有缺陷大直径嵌岩桩竖向承载力检测及加固的方法_2

文档序号:9520145阅读:来源:国知局
不符,且取不出粧端持力层芯样进行强度检测的情况下,该大直径粧的竖 向承载力鉴定和提高该粧竖向承载力的方法。
[0012] 本发明的技术方案是这样实现的: 针对工程中大直径嵌岩粧施工过程,提出一种相对简单又可行的办法,以解决粧基检 测及补强验收问题。具体步骤包括: (1)建造大直径嵌岩粧,然后在钻芯孔附近的粧中处,采用大直径钻机钻出多320mm直 径钻孔至粧底,经清孔后用50mm厚中砂找平,通过传力杆,采用直径300mm的小压板对粧端 岩层进行抗压试验,以确定粧端岩层极限承载力标准值。
[0013] (2)当所检测粧端岩土极限承载力标准值不满足设计要求时,为提高该粧竖向承 载力,在原检测孔处,用可钻岩的旋挖机或冲孔机具在原钻孔处重新钻孔或冲孔,孔径由计 算定,为配合机具施工能力,孔径要求多600_,钻至粧底以下设计要求的岩层内(需补充施 工勘察钻孔),嵌岩深度按设计要求确定,增加所谓芯粧,做成变截面粧。
[0014] (3)或直接用可钻岩的旋挖机或冲孔机具在原粧中处重新钻孔或冲孔至粧底,孔 径多600mm,按第(一)条做深层小压板试验,根据试验结果复核该粧竖向承载力,并通过补 充的施工勘察钻孔,计算确定芯粧设计,按此做法时,孔径宜取大些,避免设计要求的芯粧 直径大于孔径时,需在粧身上重新钻孔或冲孔。
[0015] 通过大直径钻孔,补充深层小压板试验的方法,可准确测定粧端持力层极限端阻 力标准值,数据直接可靠。如经复核发现该粧实际竖向承载力不足,但差异不大时,为避免 补粧,可通过加芯粧的办法,将原粧做成变直径粧,使芯粧穿越原粧端,延伸至设计要求的 岩层内,通过增加芯粧的嵌岩深度和芯粧直径,从而提高原有粧的竖向承载力。由于芯粧直 径相对较小,所受轴向压力较大,为增大其粧身竖向承载力及延性,原粧端以下芯粧段配筋 率宜彡1. 0%,箍筋直径彡Φ 10mm,间距为100mm。如检测后发现粧实际竖向承载力较设计要 求相差较大时,则可通过加大芯粧直径,提高芯粧混凝土强度及配筋来满足原设计粧承载 力要求。
[0016] 计算方法 以某工程钻芯验收时发现的问题粧为例,该粧粧径D为2. 8m,以白云岩作为粧端持力 层,单粧承载力特征值为59000 :纖,假定经深层压板试验检测后,检测部位岩土粧极限端阻 力标准值仅为l〇〇〇〇kPa,小于设计20000kPa的要求,考虑到所有粧都做了 3个呈品字形布 置,距粧边400左右的施工勘察孔处岩层是符合设计要求的,因此可以推断该粧基底面积 范围符合设计要求的岩层面积不少于粧端总面积的1/2,可按1/2粧端面积岩层不符合设 计要求进行该粧复核补强。根据详勘报告及工程粧钻芯报告,岩石饱和单轴抗压强度标准 值彡40MPa,故芯粧持力层按40MPa考虑,且要求嵌岩深度多3倍芯粧粧径。
[0017] 根据《建筑粧基技术规范》94-2008 5. 3. 9条,嵌岩段总极限阻力标准值
则变截面嵌岩粧单粧总竖向极限承载力为:
_ 一端阻和侧阻综合系数(按芯粧嵌岩3倍芯粧粧径,取1. 0); :一岩石饱和单轴抗压强度标准值(; ,一芯粧截面面积; _ 一原粧直径); £:一芯粧直径(w ); :|蘇一设计要求粧极限端阻力标准值( _;:); 麵蘇一局部缺陷处极限端阻力标准值( ??); 对于上述需要加固处理的粧,要求的芯粧粧径表为:
=1. 091 :戒=1. 045 取=1. 10 與:: 芯粧粧身强度验算:设芯粧砼强度为C60, HRB400钢筋,箍筋间距100趣·。
[0018] 混凝土抗压强度设计值::
