《巖溶區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》

T/CECSGXXXX：2022

中國工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

StandardofChinaAssociationforEngineeringConstructionStandardization

巖溶區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程

TechnicalSpecificationforDesignandConstructionofHighwayBridgebyPile

Foundation

（征求意見稿）

中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布

IssuedbyChinaAssociationforEngineeringConstructionStandardization

巖溶區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程（T/CECSG:XXX-2021）

目錄

1總則....................................................................................................................-1-

2術(shù)語和符號(hào)........................................................................................................-3-

2.1術(shù)語..........................................................................................................-3-

2.2符號(hào)..........................................................................................................-6-

3基本規(guī)定............................................................................................................-9-

4設(shè)計(jì)與計(jì)算......................................................................................................-12-

4.1一般規(guī)定................................................................................................-12-

4.2樁基設(shè)計(jì)................................................................................................-14-

4.3承載力計(jì)算............................................................................................-19-

4.4穩(wěn)定性分析............................................................................................-26-

4.5基本構(gòu)造................................................................................................-29-

5施工..................................................................................................................-32-

5.1一般規(guī)定................................................................................................-32-

5.2溶洞預(yù)處理............................................................................................-34-

5.3沖擊成孔灌注樁....................................................................................-35-

5.4人工挖孔灌注樁......................................................................................-38-

5.5旋挖鉆成孔灌注樁................................................................................-40-

5.6灌注混凝土............................................................................................-43-

5.7施工應(yīng)急處理........................................................................................-44-

6質(zhì)量檢測與承載力測試..................................................................................-46-

6.1一般規(guī)定................................................................................................-46-

6.2質(zhì)量檢測................................................................................................-47-

6.3承載力測試............................................................................................-50-

附錄A溶洞的穩(wěn)定性計(jì)算.................................................................................-51-

附錄B樁基抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算.........................................................................-55-

I

總則

1總則

1.0.1為規(guī)范和指導(dǎo)巖溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工，按照安全、耐久、適

用、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則，制定本規(guī)程。

條文說明

我國巖溶地質(zhì)分布具有范圍廣、面積大的特點(diǎn)，涉及全國多個(gè)省份，約占國

土面積的30%以上，尤以西南地區(qū)的廣西、貴州、云南、湖南和江西等省份為甚。

巖溶地質(zhì)的存在，增加了公路橋梁樁基設(shè)計(jì)、施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)。為規(guī)范和指導(dǎo)

巖溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工，編制組在收集了國內(nèi)外巖溶地區(qū)灌注樁設(shè)計(jì)

與施工領(lǐng)域已取得的研究成果，結(jié)合我國近年來巖溶灌注樁勘察、設(shè)計(jì)與施工工

程實(shí)踐的基礎(chǔ)上制定本規(guī)程。

本規(guī)程適用于碳酸鹽類巖溶地區(qū)公路橋梁灌注樁的設(shè)計(jì)與施工。

1.0.2

條文說明

本規(guī)程適用于巖溶地區(qū)高速公路和其他各等級(jí)公路橋梁灌注樁的設(shè)計(jì)、施工、

檢測與驗(yàn)收，適用范圍限于碳酸鹽巖類巖溶，編寫內(nèi)容以樁基設(shè)計(jì)與施工為主，

對(duì)巖溶地質(zhì)勘察、樁基質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收，以及承載力檢測，也提出了基本的工作

要點(diǎn)與技術(shù)要求。

巖溶地區(qū)公路橋梁樁基的設(shè)計(jì)、施工與檢測，應(yīng)積極推廣采用新技術(shù)、

1.0.3

新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新檢測方法，提高樁基工程的質(zhì)量。

條文說明

在巖溶地區(qū)公路橋梁樁基的設(shè)計(jì)與施工過程中，倡導(dǎo)積極推廣采用新技術(shù)、

新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新檢測方法。對(duì)于采用未列入本規(guī)程的新技術(shù)、新結(jié)

構(gòu)、新材料、新工藝、新檢測方法，要求編制不低于本規(guī)程水平的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工

-1-

巖溶區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程（T/CECSG:XXX-2021）

藝要求，并經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。

1.0.4巖溶地區(qū)公路橋梁樁基的設(shè)計(jì)、施工與檢測，除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外，

尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

-2-

術(shù)語和符號(hào)

2術(shù)語和符號(hào)

2.1術(shù)語

2.1.1溶洞karstcave

可溶性巖石被水溶蝕、破壞所形成的空洞。

2.1.2土洞soilcave

發(fā)育在可溶巖上覆土層中的洞穴，其形成條件為具有易被潛蝕、吸蝕的

土，土下基巖中有巖溶洞穴、裂隙存在，在土與巖石間有頻繁活動(dòng)的地下水。

2.1.3豎井cenote

由消泄巖溶地表水的落水洞進(jìn)一步發(fā)育，或洞穴頂板塌陷而形成的深度數(shù)

十米至數(shù)百米的垂直深井通道。

2.1.4串珠狀溶洞beadedkarstcave

串珠狀溶洞是由于巖溶作用形成的一系列連串如串珠狀的溶洞，有若干個(gè)

較大的洞室，洞室之間有比較狹窄的洞道連接。

2.1.5巖溶地基karstsubgrade

巖體中存在溶洞、溶蝕等不良地質(zhì)現(xiàn)象的地基。

2.1.6溶洞穩(wěn)定性分析stabilityanalysisofkarstcave

綜合考慮地質(zhì)構(gòu)造、巖層產(chǎn)狀、巖性和層厚、洞體形態(tài)及埋藏條件、頂板

情況、溶洞充填情況、地下水、橋梁荷重及重要性等影響溶洞穩(wěn)定性的因素，

采用定性和（或）定量方法分析和評(píng)價(jià)溶洞頂板的穩(wěn)定性。

-3-

2.1.7不良地質(zhì)unfavorablegeologicalcondition

由于各種地質(zhì)作用和人類活動(dòng)而造成的工程地質(zhì)條件不良的地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)

稱。

2.1.8樁基礎(chǔ)pilefoundation

由設(shè)置于巖土中的樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_(tái)組成的基礎(chǔ)。

2.1.9大直徑嵌巖樁largediameterrock-socketedpile

直徑大于或等于1.5m的嵌巖樁。

2.1.10超長樁superlongpile

樁長大于或等于90m的鉆孔灌注樁。

條文說明

近年來在巖溶地區(qū)的一些大型橋梁工程中，鉆孔灌注樁的長度已接近或超過

百米，這大大超出了普通的樁基長度，也超出了常用鉆孔設(shè)備的施工能力。超長

樁對(duì)施工工藝與其它臨時(shí)設(shè)施有特殊的要求，為避免引起對(duì)巖溶地區(qū)超長樁定義

的混亂，有必要對(duì)其進(jìn)行界定，規(guī)定巖溶地區(qū)樁長大于等于90m的鉆孔灌注樁

為超長樁。

2.1.11懸掛式嵌巖樁suspendedpile

樁體埋設(shè)在溶槽或豎井側(cè)壁的穩(wěn)定巖層內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)不考慮樁端阻力貢獻(xiàn)，

