2022年土木工程嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别.docx

嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别导读：嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区分在工程实践中，有些设计 者认为嵌岩桩均为端承桩，只具有端阻力，不考虑土层侧阻力。这种 计算模式与很多工程实际不符。基桩根据建筑桩基技术规范 JGJ94-2022规定分类1按承载性状分类：嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区分在工程实践中，有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩，只具有端阻力, 不考虑土层侧阻力。这种计算模式与很多工程实际不符。基桩根据建筑桩基技术规范JGJ94-2022规定分类1按承载性状分类：1）摩擦型桩：（广中江-泥岩、碳质页岩等软质岩中的桩均定为摩擦 桩，母岩强度小于20MPa较软中风化（如泥质粉砂岩）中的桩也定为 摩擦桩）摩擦桩：在承载力量极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受, 桩端阻力小到可忽视不计；端承摩擦桩：在承载力量极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻 力承受。2）端承型桩：（广中江-母岩强度不小于20MPa较硬中风化岩（如 变粉质砂岩、砾岩、花岗岩）中的桩定为嵌岩桩）端承桩：在承载力量极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受, 桩侧阻力小到可忽视不计；3）摩擦端承桩：在承载力量极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。2按成桩方法分类：1）非挤土桩：干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖） 孔灌注桩、套管护壁法钻（挖）孔灌注桩；2）部分挤土桩：长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注 桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口 钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩；3）挤土桩：沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压） 预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。3按桩径（设计直径d）大小分类：1）小直径桩：d 250mm；2）中等直径桩：250mm d 800mm；3）大直径桩：d 800mmo桩基础依据其在土中受力状况不同,可分为端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过脆弱土层而达到深层坚实土的一种桩,上部结构荷载 主要由桩尖阻力来担当；摩擦桩是完全设置在脆弱土层肯定深度的一种桩,上部结构荷载要 由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来担当。建筑基桩穿过掩盖层嵌入基岩中（嵌固于未风化岩中不小于0. 5m） 称为嵌岩桩。由于基岩强度较高，压缩性微小，嵌岩桩能供应很高 的承载力。同时嵌岩桩沉降也很小，建筑物沉降在施工过程中便可完成。由于嵌岩桩具有这些优点，因而在工程设计，尤其是高层建筑及 大型构筑物中被广泛采纳。在工程实践中，有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩，只具有端阻力， 不考虑土层侧阻力。这种计算模式与很多工程实际不符。