移弛：搬l爿V毫(3。17)m2镏挑(3．18)式中兄——桩的端承力。劐式(3．15)霹晓为：足≤4栉(1+噍cc)啊+(1+2mg伐)2聊2(3．t9)式(3．11)和式(3．19)怒硬持力层冲切安全验算的基本公式，既可在硬持力艨厚度已知聪验算基冲切蜜全系数，也霹在给定的安全系数下计算矮持力层的冷绣安全厚度，参数足、D、震；通常是已翔的并可调整，求解煎关键猩于正确选取参数R。、Rd和Q。当岩石的裂隙不发育、戏裂隙的间距相对于桩底直径箍言甚大时，可以将持力嫠疆砉瓣狰臻条箨魄掇为一块滢凝±板熬砖甥。获瑟≮参照钢篾混凝±菝净甥验算的有关规定；取a=45’，且将计算的抗拉力O，乘以折减系数O．75，代入式 (3．18)得：K一<3n(1+n)ml+(1+2n)2m2(3．20)下面讨论公式(3．20)应用的一些具体问题。(1)岩石的抗拉强度足，有条件时应尽量实测，有把握时也可采用经验数据，或据单轴抗压强度R。换算(一般认为R。：R。=1／10～1／20：文献中报导过的最小比值为1／50；按格里菲斯强度理论求得的比值为1／8；据点荷载试验求得的经验平均比值为1／17～1／21)。从受力条件分析，设计抗拉强度不宜考虑深度修正。可通过下列简化计算来概略说明由持力层硬岩抗拉强度决定的防冲切安全系数的大小。岩石桩基的端承力通常约取为岩石单轴极限抗压强度的1／3，即R．tI／3R。；再取R。：&=1／20，即得ml：0．15．令式(3．19)中的m，=0(忽略下卧层软岩的顶托力)，则当n=h：D=1．5，2．0,2．5，3．0，4．0，5．0时，K=I．7,2．7，3．9，5．4，9．0，13．5。由此可见，对于岩质桩基而言．譬爱忽略下卧层软岩的顶托力，一般情况下，持力是爱言的厚度达2．5倍桩径时即已足够安全(』03．9)：“5倍桩径”的规定(相应的jol3．5)过于保守。(2)对岩质桩基的冲切而言，下卧层软岩对持力层硬岩的顶托作用当前还极少研究。本文认为，对于硬岩下存在溶洞这种情况而言，即使溶洞被充填，由于硬岩与充填物两者的模量相差甚远，两者极限强度无法同时发挥，因此不应考虑下卧层的顶托作用。(3)安全系数尺的取值，应根据岩石的均质性和裂隙发育情况、试验数据的可靠程度、建筑物的重要性，综合考虑确定。鉴于此类问题影响因素较多，建议当前一般可取K=3～4，前述的算例表明，在一般情况下，可认为持力层硬岩的冲切安全厚度为2～3倍桩径。应指出，当持力层硬岩的裂隙发育时，不宜简单套用上述公式。3．2．2按混凝土结构计算根据文献[38】[39]研究，混凝土楼板由于柱的冲切而破坏，有如下特征：(1)在发生冲切破坏时，形成破坏锥体的锥面与平板面大致呈454的倾角：(2)受冲切承载力与混凝土强度等级的平方根，局部荷载的周界长度(柱或柱帽周长)及板的纵横两个方向的配筋率(仅对不太高的配筋率而言)，均大体呈线性关系：受冲切承载力与板的厚度，大体呈抛物线关系。我国《混凝土结构设计规范(GBJl0．89)》中提出抗冲切的验算公式为：鼻≤O．6fU,,h。(3．21)鼻——受冲切承载力，即柱所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范 围内的荷载设计值。只州一嚣(3．22)S——破坏锥体底面面积对于矩形柱：S--(c+2¨(d+2ho)c，手—_9缸形柱截面长度和宽度对于圆形柱肛／／"(，+ho)2r——圆形柱截面的半径巩——柱距帽周边hJZ处周长．‘——混凝土抗拉强度设计值k——板的截面有效高度以下讨论将此公式用于验算岩体抗冲切强度：岩石抗拉强度的离散性较混凝土大，考虑安全系数K，式(3．22)变为：足≤(O．颤【‘九)／F,同理可令ho=nD,R。嘲印，．，产列20由公式(3．21)可得：K≤O．36(时1)n当一分别取l，2，3，4时，安全系数置可达到O．72，2．16，4．32，7．2。显然当一取3，即桩底岩石厚度为3倍桩径时，可以满足抗冲切要求。廖国梁[4al对深圳的岩石桩基看作钢筋砼板冲切强度公式进行验算(不考虑下卧层软岩的项托力)，亦认为可采用h=3D。lIlil／jlV书‘，／7l}＼＼／千图3．7混凝土结构抗冲切简图3．3按基岩的极限抗剪强度确定桩端下基岩存在溶洞时，溶洞顶板在基桩传来的荷载作用下也可能因抗剪强度不足而发生破坏。按基岩抗剪强度进行验算也有两类方法，简化力学模型法和 类魄混凝童结构诗算法。3。3。l接蘧记瓣力学模型圣}算溶漏碳板者层在基糠传来的葡载侔用下可能发黛如图3．8所示的剪切破坏。溶潺·一i}m·-·-·-·--————----—————．．．，。。．。—．．．．—。+。。一溷3．8抗鹁甥计算簿醮由予溶溺硝缝无充填狻域充填蛰为软一流黧状，霹黻设下翳层<溶濑充填物)蠢臻托能力显忽略势锈撞体蠢重，鑫掇黻平衡条佟：KP嘲(3。23)户——纂桩传泉的荷载；Q——襞持力崖撬剪缆秀；QmhLr(3．24)胁——硬持力爆厚度点——劈协棱瓣淄长r——磺待力滋獍剪强澧将硬持力层的翦切嵌众厚度h用桩底赢径D的倍数n来表示，即令酶R0式中：H称作硬持力艨的相对厚度，移——懿底奁疑同理将馋用在楗底鲍撼栽P改用下式表式：p=-§|乓秽疑l将式(3．25)和式(3．26)代入(3．23)可得：33(3。25)话。26) 芰≤瓤r／R。(3．27)从式(3．27)可知，抗剪切破坏的安全系数生要取决于三个参数：n、r、墨。按照规范及常用设计取值：T=RJl2RfR03‘投入霹褥：《《挥，当I"I取3，安全系数鬈可达劐3，帮当桩残老嚣厚发达赛3倍桩径时，满足抗剪切臻求。3。3。2按混凝主粱獍赘强度公式验算若溶洞顶扳岩层为硬潜，其力学性质姆混凝土类似，敞也可借用混凝士梁的抗赘强度骏算公式：【v1=0．07bh瓯0．28)其孛翻——滋凝主粱瓣抗剪熊力6——嘿宽矗——粱高Z——混凝土的设计抗压强度穗公式(3．28)燕子骏算溶弱矮援楚，b取荛麓柱窳黎壹径D，蠡交漆游疆板岩层厚度，工取为岩层的单轴抗压强度设计值，并且应考虑尺寸效应。3．4按基岩的极限抗弯拉强度确定茬蝼蒸岩存在溶漏嚣，涂了霹蕤发生?串翡蔽舔，赘餐破l；l：外，雀萁弯耀最丈处还可能因抗弯能力不足而发生受弯破坏，当溶洞顶岩层较完整，无裂隙溅裂隙被胶续良好瓣，受弯簸嚣霹按嚣端霆定粱叛谤霎。’先将嘲形桩底等效代欹成方形，代换厝其边长a=4r,02／4=0．866D≤3．29)计算宽度就取为代换盾方形械的边长B=a一8．866D可得最大正弯矩和最犬负弯矩分别为：必。。￡rHl2／24+a(1+aXRfy鳓镯丑(3．3◇M{。2-【yI-112／12+al(R=，一rn)／sls(3．31)其中 H——溶洞顶板以上各土层厚度总和y——溶洞顶板以上各土层加权平均重度兄——基桩基底平均压力，——溶洞宽度一——桩基代换边长计算出最大正弯矩和最大负弯矩之后，再用下式验算『口1≥足·6M／Bho(3．32)【o】——岩石的允许弯曲应力K——安全系数h——溶洞顶板岩层厚度3．5设计安全厚度的确定及其影响因素的讨论3．5．1设计安全厚度的确定确定设计安全厚度涉及桩长和持力层的选定及施工工艺的考虑，国家规范对此未见有规定。在建筑桩基技术规范中作了如下规定“当存在软下卧层时，桩基以下硬持力层厚度一般不宜小于5倍桩径”，对于小直径桩，由于桩底应力分布难于准确计算，且5倍桩径相应的厚度也不大，因而上述规定不难接受。但近些年，大直径人工挖孔灌注桩在桩基中应用日益广泛，上述规定的不精确性就带来越来越多的实际问题。例如，当桩径为1．0～1．5m时，桩下的硬持力层厚度将要求达到5．O～7．5m,力11上嵌入深度(1D)为6．0～9．0m，这在许多情况下都难以满足。如为此加长桩身至穿过软下下卧层，又将大量增加投资，因此，有必要对此进行研究。根据前述3节内容，岩溶区桩基设计安全厚度：当桩端岩层为完整岩层，节理裂隙不发育或胶结良好时，为桩基直径3倍且不小于3．Om，但对于溶洞宽度较大的情况尚应按3．4节公式验算其抗弯承载能力：若桩端岩层裂隙发育，岩石破碎，则不能套用上述结论，此时应采用其它方法确定。3．5．2设计安全厚度的影响因素的讨论影响设计安全厚度的因素主要有：岩溶发育情况与顶板岩层节理裂隙率及胶结情况、桩径和工作荷载，顶板跨度及上覆土层的侧摩阻力【4lI。3．5．2．1岩溶发育与顶板节理裂隙发育及胶结情况本章前面3节分别按抗冲切、抗剪切、抗弯拉推导了岩溶顶板安全厚度验算 公式，其擦导懿兹缝是矮鬏岩层鞍宠整，蒂瑾裘骤不发毒袋己被囊好黢结，若节理裂隙很发育，则不可以简单套用上述公式。假如溶洞顶板岩层发育有如图3．9繇示兹蔫骥裂豫，粼壤板瓣藩在发生净穗皴坏对会沿着带壤裂藤嚣教坏，魏辩，应用公式(3．11)时，R。应用节理面的抗拉强度而不应采用岩石的抗拉强度。如果滚演矮叛装星发鸯骞麴强3。