只計(jì)樁側(cè)阻力即可滿足豎向承載力要求的嵌巖樁。

條文說明

對(duì)于以垂直狀發(fā)育為主的巖溶地質(zhì)體（如溶槽、豎井），若豎向溶槽寬度或

豎井直徑小于設(shè)計(jì)樁徑，可將樁體埋設(shè)在溶槽或豎井側(cè)壁的穩(wěn)定巖層內(nèi)，在樁長

達(dá)到一定值后只計(jì)側(cè)阻力即可滿足樁基豎向承載力的要求，將這種嵌巖樁稱為懸

掛式嵌巖樁或空底樁。

2.1.12超流態(tài)水泥土fluidcementsoil

由粘土或棄土、（粉）細(xì)砂、水泥、外加劑和水等按一定比例配置并攪拌

均勻，具有較高流動(dòng)性，凝結(jié)硬化后具有一定的抗?jié)B性和強(qiáng)度，用于巖溶地基

-4-

術(shù)語和符號(hào)

止水防滲、填充加固等目的，呈流態(tài)狀的人工填料。

2.1.13超流態(tài)水泥土巖溶處理fluidcementsoilfoundationtreatment

采用超流態(tài)水泥土對(duì)溶溝（槽）、溶蝕（裂隙、漏斗）、溶洞和伴生土洞等

巖溶地質(zhì)進(jìn)行填充、加固的一種地基處理方法。

2.1.14灌注樁后壓漿postgroutingpile

灌注樁成樁后一定時(shí)間，通過預(yù)設(shè)于樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁

端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側(cè)土體（包括沉渣和泥皮）得到加

固，從而提高單樁承載力，減小沉降。

2.1.15樁端注漿piletipgrouting

樁端注漿通過預(yù)設(shè)于樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端注漿閥注入水泥

漿，使樁端土體（包括沉渣）得到加固，提高持力層的樁端阻力。

2.1.16樁側(cè)注漿pilesidegrouting

通過預(yù)設(shè)于樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁

側(cè)土體（包括泥皮）得到加固，提高樁側(cè)摩阻力。

2.1.17組合壓漿combinedgrouting

對(duì)同一根樁同時(shí)采用樁端注漿和樁側(cè)注漿的聯(lián)合壓漿方式。

2.1.18負(fù)摩阻力negativeskinfriction,negativeshaftresistance

樁周土由于自重固結(jié)、濕陷、地面荷載作用等原因而產(chǎn)生大于基樁的沉降

所引起的對(duì)樁表面的向下摩阻力。

2.1.19巖溶塌陷Karstcollapse

因巖溶作用而產(chǎn)生的地面塌陷現(xiàn)象。

2.1.20淺層溶洞Shallowkarstcave

本規(guī)程所指淺層溶洞是指埋深不大于10m的溶洞。

2.1.21深部溶洞Deepkarstcave

-5-

本規(guī)程所指深部溶洞是指埋深大于10m的溶洞。

2.1.22穩(wěn)定液stabilizedsolution

在旋挖鉆孔施工中為防止地基土坍塌、使地基土穩(wěn)定的一種液體，以水為

主體，其中溶解有以膨潤土或CMC（梭甲基纖維素）為主要成分的各種原材

料。

2.2符號(hào)

2.2.1作用和作用效應(yīng)有關(guān)符號(hào)

F——相應(yīng)于荷載效應(yīng)的基本組合（分項(xiàng)系數(shù)取為1.0），上部結(jié)構(gòu)傳遞至基

礎(chǔ)頂面的豎向力，實(shí)際驗(yàn)算時(shí)可取端阻力設(shè)計(jì)值；

Fk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力；

Fl——溶洞頂板抗沖切承載力特征值；

G——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重；

Gk——樁基承臺(tái)和承臺(tái)上部土體自重標(biāo)準(zhǔn)值；

H——基巖頂面的水平力；

Hk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于樁基承臺(tái)底面的水平力；

Hik——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于第i基樁的水平力；

M——彎矩；

MH——基巖頂面的彎矩；

Mxk、Myk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于承臺(tái)底面，繞通過群樁形心

的x、y主軸的力矩；

Nk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下，基樁的平均豎向力；

Nik——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，第i基樁的豎向力；

Nkmax——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，樁頂最大豎向力；

P——頂板所受總荷載，為頂板的巖體自重、頂板上覆的土體自重和附加荷

載之和；

Pc——基礎(chǔ)頂面的集中荷載；

T——溶洞頂板的總剪切力；

V——支座處的剪力；

W——滑動(dòng)巖體（包括基礎(chǔ)）的自重。

2.2.2抗力和材料性能有關(guān)符號(hào)

-6-

術(shù)語和符號(hào)

c——外傾滑動(dòng)結(jié)構(gòu)面的粘聚力；

frk——樁端巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

frki——樁側(cè)與hi對(duì)應(yīng)的溶洞隔板巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

fs——巖體計(jì)算抗剪強(qiáng)度；

ft——巖石計(jì)算抗拉強(qiáng)度；

qik——樁側(cè)第i層土的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

Rh——單樁水平承載力特征值；

Ra——單樁軸向受壓承載力特征值；

γ——溶洞頂板巖體的重度；

α——外傾滑動(dòng)結(jié)構(gòu)面的傾角；

——外傾滑動(dòng)結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角。

2.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號(hào)

A——樁身截面面積；

Ap——樁端截面面積；

b——垂直于彎矩作用平面的基樁邊長；

bh——滑動(dòng)面的平均寬度；

bl——梁板的寬度；

d——樁身直徑；

H——頂板巖層的厚度；

Hc——頂板塌落高度；

H0——坍落前洞體最大高度；

h——溶洞頂板的厚度；

hi——溶洞隔板厚度；

hr——樁嵌入完整、較完整基巖中的有效深度；

L——滑動(dòng)巖體的滑動(dòng)面長度；

l——溶洞跨度；

li——承臺(tái)底面或局部沖刷線以下第i層土的厚度；

s——試驗(yàn)荷載作用下樁身彈性壓縮量的估算值；

u——樁身周長；

ul——溶洞平面的周長；

um——沖切破壞錐體在h/2高度處的周長；

Vr——沖切破壞錐體的計(jì)算體積；

-7-

xi、xi、yi、yi——第i、j基樁至y、x軸的距離。

2.2.4計(jì)算系數(shù)及其它有關(guān)符號(hào)

c1——根據(jù)巖石強(qiáng)度、巖石破碎程度等因素而確定的端阻力發(fā)揮系數(shù)；

c2i——根據(jù)巖石強(qiáng)度、巖石破碎程度等因素而定的第i層巖層的側(cè)阻力發(fā)揮

系數(shù)；

K——安全系數(shù)；

k1——根據(jù)樁端以下溶洞頂板厚度而定的端阻力折減系數(shù)；

m——嵌巖段計(jì)入側(cè)阻力的隔板數(shù)；

n——土的層數(shù)；

np——群樁中的樁數(shù)；

β——巖石的垂直抗壓強(qiáng)度換算為水平抗壓強(qiáng)度的折減系數(shù)；

λ——沖跨比。

ζs——覆蓋層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)。

-8-

基本規(guī)定

3基本規(guī)定

3.0.1巖溶區(qū)公路橋梁勘察除應(yīng)符合《巖溶區(qū)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》T/CECS