非挤土灌注粧成粧工艺系数
纵向主筋抗压强度设计值:
芯粧截面面积
芯粧纵向主筋截面面积:雀=芯粧粧身截面面积的2% ; 芯粧所受轴压力设计值:沪=:.:χ〇· 55x0. 55x3. 14x1. 0x40000x1. 35=25646 ;翩:(岩层
承载力全部发挥作用) 芯粧粧身承载力设计值: =0.75x27500x0. 55x0. 55x3. 14+0. 9x360000x0. 55x0. 55x3. 14x0. 02 =19591+6155=25746 P=25646 ? 满足要求。
[0019] 当粧身混凝土强度不能达到设计要求时,参照《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 第6. 2. 16条,通过加芯粧至原粧底,并提高芯粧混凝土强度,提高粧身的抗压承载力,其粧 身正截面受压承载力设计值N按下式计算:
A -芯粧纵向钢筋抗压设计强度; -芯粧芯粧螺旋式箍筋抗拉强度设计值; -原粧实测混凝土轴心抗压强度设计值; 乂2 -芯粧混凝土轴心抗压强度设计值; 4^: 一芯粧的截面面积:芯粧螺旋式箍筋内表面范围内混凝土面积; _^一芯粧螺旋式箍筋的换算截面面积; -芯粧的核心截面直径:芯粧螺旋式箍筋内表面之间的距离; 一芯粧螺旋式箍筋单根截面面积; 一芯粧螺旋式箍筋间距; C 一芯粧螺旋式箍筋对混凝土约束的折减系数:当混凝土强度等级不超过C50时,取 1. 0,当混凝土强度等级为C80时,取0. 85,其间按线性内插法确定。
[0020] 以上可以看出,对于大直径嵌岩粧,当钻芯检测发现粧端岩层与勘察和设计要求 不符时,可通过在相应的岩层异常钻芯孔部位补钻直径不小于深层小压板试验要求的钻 孔,通过此孔进行粧端岩层深层小压板试验,以取得粧端准确的极限端阻力标准值。根据广 西《岩土勘察规范》要求,当嵌岩粧径大于1500mm时,施工勘察孔宜布置3-5个,一般工程, 业主为节省施工勘察费用,一般每粧仅允许设置3个施工勘察孔,距粧周内侧300-400mm 均匀布置,当距粧中〇. 15-0. 25粧径的钻芯检测孔所揭示的粧端岩性与施工勘察孔及设计 要求不一致时,以3个施工勘察孔作为设计依据的粧端持力层满足设计要求的粧端面积应 不小于粧端总面积的|,偏于安全按粧端总面积的^考虑,通过补充的小压板检测结果,就 :?'::: 可较准确的确定检测粧的实际竖向极限承载力如下:
如经复核不能满足设计要求,可通过上述补芯粧,做成变截面粧的办法解决。由于芯 粧位置在原粧中范围内,此处为素混凝土,无钢筋,而目前的旋挖粧施工设备已具备钻岩能 力,施工速度快(也可用冲孔设备成孔),为采用本办法提供了实施条件,本方法特别对一柱 一粧的大直径嵌岩粧,无论是粧身强度或是粧端基岩承载力不能满足设计要求者,都可以 通过设计芯粧进行加固,达到既不用异位补粧,又可原粧利用,省时又省钱,对位于喀斯特 岩溶区粧端岩层局部有缺陷的工程粧处理提出了一条新的途径。同时本方法对于因施工缺 陷或设计变更而导致的大直径粧粧身强度不满足设计要求的粧身强度加固,也有一定的实 用价值。同时,为避免类似基岩有缺陷的粧出现,在喀斯特岩溶区或岩层变化较大,裂隙较 发育的地区,建议大直径嵌岩粧除在粧周布置施工勘察孔外,还宜在粧中处再加设一个施 工勘察孔,这样可基本保证粧端基岩能满足设计要求,避免以上所述有缺陷粧的出现。
[0021]
【附图说明】
[0022] 图1是在大直径嵌岩粧上需要钻孔的示意图;图中看到,大直径嵌岩粧施工前
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