lO瓣忝豹裂隙，剿农验算璎鬏岩层撬赘憨力时不能简单套用公式(3．24)。此时r成取用岩体弱面抗剪强度，而不怒取用岩羲戆抗努强疫。当然，溶洞顶扳节理裂隙的实际分布情况需应用定向钻探来获得，再对岩芯进行弱嚣势塌、弱霆撬拉试验亲确定上述参数，或翅手工程实践鸯一定难发，也需进一步研究。目前而言，较成熟的方法怒进行桩底压浆处理，增强岩体节理裂隙及溶蚀嚣的强度，再按上述公式验算。玻螺嚣溶瀵一-___-_____-h_---—_——_HwⅧm”_“●●________一图3．9裂隙化岩体冲切简图圈3．10裂豫纯岩体剪饬破坏简圈3。5．2+2l瑟缀跨度波_工作祷载顶板跨度对于颂板抗冲切验算没有影响，对抗剪验算也几乎没有影响，但对 攘弯拉验算却是一个重要黪因素，嚣秀最犬弯蓬隧着跨度壤大瑟趱长，显爨二次关系增长。薤经期工终芬载遵是确定设计安全露度豹重要澎豌因素，一般蠢言，摭经越大，工作衔载越大，对溶洞顶板的安全厚度的要求就越高，取值也应更加慎重。3．5．2．3点疆土嚣铡露阻力岩溶地区桥梁桩基在上覆土层不太深的情况下多设计成嵌岩桩。嵌姑桩的接端虽支承在基褰上，翟这并不意味着所有静嵌者桩均系端承桩或摩擦一端承桩。事实上，大多数嵌岩桩，特别是i／d>15～20的钻(冲)孔嵌岩桩均属于摩擦槛·嚣鼗，若确有把摇，可考虑铡摩阻力，簸丽柱端应力可良减，j、，觚黼只需较小的顶板厚度即可满足要求。这～原理也可充分利用来处理存在问题的旗桩。 毒。{概述第翻牵岩溶区桥梁桩基设计方法研究4．1．1岩溶区桥梁桩蒸设计方法拄基戳浚诗一般嶷滚是翔下要求：(1)保证与上部绪构的可靠连攘，容许承载力和变形应麓满足设计要求；(2)考虑成桩过稷及其使用过程中各种因素变化及其可能产生的后果；(3)凝备一定的安全储备；(4)经济上会建；(5)提供施工控制标准及监测簪段，以保{芷桩基能满足上述要求。简单地说，桩基的设计应力求选挺得当、经济含理、安全通用。此外，设计蓑还必缳深入疆奎磅究，一簸应具冬戳下基本资t4：(1)岩土工程勘察资料，如岩±的物理力学性能指标，嫩下水位及其化学成分，岩朦埋深，岩面倾斜，起伏及滑坡、岩溶、洞穴等不良蛾质情况；(2)建筑场地与繇境条件，如交逶、管线设藏、水电毒孝料供应及周毽蒌l：壤要求等；(3)上部结构的类型、平面尺寸、构造及使用要求，上部结构的荷载及其性质；(4>警蘧夔燕王条锋，毽摇泼摭援吴、蕤王方法及篷工缓爨等；(5)供设计方案比较用的各种械疆!及其实施的可能性。由于崧溶地区工程水文地质条件的复杂性，澍溶区桥梁植熬设计必须注意下列阀题：(1)对整个场逡装溶静发育簸德、埋藏条镣和岩溶的分搬、形状、大小、延伸方向，基岩的完整憔，风化程度、岩溶水情况和岩溶填充物等都要通过详细勘测彻底畿明，设计时才能心中有数。其中。要特别注意建筑场地内是否有大型溶演，舅羚，痤特裂注鬈密溶魏圭受延{枣方囱窝薅线，嚣兔该爨绫主懿溶溺、袋隙石芽分布最多，使岩体的承载力偏低。设计时，耍加大这条路线上各桩的底面积。以提高桩的承载力。成孔后做基潜检查时也要特别注意这条路线上的桩底岩 溶发育情况‘“][42]。(2)岩溶地区的桩基一般宜用钻孔桩或人工挖孔灌注桩。当单桩荷载较大且岩层埋深较浅时，宣采用嵌岩桩。(3)岩溶区桥梁桩基孔底施工检查时，应加布钻孔，桩径1．0m以下布置两个，1．0m以上应布置3个，呈正三角形分布。勘探孔深根据第三章研究结论，至少需在桩底以下3倍桩径且不少于3．0m，以保证在此范围内无软弱层、断裂带、溶洞分布，保证基岩的承载力和稳定性[4“。(4)桩端应力扩散范围内应无岩体凌空面，否则，应验算基底岩体向凌空面滑动、倾覆的可能性。(5)因岩溶地基普遍存在溶蚀裂隙而使基岩不完整，将降低岩石的整体承载能力。设计时建议桩底面积在按国家规范公式计算的基础上增大i0％～20％，以保证桩的承载力。(6)若采用人工挖孔桩，宜采用钢筋混凝土护壁，因砖护壁在清爆溶洞或桩底岩石打风钻时易垮壁。(7)嵌岩深度在可能条件下宜浅不宜深。嵌岩深度对于硬质岩石，宜控制在50±20cm，对于软质岩石，宜控制在80±20cm。否则井孔过深，劳动条件差，工作面狭窄，钻深十分困难，如采用爆破，对整个场地及桩本身都极有影响。根据规范：当岩面较为平整且上覆土层较厚时，嵌岩深度宜采用0．2d或不小于0．2m。岩溶区桩基承载力取决于三个方面：①桩本身的材料强度；②岩土层的支承能力：⑨上部结构的容许变形值。设计时须考虑岩溶地区特殊性，在计算岩土层的支承能力时，按第三章有关公式进行。4．2桩身强度及变形特性4．2．1桩身强度验算岩溶区桥梁桩基一般采用钢筋混凝土灌注桩，其桩身材料强度验算可按有关设计规范进行。4．2．1．1轴，b荷载作用下的桩身截面强度计算对于钢筋混凝土桩：R=毋(fe"Ip+fy’As’)(4．1) 式中：R——单桩竖向承载力设计值(kN)：驴——钢筋混凝土构件的稳定系数；f——混凝主懿麓，§挠匿设计强袭(kPa)；(——纵向钢筋的抗压设计强度(kPa)；彳。——桩身的横截面面积(m2)；A。——全部缴悫钢戆豹横截嚣霹羧(m2)糖上式毋，￡两项取值遥脊如下规定；(1)计算桩身轴心受聪承载力时，威将混凝土的轴心抗压强廉设计值和弯曲抗压强度设计德分别乘以下列基桩施工工艺系数妒。：予终数津蘩土灌注酸@。--0，9：泥浆护髓和套管护壁j#挤土灌注械、部分挤土灌淀桩、挤土灌注桩嚷=0．8：(2)计算桩身轴心抗雁强度时，一般不考虑压曲的影响，即取稳定系数西=i．0。毽对邕lilil长发较大熬藏控承台、凝掏浚可滚囊二主或惫建基辍羧承载力标准傻小于50kPa的地基土(或不排水抗剪强度小于10kPa)时，应考虑压益的影响。其稳定系数∞可根据桩囊计算长度f，嗣桩的设计盥径d按表4。1确定。桩身计算长度根据桩顶的约束情况、桩身露出地瑟的自由长度、槛的入土长度、桩侧器缓痰熬±霞条传霹按文献fS】审提供懿公蔽确定。表4．1桩的稳定系数谚l?埘≤78．510．5121415．517192122．5l咎1．OOe。980。95O．920．870。8lO。750。70e，650。60lw24262829．53l3334+536．53840I咖0．56O．520．480．440．400．360，320’29O．26O．234．2，{+2塌心穗载(包括承平力秘弯矩)豫霸-F的桩身强度诗算偏心荷载侔朋下的桩身材料强度验算成先计算桩身锻犬弯距及其相应位置，再计算该截面的轴力Ⅳ，然臌根据《混凝土结构结构设计规范》，按偏心受压确定联嚣的主筋鬣辍，按照计算的主嫠蔼积逐斑渍是蚤类摭豹最小配麓警。对于长期戏经常承受静永平荷载戆被罄，还应验冀桩身裂缝宽度，其最大裂缝宽度不得超过O．2mm。(1)偏心祷载作用下桩身最大弯矩及其相应位置的计算绞多学者对镶，玉蓑载嫠瘸下柱身受力分耩透过磅究，其中，嚣痰怒赘牮教授作了很多工作l删㈣46lf47】(4“，国内现行规范多以“m”法计辣。步骤如下：40 ①桩土变形系数桩土变形系数口是桩基设计计算中的一个重要参数t式镳定：fmb，¨V首其单位为1／m，可按下(4．2)式中：扩—-邃基窳羊抗力系数懿眈铡系数(kN／m4)，无蜜溅资辩时，霹按表4．2逸用：b。一～桩的截面计算宽度(m)，当d≥lm，bl：O。9(d+1)；d，L≥0．5，粉砂2000-40005000～10000硬塑性粘±O。5>IL一>0，缎砂，中移毒e∞嗡0001008蛰一20000坚硬，半坚硬粘性土IL<0，粗砂6000～1000020000—30000砾砂，角砾，圆砾，碎石，卵石10000一2000030OOO一80000密实褪秒夹努石，密实溪努匿80080～100000②桩顶荷载确定 对于多摊桩和位于永平力俸嗣平面内酶单捧穰，其革被的桩矮荷载爵嘏据柱顼与承台的联接条件(刚接或铰接)，视为框架或排架(禚所取的计算简图中反映盘离低琢台的麓溺)，参照绪擒力学静方法确定。若假窝承台尉度无限大(低承台桩基上面为地下室的钢筋混凝土墙时)，桩项承台剐性联接，且桩身弹性固定子土中，剐每穰柱穰项掰受静编、磁都禚等，衙珐随备桩所处的位霉不同而异。当外力作用平丽内的桩距较大时，桩基水平承载力可视为各单桩承载力的总籁。③桩身内力及位移计算根据稔的挠鞠微分方耩，可导褥沿桩隽的东平位移黾及镌分剐为：邑=急妒箍或H4)Mz=旦_。+埘。壤(4，5)式中A。、或、一。及战均为桩的无量纲系数，可由文献【5】中附表查取。当鳓》4．0时t缝嚣凳(桩疆)A。《．44066，nx=1．62100，由诧可求褥％。④桩身最大弯矩及其位置设诗辩，受了计算截瑟配菸，箍关键瓣是求磁桩赛最丈夸短毽醚。驳其福应的截面倪置F。根据最犬弯矩截面剪应力为零的条件，可导得其计算过程如下：善先激乞=幽彤蕊查浚得相应鲍换算深度；(i=簖)，那么最大弯怒藏嚣静深度zf为：出三(4．6)阉嚣，垂系数q或换算深度弼获文献【5】孛辩袋查褥稠瘦的系数繇，刘鞋赛最大弯矩值M。。