嵌岩桩的最小桩长问题——答〈嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论》读者问博主按:近日接到拙文读者的电邮,就嵌岩桩的最小桩长问题进行探讨,特将该读者的电邮和本人的答复帖上,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
mr6847 的电邮(2011/11/17 ):有幸拜读了您二位发表在建筑结构技术通讯》上的嵌岩桩竖向承载力规范计算方法的讨论”,感觉所涉范围全面,分析深刻有独立见解,使我受益良多。
现有一事在我们这里还存在异议,即嵌岩桩的桩长,一方认为只要桩嵌入完整岩层内1d以上既是桩,而不必考虑总桩长是否够6d或6m (依据为规范承载力计算公式及一些嵌岩桩实验背景资料);令一方则认为总桩长必须够6d或6m ,否则就不是桩,承载力就要折减(依据来自于传统上对桩的认识)。
请不吝赐教,谢谢。
此致敬礼Kingckong 的答复(2011/11/22 ):1、首先感谢您对拙文的关注,也很好奇想了解您是来自什么地区的。
因为有些地区是不可能采用嵌岩桩的(如上海规范地基基础设计规范》DGJ08-11-2010里面就没有嵌岩桩承载力计算的内容)。
2、您提的问题,本质上就是嵌岩桩究竟要符合哪些基本条件才能体现出桩的工作特征,可以按嵌岩桩的规范公式估算承载力,而不满足的话就只能按浅基础的模型计算地基承载力。
3、由于桩与浅基础的承载和破坏机理不同,因而承载力的计算模式也不一样,计算结果自然就有很大的差别了。
您提的问题,迄今为止前人没有进行过系统研究,因此应该说是没有唯一的答案,因为它涉及的影响因素很多,包括所采用的嵌岩桩承载力规范公式的类型、基岩的性质(软岩还是硬岩、完整程度如何等)、上覆土层的情况、桩身强度(受桩身材料强度和施工质量控制)等。
不信的话,不妨在baidu或google输入最小桩长”、嵌岩桩最小桩长”等关键字进行搜索,您就会发现对此问题是众说纷纭。
这也没什么好奇怪的,因为人对客观事物的认知能力是有限的,对影响因素众多的复杂事物更是如此。
4、桩与浅基础的承载和破坏机理的不同,在〈岩土工程勘察与设计》(高大钊,2010年,人民交通出版社)P364~367有详细的解释,先摘录如下,便于大家对此的理解:12.4 ftZBHBfl^ ft^ftaSB?!L4.A IfAttaTA^l*.卄盘播聲下摆总箍认昇i追本密此氏亦的确诒鼻FM戟家比莊《出工廉竝剧讨・〉中Ut 0 Jt于占是深豪■番则为渕恳匚事转JS 论棲成也只是#自的規盘*并Jt有真正的耙承栽力就豪鼻渝楚,齐囲人址用不禺妁fSitftA时,只爰认询英一理论的綿设,并礼H羽杀載为既®逍虑钩澳式注发挥1 佯札K定壽在一个14样的工f 一亶羟为O f Sm Wajfc^JXAi申1仏2心直列JOm.^M IO T廿楼*1扣+耳」車时曹賊摊戏虽卄花期晖一软農曲J|钛张是牛弄践呢*现庭的*1基亂It和地嶽规范桶没育明嶋•但恵迖一分菲倉上■惦平円的计算才法得出的鮭髯崑尢全不网诃中\2A B盘氛地&足舌优建梵家飾走悔点的遏基砒(埋4需用孑丸于,"伽的建人工竝理地基)?巴就址词•天利地歌基施歩瓷世t军在绘说―伽?疋迖轉吗?壬it弊卞富升镒龟考青it祥的觐丸-(建撬地如慕盘说计规范》“沖50007-2002)««$ S.2,4 > +的d{鼻瑞燈置瀑Jt)啊修止瀑廈足不是慎瞋于这个谎度(埋潭5-6m)?建过了迂卜iK度就不合道了,足杏如此?