G:Dx-01的規(guī)定外，尚應(yīng)重點(diǎn)查明以下內(nèi)容：

1溶洞的幾何形態(tài)；

2溶洞頂?shù)装寮皞?cè)面的巖體質(zhì)量及軟弱結(jié)構(gòu)面；

3溶洞填充物和地下水情況；

4串珠狀溶洞之間的巖體質(zhì)量及厚度，巖體的結(jié)構(gòu)面，頂板厚度及持力層

建議；

5設(shè)計(jì)要求提供的巖土體物理力學(xué)參數(shù)。

條文說明

巖溶區(qū)橋基勘察應(yīng)結(jié)合巖溶發(fā)育強(qiáng)度及對(duì)工程的影響程度結(jié)合設(shè)計(jì)需要開

展針對(duì)性勘察，查清巖溶發(fā)育的地質(zhì)背景和條件，巖溶發(fā)育特征，溶洞形態(tài)，對(duì)

溶洞穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出設(shè)計(jì)要求提供的巖土物理力學(xué)參數(shù)，給出樁基類型

和樁端持力層建議，對(duì)有可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力時(shí)分析其對(duì)樁基承載力的影響，需提

供負(fù)摩阻力系數(shù)和減少負(fù)摩阻力的建議措施。評(píng)價(jià)溶洞穩(wěn)定性時(shí)，可采取洞體頂

板巖樣和充填物土樣作物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場頂板巖體的載荷試

驗(yàn)。對(duì)巖溶區(qū)橋梁勘察應(yīng)重視地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，宜采用測繪和調(diào)查、鉆探并結(jié)合綜合物

探等多種手段和方法進(jìn)行，多種勘察方法相互印證，針對(duì)特大型溶洞和地下暗河

的情況應(yīng)進(jìn)行專門研究，制定專門的補(bǔ)充勘探方案，若巖溶區(qū)勘察體量較大，可

結(jié)合物探方法進(jìn)行勘察，對(duì)物探結(jié)果表明較大（洞高大于3m）的溶洞須進(jìn)行鉆

探。

3.0.2巖溶地區(qū)的橋位布置應(yīng)盡量避開巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地帶、存在穩(wěn)定性差的大

型溶洞、地下暗河或主要地下水通道等地段。

-9-

巖溶區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程（T/CECSG:XXX-2021）

條文說明

《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10093-2017規(guī)定，巖溶地段的工程地

質(zhì)選線應(yīng)遵循下列原則：線路應(yīng)繞避巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地帶、可溶巖與非可溶巖的接

觸帶、構(gòu)造發(fā)育帶、巖溶水富集區(qū)及巖溶水排泄帶；線路應(yīng)繞避地面塌陷分布密

集、有土洞分布的覆蓋型巖溶地段；線路應(yīng)選擇在非巖溶化地區(qū)或巖溶發(fā)育微弱、

范圍最窄、層數(shù)最少、頂板穩(wěn)固、受巖溶水影響小的地帶通過。地下暗河或地下

水主要通道修筑樁基可能造成地下水文環(huán)境變化，在上述復(fù)雜巖溶地質(zhì)條件下進(jìn)

行樁基工程施工容易出現(xiàn)漏漿、卡鉆、掉鉆，甚至大面積的巖溶塌陷等問題，影

響工程進(jìn)度甚至無法保證工程的順利進(jìn)行，施工存在較大的安全隱患，施工質(zhì)量

也難以保證，同時(shí)處治難度大、費(fèi)用高，在設(shè)計(jì)階段盡量遵循繞避原則。對(duì)于橋

下溶洞發(fā)育差別較大，個(gè)別墩臺(tái)下溶洞特別發(fā)育，其他墩臺(tái)不很發(fā)育的情況，通

過調(diào)整孔跨布置避開串珠狀或難以處理的較大溶洞。

3.0.3巖溶地區(qū)橋梁樁基應(yīng)按照下列兩類極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1正常使用極限狀態(tài)：樁基達(dá)到橋梁正常使用階段的變形限值或達(dá)到耐久

性要求某項(xiàng)限值的狀態(tài)；

2承載能力極限狀態(tài)：樁基達(dá)到最大承載能力、整體失穩(wěn)破壞或發(fā)生不適

宜繼續(xù)承載變形或變位的狀態(tài)。

3.0.4巖溶區(qū)橋梁樁基驗(yàn)算應(yīng)滿足的以下基本要求：

1地基基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行承載力和穩(wěn)定性計(jì)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算；

2樁基設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行附加荷載組合效應(yīng)作用下溶洞頂板穩(wěn)定性驗(yàn)算。

條文說明

樁基附加荷載組合效應(yīng)是指樁頂荷載加上樁體自重減去土體的浮重后作用

于溶洞頂板的荷載，附加荷載是導(dǎo)致溶洞失穩(wěn)的直接因素。

3.0.5存在下列情況之一的巖溶場地，樁基設(shè)計(jì)與施工宜進(jìn)行專門研究與論證，

且勘察手段應(yīng)加強(qiáng)：

1單一溶洞頂?shù)紫鄬?duì)高差大于8m；

2鉆孔見洞（隙）率大于60%；

3鉆孔線巖溶率大于30%；

4溶槽或串珠狀豎向溶洞發(fā)育深度超過50m。

-10-

基本規(guī)定

條文說明

對(duì)于鉆孔見洞（隙）率大于60%或線巖溶率大于30%的場地，巖溶塌陷常

見，屬于極不穩(wěn)定地段，嚴(yán)重威脅結(jié)構(gòu)物的安全。結(jié)合部分地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，近年

來隨著施工技術(shù)水平的提高，對(duì)于洞高小于8m，串珠狀溶洞發(fā)育深度小于50m

的基礎(chǔ)施工已有保證。但對(duì)于超出這個(gè)范圍的場地，施工質(zhì)量較難保證，處理難

度和費(fèi)用都高，工期較難控制。因此，對(duì)于這類巖溶場地的樁基施工和設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)