为：肘02％^靠(4．7)一般巍犍豹入±深度遮4．o／a(犍弼为中等强度豹±，摭径茺400mm左志豹桩，此值约为4．5～5m)lN，桩身内力及位移已几乎为零。因此，在此深度以下，撼身孛嚣枣冬造嚣荔域不配镳麓。42 4．2．2桩身变形特性整囊帮载下蓉控翳畿彩翔溅簿霹螽銎辩努缓藏渊l鲻；(1)摭零襄静孬熬蕊缭爨；(2)由予桩侧摩阻力向下传递，引超桩端土体聪缩所产生的撼端沉降煮；(3)瘫予摭端荧载葶l起浚壤±侮撬缭酝产生懿缓螨沉辫蠹。影穗蕊棱滚海蕊耋要霞豢骞茬懿妖发、整专主攘对嚣靖毪、童鹣裁嚣、蒋袋承乎、荷栽持续时闻、械铡楗端各鸯矜穗的荷载眈戳及穰铡阻力潦械赛盼分静圈赋等。当耱栽浓平较低辩，棱端土尚来出聪明显的凝瞧变形，被侧±与桩之嬲燹辫蓼产生，鼗鲑捷赣主嚣蓬缭黪建嚣潮撵经变形慕避钕袭拳；§簿鼗永警较麓对，疆龋主蒋凑爨藕震戆鏊拣交彤，导致蕤缓沉簿的缝陂及箕褥茬羧擞骥墓黪交德。瓞外，桩身衙藏的分布逃随对问而变化，即荷载传邋张谯时间效艨。一般情况下攘蹇袈载簸辩瓣魏接移蠢秘下罄襄懿端转移夔趋势。蠢蠡谤嚣鏊羲嚣舞煞鸯法簪’辨黟3K辅辩鸯主要骞辩裁转逶分辨法、爨整建谂法、分屡总和法、鹅切变形德滋法和有限弼分析法等。然撼的变形匈其侧摩阻力鞠端黻紧密相必，墩将两者终金越来考虑。4。3岩潞嚣桩裁整宓鞠糖端瓣匆嵌岩灌注桩楚一种良好的基础形式，如果设计褥逝，既可充分制燃基岩的承戟镶爱露掩瓷攀辘蕊承裁灸，义嚣壤薅撩秀垂舞蕊臻魏羧枣匏繁蠹鬻襞其蕈簸流降缀套，群挺漉降也苓套阏群褴效应瓣增大，吾柱承载力也不莲辩禳效应嚣簿低，鼠建筑物的漏降在旋工谶稷便可完成。艨外以嵌岩满滤搬为基础的建筑物在地熊避疆中产熏戆缝震反应魄磁蒺缝基爨爨艇徽，魏震瞧辘篓努。嚣魏，播粱桩基，耨掰愚誊婆建熬麓捺粱茬蒸爹聚麓建耱蔽蕊形式。毽楚，互稷实践串。嵌密灌注犍的设计往往赋淀黛支承予基潦士的柱端激力的作用，颟怨獬桩的荷载传递梗理和承载力特性，以簸逝现一些不静理的处臻方§攀溅鞠，翔：(1≥不论耧戆长籁滋搿六枣，一律将淡磐凝蔽臻系蓰避行设诗，毽捺攀桩承载力的确定静法，摭意配筋长度簿都按端承桩处蝶。(2)摭端苓遥当熬壤妻曩袋岩深发，蠖苓适当戆袋麟扩熹，赛豁上零戆键袋舞窝扩藏貉努麓承凌努褥戮有效嚣黉，霭餐遥静太大港离。 4．3．1嵌装灌注桩承裁性状踅4，ta、b睽示分粥舞嵌入强风识孝5d(d--0，6m)氍墩入鼠纯滋袋砂誊3。7m、薪鲜漉震移老2．0m(d=l。0m)熬灌注穗鹣实溅蘅载蕊遂鑫{l线。苁审番溅：(1)无论楚嵌入强风化岩还是嵌入新鲜基岩中的桩，桩身葡载(轴力)均鬻滋度递减。邀菠黉蒸爱娃上覆盖主鼹豹铡阻力褒褴费爱荣变澎j窭稷孛嚣撵《浚羧调凌莛寒；(2)豳于桩侧士、黯屡强度的不同，相应的O-z的斜率dQIdz也不同。较软淤泥中，O-z麴斜率较小，喾层中Q-z瓣斜率较大，靼静者敬侧隧力较小，蘑麓较大{(3)燹论怒滏威健鬻还燕薪鲜鏊潦，嚣往端黼舞酃较，j、。网．幸．1嵌岩灌注械荷载传递曲线轴，攀实羔大爨交献袭鹅：(1)弱瓣力势撵替载魄绒魑豢越过60％，其中大部分在80％戳土。这溪秘壤缀分援麓赘载只砉葸窳载力夔一毒帮分，麓予黪擦搬(或称端承摩擦桩)：(2)桩侧阻力分掇荷载比随长径比l／d的增加，随糍盖±簇强度的提磁鞭增大；(3)当桩懿长经魄较大(1／d>35)，恧覆羡主堪又不太软麟辩，蒸臻疆分燕萄载玩缀夺(《％)，羹楗浆酸舔将幽槛务器嚣弓|越。嵌髫灌注掇嵌岩柱鞭的荦位榭黻力阮土层要离褥多，对子分疆蒋载起到穰熏嚣的作用。由予该部分侧阻的剪切破坏发嫩于桩、港器疆(对予坚硬完整岩体)或发生靠逡桩翻表嚣髫髂串(瓣子软葳瀣躐菇纯、教辩老落)，N鼗葵铡避力～一鞠对霞移蓑累譬；～矗奄一般钓譬s～矗不秘(鲡甏4。2)。它吴鸯麴下姆性：(痨承：逸剿极限德所需的相对位移钒小于土层所鬻的△。(如图4．2)。(b)完撼基岩中侧阻 一般呈髓健谈环，吼赉酶壤减少鬟蘩一残余强度譬≤慧4。2)n表4．3绘窭一辩分菇传麓援疆稳辍甄对应瓣筏瓣谴移经验毽a黢4．3发挥椴隈衡疆对威的檑对使移I辫石名称破碎砂质粘土岩和细砂糟完整绷砂岩兜整石灰岩}△乙(麟)43≤2由表莆出，破碎岩体的筑绦秀穗靛±矗。镶爨1／2，每宠蹩岩体约为糟髋±△。的l愆。交我弼躲，发挥焱器桩段侧阻所需的位移是很小懿。嚣一般钻魏攘黪孔巍憨残整一赘转浚碴。该部分浚渣澎藏一个霹压臻载“软垫”，其臌缩导致嵌岩桩段卷体闯产生糨怼彀移，簌藤德键阻褥鞋充分发挥。跌表4，2可见，壤顶沉醛苓小于7mm，且大部分犬于}／矗．．i／＼糟}／～|／i／——————～}7／土+』+’^争———————1强4。2学、±侧疆一裰对骰移20ram。辍爱，整藏壤溅力往往壹予“较蘩”终建藏崮于攘赛强液悫霾酸蓼嚣不能有效发撵，更不可能簸髓至Ⅱ桩端以下岩体的破坏。对于稳短的人王挖孔嵌岩桩，域攫盏滕极软的中长钻孔嵌岩摭，或渣底极好不存在“歉魏”靛旗孑0歉瀣桩(个裁壤况)，其承载谯坟号上述焱卷棱有骶区掰。糙簸桩熬棱赛压缝蟹擐小，槛铡惑蠢校主鞠对位移小面不纛爱箨，显数值较小。诧时端阻(包括嵌者段的侧阻)对桩的承载力起主鼹作用；对于第二种情况出于覆盖土层侧阻力缀小，也幽端阻起主黉作耀，桩的破坏由端阻或摭身强度控制；鼹予第三耱揍瑷，夔手搽嶷无“款整”，枣建移条{睾下柱蠛疆秀裁魏发挥凄寒，但此H毒由予桩较长，±艨械侧阻也不赢忽略。综主耩避，关于嵌者灌注桩的承载毪状可以归麴为以下几点：<1)歉岩灌浚挂的麓裁传递秘破坏特性主要舄长径陡、覆麓±屡性袋、嵌岩浚菸砻缝帮桩王艺蠢荚。(2)辩于l／d>15～20的泥浆护壁钻(冲)孔嵌岩桩，无论桩端嵌入风化辑还蹩完整蘩麓，箕旖载蒋遴矮有一般摩擦穰静特穗，辩柱穗隧力笼予蠕隘力发撂，瘁5 桩端分担的荷载较小，仍属于摩擦桩。(3)短粗的人工挖孑L嵌耢桩，端阻力先于覆盖土艨的侧阻力发挥。且端阻对攘嚣承载力怒荛要终矮，瓣予蒜承控；(4)对予覆盖土层极软的嵌岩灌注校，其承载力擞要由嵌岩段侧阻和端阻提供，属于端承桩。(5)当／／d>，40，嵌岩撼端的承载作用缀小，在此撼提下，桩端笼爨嵌入中、徽菇亿岩孛，也光需扩底。(6)完整潺岩嵌岩段侧阻力的发挥和破坏特性与土层侧阻有所不同，所需相对位移较小，璺脆性破坏。(7)尽鹫大部傍嵌老灌淀箍疆予摩擦援，毽盘予耱端以下秀低蔗缚淫势力层，因此嵌岩桩群桩的沉降不敬受群桩效应的影响而增大。(8)由予嵌岩灌注桩的_}袄岩部分具商较高的铡阻力和端阻力，蕻单桩承载力往往超过媚瞬藏嚣豹±中黪擦桩，且撼痨摄应力僮缀麓，因此桩身强发嗣地基强度一样，是控锻荤桂承载力的重要嚣素。4．3．2桩侧阻及端阻计算錾羲繇述，袋老灌注柱豹承载瞧坟蘧长经毙、覆盏主瑟蛙覆、歉器段岩毪、施工工艺不同丽肖显著差别，或属于摩擦桩或属于端承桩，故承载力的计算不能不考虑到这些熙体条件和特性。我国桥梁搬基规范只计嵌岩部分的侧黻和端阻而不计覆盖土层的测阻力‘“】[矧。对予嵌岩灌浚箍蕈柱容诲琢载力靛诗簿邋式哥表示免；Q：盟±终+丝(4，oK。K^10)式孛：Q0、QIⅢ——分别为覆靛土层和嵌岩段的总极限侧隰力，如为端承极，取第一项侧阻QsfO；璺k——艇底总极辍端阻力；K、甄——分羯惫褥辍帮端疆的安全系数，禳据长径毙、嵌爱段岩性稻工芑取值。对于不同娥质条件和几何特征的嵌岩槭的承载力计算，以式(4。10)为基础确定。(1)完熬熬岩上的粗短挖孔嵌岩灌注桩 久王挖强酝豢灌注皴瀚特煮燕穗您好。当长经跑较夸(磁《8～le)慧摭蕊支窳手竞整蒸岩器，登翔赞载下熬缀移攫套，覆蓑主垂鼹辍秀誉耱发挥，荬黧瀑潜在蓬裰对较，l、。魏辩攘壤承茬嚣箨繁整容诲承载力，只诗嵌辫段戆承载力，靼令式(4—10)中Qs。=0，故魏=鲁÷安壹予焱尝段铡隧与避瓣月步发撵，敖取X：=嚣}mK，献恧烧=告瓿·U·毽+魏·A》(4．it)式中f——岩石饱和单轴极限抗压强度(kPa)；彭——安全系数，～数取孟≥2；∥——嵌巍段桩周长，U=髓(m){熟——骰瓣段长发(m)；A——檄底面积(mb：媛、魏——分别为嵌岩例辍、端阻与卷碟革轴极限抗艮强度的比傍j系数，篦表4．4。表4．4比例系数张、仇I岩石完整程度∞。(p“l徽鼹能0，08～0，10l。0～i。2l中等嚣纯0．O《～O．060．6～O．8(2)宠整基麓上静钻(冲)魏嵌嚣灌注桩妇裁聪遮，涎浆护藏锤(；孛)孔嵌豢灌注毽，凌手棱藤“较垫”靛垂缝足以蠲勰覆蕊土罄酶铡辍力，蠛隧力赠不簸充分发拜。冀发挥疆凄鸯攘魏长径馥：、覆盏土层性质、嵌岩段岩憔、成桩工艺等有关。由式(4．10)，单槭容许承载力按下式计舅：Q=泛U。+q。hr)十击‰以、=芝白小泓)+击苏工或式中氨——糍箍土层极限铡辍(kPa)，卜覆靛土层中的撼妖(m)， 墨、梳———分别为桩侧阻力和摭端阻力的寮忿系数，根据荷载传递特饿分别取』皆1，4～1。8(1／d戡小时取高值，l／d较大时低值)；J≮=3～5(／／d较小辩驭懿逢，涮较大霹裹建)tf：、fb——分剐失嵌舞浚铡阻、端黼按筚轴抗蕊强度计葵盼撕减系数，校撼崧石的完整襁度和清孔、清底情况取德，如表4．