復雜地質條件下嵌巖樁承載力計算探討

李 乾 坤

(中煤科工集團南京設計研究院有限公司,江蘇 南京 210031)

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復雜地質條件下嵌巖樁承載力計算探討

李 乾 坤

(中煤科工集團南京設計研究院有限公司,江蘇 南京 210031)

以某地鐵地基工程為例，通過自平衡靜載試驗現場檢測與室內試驗相結合的方法，綜合分析了復雜地質條件下巖石承載力的取值問題，為復雜地質條件下嵌巖樁承載力計算方法提供參考。

復雜地質，嵌巖樁，地基承載力，自平衡

1 工程概況

該地鐵車站為線路起點站，擬采用兩層單島雙線式高架車站。擬建車站建筑物高度15.25 m，主體結構形式采用鋼筋混凝土框架結構兩層雙跨(局部三跨)高架車站，基礎采用設置承臺的樁基礎框架柱下布置方案。

2 工程地質條件及室內試驗參數

該工程場地復雜程度等級為復雜場地，擬建工程沿線巖土性質空間變化頻繁，多屬不均勻地基，軟土、填土等較為發育，下部為殘積土及受其節理裂隙影響較大的風化基巖，地基復雜程度等級為二級。場地范圍內以泥巖及砂巖為主，節理裂隙極為發育，巖芯較破碎，RQD較低，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

根據巖石單軸抗壓強度室內試驗結果，結合當地工程經驗，計算確定中風化巖層承載力見表1。根據地質鉆探野外鑒別、現有測試成果資料，結合地區工程建設經驗，依據JGJ 94—2008建筑樁基技術規范和TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎設計規范以及JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程提供單樁承載力估算結果見表2。

表1 中風化巖層承載力表

表2 單樁承載力估算結果匯總表 kN

3 自平衡靜載試驗現場檢測

自平衡法是接近于豎向抗壓(拔)樁的實際工作條件的試驗方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱，它與鋼筋籠連接而安置于樁身平衡點處。試驗時，在地面由高壓油泵通過輸壓管對荷載箱內腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開，從而調動樁周土的摩阻力與端阻力相平衡——自平衡來維持加載。將樁側土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力，自平衡法檢測采用逐級等量加載，分級荷載為最大加載預估極限承載力的1/10，其中一級可取分級荷載的2倍，第一次按2倍荷載分級加載。每級卸載量取加載時分級荷載的2倍，逐級等量卸載，分5級卸載。編號為16-1-2，10-3-1，2-2-1檢測樁加載至第11級(對應加載值為2×3 850 kN)時，超過預估最大加載值，故終止加載；根據現場實測數據繪制各檢測樁的Q—S曲線,S—lgT曲線,S—lgQ曲線(見圖1～圖3)。

由現場實測數據繪制Q—S曲線,S—lgT曲線,S—lgQ曲線，根據規范JGJ 106—2003建筑基樁檢測技術規范和JT/T 738—2009基樁靜載試驗自平衡法綜合分析，得出各檢測樁極限承載力見表3。

表3 檢測樁單樁極限承載力匯總表

4 結果分析

1)根據規范JGJ 94—2008建筑樁基技術規范、TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎設計規范和JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程計算結果與現場測試技術結果對比可以看出，JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程的計算結果和自平衡法測試結果最為接近。

2)從規范計算公式對比可以看出，JGJ 94—2008建筑樁基技術規范考慮了嵌巖深徑比對嵌巖段承載力的影響；TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎設計規范沒有考慮覆蓋層產生的側阻力對單樁承載力的貢獻；JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程根據巖塊強度、風化程度及完整性分別給出了巖層樁側阻力、端阻力經驗參數。而對于復雜地質嵌巖樁承載力計算，主要考慮因素在于巖層的風化強度及完整程度。因此，對于本工程嵌巖樁的計算采用JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程的計算方法更為合理。

5 結語

1)通過工程實例分析，復雜地質條件下嵌巖樁地基承載力的計算，采用JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程的計算結果和現場自平衡法測試結果最為接近。

2)復雜地質條件下的嵌巖樁承載力受覆蓋層厚度、巖層強度、完整程度、施工工藝等多種因素決定，因而規范計算方法多樣，JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程的計算方法綜合考慮因素，處理方法合理。

3)JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規程適用于復雜地質條件下嵌巖樁的計算。

[1]JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范.

[2]TB 10002.5—2005，鐵路橋涵地基和基礎設計規范.

[3]JGJ 72—2004，高層建筑巖土工程勘察規程.

[4]JGJ 106—2003，建筑基樁檢測技術規范.

[5]DGJ 32/TJ 77—2009，基樁自平衡法靜載試驗技術規程.

[6]JT/T 738—2009，基樁靜載試驗自平衡法.

[7]章曉余.淺議樁基承載力計算公式.土工基礎，2013(1):41-42.

Under complicated geological conditions calculation of rock-socketed pile bearing capacity

Li Qiankun

(ChinaCoalTechnology&EngineeringGroupNanjingDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Nanjing210031,China)

By subway foundation engineering certain instances, through self-balancing static load test on-site inspection and laboratory tests combining a comprehensive analysis of the bearing capacity of the rock under complicated geological conditions values. Under complicated geological conditions of rock-socketed pile capacity calculation method provides a reference.

complex geology, rock-socketed piles, foundation bearing capacity, self-balancing

1009-6825(2015)01-0069-02

2014-10-24

李乾坤(1985- )，男，碩士，工程師

TU473.11

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