基于涪丰石高速乌江特大桥的超大直径嵌岩桩设计

为了掌握复杂岩溶地质条件下超大直径嵌岩桩的受力特性和设计要素变化规律,重点研究了嵌岩摩擦桩的荷载传递、桩侧摩阻力的传力机理、摩阻力的计算方法及其与设计要素的关系、摩阻力充分发挥的影响要素等。建立全桥有限元模型进行总体分析,采用群桩基础实体有限元模型进行局部分析对比,并引入影响要素定量参数化的承载力计算修正公式。研究结果表明,对于溶蚀孔洞较为发育的岩石地质区,当结构竖向荷载较大时可采用大直径嵌岩桩的基础型式,设计时应综合考虑岩石特性孔、壁粗糙度等外部因素和桩身强度、桩基半径等设计要素,通过计算分析比较确定合理的桩基规模,并根据外部影响因素对桩基承载力进行修正计算。

超大直径扩底嵌岩桩模型试验研究

为了弥补因现有技术无法对深圳平安大厦进行现场试桩分析的不足,研究超大直径桩的桩身承载及沉降规律,采用缩尺模型试验的方法对其进行了研究。研究结果表明:超大直径嵌岩桩桩身最大承载力远高于规范计算得到的竖向抗压承载力特征值,其上部荷载主要由桩端承担,对桩进行扩底处理后桩端承载所占总荷载比例较等直径桩更大,且等直径嵌岩桩的侧摩阻力比扩底嵌岩桩的侧摩阻力的发挥更显著。桩身在中风化—微风化花岗岩段的侧摩阻力在设计中均不应忽略。现场实测结果对比验证了模型试验结果的合理性。

超大直径超深嵌岩桩成孔施工新技术

针对传统全回旋钻机在超大直径超深嵌岩桩成孔作业中的钻进速度慢、成孔成本高等问题,通过对超大直径超深嵌岩桩成孔效率及成本组成因素进行分析,提出了一种多机成孔技术,并将该技术应用于汕头市汕北大道东里河特大桥工程。应用结果表明,采用多机联合成孔新技术,可有效地将超大直径超深嵌岩桩成孔效率提高2倍,综合成本降低30%,同时该新技术也解决了冲击钻难以在超大直径超深桩基及短嵌岩桩多机联合成孔中应用的难题。

超大直径滚刀钻头在深圳金中环大厦桩基工程中的应用

深圳市金中环大厦为超大直径嵌岩桩基础,桩最大直径2800mm,持力层岩石坚硬,单轴抗压强度达140MPa,根据岩石破碎原理,改进设计大直径滚刀钻头,解决了大断面坚硬岩石钻进的技术难题,取得了较高的钻进效率。