<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 部分工程师在使用GEO5单桩模块进行海外项目设计时，会遇到关于模型系数的问题。该系数具体要求在EN1997 7.6.2.3 （2）条。如果勘察中采用场地试验进行地基承载力参数确定后，需要保证更充裕的安全度时，可以采用该系数。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;该系数的使用方法是基于7.6.2.3 （4）条中的γb和γs分项系数对桩的侧摩阻力和端阻力进行折减。</p><p>即原始公式为：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1631499440497778.png" alt="image.png"/></p><p>考虑模型系数的公式为</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1631499642799232.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 具体在软件中的考虑该系数的方法为：打开分析设置，对默认的常规分项系数进行修改。具体位置如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1631499736755316.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;希望以上内容能够对广大用户在海外工程应用提供一定的帮助。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>采用「GEO5筏基有限元」模块计算桩筏基础的筏板时，需要把桩等效成作用在筏板上的弹簧（采用「点支座」实现），弹簧的刚度选取参照下图中的公式计算：</p><p><strong>《高桩码头设计与施工规范》JTS167-1-2010&nbsp;</strong>的3.3.11章节</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1524533680123717.png" alt="blob.png"/></p>

<p><strong>项目名称：</strong>某路堤挡墙项目</p><p><strong>使用软件：</strong>悬臂式挡土墙设计+群桩设计+土质边坡稳定性分析</p><p><strong>设计方案：</strong>挡墙墙身10m，墙后填土6m。</p><p>&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1497922869133343.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>悬臂式挡墙采用群桩基础，并且墙后有6m高填土。</p><p><strong>软件优势：</strong>「悬臂式挡土墙设计」可直接调用「群桩设计」与「土质边坡稳定性分析」，大大提高效率。</p><p><strong>基本思路</strong><strong>：</strong>拆分结构，分别计算，宏观把控整体稳定性。</p><p><strong>计算结果：</strong></p><p><strong>一、倾覆滑移验算</strong></p><p>&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1497922875114767.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>倾覆滑移稳定性验算</strong></p><p>倾覆滑移验算 满足要求</p><p><strong>二、承载力验算</strong></p><table data-sort="sortDisabled" interlaced="enabled"><tbody><tr class="ue-table-interlace-color-single firstRow"><td><p><strong>名称 : 分析</strong></p></td><td><p><strong>工况阶段 : 1</strong></p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-double"><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1497922947104390.png" alt="blob.png"/></td></tr></tbody></table><p><strong>截面抗弯+抗压验算：</strong></p><p>钢筋数量20 钢筋直径32.0 mm; 保护层厚度 70.0 mm</p><p>结构类型 (配筋率) : 按柱计算</p><p>配筋率r&nbsp;= 3.200 % &gt; 0.550 % = r&nbsp;min</p><p>荷载 : N = -5013.22 kN (受压) ; M = 1202.15 kNm</p><p>承载力 : Nu&nbsp;= -5843.69 kN; Mu&nbsp;= 1401.29 kNm</p><p><strong>桩配筋设计 满足要求</strong></p><p><strong>截面抗剪验算：</strong></p><p>剪力筋 - 直径 14.0 mm; 间距 12.0 mm</p><p>截面受剪承载力设计值: Vu&nbsp;= 957.57kN &gt; 951.05 kN = V</p><p><strong>截面满足要求。</strong></p><p><strong>三、截面强度验算</strong></p><p><strong>墙身验算(墙址墙踵台阶顶截面)</strong></p><p>截面强度验算和配筋验算</p><p>钢筋数量120 钢筋直径32.0 mm, 钢筋保护层50.0 mm</p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>截面宽度</p></td><td><p>=</p></td><td><p>12.00</p></td><td><p>m</p></td><td><br/></td></tr><tr><td><p>截面高度</p></td><td><p>=</p></td><td><p>3.97</p></td><td><p>m</p></td><td><br/></td></tr></tbody></table><p>&nbsp;</p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>配筋率</p></td><td><p>r</p></td><td><p>=</p></td><td><p>0.21</p></td><td><p>%</p></td><td><p>&gt;</p></td><td><p>0.20</p></td><td><p>%</p></td><td><p>=</p></td><td><p>rmin</p></td></tr><tr><td><p>中和轴位置</p></td><td><p>x/b1</p></td><td><p>=</p></td><td><p>0.25</p></td><td><p>m</p></td><td><p>&lt;</p></td><td><p>2.52</p></td><td><p>m</p></td><td><p>=</p></td><td><p>xbh0/b1</p></td></tr><tr><td><p>截面受剪承载力设计值</p></td><td><p>Vu</p></td><td><p>=</p></td><td><p>47026.04</p></td><td><p>kN</p></td><td><p>&gt;</p></td><td><p>16753.97</p></td><td><p>kN</p></td><td><p>=</p></td><td><p>V</p></td></tr><tr><td><p>截面受弯承载力设计值</p></td><td><p>Mu</p></td><td><p>=</p></td><td><p>131973.51</p></td><td><p>kNm</p></td><td><p>&gt;</p></td><td><p>82835.75</p></td><td><p>kNm</p></td><td><p>=</p></td><td><p>M</p></td></tr></tbody></table><p>&nbsp;</p><p>截面满足要求。</p><p><strong>四、整体稳定性验算</strong></p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p><strong>名称 :分析</strong></p></td><td><p><strong>工况阶段 : 1</strong><strong>-1</strong></p></td></tr><tr><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1497922993105472.png" alt="blob.png"/></td></tr></tbody></table><p>自动搜索后的滑动面</p><p><strong>边坡稳定性验算 (不平衡推力法(隐式))</strong></p><p>安全系数 = 1.47 &gt; 1.30</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p><strong>名称 : 分析</strong></p></td><td><p><strong>工况阶段 : 1</strong><strong>-2</strong></p></td></tr><tr><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1497923014340862.png" alt="blob.png"/></td></tr></tbody></table><p>自动搜索后的滑动面</p><p><strong>边坡稳定性验算 (不平衡推力法(隐式))</strong></p><p>安全系数 = 3.75&nbsp;&gt; 1.30</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p><br/></p>

