摘要：随着经济的发展和社会的进步，新材料、新工艺、新技术不断涌现。但是在发展与创新背后，质量问题凸显出来。质量问题往往都足由于细小差错或关键技术的失误发展而成，它不仅关系着国民经济的健康、持续、稳定的发展，更关系着人民生命、财产的安全。因此本文对港口桩基工程嵌岩桩的桩型及应用进行分析，以期为相关工程提供参考。
关键词：龙塘右泵站；高喷板墙；技术方案；施工
1.引言
随着我国国民经济的飞速发展，建设工程的规模日益扩大，呈现出蓬勃发展的势头。我国的主要矛盾已经发生的变化，人们对美好生存环境的供给需求使土木工程数量不断增加，港口桩基工程质量不容忽视，同时对工程的现场管理提出了更高的要求。因此，本文对港口桩基工程嵌岩桩的桩型及应用进行分析，具有一定的现实意义。
2.嵌岩桩的桩型概况
嵌岩桩桩身一部分或全部埋设于岩石中，使桩与岩体相互牵制，构成稳定受力结构，承载性能和抗震性能较好，在我国的港口、基岩、滨海等地的电厂工程实践中得到了广泛的应用，可以满足工程需要。表1为笔者收集的近年来一些嵌岩桩的桩型资料，图1为嵌岩桩的荷载Q—沉降S曲线。这几例试桩的成孔方式均为冲击成孔，上覆土层性质存在差异。
图1 嵌岩桩的Q—S曲线
表1 嵌岩桩的桩型情况
3.嵌岩桩的应用
3.1嵌岩桩的承载特性
嵌岩桩的承载特性与普通桩基是存在一定差异的，在竖向荷载作用下，桩孔侧壁的粗糙度分为 4个阶段，如图2。总端、总端阻力、桩周土总侧三部分构成嵌岩桩的极限承载力。
图2 典型的嵌岩桩Q—S曲线
(1)OA段，曲线的初始直线段，加荷初始阶段桩顶发生弹性形变土位移保持相对静止，荷载与沉降呈正比例关系；
(2)AB段，桩侧土(岩)自桩顶住下缓慢产生塑性变形，Q—S为曲线，但桩端岩层依然处在弹性状态；
(3)BC段，此时桩侧土(岩)竖向承载力完全屈服，桩侧阻不再变化，但桩端岩层仍依然处在弹性阶段，因此Q—S恢复线性关系；
(4)CD段，桩侧土(岩)及桩端岩层屈服面及其破坏准则已被突破，桩身砼
早于桩端持力岩层丧失承载力，沉降不会随着荷载的减少而减小，C点所对应的荷载为荷载阈值。从实践中的Q—S曲线分析，部分工程CD段表现程度不明显，曲线上特征性显示为缓降型（4-6号曲线）；部分工程CD段表现程度比较明显，曲线显示为速降型（l、2号曲线），在准确性和精度方面受多种因素影响。
3.2影响嵌岩桩承载特性的主要因素
影响嵌岩桩承载特性的因素包括很多方面，溶洞顶板厚度、形状、围岩特性等这项方面的影响因素往往不是单一存在的，而是综合发挥功能。因此，嵌岩桩的承载特性受多种因素共同影响，这些影响因素大体可分为以下几个方面：（1）桩的长径比。长径比越高，软弱覆盖层对桩的侧向约束力越小。（2）桩的嵌岩深度。主要影响嵌岩段桩侧阻力及桩端阻力的分布形态。（3）覆土性质与厚度。土层越软，岩层的风化程度越高。（4）桩侧岩石和桩端岩石的强度和模量。主要是指桩侧岩土层的强度和模量。（5）桩的截面尺寸。增加桩的截面尺寸可以有效提高桩的承载力。（6）混凝土强度；凝土强度越高，桩端阻力所占荷载比例就越高。（7）岩石的节理发育情况以及桩的成桩工艺等。
3.3应用建议
3.3.1勘察方面
(1)勘探孔深的控制：在确定勘探孔深度时,孔深与桩基持力层的选择非常关键。除埋藏较浅的中微风化岩可作为桩端传递上部建筑物、基础、土层的竖向荷载外，强风化岩也有具有上述作用。
(2)各勘测阶段岩芯可以保留一部分，以利于岩面的现场鉴定时对孔底岩屑的对比和鉴别。
(3)孔距：按规范要求进一步加密钻孔，相邻钻孔桩基持力层岩面高度
差应小于2m,采用沉井的方法沉至断口。本着“物探先行、钻探验证”的要求，有针对性地结合基岩顶面分布趋势图进行布孔，有效提高勘探工作效率。
