深长嵌岩桩承载力计算方法研究

摘要

嵌岩桩属于桩基中的一种重要类型，与其它类型的桩基相比，嵌岩桩具有明显的优点，它充分利用了基岩的承载性能，从而提高了单桩承载力。本文隶属于国家科技支撑计划项目(项目编号2008BAG07B01)“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”，“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥结构特性及技术标准研究”课题的子课题：“大直径深长嵌岩桩承载特性及设计标准研究”。本文引用其中的说法：嵌岩深度(Hr)超过5d(d为桩身直径)的嵌岩桩为深长嵌岩桩。主要进行了深长嵌岩桩承载特性方面的研究。
　　 本文根据依托工程青岛海湾大桥两根分别使用锚桩法和自平衡法进行测试的深长嵌岩桩(工程地质条件基本相同)的实测数据，分析了两种测试方法得出的深长嵌岩桩摩阻力、端阻力、总承载力，并对其轴向荷载传递、荷载-位移曲线等进行了对比。
　　 通过收集的120根嵌岩桩试验数据，分析端阻力相对于桩顶荷载的比例、侧阻力相对于桩顶荷载的比例以及嵌岩段总阻力相对于桩顶荷载的比例随嵌岩比的关系，提出了不同强度岩层的深长嵌岩桩的最大嵌岩深度和最佳嵌岩深度。
　　 本文还归纳总结了多种国内现行规范中对于嵌岩桩承载力的计算方法及其优缺点。通过对比分析，对于应用于大型公路桥涵及其他重大工程中的深长嵌岩桩(Hr/d>5)承载力的计算，沿用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)的形式及思路，结合所收集的较完整的嵌岩桩静载荷试验数据，对计算公式中端阻发挥系数c1和岩层侧阻发挥系数c2的取值进行了分析研究。分别探讨了当桩端岩石强度frk≤5MPa、5MPa　　 为验证该计算公式的有效性，本文对西堠门大桥、青岛海湾大桥、荆岳长江公路大桥、贵州坝陵河大桥等大型桥梁工程的试桩极限承载力进行了计算，并将计算值和实测值进行了比较，结果显示计算值和实测值吻合很好，能满足工程设计要求。