行專門論證。

3.0.6巖溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)采用的作用效應(yīng)組合與相應(yīng)的抗力限值，應(yīng)

符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3363的規(guī)定。

3.0.7巖溶地區(qū)橋梁樁基的設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。

基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB

50010和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50476的規(guī)定。

-11-

4設(shè)計(jì)與計(jì)算

4.1一般規(guī)定

4.1.1巖溶地區(qū)橋梁的群樁基礎(chǔ)，其單樁的樁頂作用應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1軸心豎向力作用下

NGkk

Nk（4.1.1-1）

np

2偏心豎向力作用下

NGMyMx

kkxkiyki（）

Nik224.1.1-2

npyjjx

3水平力作用下

Hk

Hik（4.1.1-3）

np

式中：

Fk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力（kN）；

Gk——樁基承臺(tái)和承臺(tái)上部土體自重標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)穩(wěn)定的地下水位線以下部分

應(yīng)扣除水的浮力（kN）；

np——群樁中的樁數(shù)；

Nk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下，基樁的平均豎向力（kN）；

Nik——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，第i基樁的豎向力（kN）；

Mxk、Myk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于承臺(tái)底面，繞通過群樁形心的

x、y主軸的力矩（kN·m）；

xi、xi、yi、yi——第i、j基樁至y、x軸的距離（m）；

Hk——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于樁基承臺(tái)底面的水平力（kN）；

Hik——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于第i基樁的水平力（kN）。

4.1.2單樁承載力計(jì)算應(yīng)符合下列要求：

-12-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

1軸心豎向力作用下

NRka（4.1.2-1）

偏心豎向力作用下，除應(yīng)滿足上式外，尚應(yīng)符合下式要求：

NRkmaxa1.20（4.1.2-2）

式中：

Ra——單樁軸向受壓承載力特征值（kN）；

Nkmax——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，樁頂最大豎向力（kN）；

2水平荷載作用下

HRikh（4.1.2-3）

式中：

Rh——單樁水平承載力特征值（kN）。

4.1.3對(duì)利用溶洞頂板作為樁端持力層的橋梁樁基設(shè)計(jì)，宜遵循溶洞頂板承載

能力控制為主，變形控制為輔的原則，以定性判斷與定量分析相結(jié)合的方式進(jìn)行。

條文說明

本條規(guī)定對(duì)于利用溶洞頂板作為樁端持力層的橋梁樁基，在進(jìn)行溶洞頂板的

強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性分析時(shí)應(yīng)遵循的一般原則，頂板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性問題直接影響

橋梁樁基和上部結(jié)構(gòu)的安全，設(shè)計(jì)人員應(yīng)予以高度重視。溶洞頂板穩(wěn)定性的影響

因素包括：溶洞頂板厚度、溶洞跨度及形態(tài)，巖層產(chǎn)狀、節(jié)理、裂隙狀況及巖石

的物理力學(xué)性質(zhì)、荷載情況、巖石含水量與溫度變化，以及洞內(nèi)水流的溶蝕和搬

運(yùn)的機(jī)械破壞作用等。目前對(duì)巖溶頂板穩(wěn)定性的定量或半定量評(píng)價(jià)，仍處于探索

階段，部分技術(shù)文獻(xiàn)和規(guī)程規(guī)范中提出了采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的梁、板和拱等理論評(píng)

價(jià)方法，但值得注意的是，由于巖體強(qiáng)度參數(shù)的變異性和計(jì)算邊界條件不易明確

等限制性因素，理論計(jì)算結(jié)果難免具有不確定性?？紤]到由于巖溶地質(zhì)條件的復(fù)

雜性，尚應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在有可靠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與勘探資料的基礎(chǔ)上慎重確定，目

前實(shí)測資料很少，巖溶定量評(píng)價(jià)缺少經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)行評(píng)價(jià)洞體穩(wěn)定性的方法往往具有

較大的安全儲(chǔ)備。在工程實(shí)踐中，應(yīng)積極創(chuàng)造條件，更多地進(jìn)行一些洞體頂板試

驗(yàn)，積累較多的現(xiàn)場實(shí)測資料。

4.1.4溶洞頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)宜采用定性與定量相結(jié)合的方法，遵循先定性后定

量的基本原則。根據(jù)具體工程特點(diǎn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行樁基溶洞頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，也

可結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)類比法對(duì)樁基溶洞頂板的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，必要時(shí)可對(duì)樁基位移、

-13-

圍巖應(yīng)力與變形等實(shí)施監(jiān)測。

條文說明

巖溶地質(zhì)的復(fù)雜性使得設(shè)計(jì)參數(shù)的代表值和變異性往往不易掌握，計(jì)算理論

與預(yù)測結(jié)果也不一定完全符合實(shí)際，此外，由于影響巖溶地基穩(wěn)定性的因素很多，

現(xiàn)行勘探手段一般很難準(zhǔn)確查明巖溶特征，目前巖溶地區(qū)橋梁樁基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

仍然是以定性和經(jīng)驗(yàn)為主，定量分析為輔的方式進(jìn)行，其中，定性評(píng)價(jià)方法主要

有綜合分析法、經(jīng)驗(yàn)比擬法和模糊綜合評(píng)判法；定量評(píng)價(jià)方法主要包括穩(wěn)定系數(shù)

法、數(shù)值分析法和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)法；此外，還有較為常用的半定量評(píng)價(jià)方法，主要有

荷載結(jié)構(gòu)法、頂板厚跨比法、估算頂板安全厚度法和現(xiàn)場試驗(yàn)法等。

4.1.5巖溶地區(qū)樁端持力層巖體較破碎、巖溶裂隙發(fā)育時(shí)宜進(jìn)行后壓漿，設(shè)計(jì)

時(shí)可將后壓漿處理作為樁基承載力的組成部分。灌注樁后壓漿的注漿工藝、注漿

量控制與質(zhì)量檢驗(yàn)等應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)規(guī)程》T/CECS

G:D67-01的規(guī)定。

4.2樁基設(shè)計(jì)

4.2.1巖溶地區(qū)橋梁樁基選型應(yīng)符合以下要求：

1對(duì)基巖裸露或覆蓋層較薄的巖溶場地，應(yīng)結(jié)合溶洞頂板情況對(duì)采用嵌入

巖層的擴(kuò)大基礎(chǔ)或采用樁基礎(chǔ)兩種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，當(dāng)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)

嵌入較完整基巖，采用樁基礎(chǔ)時(shí)不得使用大直徑的短樁；

2基巖埋深較深、基巖下溶洞發(fā)育強(qiáng)烈，樁端無較好的持力層時(shí)，可采

用摩擦型樁，并采用后注漿技術(shù)進(jìn)行加固；

3當(dāng)基巖面起伏很大且埋深較大時(shí)，應(yīng)對(duì)摩擦型群樁和支承于完整基巖內(nèi)