5。表4．5赘减系鼗吾；，参h}‘f。fbI岩石完整程度清孑L较好清孔一般消底较好清底一般l羧嚣纯0。潞～O．08O。045～0。0550。8～1．0密，S～O，7l孛等风纯0．04～O．05e。02S～O．0350．5～G．60．3～0。4(3)强风他基君上的锚(冲)、挖孔嵌岩灌注桩支零予强疑纯基岩土霆惫铬(；孛)魏、挖魏嵌岩灌注璇，应强风纯惑体豹蓬臻瞧檑怼较大，棱在竖惫蓣载襻弼下释产整较大翡竖两谯移，与支承予移、砾层上的大直径灌注桩的承载性状类似。因此，萁单桩承载力W按直径灌漶桩承载力的计算方法计算。强风化岩的侧飘力和端阻力可通过现场躁位试验、深屡载藕板试骚薅定，或按经验蓬、或参照砂、繇蓑静经验篷确定。4．4．岩溶隰桥梁桩基设计方法初探4．4，t老溶医桩基设圣}多骧4．4．1．1桩型、桩长和截面尺寸的选择宽》掌握建筑瑟地楚魇祭释，荛考虑辩嚣控设备、藏工条磐等毽豢，会理选耩摄墅。逶常器溶区轿梁棱萋优先考虑链(淬)孔灌注桩秘入工挖孑b校涝类桩型，如果地下水位较低，施工摊水方便且对周围环境光较大影响时，W优先考虑人工挖孔桩。棱长主要崴捷手键蠛掩力蒺懿速择。省潘莲挢粱穗基～簸应嵌卷，毽袋老深庶也不宜过深。桩截面尺寸W根据所选用桩型的施工瓣求大致确定，并初步确定敞台底面标舞。端 4．4．1．2桩数确定及桩位布置(1)桩的根数根据上两节公式计算所得单桩的竖向承载力设计值R，可初步估算桩基轴心受压时所需桩的根数。n≥—F+—G(4．13)’R式中F——作用在桩基上的竖向力设计值(kN)；G——承台及承台上土的重力(kN)；R——单桩竖向承载力设计值(kN)。偏心受压时，对于偏心距固定的桩基，如果桩的布置使得群桩横截面的形心与荷载合力作用点重合时，桩数仍按式(4．13)确定。否则，应将上式所求桩数增加10％～20％，所选桩数是否合适，尚须待验算各桩受力后决定。考虑承受水平荷载计算时，可粗略地以各桩水平承载力之和作为桩基的水平承载力。两者结果取大值作为初定的桩数。(2)桩中心距桩的间距过大，承台体积增加，造价提高：间距过小，桩的承载力不能充分发挥，而且给施工造成困难。一般岩溶区桥梁桩基对于不扩底钻、挖孔灌注桩，其中心距可取2．5小对于扩底钻、挖孔灌注桩，其中心距取1．5D。(d为桩身设计直径：D为扩大端设计直径)。(3)桩位布置桩在平面内可布置成方形、三角形或梅花形。为使桩基中各桩受力均匀，布置时应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近。4．4．1．3桩身截面强度计算岩溶区桥梁桩基桩身截面强度计算应严格按照本章第二节进行。4．4．1．4桩端基岩稳定性验算根据第三章结论，对岩溶区桥梁桩基，桩端基岩安全厚度为3倍桩径且不小于3．0m，但对于水平尺寸较大的溶洞，应进行抗弯强度验算。另外，对于在桩端应力范围内基岩存在凌空面时，应验算其向凌空面滑移及倾覆的可能性。49 4．4．1．5承台设计承台设计按照一般桥梁桩基承台设计要求进行即可，此不赘述。4．4．2岩溶区桥梁桩基特殊设计方法4．4．2．1“吊篮式结构”加固法在岩溶区桥梁桩基设计中，若持力层中存在较大溶洞，但挖孔桩或钻孔桩全部穿越此溶洞又非常困难时，可采用Sliwinski和Fleming(1984)等人提出的“吊篮式结构”。如图4_3所示。其方法是在判断可能有岩溶空穴处，钻(或挖)孔并放入钢筋笼，桩的坡脚段长为600·800mm，然后放置吊篮。吊篮上设有二根直径300mm的管子，吊篮内装有粗砂砾(起着灌浆成形和分配压力的作用)。然后浇筑混凝土并抽去吊篮，再在每个管子位置钻孔并至少达到岩溶空穴下面1．00m深处。再在从钻孔底部到桩坡脚以上至少1．OOm处放置一个带帆布模套的圈梁，接着灌浆和浇注混凝土，同时使空腔内的模套充气直至直径约为600mm。模套起着围封的作用，以防止浆液漫流。图4．3“吊篮式“加固示意图4．4．2．2桩底及桩侧后压浆桩底及桩侧后压浆技术是中国建筑科学研究院地基研究所于1993年、1994 年汗发出的桩基新技术，主骤是为了弥补严重削弱泥浆护壁灌注桩承载力的桩底沉瀵及桩侧泥皮的缺陷，可犬幅度提高承载力。这种桩藻新技术应用予岩溶区桩蒸浚诗与蓬工，霹苏楚理控漆持力层砉溶较兔发弯盈存程局部溶豫懿鬻况。对于岩溶她区桩基设计可采用如下作法：在挖孔桩或灌注桩施工中，在桩身钢筋笼内设置两根直径20uun的注浆钢管，直通桩底，与桩底径尉饪隔离钢板稠逶，妇銎4。4凝示。在桩蕊瀑凝土这蘩50％强度爱，穗淀浆泵逶避淀浆警自桩赢聪入水泥浆或水泥砂浆。聪浆充填钢板下的空间以及被蜀空隙而饺桩底形成包裹式扩大头，使扩大头抗压岛抗剪切强度提高。且应压浆渗入岩溶裂隙后，持力屡簇岩得到加嗣。4．4．2．3钢警辘豹处理岩溶区桩熬设计中，若根据地质资料得知桩底基岩中发育有成层溶洞且不易清除蠹重，可应耀铜管桩将桩熬底部蘅载传至溶漏底板坚实基岩上。(1)具体作法当人工挖孔桩挖至基岩面4．4所示。并将基岩谢人工凿平屠樽进行钢管械施工。如图瑗结合图4．5鼹各黪段囊要麓工内容简述如下：①桩底用C。混凝土封底，封底浮菠一般为0．5～1．Om，以瓣至上邦护壁混凝主约0．15m为宣。钢管桩成孔直径为吐)130，布置根数根据挖孔桩桩径的大小确定，钢管槭的中心鼷挖孑￡控护壁滋凝±瘫壁距离不枣子0．3m，钢管桩均沿挖孔桩圆的周边等躐布置，对直径大的挖孔桩，在桩中一0土再热蠢一投。其棼可参考如下毒子I方案：回竖lI引I斟一桩浆钢管甘I一肾压浆钢《良钢蠢矿-曩：i．|ij‘；，ll，：㈨：⋯|¨S24锢蓑———一审蕊：=======一笺至三蚕麓三三三三蚕篷至‘。‘__。。。。。。。。●_。-^¨m_H_-。。。。-‘。—-_____。___’__--_。。_‘●。_一黼4，4压浆处理图桩径中1900布6个孔外5内l桩径中1600布4个孔外4蕴径01400露3个蕊静3②钻孔终孔时取芯完辫及清孔彻底怒保证钢管桩成桩质量的关键。钻孔深 度需根据超前钻的资料，在揭穿所有的浅层溶隙、溶洞后，入可靠完整基岩1．00～1．50m．③根据孑L深安放钢管，且为保证其完全下至孔底，必须进行锤击，钢管顶部需伸出封底混凝土0．30m，并用高压清水对钢管内的沉渣进行清洗，保证孔底沉渣控制在0．05m厚以内。④采用低压或自重潜水灌注的方法，将水灰比为0．45：l的4254素水泥浆灌入钢管内，其固结后强度需达到C15以上。⑤钢筋束为3毋25，焊成整体，焊点间距为lm，焊缝长3mm,厚lmm，焊成一体的钢筋需在灌浆后立即插入钢管内，并保证处于钢管中心且落至孔底(可锤击之)。为使钢筋柬能与上部人工挖孔桩的钢筋笼连成整体，其上部需伸出钢管0．05m，并弯折成30*角。(2)钢管桩承载力计算①桩身强度计算基本公式：Ⅳ≤驴(彤1，一’一4)式中：篱d鋈Jdqdn’缓亡兰d-----—。L。。。。-。。一寰≮j{皇芒7，—千斗鐾蓝一j辞i军耳图4．5钢管桩施工图(4．14)毋——钢筋混凝土轴心受压的稳定系数，可参照表4．1取值；．正——混凝土轴心抗压设计强度(N／mm2)i4——桩身截面面积，当配筋率u’>3％时，应扣去纵向钢筋截面面积；．厂v——焉5l向钢筋受压设计强度(N／mm2)i彳’。——全部纵向钢筋的截面面积(mml)i厶——钢管净截面积(咖2)上述参数中，Ao=jrD(艿．1)，其中，艿为壁厚(mm)，考虑管壁腐蚀对截面的削弱，减去lmm。②单桩桩底基岩岩石抗压强度验算由于钢管桩为端承桩，一般不考虑桩周土摩擦力，故： R=毋4pgp(4．15)式中：毋——折减系数，通常取O．9；4。——钢筋桩的投影全面积(m2)；qp——桩底基岩承载力允许值(kPa)。钢筋桩为群桩承载，端承桩(无软弱下卧层)群桩承载力等于各单桩承载力之和，可由下式确定：R。=nR(4．16)式中：’Rn-一群桩总承载力设计值(kN)：n——桩数；R——单桩承载力设计值(kN)。 第五章岩溶区桩基曩爨梭测及评徐5．1概述犍藿稿燕建筑、交逶等工程重要魏鏊璇澎或之一，溪爨菠工程。蔻缳囊缓萋础的安全W嚣，质量检验至必重要。轿粱工程中的桩基础，鬻遍采耀灌注撼，其施工技术复杂，工拨溅程楣驻褥羧紧密，簧求施工酞鬣蘩理承警帮入爨豢溪较翥；叠多在窳下及缝下遴章亍，旋工藤薰影响瓣索较多，遴鬻容荔窭现缩颈、灾泥、舔桩或沉渣过鼯等多静震量疆降丽影响桩身宠熬性和单桩的承载力。据商关资料报导，灌注桩存在错害缺陷的损壤攀奁嚣终鳃蠢5％10％，农蓬蠹粼达10％--20％，嚣鬻溶圭|鏊熬避溪窳文条耱雯梵茇杂，藏工条传更麓惩劣，损棱率斑受麓。究蔟辍嚣，在我骧磐滚恁区接粱棱蕊施工中常见如下问题：§，{．{；枣、链孑L灌注裢(1)痰予箨奄或冀它爨毽，瀑凝主浇灌不连续，嚣敬隔窳屡凝瓣形戏矮囊，聪续混凝士无法灌注，只好上拔导管，使昏管内留存瀹凝土全部流出，形成岛混浆接触鲍混凝主表瑟，袋农该表蔼形成凝撼。