<p><span style="color: #FF0000;"><strong>一、工程概况</strong></span></p><p>　　该工程为印尼某电厂扩建工程。工程要求采用美国标准进行设计，因此，该工程采用GEO5单桩设计模块对扩建工程中涉及到的桩基进行了设计。这里以设计剖面B-B’处桩基为例。</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>二、工程参数</strong></span></p><p>（1）岩土材料基本参数</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B　　所有岩土材料都视作无粘性土（在静止土压力分析时）</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... t%3Bp style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B（2）桩身尺寸</p><p>　　①尺寸</p><p>　　　　直径：d=1.50m</p><p>　　　　长度：l=8.00m</p><p>　　②位置</p><p>　　　　离设计地面高度： &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;h=1.00m</p><p>　　　　设计地面离天然地面高度：hz=2.00m</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B（3）地下水</p><p>　　 离天然地面深度为8米。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">三、 工程计算</span></strong></p><p>　　运行GEO5单桩设计模块（2017），采用的分析设置为：美国－LRFD 2012。该分析设置所采用的规范为：</p><p>（1）材料和规范：</p><p>　　混凝土结构设计：美国规范ACI318-11</p><p>（2）单桩设计：</p><p>　　①排水条件分析：美国规范NAVFAC DM 7.2</p><p>　　②荷载沉降曲线：线性理论(Poulos法)</p><p>　　③水平承载力：弹性地基土 (p-y 法)</p><p>　　④验算方法：安全系数法（ASD）</p><p>（3）竖向承载力验算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B（4）沉降计算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... t%3Bp style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B（5）水平承载力计算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... Bspan style="color: #FF0000;">四、 结论</span></strong></p><p>　　运用GEO5「单桩设计模块」对印尼某电厂扩建工程中的桩基工程进行了分析和计算，为设计方案的可行性提供了依据，并得到了的国外业主的认可。</p><p><br/></p>

<p><strong>　　摘要</strong>：简要介绍了运用GEO5扩展基础设计模块设计的江西某输电线路K82+890处输电</p><p><strong>　　一、工程概况</strong>　　</p><p>　　该工程为江西某输电线路。该工程采用GEO5扩展基础设计模块对输电塔基础进行了设计。这里以K82+890处剖面为例。</p><p><strong>　　二、工程参数</strong></p><p>　　1、岩土材料基本参数</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B　　2、基础</p><p><strong>　（1）基础类型：方柱下独基</strong></p><p>　　基底距天然地面深度：3.0m</p><p>　　基础底部深度：3.0m</p><p>　　基础厚度：0.6m</p><p>　　设计地面倾角：0°</p><p>　　基底倾角：0°　</p><p>　　基础上的土重度：18.5 kN/m3</p><p>　<strong>（2）尺寸</strong></p><p>　　扩展基础长度：3.5m</p><p>　　扩展基础宽度：2.5m</p><p>　　X方向柱的宽度：1.5m</p><p>　　Y方下柱的宽度：2.5m</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... ot%3B width="388" height="160" style="width: 388px; height: 160px;"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B　　3、荷载</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... gt%3B　　三、工程计算</strong></p><p>　　运行GEO5扩展基础设计模块（v19），采用的分析设置为：中国—国家标准（GB）。<span style="line-height: 1.5em;">该分析设置所采用的规范为：</span></p><p><strong><span style="line-height: 1.5em;">　　材料和规范</span></strong><span style="line-height: 1.5em;">　　</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　混凝土结构设计：中国规范GB 50010-2010（混凝土结构结构设计）</span></p><p><strong><span style="line-height: 1.5em;">　　扩展基础设计　</span></strong><span style="line-height: 1.5em;">　</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　排水条件分析: 中国规范GB50007-2011（建筑地基基础设计规范）　　</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　上拔稳定性分析：土重法（中国规范DL/T 5219-2005）（架空送电线路基础设计技术规定）　　</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>验算方法</strong>：中国规范</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　1、承载力验算</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　（1）验算分析1：下压力</span></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... Bspan style="line-height: 1.5em;">　　（2）验算分析2：上拔力</span></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... 3Bimg src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... Bspan style="line-height: 1.5em;">　　2、截面强度验算</span></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/d ... Bspan style="line-height: 1.5em;">　　四、结论　　</span></strong></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　运用GEO5“扩展基础设计模块”对江西某输电线路K82+890处输电塔基础工程进行了分析和计算，为设计方案的可行性提供了依据，并得到了的业主的认可。</span></p>

