岩溶地区扩建项目新建高架桥基础设计简析

以广清高速公路改扩建工程中的江高高架桥为例,依据地质状况存在岩溶的情况,分别对采用扩大基础、群桩(摩擦桩)基础和嵌岩桩基础进行对比分析,得出采用D180钻孔灌注嵌岩桩是本桥安全、耐久、施工方便的基础形式.并按竖向承载力和按基桩稳定性计算出嵌岩深度,采用顶板抗冲切厚度验算和顶板抗剪厚度验算得到需要的最小桩底持力层厚度.     

岩溶区嵌岩桩嵌岩深度优化设计

为优化岩溶区嵌岩桩嵌岩深度的设计计算,根据岩溶区嵌岩桩承载特性,考虑岩溶区嵌岩桩桩岩侧阻力对总承载力的影响,在溶洞顶板发生冲切破坏的基础上,推导出了最佳嵌岩深度计算公式,并给出了溶洞顶板抗剪切、抗弯拉的验算方法。最后用工程实例对理论计算结果进行了验证,理论计算结果与工程实际情况吻合较好,对工程实践有一定的参考价值。     

岩溶地区钻孔桩受力机理研究

根据京珠高速公路湖北南段岩溶地区的1根钻孔桩的详细的工艺性试验，结合理论计算分析，对该岩溶地区钻孔灌注桩的承载能力、嵌岩深度及顶板厚度进行了分析和探讨。     

考虑嵌岩段侧摩阻力的溶洞顶板稳定性研究

为进一步完善岩溶区桩基荷载作用下的溶洞顶板稳定性评价方法,根据嵌岩桩荷载传递机理及溶洞顶板承载特点,建立了考虑嵌岩段侧摩阻力及溶洞顶板自重的简化计算模型。从抗冲切、抗剪切和抗弯拉3方面对溶洞顶板稳定性进行了分析。假定溶洞顶板发生冲切破坏时,会产生一个冲切圆锥台,取该圆锥台作为分析对象,并考虑冲切体自重的影响,对冲切破坏面上的最大、最小主应力进行了求解,同时引入格里菲斯准则,对溶洞顶板的抗冲切进行了验算。基于莫尔判据,对两种剪切破坏模式进行了验算:(1)桩端岩层发生剪切破坏,其破坏面由桩侧截面延伸至顶板底端;(2)溶洞顶板边缘岩层发生剪切破坏,其破坏面由岩层表面贯穿顶板边缘。根据弹性力学的变分法对溶洞顶板底面应力进行了求解。考虑到溶洞顶板底面中心处拉应力最大,则在抗弯拉验算中将该点作为验算点。将本研究所提方法用到某公路大桥的溶洞顶板稳定性验算中,并将验算结果与未考虑嵌岩段侧摩阻力的计算方法进行了对比。分析表明:嵌岩段岩层侧阻力占嵌岩桩设计荷载比值可达11.5%,这说明嵌岩段侧摩阻力占承载力比例较大,且随着嵌岩深度的增长,该比例将继续增大。因此,当嵌岩深度较长,岩石质量较好时,在实际工程中应适当考虑嵌岩段侧摩阻力的发挥。     

岩溶地区桥梁桩基处理综合技术措施

岩溶地区工程地质条件复杂,地下溶洞发育.如何确定桥梁基础形式,如何验算桥梁桩基安全稳定性,如何在设计、施工过程中确保桩基础质量,确定安全、合理、经济的基础设计及溶洞处理方案,是桥梁设计和施工人员普遍关注的问题.总结了夏蓉高速郴宁段多座穿越岩溶地区的桥梁桩基础处治经验和原则,并引用相关理论对桩基嵌岩方案进行合理性、经济性等多方面综合分析比较.通过计算,对传统设计上的保证嵌岩深度2倍桩径和保证较大的桩端溶洞顶板厚度进行了优化.     

岩溶区桥梁桩基桩长确定方法研究

根据岩溶区桥梁基桩的工程特点,并考虑桩身转动时桩尖断面与基底岩接触面上产生的反力矩等对基桩的影响,提出了岩溶区桥梁基桩嵌岩深度的计算方法;在溶洞顶板抗冲切、抗剪验算中分别引入格里菲斯判据和莫尔判据,推导了岩溶区基桩下伏溶洞顶板稳定性计算新方法,并由此得出最小顶板安全厚度的确定方法.在此基础上,提出了如何根据地质钻探资料,确定岩溶区桥梁基桩桩长的计算流程,并应用于湖南省宁道高速公路,获得了较好的经济效益.     

嵌岩端承桩桩底冲切实用计算

针对当前多数工程师对嵌岩端承桩钻探深度知其然而不知其所以然的状况,该文对嵌岩端承桩的桩底冲切问题进行了探讨,提出利用基础冲切的计算方法来计算桩底冲切的思路,并分析了不同情况下嵌岩端承桩的必要勘察深度。     

岩溶地区嵌岩桩安全性理论分析与应用

在岩溶地区进行嵌岩桩设计时,应选择具有一定安全厚度的基岩作持力层。基于溶洞顶板均质、各项同性等基本假定,根据桩端直径与桩底溶洞大小、类型,模拟外荷载作用下混凝土板受力变形破坏特征,并对溶洞基岩顶板进行简化分析,得到各种状况下的岩溶顶板安全厚度与桩端应力值、岩石单轴抗压强度、溶洞类型与大小等相关数学表达式。该式简单、直观,较全面反映了影响溶洞顶板安全厚度的各种因素,并得到实际工程验证。     

嵌岩扩底桩抗拔承载特性的数值模拟研究

以四川广元输电线路的嵌岩扩底抗拔桩现场试验为分析对象,运用岩土有限元软件PLAXIS 3D模拟现场试验,数值分析与现场试验实测的Q-s曲线吻合良好,验证了参数选取的正确性和计算模型的合理性。在此基础上,通过数值计算,深入研究了扩大头的尺寸、桩径、嵌岩深度、覆盖层厚度以及坡度对嵌岩扩底桩极限抗拔承载力的影响。结果表明:Q-s曲线呈陡变型,出现了明显的拐点;扩大头直径、桩径相比嵌岩深度对提高抗拔桩的刚度系数有显著效果。     

嵌岩桩桩端以下基岩持力层最小厚度探讨

针对基岩持力层下常夹有强风化岩的情况,现行规范中对嵌岩桩桩端以下基岩持力层最小厚度未有明确规定。该文结合实际工程的具体情况,通过理论计算和数值模拟的方式,对不同的端阻承担比进行最小厚度验算,分析不同岩石强度下的持力层最小厚度及强风化岩下卧层对其厚度的影响。