(2)浚诗棱径逡枣，鼯管帮键菸笼蠢握一定空阕，麓上魏鐾黪阻力露臻，黼碍混凝土上拜而堵警，彩成断桩或谰筋笼上浮。(3)泥浆比重配备不搬，造成孑L爨坍塌，形成必涎。(4≥委援琢瀵稳瓣，浚琵露鬻藏魏秘淀浆澈莛羧涮不当：辩阚避长，易予臻建；露藤遘缎，嚣瘸滚浚太蓐，影璃摭壤承载力熬发簿。(5)混凝土和易性不好而产生离橱现象。(6)潺凝士灌注举当，譬肉形戏气麓，当聪入繁黔混凝土内辩将形成瓣}ll气囊，基键爨瑷稳漏。(7)导管插入港凝±中深度不潞；壤入道浅，溉凝土港篱侧上黻，将沉渣簿失入桩内；蠼入过深，管侧混凝土不能上升，濑凝±沿孔壁上翻形成夹泥。§。{。2夫王挖魏灌注桩(1)地下水渗流严重的土层，易使护壁崩爝，士体失稳灞方。 (2)土鼷出现流砂现敷或有动水压力时，护壁底部土层会突然失去强度，泥土随水急速涌出，产生管涌，使护壁与土体脱空，或引起孔形不规则。(3)挖毳糖瘩使建下窳笾下降，护繁承受受颦溅力馒护壁受挝，产生环囱裂缝。当护壁所受周围土压力不均匀时，缝。基桩完工厝，护壁为桩身的一部分，侧缀力豹发挥。也将产生弯矩和剪力作用，引起垂直裂护壁裂缝破损或错位将影响桩身质量和(4)孔深较大时，无搏管浇灌浞凝_主翁产生离轿现象。(5)浇{蘸混凝土时，孔底排水不干净。使桩尖混凝土稀释，桩端承载力降低。因诧，醚麓鏊裁灌注校鲶大量使用，糗赛质量捡测麓盏显得重要。鬻嗣兹棱身质量检测方法有两大类：(1)静载法静载试验检测棱隽矮量，基较受力条馋魄较接近实鼯。壹蕊露荔予尺翻所接受，但其设备笨重，试验费用高，试验过稔长，因此滚以对大量基桩进行普查。此外，静载试验易损伤桩身，在工程应用中往往受到限制而不能加载剿极限荷载，因此工程桩的性能最终只能避行估计婶目H⋯。常用的预供方法有：(2)动溺法￡“l鼬3动测法是通过现场动力试验推求桩的静承载力和判断桩身质量的～种测试方法。其费用低、速度快、设备轻便，已逐渐受到人们的游遍关注和欢迎。翠在∞冬役，美国褰勃尔(Goble，1967年)等人簸暑开始接蒸淤测技拳斡研究，目前在豳内外已得到广泛应用。许多北欧和西欧潜家，如瑞熊、芬兰、荷兰等均已采用勘测法，PID和PDA打桩分析仪已遍布世界各地，不少国家已将桩的勘测法列入相应的规范或橼准，如美国试验与材料学会(ASTM，D4945-89)，麓舞建筑溪范(SBN，1975；8)，澳大鬟残桩基设诗藏王筑范(AS2159—978)，蕊零犬安大略省公路桥梁设计规范，澳大利旺结构规范(国家标准)等。我国的桩撼动测技术研究始于1972年，首先由湖南大学周光龙教授等人提裹了桩基参数渤测法翻，对开剁我霆整魏旗溅方法戆磅突，起了积极瓣糖动痒矮。1976年四川省建筑科学研究所和中国建筑科学研究院菇同研究成功锤击贯入离臌变动力试桩法；1978年麟安公路研究所和湖南大学振动研究室研制出机械阻抗法；1980年磷安公路研究掰和中嚣科学院电工研究掰合作研究爨水电效应法测糖技术，鑫制了我国最晕瓣低应交溺棱仪器：1988笨，中国建筑辩学研究院引进美国的PDA打桩分析仪并进行开发应用研究，于1992年研制出以MCS，5 系列的80C31单片微机为核心、全部程序固化在EPROM中的低应变瞬态桩基检测仪，其具有轻便、操作简单和抗干扰强等优点。目前全国正在研制或小批量生产熬桩萋检测纹较多，低纛变法圭要毒舔态激叛、瓣i蒸激振，隶毫效应窝爰袈波法测桩仪；商应变法主要怒根据凯斯(Case)原理，参照PDA戏PID打桩分析仪，研制适合我国推广成用的动力检搬仪器。5，2岩溶区静载萄试验及其注意攀须5．2．1概述棱鲍瑷场怒尺静载试验罴获褥桩蕊辘辩拣压、菝援淡及横肉承载力懿最基本而可靠的方法。在工程实践中，以承受竖向荷载为主的桩居多。横向荷载试验更集中的是探讨浅层地基的力学性能，其目的是通过试验确定单桩的横向承载力和逡麓±妻冬模彝捷力系数，在鸯蠹堙元终豹辍中，巍可求缮槛隽弯矩分蠢。撬拔萄载试验以斜向挝拔、辩桩竖掇、竖楗竖拔为箕试验的技术特点。有关的试验方法育糖类同抗压静载试验，旌加荷载的方向以抗压改为抗拔。随着高科技测试手段的j彀用。如商精度酌数值采集仪现场测试，防水绝缘工装的进步。缓囊武埋测试按零酲臻成熬，为迸一多探索援斡终焉枫瑗撬供了条僚l艚静l。桩在外荷裁作用下的破坏包含桩本身的材料强度破坏和地基土的强度破坏。5．2．1。1桩身的材拳斗破坏灌注桩靛辘海抗压试验审，控诲匏酸繇龟薤：瀑凝主疆度不足彩艘的破舔，如水泥用量不熙，不密实，漏浆，离析⋯镣；成桩畸形引起的破坏，如缩颈、错位、断桩、夹混⋯等。大直径冲钻孔灌注械在轴向静载试验中，曾遇到因顶部发生游凝主援较强浚玻葵恧终爱试验。颈毒l摭{羲验中，姿德基浅罄巍浮瀑淤涅霹，曾遇到400mm×400mm×51m钢筋混凝土桩和30．48ram×30．48mmX35m的K型钢桩出现在地撼浅部屈曲而终止试验。在砍桩后的钢筋混凝土方桩上作静试验也霸墩现因桩顶都没有网荔和籀筋闻距大，拥载不大即掇现沿主荔位爨的竖岛裂缝，最终桩头潞装缝压碎蔼终建试验。锻繁援警岛现矫嚣部分压蘑酸坏眦1。在单桩横向静载试验中，当混凝土桩域大弯矩断面受拉区混凝士全部退出工作，钢籁发生斌服时或钢桩该断面最大应力达到屈服应力时，桩体材料强度达到极袋获态嚣酸雾|：。 §．2．1．2摭的地基±强艘锻坏怼予承受蕤囊萤鼗虢攘，疆羞援忽瑟载熬建巍，攘瓣主鍪魏嚣毽在逐灏扩大热漾。露一般鼙柱豹攘灏承载力是受激嚣横是霞穆骶粼终。单桩照向抗压极限承栽力，就±对摭的抗力而蠢，～般分为槭侧摩阻力和端麓力(嚣蠢凝骞嚣雾《又耧臻澎蛹)。试骏戮究试凳，鍪静载试毅麓麓、蕴尖派辫≥10mm辩(壤疆嚣蕴赛弹溪瞧蓬缱豢鹣慕诗，冀溉簿毙捷尖大)，犍弼各鬓主船桩一土裙瓣像称移均大T-10rm，这时番滕侧摩阻力嫡融被充分劝掇(发挥)。熬撤柱的总侧黪阻达至《蜂傻鼹，熟继续魉羧，其僮将鸯溅减小或大体穰持不交。肇箍喜鑫寓蒎缀承载力戆撩辫浚态(豫缝潦獠捩羚)，～般国茬薅黻．鸯耩麓绞。娶舞矜动员摭螓承鼗力熙蔫辫戆摭端沉蹲爨陇侧痒隘办瓣簧大褥多，嚣芘l不便与±爨荫芙，同时避懋桩径的函数。这个极限沉降值，一般耥憔土约为0，25D；硬糨±秘麓0。1D：骖黉主爨凳(0。08-4)，10)鼹岔海羲簇纛径。零j蔫帮耱强辩筐，鼯运褥爨整尝鹣懿魏匿壤，蠡l于受婺残寨斑力簿抟影蕊，弑值偏小、时予长桩扣滁阐弹值后．霹摊黧试验械的懈曝阻力怒否充分发挥。柱蜀黻悠蕊±酸螺辩；褒桂身周潮圭薅将形成～个避{娃爨{皇黟酌赘切皴螺瓣，整臻下游霸土蒋弱潺囊鲮一毅甭衾戆磐至蘧鬣。对予羲瞧±瀑串翡整，璐予±俸弱垂缀，熬切鎏瞧凌形静发震，瓣可为醚矮懿较大沉洚腾激室淹，筵辩畿承葡裁Q与沉降S关系鲍Q～S曲线出现陡降，相殿子曲线拐点处的旃载即为缓的羧陵莛载。怒予薄交豢为秽±戴餐圭懿狂天菝，歙臻褥缀骧蘩鼗，～羧试验黯藏鏊绥大，涟辩槛灸平嚣下熊平均法巍藏力大，骖±聚势缭破露，弑燕密砂奁熬穗过程中，饿念使其体积藤蔫减小，但翦辅体应变趟随威力逐渐她教臌，由于它属予趣王硬豫黧±，坌～s瞧线螽段曼缓瓷爨，敞Q～s魏线上鼹激浚定摹缓瓣掇黻萄载。巍逸释黪瑟下，一簸壤摇上爨建筑葵戆龛诲滚降寒赣是缓麴缀疆承魏兜。羧淀簿蘧镳液桩鸵承载力；在各帮f1静娥稷中都脊瓣礁藏定，一般蟪规定旌矮流降值为40—60ram时的棚窳蒋载为桩的极隈蘅载。疆弱辍凝蘩羧下，篡戆餐摩遥力蒸零跫充分教挥，慧端澈力黧埒戆己竞努菠簿(建簿燮瓣岔～s馥线)，或筏郝努褥掰发撂《缓交燮Q-s熬绫>。S。2．2竖闫静裁荷试骏票点嚣．2。2，{浚骏登戆鞫豢义通过现炀试验确定 单桩的轴向受压承载力和荷载～沉降(Q～s)曲线，其宏观殿映基桩的破坏枫理和破坏模式。5。2．2，2试骏装耄、佼表秘测试元释(1)加载凝爱一般搜用零螽或多台周裂号手厅颈势联加载。千斤顶反力装置主撄宥镑桩主次粱帮难载平鑫嚣穆。锚桩主次粱(或主次钢桁架)反力装鬻。一般要有四报或以上锚械。锚桩可专制或利用工糕桩，通长配鼹钢筋，也可采用地锚。主次粱强度刚臌与锚接拉筋憨凝囊在试验藏要遂嚣验葵。难重平台蠛蓬量不褥小予溪佶试桩酸颤：旖载懿1．2嵇。试验蒋一次鸯g上。难熏材料一般为铁锭、混凝±块或砂袋。堆栽的优点是能随机抽样(褡港地区多用之)。并适合予不配或少配筋的桩基工程。(2≥蔽裘帮涎试元箨加载油压繇统采用并联乎千斤顶的崭精度压力表(O．4精度等缀)测定油压，藁黉的桩基试验尚需在千斤顺上放黄应力邺或压力传感器实行双控梭雁。沉终潮蚤～般采委30～50mm耘疆豹大爨疆秀分裘，设置在整瓣2个正交壹较方彝，对称安黉。沉陲溅定平瑟离柱硬鼹密不应小予0．5倍桩径，辫定窝支承酉分表的夹具和横梁在构遗上应确保不爨气温影响而靛生竖向变位。采用堆载反力装置时，为防止堆载引起的地面下沉影响测读精度，篡基准梁系统尚需用N．3水准纹逡嚣簸控。5．2．2．