<p style="text-align: justify;">混凝土结构加固是通过一些有效地措施，使受到损害的结构构件恢复原有的结构功能或在已有结构基础上提高其结构构件的抗力能力，以满足新的使用条件下结构功能的要求。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>一、混凝土结构加固的主要原因</strong></span></p><p style="text-align: justify;">混凝土结构需要加固的原因有以下几个方面：</p><p style="text-align: justify;">1、施工方法的错误、施工管理的不善以及施工单位的偷工减料等原因，使得建筑物存在质量问题；</p><p style="text-align: justify;">2、设计基础资料和设计方法不准确，导致设计出来的建筑物存在着安全性问题；</p><p style="text-align: justify;">3、设计规范的修订和设计标准的提高，按照原规范标准设计的结构将不能满足设计标准的要求；</p><p style="text-align: justify;">4、由于高湿酸碱环境、温差、冻融等影响以<span style="line-height: 1.5em;">及地震、流沙等自然灾害的作用，导致建筑物发生严重损坏；</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">5、原有建筑物使用功能和要求的改变，需要对其进行改造、加固。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em; color: #00B050;">二、混凝土结构加固的主要方法</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">1、加大截面加固法</span></strong></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489558466112330.png" alt="1489558466112330.png" width="400" height="226" border="0" vspace="0" style="width: 400px; height: 226px;"/></p><p style="text-align: justify;">加大截面加固法，是采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，来增大原混凝土结构的截面面积，达到提高结构承载能力的目的。该法施工简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，适用于梁、板、柱、墙和一般构造物混凝土结构的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。加大截面法的效果与原结构在加固前的应力水平、结合面的处理、施工工艺、材料性能以及加固时是否卸荷等因素直接相关。如某厂现浇框架，在第二层施工时，因吊运大构件带动了框架模板，导致了该层框架柱倾斜。经复核，须对部分柱进行加固。因附加弯矩是单向，采用单面加固法，且在喷射细石混凝土时对倾斜柱进行适当纠偏，收到了良好的效果。</p><p style="text-align: justify;"><strong>2、外包钢加固法</strong></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489558500547020.png" alt="1489558500547020.png" width="400" height="243" border="0" vspace="0" style="width: 400px; height: 243px;"/></p><p style="text-align: justify;">外包钢加固法，是在混凝土构件(梁、柱)四周包以型钢的加固方法。在我国，外包钢法是一种使用较广的传统加固方法，适用于使用上不允许过大增加截面尺寸，却又要求大幅度地提高承载能力的混凝土结构加固。该方法的优点是用于柱的加固时，施工简便，现场工作量较小，受力可靠，加固效果好；缺点是用钢量较大，加固维修费用较高，用于梁的加固时需在楼板上开较多的孔(焊接箍板用)，在梁的根部外包钢时，传力到柱上的节点处理较复杂。另外，这种加固法还存在不能确保钢与混凝土结合面传递剪力和外包钢需要进行防腐处理等问题。外包钢法分为干式和湿式两种方法。湿式外包钢加固，外包型钢与构件之间采用乳胶水泥或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，以使型钢与原构件能整体工作共同受力，该方法不宜在无防护的情况下用于60℃以上高温场所。干式外包钢加固，型钢与原构件之间无有粘结，有时填以水泥砂浆，但不保证结合面剪力的传递，与湿式相比，干式外包钢施工更为方便，但其承载力的提高不如湿式外包钢有效。</p><p style="text-align: justify;"><strong>3、粘贴钢板加固法</strong></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489558527116878.png" alt="1489558527116878.png" width="400" height="220" border="0" vspace="0" style="width: 400px; height: 220px;"/></p><p style="text-align: justify;">粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。20世纪60年代末，法国、南非等国家首先采用该技术对混凝土结构进行加固补强，随后瑞士、日本、英国等国家相继采用，日本在1975年应用此项技术先后对200多座桥梁进行了加固，以提高结构承受重型交通荷载的能力，取得了较好的效果。实践证明，粘贴钢板加固法能有效提高结构的抗弯、抗剪及抗裂性能。由于该加固技术不改变结构外形等特点，在许多情况下替代了增大截面加固技术，成为20世纪80年代的一种先进加固方法，为设计人员所普遍采用。</p><p style="text-align: justify;">粘贴钢板加固具有施工快速、现场无湿作业，对生产和生活影响小的优点，且加固后对原结构外观和净空无显著影响，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固；缺点是加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这是由于钢板刚度较大，施工时的误差等原因使得结构使用中容易在粘结面上发生剥离脱空，特别是钢板端部更易发生剥离破坏。另外，研究发现粘贴钢板结构在承受长期动载下的抗疲劳性能不甚理想，对高强度混凝土试件进行粘贴钢板加固时疲劳强度好一些，在疲劳荷载的作用下，粘贴钢板加固梁的端部锚固问题复杂，有待于进一步研究。</p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">4、锚栓—钢板加固法</span></strong></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489558553479718.png" alt="1489558553479718.png" width="400" height="241" border="0" vspace="0" style="width: 400px; height: 241px;"/></p><p style="text-align: justify;">锚栓一钢板加固法是在既有构造物上打设铆钉、锚栓、高强螺栓、高强承压螺栓、膨胀螺栓等机械方法，将钢板贴在被加固的构件的表面，使结构物与钢板成为一个可共同受力的整体。锚贴的钢板不易脱落，可以充分发挥钢板的延性性能，而且锚贴的速度快，可直接受力，特别适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造加固。但该法不适用于已严重风化的结构及轻质结构，在原构件的钢筋密集区实现锚贴比较困难。</p><p style="text-align: justify;">钢板与混凝土用锚栓连接结构，可视为钢一混凝土组合结构，不同的是加固结构物中的钢筋可能已经超过了容许应力，接合材料不是通常的剪力钉而是后置的锚栓。研究表明：</p><p style="text-align: justify;">1）锚栓一钢板加固法可有效地提高混凝土结构的抗弯承载能力；</p><p style="text-align: justify;">2）加固效果取决于锚栓的根数(总抗剪应力)，但加固效果的上限取决于钢板强度；</p><p style="text-align: justify;">3）锚栓根数增加时弯曲承载能力增大，破坏型态由弯曲压坏向剪切破坏过渡；</p><p style="text-align: justify;">4）锚栓的设置间距、早期应力的影响、螺母施拧扭矩、螺母是否与钢板焊接对极限承载力影响小：</p><p style="text-align: justify;">5）试件的承载力符合平截面假定，当钢板的强度上限取锚栓的抗剪强度时计算极限承载力接近实测值。</p><p style="text-align: justify;"><strong>5、预应力加固法</strong></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489558593715059.png" alt="1489558593715059.png" width="400" height="218" border="0" vspace="0" style="width: 400px; height: 218px;"/></p><p style="text-align: justify;">预应力加固包括预应力拉杆加固和预应力撑杆加固两种形式。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性的混凝土结构，它同时具有卸载、加固及改变结构受力三种功能。预应力加固法克服了采用其它方法加固时加固材料中普遍存在的应力滞后的弱点，保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作。工程实践表明：采用体外预应力法加固桥梁和房屋结构，不仅能提高其承载力，还可以减小挠度和裂缝宽度，提高结构的弹性恢复能力，并且具有施工简便、不占用空间等特点，是一种经济的加固方法。</p><p style="text-align: justify;">预应力拉杆主要用于加固受弯构件、屋架等，在特定场合下，也可用于加固大偏心受压构件。预应力撑杆主要用于加固轴心受压构件和偏心受压构件。此加固方法不适用于环境温度高于60℃和收缩徐变大的混凝土结构，另外需要注意预应力筋的防腐问题。预应力加固法对施工技术要求比较高，一般应由专业技术实力较强的工程队伍来完成。</p><p style="text-align: justify;"><strong>6、改变受力体系加固法</strong></p><p style="text-align: justify;">该方法是通过增设支点(柱或托架)或采用托梁拔柱的办法来改变结构受力体系的加固法，其中用得最多的是增设支点法。增设支点可以大大减少结构构件的计算长度、计算弯矩，大幅度地提高结构和构件的承载力，减少挠度，缩小裂缝宽度，达到加固原结构的目的。该法简单可靠，适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固，缺点是使用空间会受到一定的影响。托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称，是在不拆或少拆上部结构的情况下，拆除、更换或接长柱子的一种处理方法。与传统的大掀盖改造相比，该法具有对生产生活影响小、施工工期短、费用较低等优点，缺点是技术要求比较高，需由熟练工人来完成，安全措施必须周密。如某厂房工作平台大梁因工艺变更增设2个30kN和1个60kN的集中荷载，因此对原梁进行加固，采用在原梁下部增设型钢支撑加固，加固效果良好。</p>