近期工勺中少乎用遼计单拉有it样的冲定■能否做宸廈用检第雾? #*!善■体这巫提出了H么見浅甚础的冋眩:在些軟材中*般认为埋跨深厦小于慕平数值感理氏探度3乩刘寬度比值畑过臬个数tf(的就座復堆址如理怯1所礼fllUWffl分的方崔讹竹阪映找雜础勾探堆硝的本H区JM.特别在爭代匸程规棋的条件丁,由于馬绘建筑的大fit凭建Jt下宅闾的开发利用.ATS的埋置葆度理来越陳Ji种分荽思路的缺陷摩十好明显的°关于梯墓础和找基础骼徴別.有两种考虑,一种的是按華刪的埋量傑屢或者是相对的深度D/H创分;另一种是按3t L方虫的不冏来旬分口史愎栋心说羊础匚程粹底技术问渤一莓申血抽『各椚6件中关丁琛基础定文的论点,见*12-L按照埠■滦度的绝对倩*划分县世的的一科方械■但是这种方法没凉反缺華础竟度的够晌・例ftlSm的理鱼iS度对10m ft的铁於1MB来说是“不ST釣,但对2m的条带晟础桌说・巴绘很円择”丁£于3有用棚討棵度来烟分的力虑r碁础宽度的賂响•这斗然矩此较好的一种恩路,如认为呀W£"忖是舉圣础E但这种方誌仍龄視有反决探堆创弭I 找塔餓的本廣区别■血投制说朗这两种辛圖的设计对算方注有什么差别•常戢杵秋364有什么楼本的不同匚崔当ft工程規枝的兼件F,衷”丿的井娄方袪帝不适用丁。
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,桩长小于6米及L/D <3时按墩基础设计”。
这样简单的规定,导致在桩长6米左右基础承载力出现了跳跃突变,不符合基础承载力连续渐变的客观规律,可能导致思想认识上的混乱。
6、从桩端阻力和桩侧阻力深度效应的试验研究结果来分析桩的最小长径比l/d的要求,可以参考建筑桩基技术规范应用手册》刘金砺,2010,中国建筑工业出版社)P375:“。
,。
对于均匀土层中桩的长径比不应小于7, 对于软土和松散土层,长径比不应小于10,且桩端进入相对硬土层不应小于ld~2d ,桩直径d不应小于250mm。
当不符合上述条件,其承载力不能按规范》极限端阻力和极限侧阻力取值计算,而应按浅基础承载力理论计算,简化方法就是对基底承载力特征值f ak进行深度修正。
”7、在上面讨论的基础上,按您问题的基本条件,假设基岩是软质岩,中风化,单轴抗压强度为f rk,基岩完整程度为完整,桩径为d ,桩长1d (其中土层厚度和嵌岩深度各0.5d ,且大于0.5米),施工方法是泥浆护壁的钻孔桩,无沉渣(1)按上面第6点,按桩模型计算时不考虑上覆土层的摩擦力;因无具体地区经验数据,也不计算高层勘察规程法的结果。
(2)按浅基础模型计算,地基承载力特征值f a=叽f rk=0.5.f rk(3)因是软岩,不适合用地基规范法计算嵌岩桩R a (如是硬质基岩, 用地基规范法计算嵌岩桩R a=町.f rk A p=0.5f rk A p ,换算成地基承载力特征值f a= R a/A p=0.5f rk)(4)用公路规范法计算嵌岩桩R a=0.8X0.75 ( C i f rk A p+C2f rk U s h r)=0.42f rk A p ,换算成地基承载力特征值f a= R a/A p=0.42f rk(5)用桩基规范法计算嵌岩桩Q u= Z f rk A p=0.8.f rk A p,换算成地基承载力特征值f a= R a/A p=Q u/2/A p=0.4f rk&小结:(1)上面第7点(2) ~ (5)通过不同的途径、采用不同的方法来确定地基承载力,在相同的条件下得到多个解。