的端承型群樁進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，同一承臺(tái)下相鄰基樁的底面高程不宜有較大差

異；

4同一承臺(tái)下的樁基宜采用相同的樁徑，不宜選用壓縮性差異較大的土層

作樁端持力層，不宜同時(shí)采用摩擦型樁和端承型樁。

5當(dāng)場地巖溶強(qiáng)發(fā)育，對(duì)串珠狀和廳堂式大型溶洞的巖溶地質(zhì)，宜采用群

樁基礎(chǔ)。

條文說明

由于巖溶地區(qū)的基巖面通常起伏較大，溶溝（槽）、溶蝕（裂隙、漏斗）、石

芽和伴生土洞往往較發(fā)育，且無全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖層過渡等特點(diǎn)，橋梁樁基的設(shè)

-14-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

計(jì)與選型，需根據(jù)巖溶地質(zhì)條件、荷載大小、巖（土）層性質(zhì)、橋梁結(jié)構(gòu)類型和

使用要求、樁距、樁徑、施工條件及工期、環(huán)境影響和工程造價(jià)等因素，因地制

宜進(jìn)行綜合比較后確定，可采用摩擦樁、端承樁和嵌巖樁。

當(dāng)采用樁基礎(chǔ)比采用擴(kuò)大基礎(chǔ)、箱筏基礎(chǔ)或地基加固處理等地基基礎(chǔ)方案，

在技術(shù)經(jīng)濟(jì)和施工條件等方面更優(yōu)越時(shí)，可考慮采用樁基礎(chǔ)，但無論采用何種基

礎(chǔ)型式，都應(yīng)避免因橋梁基礎(chǔ)的設(shè)置而導(dǎo)致橋址的區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境發(fā)生顯著變

化。大直徑短樁的剛度大，應(yīng)力集中現(xiàn)象比較明顯，巖溶區(qū)樁基設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)采用

這一樁型。

巖面起伏很大是指鄰近樁底的基巖面埋深相差超過5m，埋深較大（不小于

30m）時(shí)，屬于典型的土巖組合地基，上覆土質(zhì)地基壓縮性不均勻現(xiàn)象顯著，考

慮到嵌巖樁樁長變異性過大，嵌巖施工難以實(shí)施，樁基設(shè)計(jì)時(shí)可采用直徑小、數(shù)

量多的摩擦型群樁，并采用后注漿加固技術(shù)，形成整體性和剛度很大的塊體基礎(chǔ)，

減小基礎(chǔ)的不均勻沉降，或者考慮采用支承于完整基巖的端承樁，并保證基礎(chǔ)寬

度方向的底面高程不宜有較大差異，但需注意此時(shí)樁基非嵌巖段的長度會(huì)相差較

大，起伏巖面也會(huì)增加樁基的施工難度。因此，對(duì)于巖面起伏很大且埋深較大的

巖溶地質(zhì)，在具體設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合施工、構(gòu)造、沉降等多方面的因素，在摩擦型

群樁和端承群樁之間比選。

端承樁和摩擦樁的承載力發(fā)揮機(jī)理和沉降不同，樁徑和樁長也是影響樁基承

載變位特性的兩個(gè)重要因素，同一承臺(tái)下的樁基，當(dāng)采用部分端承樁型和部分摩

擦樁型，以及直徑不同和不應(yīng)選擇壓縮性差異較大的巖土層作樁基持力層，由于

摩擦樁的沉降會(huì)大于端承樁，可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降，而為了消除這

種不均勻沉降，承臺(tái)的厚度勢必增大，導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)且顯著增加施工難度。

當(dāng)基巖巖溶強(qiáng)發(fā)育時(shí)，基巖的溶洞較大，串珠狀和廳式溶洞相互交錯(cuò)，溶溝、

溶槽密布，巖面起伏極大。在一些樁基不合格工程中，經(jīng)CT檢查發(fā)現(xiàn)，有些樁

端一部分支承于基巖上，一部分懸空，樁身縮徑嚴(yán)重；所以，單根樁端實(shí)際承載

力及工作狀態(tài)與設(shè)計(jì)相差較大，可靠度不高；群樁相比單樁的優(yōu)點(diǎn)就是將上部荷

載擴(kuò)散到由基巖的整體承擔(dān)，而不是由基巖的某一處或某一點(diǎn)來承擔(dān)；單根樁承

臺(tái)結(jié)構(gòu)破壞的失效概率高于群樁，一個(gè)承臺(tái)下的樁數(shù)越多，承臺(tái)結(jié)構(gòu)破壞的失效

概率就越低；從荷載類型來講，集中荷載較均布荷載對(duì)結(jié)構(gòu)作用更為不利，因而

單樁對(duì)類似溶洞頂板穩(wěn)固性及破壞性要較面荷載嚴(yán)重的多。

4.2.2巖溶地區(qū)的樁基設(shè)計(jì)，當(dāng)基巖上覆土層的穩(wěn)定性有保證，且樁端持力層

承載力及厚度滿足要求，可利用上覆土層作為樁端持力層。

-15-

條文說明

巖溶地區(qū)的嵌巖樁在成孔中常發(fā)生漏漿、塌孔和埋鉆現(xiàn)象，給施工造成困難，

因此應(yīng)首先考慮利用上覆土層作為樁端持力層的可行性。利用上覆土層作為樁端

持力層的條件是上覆土層是穩(wěn)定的土層，其承載力及厚度應(yīng)滿足要求。

4.2.3當(dāng)樁端以下3d及5m深度范圍內(nèi)為完整或較完整巖層時(shí)，可利用溶洞

頂板作為樁端持力層，并應(yīng)對(duì)頂板進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算，當(dāng)溶洞頂板不能

作為樁端持力層時(shí)，樁端應(yīng)進(jìn)入強(qiáng)度和穩(wěn)定性符合要求的巖層或?qū)θ芏催M(jìn)行處理。

條文說明

樁端持力層滿足“3倍樁底直徑及5m深度范圍內(nèi)為完整或較完整巖層”的

規(guī)定，是參考國內(nèi)如《巖溶地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51238、《鐵路橋

涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10093、《巖溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指

南》GDJTG/TA01等規(guī)范規(guī)定，樁端平面以下頂板的最小厚度與圍巖類別、洞

跨、基礎(chǔ)型式、荷載等因素密切有關(guān)，其中，巖層“完整或較完整”要求依據(jù)

《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTGC20的巖體完整程度劃分。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，溶

洞頂板條件滿足“3倍樁底直徑及5m深度范圍無裂隙分布時(shí)”可以利用頂板作

為樁基礎(chǔ)持力層，除考慮其強(qiáng)度外，還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。