<p style="text-align:center"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489398637157797.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病一：土（灰土）桩不密实、断裂</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>桩孔回填不均匀，夯击不密实，密松不一，桩身疏松甚至断裂。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong>填夯过程中，严格控制夯实质量，若夯击次数不够应适当增加夯击数。若遇孔壁塌方，应停止夯填，先将塌方清除，然后用C10砼灌入塌方处，再继续回填夯实。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病二：碎石挤密桩桩身缩颈</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>形成的碎石挤密桩桩身局部直径小于设计要求，一般在地下水位以下或饱和的粘性土中容易发生。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 拔管速度一般控制在0.8~1.5米/分(根据地区、地质不同选择拔管速度)。每拔0.5~1.0米停止拔管，原地振动10~30秒。反复进行，直到拔出地面。</p><p style="text-align: justify;">2) 采用反插法克服缩颈。局部反插法：在发生部位进行反插，并往下多插入1米。全部反插法：开始从桩端至柱顶全部进行反插，即开始拔管1米，再反插到底，以后每拔出1米，反插0.5米，直到拔出地面。<br/>(3) 采用复打法克服缩颈。局部复打法：在发生部位进行复打，超深1米。全复打法：即为二次单打法的重复，应注意同轴沉入到原深度，灌入同样的石料。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病三：碎石挤密桩灌量不足</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>碎石挤密桩施工中，碎石实际灌量小于设计要求。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 用砼预制桩尖法，解决活瓣桩尖张不开的问题，加大灌入量。</p><p style="text-align: justify;">2) 灌料时注入压力水(一般为0.2～0.4MPa)，使石料表面润滑，减小摩阻，易于流入孔中。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病四：预制桩桩身断裂</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，同时当桩锤跳起后，桩身随之出现回弹现象。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong>应会同设计人员共同研究处理方法。根据工程地质条件，上部荷载及桩所处的结构部位，可以采取补桩的方法。可在轴线两侧分别补1根或两根桩。</p><p style="text-align: justify;"><strong>通病五：预制桩桩深达不到设计要求</strong></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>施工的最终控制是以设计的最终贯入度和最终标高为标准。施工时一般从一种标准为主，另一个为参考。有时达不到设计的最终控制要求。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 遇到硬夹层时，可采用植桩法、射水法或气吹法施工。桩尖至少进入未扰动土为6倍桩径。</p><p style="text-align: justify;">2) 桩如打不下去，可更换能量大的桩锤打击，并加厚缓冲垫层。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病六：预制桩桩身倾斜</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>预制桩桩身垂直偏差过大。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 打桩前应将地下障碍物清理干净，尤其是桩位下的障碍物，必要时可对每个桩位用钎探了解。对于桩尖不在桩纵轴上的桩，或桩身弯曲超过规定的桩均不宜使用。一节桩的细长比一般控制在30以内。</p><p style="text-align: justify;">2) 打桩时稳桩要垂直，桩顶应加桩垫。桩垫失效应及时更换。</p><p style="text-align: justify;">3) 桩帽与桩的接触面及替打木应平整，不平整的应及时处理。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病七：干作业成孔灌注桩的孔底虚土多</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>成孔后孔底虚土过多，超过标准规定的不大于100mm的规定。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 在孔内做二次或多次投钻。即用钻一次投到设计标高，在原位旋转片刻，停止旋转静拔钻杆。</p><p style="text-align: justify;">2) 用勺钻清理孔底虚土。</p><p style="text-align: justify;">3) 如虚土是砂或砂卵石时，可先采用孔底浆拌合，然后再灌砼。</p><p style="text-align: justify;">4) 采用孔底压力灌浆法、压力灌砼法及孔底夯实法解法。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病八：干作业成孔灌注桩桩身砼质量差</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>桩身砼有蜂窝、空洞，桩身夹土、分段级配不均匀。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 单桩承载力不大且缺陷不严重，可采用加大承台梁的方法。</p><p style="text-align: justify;">2) 如缺陷严重，应会同设计人员共同研究处理方法，一般可采用在轴线两侧补桩的方法。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病九：湿作业成孔灌注桩断桩</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>成桩后，桩身中部没有砼，夹有泥土。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 当导管堵塞而砼尚未初凝时，可采用两方法：</p><p style="text-align: justify;">方法1：用钻机起吊设备，吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵塞的砼冲开；</p><p style="text-align: justify;">方法2：迅速拔出导管用高压水冲通导管，重新下隔水球灌注。浇筑时，当隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能再插入时，然后再稍提升导管，继续浇筑砼。</p><p style="text-align: justify;">2) 当砼在地下水位以上中断时，如果桩身直径在1米以上；泥浆护壁较好，可抽掉孔内水，用钢筋笼保护，对原砼面进行凿毛并清洗钢筋，然后继续浇筑砼。</p><p style="text-align: justify;">3) 当砼在地下水位以下中断时，可用较原桩径稍小的钻头在原桩位上钻孔，至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，在断桩部位增加一节钢筋笼，其下部埋入新钻孔中，然后继续浇筑砼。</p><p style="text-align: justify;">4) 当导管接头法兰挂住钢筋笼时，如果钢筋笼埋入砼不深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离，否则只好放弃导管。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>通病十：套管护壁成孔灌注桩缩颈</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>现象：</strong>桩身局部直径小于设计要求，一般发生在地下水位以下、上层滞水层或饱和的粘性土中。