(4)入中风化基岩的深度：结合地面调查及钻探揭露，控制性勘探孔标准为：中风化岩和微风化岩要以回转钻进方式来进尺，其中中风化岩3-5m，微风化岩3m。
(5)要注意强风化岩在地层水平或垂直方向上存在的不均匀性问题。
3.3.2试桩方面
(1)某工程灌注桩试桩结果分析往往仅代表某一处位置的参数。各处参数问题的完整解决方案必须依赖对地层、桩径、桩长等上述各方面因素的综合比对与统筹分析，才能对影响桩的承载力的各项因素做到心中有数。“影响桩的承载力的因素分析”这部分内容建议增加到试桩报告中，为施工人员提供必要参考。
(2）在基岩面起伏波动比较明显时，嵌岩桩的承载力一般依据所求得的桩与周围各岩土层的侧摩阻力、端阻力值来测算。所以，确保岩土层的侧摩阻力、端阻力值测定的准确性非常关键。设应变计的应用范围比较广,在岩土工程中将应变计焊接在钢筋笼上。但这种方法的缺陷也比较明显，即采用振弦式应变计安装的应变计的坏损率较高。建议工程人员掌握滑动测微计在桩身内力测试过程中的工艺原理原理和技术方法，并将其在试桩中推广使用。这种方法易操作，不易损坏，在混凝土内埋设套管和测环的方式增加了测点，提高了精度，降低了温度影响，修正了零点飘移。
3.3.3设计方面
(1)中风化及微风化花岗岩少量片麻岩在施工过程中存在直径小、嵌岩桩成孔难度较高的难题，因钻孔弯曲或超径等原因造成成孔时间长，造成工期加长、成本增加，不利于实现经济效益。因此，建议嵌岩桩的设计桩径设计值应高于Φ800mm。
(2)在基岩埋藏较深而其上覆又有较佳土层的状态下，建议在桩体上加装支盘，以降低嵌岩的深度。
(3)桩身混凝土刚度要与桩极限承载力相一致，避免地基承载力不足而失去稳定。硬质岩长径比越小，嵌岩桩桩身越容易破坏，桩端阻力作用未得到充分发挥。所以，桩身混凝土刚度要适当提高。
(4)按照试桩结论，建议在设计图纸中全面、详实写明根据设计及规范要求，影响到桩端沉渣厚度和桩侧泥皮厚度的方面详细说明，而不是简单的只写执行某某规范。从工程实践来看，凡图纸上明确的技术要求，都能够得到较好的执行。
3.3.4施工方面
嵌岩桩的终孔深度需得到监理的确认，判定嵌岩深度时首先根据岩土工程勘测报告掌握基岩岩面的埋深和在水平面上的变化规律及倾斜程度。钻机操作人员一般靠经验都能判别进入强风化基岩的深度，至于钻头全断面进人中等风化基岩的判别方法主要可掌握三点：①从回水泥浆中取岩屑样品进行肉眼观察判断；②从钻探的进尺来判别，钻头全断面进人中等风化基岩后的钻探边尺一般很小；③从钻进过程中，钻杆的跳动情况来感觉，一般进人中等风化基岩后钻杆的跳动较平稳。以上三原则结合起来一般均能取得很好的效果。
除施工单位精心组织施工外，监理人员的素质和掌握岩土工程知识的水平对保证施工质量有重要的作用。建议业主选用专业的岩土工程监理公司或要求不少于2人的监理人员应具有岩土工程的教育背景和从业经历。
4.结束语
为了最大化实现地下通道建设施工质量和施工安全，确保各项技术指标满足标准，相关技术人员必须在加强自身施工能力基础上，对施工中容易出现的裂缝等问题进行预防与处理，改进施工配比方案和工艺流程，通过采取相应的现场管理措施，使本工程的施工质量符合要求。
参考文献:
[1]刘朝安.沿海火力发电厂岩土工程勘测与施工[M].北京：中国电力出版社,2011,(12).
[2]包雄飞.浅谈港口桩基工程嵌岩桩的桩型及应用[J].中国水运,2014,(11).
[3]徐昆明.土建工程结构安全性与耐久性设计[J].中国高新技术企业,2008,(11).
论文作者:熊飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/6
标签：基岩论文; 桩基论文; 承载力论文; 荷载论文; 工程论文; 阻力论文; 曲线论文; 《防护工程》2018年第3期论文;