4.2.4樁徑大于豎向溶槽寬度或豎井直徑時(shí)，可選擇嵌巖段基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ

級(jí)及Ⅲ級(jí)以上的巖體作為樁基持力層，按懸掛式嵌巖樁進(jìn)行樁基豎向承載力設(shè)計(jì)，

最小嵌巖深度不應(yīng)小于5倍樁徑，并于基巖面上加做承臺(tái)。

條文說明

對(duì)于豎向發(fā)育深度很大的溶槽或溶洞處，欲將基礎(chǔ)置于溶槽或溶洞的底板巖

體內(nèi)既不經(jīng)濟(jì)施工難度也大，如果設(shè)計(jì)樁徑大于溶槽寬度或溶洞直徑，即樁身是

嵌入溶槽或溶洞側(cè)壁穩(wěn)定巖體中的，可采用懸掛式嵌巖樁（即空底樁）模式進(jìn)行

設(shè)計(jì)計(jì)算，只需樁基的側(cè)阻力滿足荷載要求，勿需樁底嵌入溶槽或溶洞底部的穩(wěn)

定巖體內(nèi)，這一設(shè)計(jì)模式已為很多深挖難以到底的工程所使用，同時(shí)本條規(guī)定嵌

巖深度不應(yīng)小于5倍樁徑，并于基巖面上加做適當(dāng)尺寸的承臺(tái)，以及本規(guī)程第

4.3.4條中豎向承載力計(jì)算時(shí)側(cè)阻力應(yīng)等于或大于設(shè)計(jì)荷載的1.25倍的規(guī)定，都

是從提高安全度的角度考慮的。

4.2.5對(duì)串珠狀豎向巖溶地質(zhì)極發(fā)育的地段，當(dāng)初選的設(shè)計(jì)樁長大于90m，

-16-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

且無法找到合適的溶洞頂板時(shí)，可將樁端置于厚度不小于3m的完整或較完整的

溶洞頂板，按懸掛式嵌巖樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)在基巖面加做承臺(tái)，并采用后壓漿工

藝對(duì)溶洞頂板進(jìn)行加固處理。

條文說明

對(duì)串珠狀溶洞發(fā)育地區(qū)的橋梁樁基，宜選擇洞隙群間可能提供足夠側(cè)阻力的

完整、較完整溶洞頂（隔）板作為樁基持力層；對(duì)于串珠狀巖溶地質(zhì)極發(fā)育的建

設(shè)場地，樁基設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一直增加樁長（樁長可達(dá)百米）樁端持力層也無

法滿足“3倍樁底直徑及5m深度范圍內(nèi)為完整或較完整巖層”的要求，而巖溶

樁基現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明：巖溶溶洞僅在其分布位置對(duì)樁基的側(cè)阻力有影響，對(duì)其

它巖層段的側(cè)阻力影響不大。因此，即使是對(duì)位于串珠狀巖溶地質(zhì)極發(fā)育地段的

嵌巖樁，當(dāng)樁基嵌巖達(dá)到一定深度時(shí)，樁側(cè)阻力將承擔(dān)樁頂?shù)拇蟛糠重Q向荷載，

甚至是全部荷載。鑒于此，樁基設(shè)計(jì)時(shí)可假定樁頂設(shè)計(jì)荷載全部由樁側(cè)持力層承

擔(dān)，而樁端力作為安全儲(chǔ)備，不考慮其對(duì)樁基豎向承載力的貢獻(xiàn)，即當(dāng)樁端頂板

厚度小于等于3倍樁底直徑及5m時(shí)均不計(jì)端阻力，將樁基按懸掛式嵌巖樁（空

底樁）進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，為保證樁基承載力的安全性，提高樁端持力層頂板的膠

結(jié)程度、減小樁端沉渣對(duì)樁底剛度的不利影響，也為了防止溶洞頂板突然坍塌造

成樁基破壞的安全事故，宜同時(shí)在基巖面加做適當(dāng)尺寸的承臺(tái)，并采用后壓漿工

藝對(duì)樁端持力層進(jìn)行加固處理。

4.2.6對(duì)選擇完整或較完整溶洞頂板作為樁端持力層的嵌巖樁，當(dāng)

H12H6d（H1為嵌巖深度，H2為溶洞頂板厚度，d為樁徑）時(shí)，樁基嵌巖

深度應(yīng)遵循“溶洞頂板安全性為首要考慮條件，嵌入基巖宜淺不宜深”的原則，

樁基嵌巖深度宜取1d～3d，且嵌巖深度不小于0.5m。

條文說明

溶洞頂板作為樁端持力層時(shí)，其安全厚度為頂板總厚度扣除嵌巖深度后的值，

因此，對(duì)選擇完整或較完整溶洞頂板作為樁端持力層的嵌巖樁，應(yīng)考慮樁基礎(chǔ)與

巖溶洞室之間的相互影響。結(jié)合廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與

施工技術(shù)指南》的研究成果，對(duì)于溶洞頂板存在雙因素相互制約的情況，如圖4.1

所示。當(dāng)基巖面與溶洞頂面距離（完整持力層厚度）為5倍的樁樁左右時(shí)，若是

樁端穿過溶洞也無法找到合適的落腳點(diǎn)，同時(shí)穿越多層溶洞也會(huì)大大的增加成本

和施工風(fēng)險(xiǎn)。因此當(dāng)嵌巖深度和溶洞頂板厚度一定，尤其兩者之和不大于6d時(shí)，

-17-

嵌巖深度和樁端下溶洞頂板厚度相互制約的情況下,為了確保溶洞頂板的安全穩(wěn)

定，其厚度應(yīng)盡可能大，且滿足不小于3d厚度的要求，嵌巖深度應(yīng)遵循“溶洞

頂板安全性為首要考慮條件，嵌入基巖宜淺不宜深”的原則，樁基嵌巖深度宜

在1d3d之間取值，且嵌巖深度不小于0.5m。

35

30

25

20

15

10

5

承載力特性（MPa）0

0123456

嵌巖深度（d）

嵌巖段側(cè)摩阻力（Mpa）樁端承力(Mpa)極限承載力(Mpa)

圖4.1雙制約因素下承載力特性分析

4.2.7巖溶地區(qū)嵌巖樁樁端以下頂板厚度應(yīng)大于2.5d且不小于4m。

條文說明

樁基荷載分擔(dān)比是影響持力層溶洞安全性的重要影響因素，當(dāng)采用摩擦型樁

設(shè)計(jì)時(shí)，可以有效的減小樁端的應(yīng)力，提高樁端下溶洞的安全性。同時(shí)樁身和樁

周土的最大滑移距離是保證樁基側(cè)摩阻力的前提，當(dāng)溶洞頂板太薄時(shí)，樁土相對(duì)