</p><p style="text-align: justify;"><strong>措施：</strong></p><p style="text-align: justify;">1) 在淤泥质土中出现缩颈时，可采用复打方法。</p><p style="text-align: justify;">2) 在其他土中出现缩颈时，最好采用预制桩头，同时用下部带喇叭口的套管施工，在缩颈部位采用反插法。</p><p style="text-align: justify;">3) 在缩颈部位放置一段钢筋砼预制桩。</p><p style="text-align: justify;">爆破灌注桩混凝土拒落</p><p style="text-align: justify;">炸药爆炸形成扩大头后，砼不落下，欲称&quot;卡脖子&quot;。</p><p style="text-align: justify;">1) 在砼中插入钢管或塑料管进行排气，或用振捣棒的强力振动使砼下落。</p><p style="text-align: justify;">2) 当砼已经初凝，可在近旁补钻一根新桩孔，贯穿到空腔，放上同量药包，往拒落桩底端的空腔和新桩孔浇筑砼，通电引爆成新的爆扩桩。</p><p style="text-align: justify;">爆破灌注桩缩颈</p><p style="text-align: justify;">桩身局部直径小于设计要求。</p><p style="text-align: justify;">1) 轻微缩颈，可用掏土工具掏出缩颈部位的土，然后立即浇筑砼。</p><p style="text-align: justify;">2) 严重缩颈，应用成孔机械重新成孔，除用套管法施工外，还可以在缩颈部位用适量炸药进行爆破。</p>

<p style="text-align: justify;">高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗止水的目的。</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489374304241666.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>一、适用范围：</strong></span></p><p style="text-align: justify;">1. 受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。</p><p style="text-align: justify;">2.&nbsp;<span style="line-height: 1.5em;">可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">3. 当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">二、工艺原理及设计要求</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">1. 加固原理</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为 20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #FF0000;"><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">单管法</strong></span><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">：</strong><span style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">单层喷射管，仅喷射水泥浆。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #FF0000;"><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">二重管法</strong></span><strong style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">：</strong><span style="line-height: 1.5em; text-align: justify;">又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #FF0000;"><strong>三重管法</strong></span><strong>：</strong>是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。</p><p style="text-align: justify;">喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。</p><p style="text-align: justify;">单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489375067502008.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 单管旋喷注浆示意图<br/></p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489375195751765.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 二重管旋喷注浆示意图</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489375238192782.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 三重管旋喷注浆示意图</p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">2. 成桩机理</strong></p><p style="text-align: justify;">高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：</p><p style="text-align: justify;">1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。</p><p style="text-align: justify;">2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。</p><p style="text-align: justify;">3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。</p><p style="text-align: justify;">4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。</p><p style="text-align: justify;">5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。旋喷桩固结体情况图4 所示。</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489375657441506.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 旋喷桩体固结情况图<br/></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong style="line-height: 1.5em;">三、工艺流程</strong></span><br/></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">高压旋喷桩施工工艺流程图见图5。</span></p><p style="text-align:center"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489375820905431.png" alt="blob.png"/></span></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图5 施工工艺流程图<br/></span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>四、施工工艺</strong></span><br/></p><p style="text-align: justify;"><strong>1. 钻机定位</strong></p><p style="text-align: justify;">移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%~1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。<br/></p><p style="text-align: justify;"><strong>2. 制备水泥浆</strong></p><p style="text-align: justify;">桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10~20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。</p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">3. 