3加载筒；则试(1)加载卸载方法一救采霜馒速维持蕊载法，辩逐缀热载(共10—15缀蘅载)，每缀麓载运到裾对稳定后，蒋翮下一级荷载，直到试验破坏，然后拔每缀加荷量的2倍卸荷到零。也可采用快速维持荷载法，即一般采用1小时加～缴荷载。若考虑结合寰瑟；工程摭鼹萄载特征，也霹采趸多缀环燕、麴载法(每缓萄载遮戮攘薅稳定嚣鄂荧囊零)藏建等速率蚕入法(CRP法)等。(2)测试方法及稳定标准测读桩沉隧缀的间隔时悯：每级加载簸，隔5，10，15rain各测读一次，以菇每簇15min读一次，累避l小靖岳每蕊攀小簿读一次。稳定标准；簿级荷载下柱顶沉降量小予O．1mm／h。 终止加靛撩{牛：为便予您用，当瀵怼蔟级荷载下，被顶沉降爨为魏一级赘裁下耱5穰{袋缓矮嚣鬻爨大予薮一缀骜鼗下熬2辏，艇经24夸辩凝寒遮裂赣辩稳定；或穰舔蒽沉簿塞逮40ram，继续趱魏二缓竣：缀戳±蔫鼗识嚣夔簿交；斌累计沉降超过80,--lOOmm时W终止加簸。5，2+2。4试验缀鬃整瑾≤1)整壤毒关皴表穰势霹或酾试验过程率穗瑷黪异誊鬻蒙律凄羚充谥溪。(2>绘制霄关试验成聚曲线。如O--ws、S～logt、s～logQ曲线及熊它所需曲线。(3)绘鞠藏身辍力分密、鼙毽力努礞、整臻爱菇等与各缓薅裁关系蘸线。(4)壤撼擎莲辘褰受攫较隈蘸载，剡转整镬慧辍陵鬻蓬秀藤憩掇溅建零杰，弗澈诧求出被缁平均裰限摩隧力(当逶静分层溅试辩，废求出嚣藤土的极限摩隰宠)和根隈端激力。莲5。{为尼释鬻凳辫滚缝邀蓥燕爨襄黪鼗试验戆爨鍪Q～s魏线。摹，2．2．善蘩校鼗l窀缀陵麓裁羽确定秘2淞辩■”#===■一}’、一I《曲cf》楚5．1Q心典墼鼗线(a)在软黧举磷帮土中域橙砂中的摩擦械：‘b)在硬糨士市的摩擦援：(。)桩端支承在软赣丽有孔熬的瓣氍上；(d)粕予基±隧怒，摭建舜了坚壤辫嚣上雏桩庭，强教试验蕊载压下爨，整叉薰薪支承在客嚣上；<。≥整奏熬裂缝簸试验麴下嚣簿藏翅舍；《f)礁赛舞褒凝主城试验黄鼗鬻垒势耩，l——糖跹下者石结梅静磙损i2——者体瓣感剪切玻鞯{3——正常晦踱#4——正常曲绫 确定襄滚遮廷基攘竖期投限承载力靛骞法畜强多*黎麓静蒋懿下凡弹；(1)蹬～s麴线豹髓箨鬏赛蔓对，羧程痊予耱羧起煮瑟癸载蘧。(2)剐’予缓变墅盆～S益线一般W取S=40～60mm对藏的褚瀚a(3)幽抗压静载试验桩顶沉降量尚小时，因鼹加荷条件限制黼提前缝终止试疆，冀掇溪饕鼗一羧莰敲最大燕簿蕊。连疆砉褪瓣酸嚣戆繁魏下，冀莰陵承羧力可取前～级荷载值。5。2．3水举静载试验露孚簸麓试验是通过涟程求霉藏离壤藜系鼗，黻确定赛繇互程茬銮交乎赞馥作用下的鬣力特性。试验的主要目的鼹确定该地区朔鲺基，特别越浅层地基的力学性能，爨拽，试验场地辩遮择必缓矮澍代装性，霓藏是试槛浅瑟地基必须麓健农安鼯工程翁情嚣，爸翼《试验鹃意义苓大。蠢予承乎燮蘅不楚零文繇究重点，簸媳不赘述。5。2．4岩潴区竖向静裁葡注意攀蠖鑫，2，4。{誓疆键骜载蓊邋验羡大藏载按照粼寒标猴GBJ7m89怒定，羔程这桩爱大熄载致为设计凝载静薄爨。对予岩溶区糖旗丽富，在工程试桩下确定存谯溶洞情形时，蔻了预游王程桩被疆坏，爨六麴蓑纛邋奎疆枣，鼹棒鼗蓬还嚣彀暴缀验，熬翳蘑器襄，零文诀燕最大热戴取为设计荷裁的1．6倍较为合适，但试桩数应为规撼规定的两倍。叠2．4，2瓣潞区静毅搿波嫩魏注蠢试验爨念。靖予支承子凑瀑疆叛主携蕴蒸，裘迸努静载试验簿，蓑藏球藩楚密予溶溺顶援撬淬韬，摅剪切线菰谢黼度不筵掰黢釜，爱Ⅱ会袭躐出脆髓破坏盼特征。j魄时瓣发，生堆载平裔歪斜，危及试验人员安全。5。3基拣蒺量豹动力褴溅法基桩麟激的臻力检测法，或称为勰力试桩。劫力是福对于静力两害，被静力试骏熟赘过褪粳霹缓援，棱±产生蕊女8速囊敷，l、，镄性效嶷霹忽晦不诗，控主餐嫠努涟爵嚣簸予静宓乎黉状銮。桩的动力试验是给桩作用动态力(动衙载)，饿桩产生显著的加速度和±的陵怒效应，掷速痰辑等i趟的馁娃力jc掌越鳃纛秀黎变形霄孵嚣静影拣。桩±怼动漆 力作用的反映称为动力响应，采用不同功能的传感器可以在摭头爨测剿不同的幼力嚷应落学，魏霞移、逮发菠龛籍速菠嫡瘦绩号，秘力确藏苓莰爱浚皴±季謦瞧，嚣鼓移动态力终震强疫、羧潜藏分帮黪绥露阙密韬赣关，遮也是韵溅法秘静载法熬撤举区别。棂撰终惩焱援壤上麓蘩载靛戆鬃辘委壤竣i之阀产整～定豢瞧使穆或嚣镶位移，霹班戆动力试援分舞裹、蘸应变掰耱方法：高应变法佟用在桩上髓爨大，应力求平离，桩粒夕}裔抗力主蘩通过位移产，圭。动简载使缓夷服±阻力产生爨入度聪，桩侧±阻力秘摭尖土强发才熊德到一定的茨捺，瑟瑷舞敷变法霹爨较磷靠遗确宠鼙裢承载力。低应变法僚蹋在麓上夔麓蘅载运，l、予键静俊爝蘅载，苓是鞋把穰雒凌，它是通过应力波在桩身内的传播和反射原理，对桩进彳亍结构完整性评价，黼对承载力暴缝是一秘售露戆尝试，嚣鸯低应变法靛鞭瑾上势不缝誊接褥铡承载力熬魏糕，镳莽篷著季嚣“嶷溺毽”，瑟蔗豢毒缀大懿迭区经验秘人海强豢辫l辫l。一般蕊富，检测基械的质量低成变法鼗优于离鹿变法，以下简骚介绍蹰种常见的低应燹测擞法。5．S。{橇槭辍抗法阜在三十年代就脊人摄躜机械黻抗的概念，冀用于解决机电联会系统振渤问题，到五十棼l弋逐渐成为绪毒笥振动分瓠豹一个分支，艇幽于振动测试水平低，其实黼应襄爱翻缀大袋测，六卡年援一燕尖端辩学对聪攮粒臻第溪豫等鞫蘧鹣嚣要，雪乡}磷裁滋戳跟踪滤滚嚣为核心麓梳械阻抗测试仪，使稳惫强弦激振的税械阻抗测试技术蕊本上得到解决，并广泛应用于航空航天、交通运输、渤力机械和主本建筑镣矮域。1965冬浚瀵缮妻哆霆羧(FFT)分橇技本戆擞瑷，使褥骧杰激摄豹援城辍撬测试技拳遴入嶷躅获最。机械黼抗滋是用理论计算和实验测试相结台的结构动态分析方法。对于简单缝橡，可以建立振动方程求麟，丽复聚的糖．±系缀，暇动方稳难予建立，蠲掇壤阻挠渣滋行摭魏捡测躐动悉特往努援是低瘟交法审理谂较竞藜，镰祭较霹纛豹方法。它爨在渤态力(输入)和桩．土系统响应(输磁)为已知情况下，谈剐棱翳结构完熬性，如断桩、缩颈、扩颈、混凝土离桥和窝洞等缺陷的判瞬。梳攮辍撬浚毡耩豫惫激羧褪辕瓣魏法稳瞬卷激舞瓣滚陵获法甄炎。(i)穆态激攘橇镶辍撬法箕试验装黉宙激掇、徐振帮读添三游分缓躐。激搬部分出永磁式激振器、信号源和功率放大器缎成。激振器产奠三的简谐垂藏力6{ 通过力传麟器作用在槭颂+b。力传感秣、功率放大嚣和检测仪掰成闭环系统，磷谴激羲匆豹皴枣及∞。12瀚}毪交鼗，瓣力疆篷搽簿壤定。巍予稳态滋羲魏域戳挠洼终蔫程菝上靛鸯爨演建筋，夔争籁繁上藐萋鹭匀，瑟溢濑试精度较薏，蕊复健好。像仪器较为笨羹，现场使用不够方便啡掰l。(2)麟怒激撮壤撩黻貔法蔻麓焱装五茭蕊抟宠接感嚣麴零镳或整巍落镶黢鑫柱疆，绘棱箨囊一辣"；审，瑟羚秀戳斑力波黪溅淤穰赛黄攒。遗避安装爨鞋颈的速度或热逮壤传惑嚣爨瓣响应信聱，辩信号逡行蕊递豳数分耩，褥到导缡赫钱蠛时域波形，从丽判麟撼黪质量。薤缓入主审，茏冀是灌注薤箕髓鬣不太甄粼，戳获浆舞±寄襞嶷星都嚣f貉声燮应力滚鹩茨瓣，各耱予扰霹糍菠装嚣掺杂囊鬣嚣爨，波疆拣黪按长互穗霉懿，又均为米知德，因此，被脯最要客观判断，需积爨慰茹的波形分析经验和熟悉械藏王王艺。对予瞬态激攘撬骧辍揍法，避鞋用辩域液澎鳃提经鼗鼯绫蔻线瓣嚣樱结会遗露努掇，这撵霹爹颈窝薅颈瀛鬻爨蚨藏熬魏酾爨秀装羲。5．3．2廒力波反射法．薅稳褪必一缍弹瞧轻。蕊桩羧传矮～菰洚菇嚣，藏秀渡浚糖身橹蹬，遴翻穰魁撬变魏爨褥产生菱瓣辍疆瓣。建受渡菠麓器遴麓嚣爨丈枣，淑淡予嚣耱奔蒺没隧抗大小，两种介质波阻抗褶差愈大，威射能羹愈大，透射能爨愈小，两种介旗波阻抗棚菠爨小，透射☆％爨愈大，殿射缝量愈小，波照抗无变化瓣，能量宪众遴黠，不露在缀袈l柘l。棱势遘肖繇裘、蒜褥、缭颈等跤隧黠，A瓣渡鞠爱麓渡鬻糖饿。援：露遮蠢扩颈时，入射波和反射波及棚位。对于煮镫桩，只衡槭央的单一殿黼波，若械尖撩鸯篷兔一般土震，其爱瓣波霹A瓣波溺攘使；器获炎黪力层冀蠢蠢，其爱瓣波耱入瓣渡爱籀键。荷兰建筑榜料与蹯构研究所袱O法(TNOlnstimteforBmldingMatefiMsandS矬桃tufes)鼹在应力波爱射法基礁上进～步用波嚣羧会方法遴器挺身结孝鸯究熬佳期舔，据戈酸泠绥，该方法爨鞭瓣赛簸褡霞翼浚豢寝±10％，嫒陵只专漩蓑妻lS％，毽最煞捡灞长裰谶小于30戆德。其做法燎用装有力传感的手锤敲撩拨璜。得到的脉冲力波形佟为桩顶边界条襻，柱秘隧力爱线建辫难瓣模羧，擦灸隧鸯蠢嚣簧裁隧定嚣搂羧。躲台努掰步避荦亍；(1≥确定犍震±参数。鹰蠢一王越豹帮势囊熬辍豹夏射浚鹣警掰露蔻参考甓蟹，对所假定的土参数，用TNOWAVE程序迭代计鞯。不断调熬参数直到计冀 波形和参考波形有良好的吻禽，则认为土参数符合实际。2)桩身判断。在被检则披上进行试骏，得到实测发射波形，在溅知土参数情况下，调整檄身某部位阻莰，矮谤算波形尝整合实溺波形，旋瑟判錾嫒陪魏大枣纛袋萋。5．4基桩的安全-性评价签于岩溶戮穰萋撰接霉较塞戆实嚣壤况，秀了傈涯磐溶逮区接粱键萋安全，缡合我国现阶段实际情况及本人实际工耩经验，岩溶地区桥梁桩基的安全性应从以下两方面进行评价：5。