滑移距離沒有達(dá)到最大樁側(cè)摩阻力時(shí)，溶洞頂板已經(jīng)破壞。因此為了保證樁土的

最大滑移距離，使樁側(cè)摩阻力充分發(fā)揮，應(yīng)保證樁端面以下溶洞頂板厚度大于

2.5d且不小于4m。

4.2.8樁端全斷面嵌入完整或較完整硬質(zhì)巖持力層的深度不宜小于0.5d，且不

不小于0.5m，對(duì)巖溶基巖面傾斜度大于30%的地段，宜根據(jù)傾斜度和巖石完整

性適當(dāng)加大樁端入巖深度。

條文說明

關(guān)于嵌巖樁的嵌巖深度原則上按計(jì)算確定，計(jì)算中綜合反映荷載、上覆土層、

基巖性質(zhì)、樁徑、樁長諸因素，樁端部應(yīng)全斷面嵌入傾斜的完整和較完整巖的深

度不宜小于0.5d（嵌入傾斜的完整和較完整巖的深度按巖面坡下方的深度計(jì)），

以免樁受力后發(fā)生偏斜或滑移，對(duì)于傾斜度大于30%的中風(fēng)化巖，宜根據(jù)傾斜度

及巖石完整程度適當(dāng)加大嵌巖深度，確保樁基的穩(wěn)定性。

-18-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

4.2.9大直徑端承樁應(yīng)確?；滓韵乱欢ǚ秶鷥?nèi)無影響樁基穩(wěn)定性的軟弱夾

層、斷裂破碎帶、洞隙密集帶和大型溶洞，還應(yīng)滿足下列規(guī)定：

1基底應(yīng)力擴(kuò)散線的位置應(yīng)低于周邊巖洞的底面高程；

2基底向臨近洞體臨空面的抗沖切驗(yàn)算應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3承載力計(jì)算

4.3.1巖溶地區(qū)橋梁樁基豎向承載力的計(jì)算，可按下列規(guī)定進(jìn)行：

1承臺(tái)底面以上的荷載假定全部由樁基承受；

2橋臺(tái)土壓力可自填土前的原始地面起算；

3成孔過程中形成的護(hù)壁厚度應(yīng)不計(jì)入樁的設(shè)計(jì)樁徑尺寸內(nèi)。

4.3.2樁基符合下列條件之一時(shí)，應(yīng)考慮樁側(cè)巖（土）體失穩(wěn)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的

不利影響，負(fù)摩阻力大小可參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG

3363的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算：

1地表淺層及巖土接觸帶存在土洞并有塌陷可能時(shí)；

2樁基穿越較厚新近填土、欠固結(jié)土和膨脹土?xí)r；

3地下水位降低使樁周土體中的有效應(yīng)力增大，并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時(shí)；

4樁基穿越較厚的軟弱土層，且附近場地地面可能進(jìn)行大面積堆載或填土

時(shí)；

5溶洞頂板屬基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ級(jí)的巖體，成孔過程中可能出現(xiàn)頂板

掉塊時(shí)；

6樁基穿過內(nèi)部含有較多欠固結(jié)軟弱填充物的大型溶洞等情況時(shí)，應(yīng)考慮

地下水位下降所引起的樁基負(fù)摩阻力影響。

條文說明

對(duì)巖溶地區(qū)以巖石為持力層的樁基礎(chǔ)，應(yīng)考慮樁側(cè)巖（土）體失穩(wěn)產(chǎn)生負(fù)摩

阻力影響的條件，因巖體掉塊產(chǎn)生負(fù)摩阻力的相關(guān)計(jì)算理論目前比較缺乏，可參

考土體負(fù)摩阻力理論進(jìn)行分析計(jì)算。

4.3.3滿足下列條件時(shí)，可不考慮溶洞對(duì)樁基承載力的影響：

1當(dāng)樁端存在偏心溶洞時(shí)，若溶洞所處位置在樁端應(yīng)力擴(kuò)散影響范圍外，可

不考慮巖溶對(duì)樁基承載力的影響；

2當(dāng)溶洞頂板厚度大于5d時(shí)，可不考慮溶洞對(duì)樁基承載力的影響。當(dāng)勘察

-19-

資料顯示樁端下溶洞高度小于5m，其頂板跨度小于臨界跨度Lcr=d+2htan(θ)(d為

樁徑，h為頂板厚度，θ為巖石應(yīng)力擴(kuò)散角)時(shí)，可不用考慮溶洞對(duì)樁基承載力的

影響，且頂板厚度大于1d且不小于2m。

條文說明

根據(jù)樁端應(yīng)力擴(kuò)散理論，當(dāng)溶洞偏離樁基一定距離溶洞位于樁端應(yīng)力擴(kuò)散范

圍外時(shí)，溶洞存在對(duì)樁基穩(wěn)定性影響很小，可忽略不計(jì)。

4.3.4樁基設(shè)計(jì)采用的單樁軸向受壓承載力特征值Ra，根據(jù)樁端持力層類別

的不同，可分為以下兩種情形進(jìn)行計(jì)算：

1土質(zhì)地基

對(duì)于深覆蓋型和埋藏型的巖溶地質(zhì)，當(dāng)場地地質(zhì)條件符合本規(guī)程第4.2.5條

的規(guī)定時(shí)，可將橋梁樁基設(shè)計(jì)為埋置在土體中的摩擦樁，其單樁軸向受壓承載

力特征值[Ra]，可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3363

中第6.3.3條的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算；

2巖石地基

mn

Rca1k1Apfucrk2rkskhfulqiiiii0.5（4.3.4-1）

ii11

式中：

Ra——單樁軸向受壓承載力特征值（kN），計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮樁身自重和浮力的

影響；

c1——根據(jù)巖石強(qiáng)度、巖石破碎程度等因素而確定的端阻力發(fā)揮系數(shù)，按表

4.3.4-1采用；

k1——根據(jù)樁端以下溶洞頂板厚度而定的端阻力折減系數(shù)，可按表4.3.4-2采

用；

2

Ap——樁端截面面積（m），對(duì)于闊底樁，取闊底截面面積；

frk——樁端巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；

u——各土層或各巖層部分的樁身周長（m）；

n——土的層數(shù)；

m——嵌巖段計(jì)入側(cè)阻力的隔板數(shù)。在查明沿樁身各個(gè)溶洞的分布與形態(tài)尺

寸，并合理預(yù)估與扣除溶洞頂板可能塌落高度的前提下，單樁軸向受壓承載力計(jì)