钻孔（三重管法）</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">4. 插管（单重管法、 二重管法）</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，</span><span style="line-height: 1.5em;">拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5~1.0MPa） 边下管边射水。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">5. 提升喷浆管、 搅拌</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20~40MPa），坐底喷浆30S后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">6. 桩头部分处理</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">7.&nbsp;若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4~6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">8.&nbsp;</span><strong style="line-height: 1.5em;">清</strong></strong><strong style="line-height: 1.5em;">洗</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">9. 移位</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">移动桩机进行下一根桩的施工。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">10.&nbsp;</span><strong style="line-height: 1.5em;">补浆</strong></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong style="line-height: 1.5em;">五、质量通病的处理</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">1. 不冒浆或冒浆量少</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）加大浆液浓度，</span><span style="line-height: 1.5em;">可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">3）在浆液中掺加骨料。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">4）加泥球封闭后继续正常喷射。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">5）灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">2. 冒浆量过大</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）提高喷射压力。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）适当缩小喷嘴直径。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">3）适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong style="line-height: 1.5em;">3. 凹穴处理</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）在喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。</span></p>

<p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>地应力场的成因</strong></span></p><p style="text-align: justify;">地应力场产生的原因非常复杂，至今人们对此尚未有十分清楚的了解。几十年的实测和理论及工程经验表明，地应力的形成主要与地球的各种运动过程有关，其中包括：地心引力、板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。另外，地球内部的温度不均匀、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。此外，地形(地势)可以引起山谷底部应力集中，造成水平应力大于垂直应力，并会改变最大主应力方向，但在整个地应力场中只起局部调整作用，即只影响局部地应力场的分布，而决不会影响整个地应力场的分布。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>地应力场的分类</strong></span></p><p style="text-align: justify;">根据地应力场的形成因素和调整因素，可以将其分为以岩体自重为主导的<strong>自重应力场</strong>；以构造运动为主导的<strong>构造应力场</strong>以及由调整因素形成的<strong>局部应力场</strong>。其中，自重应力场和构造应力场是现今地应力场的主要组成部分。</p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em; color: #00B050;">地应力场的影响因素</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">讨论初始地应力场的影响因素主要还是从其成因入手，即地心引力，构造运动等。地应力场一般受到2类因素的影响：</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）重力、地质构造、地形、岩体的物理力学性质以及地温等经常性因素；</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）新构造运动、地下水活动、人类的长期活动等暂时性或局部性因素。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">1、岩体力学性质对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;">在同一地区的相同条件下，由于岩体的力学性质不同，测得的地应力往往是不相同的。朱焕春、陶振宇根据全世界范围内获得的岩浆岩、沉积岩和变质岩中的实测地应力资料，对原来数据进行了一定的处理，得出了实测水平主应力与深度的关系。</p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">根据测量结果可知：岩浆岩中水平应力一般都比较高。在850m以上的浅部，最大、最小水平应力较高且分散性大。随深度增加到850m以下，水平应力相对集中地分布在回归直线的两侧并与深度保持良好的线性关系。岩浆岩中水平应力分布的另一个特点是水平差应力大，并明显比其它两类岩石中突出。沉积岩中不同深度上水平主应力的分布，其典型特征是在整个统计深度范围内，显示出水平应力与深度之间具有良好的线性关系。沉积岩中水平差应力是三大类岩石中最小的。变质岩中最大、最小水平应力，总体上表现为随深度增加而增大。它的最大特点是，在整个统计深度范围内，最大和最小水平应力都比较分散。即便是在1000m以下的深度，最大水平应力还可以从十几兆帕到上百兆帕之间变化。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">通过对世界范围内的岩浆岩、沉积岩和变质岩中实测地应力资料的回归分析，可知在这三大岩石中的地应力分布各不相同，与岩石成因有密切的关系。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">岩浆岩形成于高温、高压的环境中，并且这类岩石一般质地均匀、弹模和强度都很高。这种内在条件和外部环境，与岩浆岩中普遍存在较高的地应力的特征是一致的；沉积岩形成于常温、常压的地表，其结构相对疏松、弹模和强度一般都不高，与沉积岩中地应力水平普遍偏低的现象是吻合的。并且，这类岩石泊松效应比较明显，在后期构造应力作用下，可以使最小水平应力保持在相对较高的水平；变质岩也形成于高温、高压的环境中，但它的力学性质与母岩的岩性、变质作用类型和变质程度密切相关，因此表现出很大的差异，这与变质岩中地应力大小的离散状态是相符的。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">2、地质构造运动对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">地质构造形迹是地应力作用的结果，它有效地指示了地应力场的作用方式。关于地质构造与现今地应力场之间的关系，许多学者都进行过探讨，</span></p><blockquote><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">如丁健民等研究认为，背斜构造范围内的地应力可以是具有与周围应力场相差较大的局部应力场特征。</span></p><p style="text-align: justify;">断层对地应力的影响表现为：由于断层带中的岩体一般都比较软弱和破碎，不能承受高的应力和不利于能量积聚，所以成为应力降低带，其最大主应力和最小主应力与周围岩体相比均显著减少。