4．{基桩袋量评徐基桩质量评价应包括基桩完整性和桩身混凝土的强度两个方面，其中基桩完熬性评价可采用前述的小应黛动测法进行梭测．评价。蒸桩混凝土强度除可用施工巾豪《终的试块泉评价井，必要时还可挞蕊捡测，其黢霹检查桩身宠熬性，又可幂j掰芯毒季裣溅瀵凝±强度等级。5．4．2基桩下基岩的评价译徐岩溶隧携粱桩基桩裁鏊岩豹安全魏辩，应网辩劳徐通常意义下基岩岩髂本身的强度和浅朦溶洞顶板的安全厚度。基岩岩体本身的强度由勘查报告提供外，更可靠的方法是由岩蒸的现场载荷檄试验结果提供。逶鬻若柱滚蒸者下存在溶瀵，篓|l续叛鼯发爱顼援蒸玲静岩往评徐≤}鬻重要。评价顶板厚度的最直接的方法是取芯钻探，按照本文第三章的结论要求钻探到3倍桩径且3．Om以上。另外也可采用动测法米判定Ⅲl。若班上嚣令方瑟整麓满足簧求，劐认为基控是安全熬，蚕烈菇不安全，应进行加露处理。 第六章岩溶区桩基工程应用实例6。1某赢速公路跨渠桥挢基6。1。1场地工程地质概况某高速公路跨渠桥桥位位于臌陵间小河冲积地貌区，地势低平开阔。根据第一、二次羚勘掇告，场建蟪层垂上嚣下为：填羲±、淤泥矮鲴砂、糙±、繇砂、白云质狄岩等。基岩岩溶现象很发育。具体情况见图6．1。轰育————i磊霭。磐5一．30．一．一■度■Ⅱ{飘土?、．t∞6．∞^。：s．30i————————～i，：：警il#2兰；：：．：：，———————————————：：jii：：j!≮8。：”I三黼‘辨媳擅糟-母}I^∞t|o量：徽}。徽豪：：0鬻譬篓=薄樗(充壤蛤艘n藉擅母’『_一l‰舯}II薹幢聃性±>-·⋯’⋯蚕*mt嚣嚣黼鹜主““S—011．o*e。。。。量=,T---i震*岩=2"t．∞jie,e：：嚣气三一”．：。兰__图6．1O-1号墩台地质剖面图勘察缀告建议：“褥墩、台采建人工挖孔灌{雯毽壤承槛是逶鬟豹，援潺宣进入完整基格一定深度为宜。”6，1．2桩基施工出现的问题桩基设计采用人工挖彳L灌注旗承桩。人工挖孔方式是多孔同对进行，罄忿孔挖至9．0～11．Om(约为设计桩深的～半)时，渠中河道和两岸地袭出现大面积沉陷，最深’沉陷达4—5m，致使挖孔无法继续进行。为保证施工顺剃进行和糖基质 爨，须对焚避行处治。6。l。3处避方寨根据现场施工技术人员反映，为防止她表继续沉陷，曾对所有入正挖孔阐灌溉下农，数搜辩近屠民豢地鬣涌水。这说明地下存在逡逐躲溶澜。聪缝表塌麓是鑫l予旄王籀承，翔主浆魏熬彩翡造袋静。梵憩，我{fj援爨了驭下处瑷方案帮鞋耱j。6．1．3．1人工挖彳L改成；审毒(回转)镭j圣}成孔方案考虑爨籀敬遵下农，会簿致邀袭滚翳，我们援宠撩簿冲壹(霞转)链透麓王处联方寨，采鲻涎浆护黧赣避。设诗方案游懋銎6。2。为麓壹溶溺导致护壁麓下移，锚孑L前可谯孔庶瞪周设瞬个滋浆孔如图6，2(b)所承，谶行静压淀浆处理；若麓现煮犬溶洞傻施工茏法进行，诳先对溶溯充壤片石或粹石，在适当隧浆处理后钻进。。多霉警。?_7‘≮／甄鬟护博’，、一—————毒———soi——一’．鼻。澎：。、一l惑姥喊触云震袭奢簿辩黼嗣冀袭器辩瓣云虞蕊喾鎏獾差兰量器誉篓号感群等置三毯篓篷窭毫酬蘑垂垩嚣毒乏篁《墓曼善≮==三爱蠹黧12S呲1400ml长{0瓤l熏00批20．铂溺6．2渖者锯避藏魏藏工方案凝6,3静疆渡浆+人工挖张施工方。～黧雪|}黼 6．1．3，2静压没浆+人工挖魏成孔施工肖燕善耋耨换裁净壶(鞭转)链遴藏魏藏王寿嚣滚(妻鬟途搔凌受按设备裰瑟或藏工酞伍方舔)，可继续采用人工援魏楗，健需袋糯砂+水泥+零玻璃混合装滚对溶洞进行静压’穗浆处理。静服注浆在融裔挖孔周围均匀布孔，共6个。其目的是遴过垂浆农已露挖魏溺凝澎戏一道繇彩懿斑浓壤蘩，耱止囊鎏下承遴入挖琵孛，获{l嚣溉可鞋耱盘激缝下瘩糖取孳|莛嚣戮惩袭蠛麓，又霹绘挖藐蘧互豢泉囊稳。渡设计方案如图6．3所示。6。1．3．3予88和2扩攘，设计控漾逡入壤下部纂层，冀游穿i筵较嚣的受砾袋获裟豢(8．00-14．60re)粒鑫云鹱灰者({O。70--,t5。30re)。经浚诗骏葵，对于88蒸褴必要旌尖下酪漪层潭魔不小予3．Om，对予20"基缓，糖尖下受}潦层不小于2．5m，则可满足承载力要求。故北，对于84、20“桩采用阁6．4所示的设计及施工方案。埔黜穗蠹．麴．。．翌愁．舯嫩牌兰黧墨兰警穗蓉蝴瓣鏖置篓黧蓦撇蔫三豢筹蠢受盎最l睁罐■Z奠=_—：：===鼍=—：==糊量三三三三三三三三三三三三{熏黑至蚕焉蚕凝量燃蕊写=；；===；：黑：：=盘麓d自{日蕾茹嚣=====葛=聱慧：三=：==蠢堇萎耋灏鋈麓鋈型li，。’‘妄。、澎糕"峙—■精{!“，。，；夺理i．受盟塑Om5_粥融最∞融9．50m14．哟m15．00miZ激≈撼戮_≥2瓣．薅蠢曜蔓l；敞2：7女l卜‘{繁离鸶嚣黧敝。---S-3二蚕霉：三三三；l‰㈤|黼蓦薹兰薰纂蚕e============：：=∞======21．C研n24．8激a溅6．42酾窿藏_I方寨《左强)秽82擦簸王穷寨(杏灏)謦6．42∥缓憨王方褰蘑菇。588控藏王方寨‰鏊慊撩淼避～詈～1{蛳葭 8，1．4处理结果擐羲筏殛簸王揍魏，经建设穷，藏王方翻设嚣穷等耱囊，最终袋露方案2施置，顺利凳藏穰基旄工，通道验收，取褥了良葑戆散巢。6。2莱高速公路立交褥桩基6．2．1工獠概况某豢遴公鼹蔓遴戏囊交攥，其穰揍大耩麟痰(奎线辑长234m,匿遂褥长218m)，审攒两痉(跨越方邋路褥鞠釜线跨踅遭褥>。蕤孛，奎线揆、薤遭撩窝童线跨蕊遂桥采用钻我灌注柱基础，王宰缀合粱鞍连续箱梁；跨遮方道路耩浆用扩大基础、空·办扳梁，蹩个藏交桥生线桥、匝道桥和擞线跨匝邀桥，设计的桩基慧鼗舞瓣壤，戆工孛溪麴骧墨棱|S投，菸诗藏羔援蘩112鬏。该盘燮耩锭子砉滚滚嚣，蘧表溪薤滋簿12～40m，邃下农整较糍，隶爨事甯，且连通性好，设计地质钻探资料表明．溶洞大小不一，顶掇厚虞相差很大，黻基大部分使于凝壤土送，部分位予交避繁忙懿该裹滚公路线爨孛心，部分缎予淤积覆瀵鹣溪溅孛，英转枣傣摅熬黼6．5掰示。设计蓠及施_I阶段圭l甄展锻探资秘液嚼，揭示的嫩鼷良上面下分剐为：大王填点、细(粉)砂，亚糍士、糕土、中风化获岩、微风他获岩。≮▲⋯“’≯ii；I，，j：”：r。。ff。f。：一：。0fI。0I：i：。。0j。＼id。!～弋i；7j’’i{f、1。囊线啦心浚羔匿遂串心线3，匿遂eel,缓4．公路主予绞5．夔遴审心线6。海淀7。圭线铲台S，疆逢0*台9．24加械I舭斑线跨匝道桥1。、2”桩加桩1I．生线0*静瑟6。5莱立交辑摭基分鑫萋67 6。2．2施正中遇到的阍题及处理方法6．2．2．1钻孔中遇溶溺、失浆、坍礼在该立交桥施工中，遇到溶洞47个，突然失浆12孔，坍孔7个，施工过程中，发现实际的岩溶壤浇与遣质钻探显露黪溶溺猿嚣不一致，稳耱的不到30％，分析其鞭黼：(1)地质钻探中钻机直径仅1lOmm，无法威映较大桩径范围内的地质情况；(2)地质钻探中的用浆、造浆耩缨，不能封墙一般溶蚀裂隙以至失浆，面渖藐藏工，淀浆稳薅较嚣，置掰含滋主颗粒较大，蔼有效封圭蠢袋豫，魏矫，冷孔过程中，锈头的冲击力挤密了松散的土体，对桩孔四周的土体商加固作用。遇到溶洞失浆的情况应迅速将钻头提起，同时将优质粘土、片石混合，投入桩孔孛，蛰嫒入量这2-3m离以曩，髑镶头进嚣l、、审糕渖毒5-lOmin，然螽，疰摭涎连水，再正常钻孔，至孑L内水位恢复到瓢正常施工水德，反复数次，矗到穿过溶洞区。失浆靥，泥浆高度一般与地下水位相同，通常下降5-8m，主线桥左1”．1桩，_笙l。．3被，避质钻探笼溶漏，返浆援常，施工中瑙两台旋转锪钻孔，当钻避分鬟这裂22m、25m辩，突然篷瑗必浆，在撵填灌金睾喜、注承避程中出现大藏霭坍孔，经分析，坍孔的原因主要是袭层回填土不够密实，旋转钻孔中对回填土无加固作用。对于回填的混合料，利用旋转钻无法施工，决定全部换成冲击钻施工。主线发妒．1桩像予潺旁，孔嗣建矮鸯淤泥袋糖±，麓工孛采鼹筑鑫嚣壤，当冲孔至27．4m，突然失浆、坍孔，坍孔范围为激屡填充土及淤泥质粘土，深度达4m，采取的处理方法：迅速拔出护筒、移走钻机，向孔口抛填混合料：现场加工一个4．5m高、直径l。5m(桩径l。2m)的钢簸筵(级荔◇20mm，间距10cm，横筋$20mm，闻踅15cm)，将鸯羹z姆靛壤麓笼爨予努酝豹孔翻，滔躅瘸袋装禧土堆砌，堆砌时四周均匀升高，恢复桩孔，堆砌土袋井口四周用土填平，冲击钻继续冲孔，基于以上情况，对河流附近的桩孔，孔深lOm以内均改用人工挖孔，以下爝净蕊链{孛琵，从嚣惩决了孔翻懿爨塌阕题。主线左3’一l、38-3桩施工对，相继失浆坍孑L，并在34．1桩寂侧3m和lOm处出现裂缝(星环形)。施工中，除抛填混合料、注水造浆，使之尽快达『F常水位标高，乎擞魏内外压力外，还采用水泥、水玻璃双液注浆填缝，使之封闭稳定。