巖石抗壓強度與地基承載力換算.doc

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巖石抗壓強度與地基承載力換算 （樁基與擴大基礎(chǔ)） 隨著我國西部大開發(fā)的進程，我省高速公路也在日新月異的發(fā)展中，在我省高山丘嶺的特殊環(huán)境下，橋梁工程在高速公路中也占據(jù)主要的領(lǐng)域。 在橋梁工程的建設(shè)施工中，橋梁基礎(chǔ)是十分關(guān)鍵的部位，在設(shè)計和施工中都有相應(yīng)的嚴格要求，在設(shè)計圖紙中對地基承載力也有嚴格的控制，但有時施工中的特殊因數(shù)（比如：樁基孔深、涌水量大，試驗人員無法到達孔底檢測，試驗儀器在孔底無法操作等），就對孔底的地基承載力無法進行相應(yīng)的試驗檢測。 此時，就可以從開挖到設(shè)計嵌巖深度時開挖出來的巖石作單軸極限抗壓強度試驗，以換算地基承載力,從而得到相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)。 在作單軸極限抗壓強度試驗之前，必須把開挖出來的巖石切割成直徑為7~10cm，高度與直徑相同的立方體試件，再進行抗壓強度試驗，取其一組六個試件的平均值為該巖石單軸極限抗壓強度的代表值（Ra）。 在已知巖石的單軸極限抗壓強度后，還必須了解施工中的幾個重要參數(shù)和設(shè)計圖紙中的幾個指標，然后進行換算： [P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中： [P]— 單樁軸向受壓容許承載力（KPa） Ra— 天然濕度的巖石抗壓強度值（KPa） h— 為樁嵌巖深度（m），不包括風化層 U— 樁嵌入基巖部分橫截面周長（m） 對于鉆孔樁和管柱按設(shè)計直徑采用 A—樁底橫截面面積（m2）， 對于鉆孔樁和管柱按設(shè)計直徑采用 C1，C2根據(jù)清孔情況，巖石的破碎程度等因素而定的系數(shù) 條件 C1 C2 良好的 0.6 0.05 一般的 0.5 0.04 較差的 0.4 0.03 在貴州省崇溪河至遵義的高速公路上K70+310段，是一座320米裝配式預(yù)應(yīng)力砼空心板橋,下部構(gòu)造采用雙墩柱，基礎(chǔ)為直徑1.2米樁基，樁基設(shè)計要求嵌巖深度不低于3米，地基承載力要求≥3.5MPa，在開挖終孔時嵌巖深度實測值為3.3米，巖石破碎程度一般，取其終孔時開挖出的巖石，切割成777(cm)試件6個，經(jīng)過試驗測得天然濕度下的抗壓強度平均值為36.6MPa，對該樁基地基承載力換算為： [P]=（C1A+C2Uh）Ra =((0.51.13)+(0.043.773.3)) 36600 =38911(KPa) =38.9(MPa) 經(jīng)換算該孔樁樁基地基承載力為38.9MPa，大于設(shè)計值。 橋臺設(shè)計為重力式U型橋臺，基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ)，地基承載力要求≥2.5MPa,對于擴大基礎(chǔ)地基承載力的換算，也要開挖至設(shè)計標高取其具代表性巖石做抗壓強度試驗，并且還要計算出相關(guān)的參數(shù)： ?a=ψr. ?rk 式中: ?a—巖石地基承載力特征值(KPa) ?rk—巖石飽和單軸抗壓強度標準值(KPa) ψr—拆減系數(shù)根據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由地區(qū)經(jīng)驗確定。無經(jīng)驗時，完整巖體取0.5，對較完整巖體可取0.2~0.5，破碎巖體可取0.1~0.2； ?rk=ψ.μ 式中： ?rk—巖石飽和時抗壓強度平均值 ψ—統(tǒng)計修正系數(shù) ψ=1-().δ 式中： ψ—為修正系數(shù) n—試樣個數(shù) δ—變異系數(shù) δ=s/μ 式中： s—標準差 μ—試驗平均值 μ= s= 在基礎(chǔ)開挖到設(shè)計標高時，取基底具代表性巖樣，巖樣試驗中，試件尺寸為φ50mm100mm,經(jīng)過抗壓強度試驗并得其結(jié)果分別為46.2MPa、43.8MPa 44.8MPa、 45.6MPa、 44.6MPa 計算: μ==44.75 s==1.031 δ=s/μ=0.023 ψ=1-().δ=0.981 ?rk=ψ.μ=43.9 ?amax=43.90.5=22.0 ?amix=43.90.2=8.80 ?a=(22.0+8.80)/2=15.4 根據(jù)換算求出擴大基礎(chǔ)地基承載力15.4MPa大于設(shè)計值，由此可以得出該橋的樁基礎(chǔ)和橋臺擴大基礎(chǔ)均能滿足設(shè)計要求。此時對基底持力層進行釬探檢測，檢測基底下4m深度范圍內(nèi)均無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)情況,則證明該橋地基承載力滿足設(shè)計要求。