其实，对 不同的工程地质条件，桩的几何尺寸及成桩工艺，嵌岩桩表现出不同 的承载性状。对于桩端为基岩，桩周土层为不太弱的状况且长径比 L/ D>35的嵌岩桩，桩侧阻力是不容忽视的，这一点已为大量现场 试验结果所证明。2 .嵌岩桩的承载性状由于嵌岩桩的荷载一沉降性状受多种因素影响，很难作出精确 的估计。因而我们只能对嵌岩桩的承载性状进行基本分析。嵌岩桩 的桩顶沉降主要由二部分组成：桩身混凝土的弹性压缩；桩底基 岩的应变。这二种重量的相互关系受荷载传递机理的支配。施加在 桩顶的荷载通过桩端阻力和桩侧阻力传递给桩周的土体和桩底的基 岩，（其中桩侧阻力包括桩周土体侧阻力和嵌岩段侧阻力）桩底基岩 和桩周土体应变的相对大小，打算着桩端阻力和桩侧阻力的发挥程度。 各位移重量的大小取决于桩的几何外形、荷载大小、成桩工艺及桩 底基岩桩周土体和桩身混凝土的弹性模量。对于嵌入软质基岩，桩周为匀称硬土层且长径比L/D较大的嵌岩桩。 桩侧阻和端阻充分发挥所需的极限相对位移同桩周土体和桩底基岩 的强度有关，强度越高所需的极限位移越小，强度越低则所需的极限 位移越大。当桩底基岩较软，长径比较大时，桩顶荷载作用下，桩身位 移相对较大，桩周土体强度较高时，其发挥极限侧阻所需位移相 对较小，故桩侧阻力首先达到极限值。此时桩端阻力尚未达到极限值。 这种嵌岩桩，其端阻只占桩总承载力量的一部分。可称为端承摩擦 桩（侧阻占大部分）或摩擦端承桩（端阻占大部分）。对于穿过匀称软土层嵌入硬质基岩中的嵌岩桩，由于桩底基岩强度 很高，桩底位移很小，桩身位移也不大，此时，桩周土体发挥极限 侧阻所需相对位移尚未达到，桩侧阻力无法充分发挥。而硬质基岩所 需极限位移能够达到，使桩端阻力得到充分发挥。这种嵌岩桩称为端 承桩。实际工程中的状况远比上述两种状况简单。嵌岩桩在不同地质条件 和几何尺寸下，表现端承 和摩擦两种不同的承载性状。值得留意的是，嵌岩桩桩端嵌岩段的单位侧阻力比土层高得多。由 于该部分侧阻的剪切破坏 发生于桩-岩界面（对坚硬完整岩体）或靠 近桩侧表面的岩体中（对软质或风化破裂岩体），主 要表现为（a）岩体 侧阻达到极限所需的相对位移比土体小得多；（b）在侧阻力的作用下 完整基岩一般呈脆性破坏。表1给出部分岩体的极限侧阻所需位移 的阅历值。表1发挥极限侧阻对应的相对位移（3）从表1中可以看出，在相对位移特别小的状况下，桩端嵌岩段的侧 阻力就可充分发挥。所以在嵌岩桩承载力确定时，应充分考虑其承 载作用。嵌岩桩的最佳嵌岩深度为3倍桩径，超过3倍桩径时，承载力增长 不大。（广中江-嵌岩桩入微风化1.5D或入硬中风化岩3. 0D原则终孔） 因其具有较高的承载力，桩身最小配筋率应不少于1%,碎强度等级 应不低于C20。此外，成桩工艺对嵌岩的承载性能有重要影响。一般 状况下，钻（冲）孔成桩过程中，孔底总 会残留一部分沉渣形成可压 缩性软垫，软垫的压缩增大了嵌岩桩桩体与岩（土）体的位移，使 桩侧（桩身和嵌岩段）阻力得以充分发挥。增大了端阻充分发挥所需的 极限位移。使嵌岩桩表现更多的摩擦桩性状。人工挖孔的嵌岩桩由于 人工清底，在干'作业状况一般无软垫'现象，其承载性状只与地 质条件和桩几何尺寸有关。3 .钻（冲）嵌岩桩的分类通常嵌岩桩可按基岩岩性，掩盖层土性，桩长径比L/D和成桩工艺 考虑其端承和摩擦特性。符合下列条件之一的嵌岩桩可按端承桩计算：1 .桩端持力层在中风化硬质岩（如花岗岩）和微风化软质岩（如砂岩） 中，且长径比L/D10冲 钻孔桩和长径比L/D12的人工挖孔桩。2 .当长径比L/D比较大，而桩侧处于沿海厚层或巨厚层软土中（如 淤泥）其承载力主要靠嵌岩 段侧阻和端阻担当的桩。符合下列条件之一的嵌岩桩应考虑其摩擦桩特性：1 .当L/D40,嵌岩桩端在设计荷载下，其承载作用很小，上部荷载 主要由桩侧摩阻担当，属于摩擦桩（3）。2 .对于L/D> 15-20的泥浆护壁冲钻孔嵌岩桩，无论是嵌入风化岩还是完整基岩中，其荷载传递具有一般摩擦桩的特性，即桩侧阻力 先于端阻力发挥出来，桩端分担的荷载较小，属于摩擦桩3。3 .当混凝土桩的孔底沉磴厚度超过规范规定，因嵌岩桩存在软垫， 桩的承载性状均成为摩擦桩或摩擦端承桩（当沉脩比较薄时）。