断层不仅对其端部、转折处及复合部位等周围岩体应力状态产生扰动，而且由于大型断层本身就具有一定的宽度，所以断层中亦有复杂的应力状态，断层本身的力学性质不同，其中的应力分布状态及其对周围岩体的应力影响亦会不同。压性断层中的应力状态与周围岩体比较接近，仅是主应力的大小比周围岩体有所下降，而张性断层中的地应力大小和方向与周围岩体相比均发生显著变化。</p></blockquote><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">人们早已认识到地壳浅部岩体中可以存在很高的水平应力，其大小可以大于上覆岩体的重量（接近垂直应力），这就与海姆（A.Haim）的假设不符。海姆认为，和静水压力一样，岩体的水平应力等于垂直应力。有两种观点可以解释这一现象，其一，这是水平构造运动作用的结果；其二，认为这与地表的剥蚀作用有关，即当深部岩体上升到浅部时，由于垂直应力基本释放而水平应力不能完全释放的结果。由构造作用与由剥蚀作用在地壳浅部产生的较大的水平应力的主要区别在于前者具有明显的方向性，而后者不具有方向性，即在各方向的水平分量值相差不大。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">3、深度对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">深度对初始地应力状态有重大影响。随着深度的增加，σ₀z和σ₀x（σ₀y）都增大，但围岩本身的强度是有限的，因此，当σ₀z和σ₀x增大到一定值后，各向受力的围岩将处于隐塑性状态。在这种状态下，围岩的物理值（E和μ）是变化的，λ值也是变化的，并随着深度的增加，λ值趋于1，即与静水压力相似。此时围岩接近流动状态。其应力状态可视围岩的不同分别处于弹性的、隐塑性的和流动的三种状态。围岩的隐塑性状态在坚岩中约出现在距地面10km以下，也可能在浅处出现，如在岩石临界强度低（如泥岩等）的地段。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">4、地形地貌对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">地形对岩体地应力的影响有一定范围，一般越接近地表或谷坡影响越明显，随着深度的增加而减弱。在深山峡谷地区，谷底是应力集中的部位，越靠近谷底应力集中也越明显，最大主应力在谷底或河床中心近乎水平，而在两岸岸坡则大致与坡面平行。河谷区地应力分布表现出明显的分带性，即存在明显的应力释放区，应力集中区，应力平稳区。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">5、地温和地下水对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">在地面一定深度以下，岩体的温度是随埋深的增加而增大的。当围岩内部各处温度不相同时，温度应力的一部分会残留下来。此外，地壳内岩浆固结或受高温、高压再结晶时，将伴随体积膨胀或收缩，由于受到相邻地块的约束也会产生残余应力。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">地下水是岩体的主要赋存环境之一，地下水对地应力场的影响机理非常复杂。首先，水对岩体有软化作用，一定程度上会降低岩体中潜在结构面的抗剪强度；其次，因孔隙中水的压力作用，使得岩石所受的真正作用，是外界作用产生的应力与孔隙水压力之差，即有效应力；再次是岩体中的渗流作用将对地应力场产生很大影响。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="line-height: 1.5em;">6、人类活动对地应力的影响</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">人类活动如地下开挖、水库、采油、高坝建筑、深的露天开采、大堆渣场的形成等都可能局部地影响威严的初始地应力场，有时候影响甚至会很大。水库蓄水诱发地震就是一个典型。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">根据国内外学者已取得的研究成果，可以初步认识到地应力场分布的一些基本规律：</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）地应力是时间和空间的函数</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数。地应力在绝大部分地区是以水平应力为主的三向不等的压应力场。三个主应力的大小和方向是随空间和时间而变化的，因而它是个非稳定的应力场。地应力在空间上的变化，从小范围来看，其变化是很明显的，从一个测区到另一个测区，从某一点到相距数十米外的另一点，地应力的大小和方向都有可能是不同的。但就某个地区整体而言，地应力的方向变化是不大的。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）实测垂直应力基本等于上覆岩层的自重应力</span></p><blockquote><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">E. T. Brown曾分析世界主要地区大量的地应力实测资料，统计表明，在深度为25～2700m的范围内σv呈线性增长，大致相当于平均容重γ等于27kN/m³计算出来的自重应力。但在某些地区的测量结果有一定幅度的偏差。这些偏差除有一部分可能归结为测量误差外，板块移动、岩浆对流和侵入、扩容、不均匀膨胀等也都可引起垂直应力的变化。</span></p></blockquote><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">值得注意的是，在世界多数地区并不存在真正的垂直应力，即没有一个主应力的方向完全与地表垂直。但在绝大多数测点都发现确有一个主应力接近于垂直方向，其与垂直方向的偏差不大于20°。这一事实说明，地应力的垂直分量主要受重力的控制，但也受到其它因素的影响。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">3）垂直应力随埋深分布规律</span></p><blockquote><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">根据景锋、盛谦等对中国大陆地区400多个钻孔的地应力实测资料，对1500 m范围内的σv资料进行了统计分析，结果表明，σv随埋深总体上呈线性增大，少数点离散性大。鉴于前人的研究成果，可采用线性回归，最后结果为：σv=0.0271H，与E. T. Brown和 E. Hoek于1978 年总结归纳的世界不同地区地应力测量结果几乎一致。这表明，在地壳浅层，岩体自重是σv的最主要组成部分，但在浅层同时受到较高水平构造应力、地形地貌、近代地表地质作用和岩体各向异性等因素影响，造成部分测点σv增大。</span></p></blockquote>

<p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489041622159260.png" alt="1489041622159260.png" width="480" height="340" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 340px;"/></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>1、三个相互独立的基本概念</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><strong>（1）桩身完整性</strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #FF0000;">桩身完整性</span>是反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合<span style="color: #FF0000;">定性</span>指标。其类别按缺陷对<span style="color: #FF0000;">桩身结构承载力</span>的影响程度进行划分，如下表。</p><p style="text-align: left;"><span style="line-height: 1.5em;">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;桩身完整性类别&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">分类原则 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">Ⅰ类桩 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">桩身完整 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">Ⅱ类桩 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">Ⅲ类桩 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">Ⅳ类桩 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</span><span style="line-height: 1.5em;">桩身存在严重缺陷</span><span style="line-height: 1.5em;"></span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em; color: #000000;"><strong>（2）桩身结构承载力</strong></span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身结构承载力就是桩身承载力</span><span style="line-height: 1.5em;">，是桩本身作为一结构构件所表现出的承受荷载的能力。