6．2，2．2倾斜岩面的处理嵌岩械旌工，经常遇到倾斜岩赠，尤其在石状岩地质条件下，一个桩孔岩面68 靛续籀度缀大，上下摇麓3m(左5-l”辔1．50m桩)，量较嫒岩器瑟明显，强风纯蔹饕徽风稳，对藏，采取撵填冀嚣秘办法瓣决。(1)碳耩者藤剿畿：预瓣者蕊会导致偏锤、倒锤，造成稳拣举直藕捧落钻头等事故，施工中可以根搬钢丝绳的摇摆方良帮起锈异零寒粼凝，蒡辗撂趣溪钻机的探溯来判定斜谣的倾斜程度，判断及探测方法觅图6．6。(2)处理方法：潞搽明倾斜喾藤魏谗援蓉，将链头褥文张努，褥嚣嚣(10-25cm)分次投入孑L中，每次投入孔审片嚣量约为l为钤偿爨，蠢到链头不罨演瓣惫止，雩#梵枣}髅冀鬈要每蒸塞窍嚣弱，墓鼗强夏灰卷砖，投入兹冀蠢烫花岗岩，以便不影响对终孑L岩样的确认。图6．6钻孔岩面倾斜示意图6。2。2，3撑藩链甍的预黼捺藏稻处壤方法桩基施工中，经常会发生掉薄钻头的攀敞，采用冲击钻施工时掉落钻头的主要缀匿：(1)镶丝缝老化题裂；(2)镧丝霪系摆方法不科学，赫予稔谚；(3)钢丝绳岛锤头的连接栓环损坏；(4)链头暴琴繇裂蒜。铮对罐上嚣禹，施王巾哥采取煞谈蕊爨蓬：({)撼壤耀靛镶蕊缝、钻头必矮是聂菇，螫簧薅锫头穗环绑群耱霞；(2)钢丝绳浆扣采用正确的方法，衣系扣与梭环接触的内侧设卡环，以免镧照缝静摩擦损嚣；(3)在钻头以上l，3处用废旧铜丝筑线租钢筋缠绕数道并焊牢，以增加打捺受力轰；(4)施工中筑常捻畿钢丝绳，卡环、栓环及精坏，发现损坏及时更换城加霾，在薅魏过程串避受鼗谈崧砉嚣等鞭函疆舞礁舔笈暴环。该立窥桥施工中，摊辫钻头两次，钻主线左5“*1桩孔因钢熊绳断裂掉落钻头：链主线意7匕3挂飘蹰额菸誊瓣漾疆，镬栓嚣黻裂，锚头镁瓣卡建，嚣浚聚 用自制抓钩(孤爪、2cm厚钢板切割焊制)，打捞成功。S．2．2．4漫凝土滚失豹处理匝道桥5”．2桩，冲孔过程中三次失浆，均以抛填混合科的方法处理，第三次顺利完成冲孔施工，桩长22．47m，入岩0．164m，钻到18．24m时必浆，当灌注水下混凝土离度达到15。4m时，桩内混凝主连同泥浆突然下降4。2m．。经测量、计箨与混凝土数豢核对，认定混凝土埋管深度仍有2．3m，可以继续灌注混凝±，为保证孔内混凝土不压坏侧蹙，并保证已i馥混凝土和后灌混凝土的结台，采取在混凝土中添加缓凝剂的做法，灌注3m混凝±，将导管上拔2m，使管中位于新灌：；耋熬掺毒缓凝麴豹混凝±中，簿盘灌注，逶遂试{孛蕊察，待溶漏瓣逡演凝±达到终凝而后灌混凝土未达到初凝时，继续灌注混凝土到设计标高，施工中孔壁未坍礼，经检测该桩质量合格。6。2。3结语岩溶她质中的蛀基旌工复杂两充满许多不明因素，必须在旌工斡、施工中手Ⅱ施工后采取有效措施进行控制、检查，以保证桩基质量，消除隐患。(1)掬强竣诗及麓王懿豹建霞链攘，嚣霹戆提供谬实筑建蒺资拳翼，傲到一被一钴，个别械位则要一桩多钻。(2)对于溶洞、失浆、坍孔、倾斜岩筒等情况，嚣制定有针对性的切实有效粒措燕。(3)岩溶堍送的柱基程麓声捡测不变静情况下，小旋交检测要遮戮100％，对于无法判别的桩则增加抽芯复检，以防漏检。(4)岩溶地区的桩基不寂用于灌混凝土方法，一般采取以冲击钻成孔、灌注承下溪凝±戆方法兔宣。6，3某铁路简支梁桥桩基6．3+|工程麓溅某铁路简赢梁桥，为4×16m简支梁桥。该桥桥地位于岩溶发达的石狄岩地区，地质情况复杂。该桥的墩台基础原设计为，除西端桥台为扩大基础外，其余3令舞攀窝东麓授台鹭采用蠹绞lm、C25罐簸潺凝±灌浚棱基疆。桥跨过一条便道和一条宽约50m的河沟，墩台施工目日填筑一条横宽16m的 粘士堤坝将河沟截断，为保证过水，堤坝下埋设圆形涌管。涵管每～节段长1～1．5m，在涵管下设lm厚的龄石混凝土基础，以防毽管沉簿，堤：身用黏土填筑，矮瑟浇筑20cm摩蠹孽泥凝主，潋陡溢洪雾李静溪东冲鬟，鬓身兹箍承瑟掰葶袋和编织袋防护。l。的桩基施工就题在利用堤坝作为旌工场地和运输便道：谶行的。14墩在钻18、2。桩的钻孔时，没有遇到困难，但在钻34、矿桩的钻孔时，由予磐嚣矮裁，瓣瓣产生镶魏，誓采震撵跨舔及浇注混凝主绸镶，臻寒奏效，考瘩到3”、矿桩的浚计桩长仅为15．50m，地下水不多，决您将此两桩改为挖孔施工，先把钢护简下到岩面，在它的防护下把孔内水抽干，采用小爆破挖孔。出于改变了施工方法，成扎熬速度搬快了，成魏的矮量提高了，嚣且还避兔了在岩溶地鼷采用钻孔桩时常见的如卡铺、埋钻，搀钻、坍孔等缺点。6．3．2施工中遴戮的目题疑处理～一6．3．2．1施工中钻杆偏斜及其处理14墩豹l气《’控整毒量冕潮6．7。6．3．2．2溶洞的处理蛰6。71#墩戆4令狻位当挖44桩孔歪标高43．53m处时发现了溶洞，其走向沿沟的上下游方向，下游铡囊38整廷{牵，并穿遵了38缓终2m懿鞭簿，嚣攘之淄戆溶凌裹2。6m,宽1．4m；上游侧向河床底扩展，沿线路方向溶洞延伸到l。桩底。溶洞内有泥砂簿填充物。l。桩用钻孔毙成，桩底标商为43．96m，往下0．43m即为溶洞洞顶。溶洞与桩露’蛰o．岳_蝴纛肭钠啊平舫^图6．8溶洞与桩的相对位置关系 褪鼹经受关系蘸辫6．s，爨然巍暴誉黥娥蘧好溶演，褥紧袋影噙蘩个18墩懿安鑫馊麓。{1)袈38、∥餐专溶溺涟簸一髂，蕊爱交薅嚣癸鬻嫠奈，专藁徽诗苓荐；《鬈≥{熏l予河床底溜涧扩展，势必滤凝±流失严熬，时间避长，游凝土袭黼翩凝，新鲜滋凝圭灌天，鼗羚瀑凝主罐黻筵会，蠢熊。磐矮怼黪黧遴簿筵瑗：<1)38、48楗魏挖到设诗栋寒骺，将38、妒援豹逡逶郝转雳浆磷片羞封}ll，然感灌注34攘溅凝主；1(2)熄扩髓剿河沟滕瓣溶灞耀l搬蓐翡浆砌片域辩耀l≤3)蛰l磁纛溶爨穗瓣涉辫洚，麓C30淫凝±搂巍，势蛰莓8靛蒗舞C30鬻麓遴凝主，戳豫涯滚溺囊溅凝_±与妒羧狻惫溪凝主～次灌淀，势浚澈突分瓣窭。出于3。、薅4槛改薅挖我瓣，雳以瀵魏，漫凝主滋淀襁怼较蓠零，楚予l。、雾靛羹l毒按逶黎瓣键魏柱攥蒗袋求蘧王。18避经道主述囊§毽委，鑫楗经羧鬻塞帮套接，撬辫麟溅毽表鬻18墩是稳定熬。敬耩采取虢她鬻蠢法是成端瀚，甄僚程黼爨。又傈谣工瀚，两且节瓣投资。慧弱一墩鸯下戆长短檄骧王，最好鼓嫒装嚣甄，露裁予援实域攫帻涎，燮予潺赣施工商浚遴器疆蒎施王。72 结论及今磊豹王佟鼹望鑫前，我国在西南褰溶遣送大戴模建设高等缀公路及桥梁，游豆誉今瑶～个较长辩援肉，还要在疆离密溶蘧嚣修建夫垂奁簿缀公路。者溶遗送褥粱桩墓鹃设计和施工方法研究已成为我国基桩硪究的一个发鼹方向，戗至今相关的研究罄少。为此，本文结合我国目前现行规范及湖南省交瀚厅“谭郡高速公路岩溶及采空嚣黯、耩慧疆设诗箍王每质爨控裁磺褒”潆蔻，簿岩溶魏嚣耩粱柱萋静设计鞠嬷工方法等遴行鞍系绞和深入黪硬究，囊簧联褥熟下缓聚帮臻论；1．通过深入分柝卷溶区岩石的变形特征及破坏机理，提出了岩溶地区槭端持力层厚度验算的三类简化力学模型，导出了确定桩端持力层厚度的相应计辫公式，势对公式魏应蘑条耱及参数等遴霸了深入豹讨涂；2。通过对黧内舞骞关岩溶接基设计诗算方法的综合黎辩缡，结合本人多年工程实践经验，提出了一套较完整蛉鼹逡用于岩溶区揆梁槛基设计的思路秘方法；3，对港溶送桩萋藏王技术及多耱鬻遴闽题酌楚治邈行了探讨，并锌对菜魑特殊情况，箍密了若予鬣能解决工獠实际润题，又鞍经济合溪懿辫溶送耩粱校基的处治方法，霹供类锻工程参考；4。结含“浮鄂嵩速公路者溶嚣及采窆区薅、耩蒺麓设诗藏王与蔟基控麓方法研究”遂～研究课题，对岩溶地区桩基质量检测进行了系统的研究，提出潜溶魏区桩基壤赞检测的方案鞠具体实施方法。5+在上述瞬突嚣基襁之上，迸一步鼹缝遗一套赘穿“整工前方案选择．熊王中惩霹处穗*涟工完质璧捡溅”垒过程虢患溶区桩基浚诗施工方法，可供同类工程参考。由于谍越研究本身酌笈杂毪以及辩闻关系，还脊戳下几个方硒的闯题有待避一步磷究；1．在对卷溶地区掇端持力层安全厚度鲍研究巾，仪考虑了较完整的岩体的情况，而对裂隙较发商的辫体，只提出了解决途径，具体计算方法还有待研究。2，本文攥出了晁j}孛爨溶毽嚣桩蘩设谤处壤方法，毽箕理论诗葵还窍褥遴一步鼹磷究。 致谢本文是奁嚣瓣楚瑗牮教授嚣罗立武教授缀毫王翁悉心攒导下竞残翡。飙壤养计划的制定、谦程的选修副学位论文的选趱、研究和撰写，都倾注了导师丈量的心血。一直以来，两位导jI珂i渊博的学识、严谨的治学惑度，以及忘我的工作精神舔滋藏羞我奁笈悫土，搜我受盏嚣浅；簿簿宽浮褥入懿熙藏帮诲入不傣魏穰耪绘我缀丈懿窟遣；导薅无徽不臻的美怀积攒蟹，使筏学斟了许多弼谖。所寄这些都将搜我受夔终身，壤憩，灌悫憨爆致其全家袭霹最诚挚瓣谢意l还要感谢濑囊丈学±本工程学院爨蠢帮助移关心我鹣老爆秘髑发，燕是缝铂的鼓励秘帮助，帮我度避了一个又一个滚关l最后还耍感谢家人，正是他们的鼓励和支持，才能使我在繁忙的工作之余。程专业上有所收获!何鹏祥2∞2。6 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