设计时是按桩身材料强度、成桩工艺、吊运与沉桩、约束条件、环境类别等因素进行验算的。实际与桩身截面尺寸、配筋截面尺寸都有很大的关系。</span></p><p style="text-align: justify;"><strong>（3）桩的竖向抗压、抗拔及水平承载力</strong></p><p style="text-align: justify;">我们检测时所说的<span style="color: #FF0000;">桩的竖向抗压</span>、<span style="color: #FF0000;">抗拔及水平承载力</span>是指桩在荷载作用下到达相关规范规定的某种状态时所对应的荷载，有极限值和特征值之分。其取决于土对桩的支承阻力和<span style="color: #FF0000;">桩身承载力</span>。</p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>2、两个不同的评价项目</strong></span></p><p style="text-align: justify;">在桩基础施工质量验收项目中两者都是主控项目，而在有粘结强度增强体复合地基中承载力是主控项目，桩身完整性是一般项目。此外的评价项目包括桩身材料强度、桩长、桩径、桩顶标高、桩位偏差等等。</p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="color: #00B050;">3、</span></strong><span style="color: #00B050;"><strong style="line-height: 1.5em;">桩</strong></span><strong style="line-height: 1.5em;"><span style="color: #00B050;">身完整性和承载力关系图</span></strong></p><p style="text-align: justify;">从以上基本概念和影响因素出发，绘制桩身完整性和承载力关系如下图。</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489042010727237.png" alt="1489042010727237.png" width="480" height="182" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 182px;"/></p><p style="text-align: justify;"><span style="color: #00B050;"><strong>4、一个形象的比喻</strong></span></p><p style="text-align:center"><span style="color: #00B050;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489042029333324.png" alt="1489042029333324.png" width="480" height="250" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 250px;"/></strong></span></p><p style="text-align: justify;">试想，某豪华五星级酒店接待大厅当中的一根柱子，如果柱身存在截面尺寸（如：直径小了等）、材料密实性（如：有空洞、离析等）或材料连续性（如：断裂、短了两寸等）问题，即完整性有问题的话，其结构承载力必定是会受到影响的。</p><p style="text-align:center"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1489042045453511.png" alt="1489042045453511.png" width="480" height="244" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 244px;"/></p><p style="text-align: justify;">如果把这根柱子插到土层当中时，它就变成了一根地地道道的桩。因为有了土层的支承，情况立马就复杂多变了。当这根桩本身完整性上还存在上述问题时，即完整性影响了其结构承载力，可能会影响其竖向抗压、抗拔及水平承载力其中之一，也可能都不影响。</p><p style="text-align: justify;"><strong><span style="color: #00B050;">5、结语</span></strong></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">通过以上对相关概念及相互关系的梳理，可以得出以下结论：</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">1）<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身完整性</span>、<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身（结构）承载力</span>和<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩的竖向抗压</span>、<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">抗拔及水平承载力</span>是相互独立的概念、不同的评价项目，但同时三者之间又有着复杂的关系，并非一一对应。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">2）<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身完整性</span>状况<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">直接</span>影响（并非唯一）的是<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身（结构）承载力</span>，是否进一步影响<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩的竖向抗压</span>、<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">抗拔及水平承载力</span>也并不唯一确定。因此，出现Ⅰ类或Ⅱ类桩不影响桩身（结构）承载力的正常发挥，但有可能桩的竖向抗压、抗拔及水平承载力却不满足设计要求；Ⅲ类或Ⅳ类桩影响了桩身（结构）承载力的正常发挥，但有可能桩的竖向抗压、抗拔及水平承载力却满足设计要求。此属于正常现象，同时也是被工程实例所证明的。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">3）因果并不唯一，反之更难以明确。因此，当出现桩的竖向抗压、抗拔及水平承载力满足设计要求时，可能是桩身（结构）承载力和土对桩的支承力两因素中的一种或共同所起到的作用，并不能唯一确定由桩身（结构）承载力决定，进而对桩身完整性进行评价，认为非Ⅰ类或Ⅱ类桩莫属。反之，当出现桩的竖向抗压、抗拔及水平承载力不满足设计要求时，也不能唯一确定由桩身（结构）承载力引起，进而确定桩身完整性类别为Ⅲ类或Ⅳ类。换句话说应用仅具备承载力检测功能的方法，如<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">静载试验的检测结果来评价桩身完整性类别并不具有理论依据</span>，纯属扯蛋。因此，对桩身完整性类别为Ⅳ类的桩进行静载试验的意义仅在于看看这种桩还能提供多大的承载力，并无其他。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">4）桩身<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">完整性</span>是一个<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">定性</span>指标，不能对桩身材料强度（除钻芯法外）和缺陷性质及程度给出定量数值，其对<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身（结构）承载力</span>的影响程度是感观的、经验的，也没有具体的量化数值。</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="line-height: 1.5em;">5）<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身完整性三要素</span>以不同的途径<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">通过</span>影响<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩身（结构）承载力</span>，进而影响<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">桩的竖向抗压</span>、<span style="line-height: 1.5em; color: #FF0000;">抗拔及水平承载力</span>。因此，静载试验前后对试桩进行桩身完整性检测的目的就是估计桩身完整性状况对后两个承载力的影响程度。</span></p>