算時(shí)才能考慮嵌巖段溶洞隔板的側(cè)阻力；

c2i——根據(jù)巖石強(qiáng)度、巖石破碎程度等因素而定的第i層巖層的側(cè)阻力發(fā)揮

系數(shù)，按表4.3.4-1采用；

hi——嵌巖段大于等于2.0m的中風(fēng)化及中風(fēng)化以上的完整或較完整溶洞隔

-20-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

板厚度（m）。樁基穿越部位的單個(gè)溶洞隔板厚度hi變化時(shí)，應(yīng)取鉆探揭露的該

隔板厚度的最小值進(jìn)行計(jì)算；溶洞頂板的巖面傾斜時(shí)，應(yīng)以坡下方的嵌巖深度為

hi的計(jì)算取值；

frki——樁側(cè)與hi對(duì)應(yīng)的溶洞隔板巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；

ζs——覆蓋層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)，根據(jù)樁端巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

值frk進(jìn)行確定，見表4.3.4-3；

li——承臺(tái)底面或局部沖刷線以下第i層土的厚度（m），擴(kuò)孔部分不計(jì)，當(dāng)

Σli<10m，且存在未經(jīng)有效處理或未查明的隱伏土洞時(shí)，可不考慮樁側(cè)土的正摩

阻力；

qik——樁側(cè)第i層土的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa），宜采用單樁摩阻力試驗(yàn)值或當(dāng)

地經(jīng)驗(yàn)值，無試驗(yàn)條件和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)成樁工藝按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋

涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3363的規(guī)定取值，且不宜計(jì)入洞內(nèi)天然填充物產(chǎn)

生的側(cè)摩阻力。

表4.3.4-1發(fā)揮系數(shù)c1、c2

巖石層情況c1c2

完整、較完整0.60.05

較破碎0.50.04

破碎、極破碎0.40.03

注：（1）入巖深度小于或等于0.5m時(shí)，c1乘以0.75的折減系數(shù)，c2=0；

（2）對(duì)于地下水位以下和采用泥漿護(hù)壁的鉆、沖孔樁，系數(shù)c1、c2值降低20%采用，對(duì)樁

端沉渣厚度t，d≤1.5m時(shí)，t≤50mm；d>1.5m時(shí)，t≤100mm；

（3）對(duì)以中風(fēng)化巖層作為持力層的情況，c1、c2分別乘以0.75的折減系數(shù)；

（4）樁端有擴(kuò)大頭時(shí)，擴(kuò)大頭斜面部分取c2=0；

（5）對(duì)于串珠狀溶洞或多層溶洞地質(zhì)條件下的嵌巖樁，當(dāng)溶洞頂（隔）板巖體的基本質(zhì)量

等級(jí)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)，且厚度大于等于2.0m時(shí)，可將溶洞頂（隔）板產(chǎn)生的樁側(cè)摩阻力乘以

0.75的折減系數(shù)。

表4.3.4-2端阻力折減系數(shù)k1

頂板厚度（d）34567>8

k10.250.450.650.800.901.00

注：頂板厚度為樁徑d的倍數(shù)。厚跨比η≥0.5時(shí)，k1按上表取值；η<0.2時(shí)，k1乘以0.50

的折減系數(shù)；0.2≤η<0.5時(shí)，k1的折減系數(shù)按線性內(nèi)插取值。

表4.3.4-3覆蓋層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)系數(shù)ζs

frk（MPa）2153060

ζs1.00.80.50.2

注：（1）frk為非表列數(shù)值時(shí)，ζs可線性內(nèi)插取值；

-21-

（2）當(dāng)frk>60MPa時(shí)，ζs可按frk=60MPa取值；

（3）frk<2Mpa時(shí)，按摩擦樁計(jì)算。

3根據(jù)樁基所在位置處串珠狀豎向巖溶地質(zhì)的不同發(fā)育程度，在使用式

（4.3.4-1）計(jì)算單樁軸向受壓承載力特征值Ra時(shí)，可分為以下兩種情形：

（1）對(duì)于串珠狀巖溶地質(zhì)發(fā)育的場地，樁基的設(shè)計(jì)可穿過多層串珠狀溶洞

的隔板，選擇厚度大于等于3倍樁徑且不小于5m的完整、較完整的溶洞頂板作

為樁端持力層，按式（4.3.4-1）計(jì)算單樁軸向受壓承載力特征值Ra；

（2）對(duì)于串珠狀巖溶地質(zhì)極發(fā)育的場地，過大地增加樁長也無法找到合適

的樁端持力層的嵌巖樁和設(shè)計(jì)樁徑大于豎向溶槽寬度或豎井直徑的嵌巖樁，可按

懸掛式嵌巖樁（空底樁）進(jìn)行樁基豎向承載力設(shè)計(jì)，不計(jì)式（4.3.4-1）中的端阻

力計(jì)算項(xiàng)，并保證嵌巖段提供的側(cè)阻力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)荷載的1.25倍。

條文說明

本條規(guī)定關(guān)于巖溶地區(qū)橋梁樁基設(shè)計(jì)采用的單樁軸向受壓承載力特征值Ra

的計(jì)算方法，考慮了工程實(shí)踐中因上覆土層厚度的不同，樁端持力層可能為土質(zhì)

地基和巖質(zhì)地基兩種不同情形：

1對(duì)于土質(zhì)地基，如廣東省等地區(qū)其巖溶地質(zhì)的上覆土層可達(dá)幾十米甚至

更大的厚度，對(duì)此類覆土厚度較大（厚度不小于30m）的碳酸鹽巖地層，如果樁

基設(shè)計(jì)時(shí)全部要求樁端嵌入巖層，則樁長勢必顯著增加，成為穿越土層厚度遠(yuǎn)超

常規(guī)的嵌巖樁，對(duì)樁基的水平承載力和壓屈穩(wěn)定性不利，且增加樁基成孔和施工

的困難性，樁基質(zhì)量也難以保障，此外，樁端嵌巖時(shí)樁基的沉降量會(huì)小于樁周土

層的沉降量，還可能產(chǎn)生樁基負(fù)摩阻力問題，對(duì)樁基的豎向承載力也不利。因此，

當(dāng)建設(shè)場地的上覆土層地質(zhì)條件符合本規(guī)程第4.2.5條的規(guī)定時(shí)，可將樁基設(shè)計(jì)

為摩擦樁，此時(shí)單樁軸向受壓承載力特征值Ra的計(jì)算，可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公

路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3363中第6.3.3條的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；

2對(duì)于巖質(zhì)地基，當(dāng)直接利用巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和樁側(cè)土的側(cè)

阻力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算單樁軸向受壓承載力特征值Ra時(shí)，本規(guī)程參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公

路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3363中第6.3.7條關(guān)于支承在基巖上或嵌入基

巖中的鉆（挖）孔樁、沉樁的單樁軸向受壓承載力特征值的計(jì)算表達(dá)式，并指出

當(dāng)巖溶樁基的樁端持力層為巖石時(shí)，其單樁軸向受壓承載力特征值Ra可由上覆

土層的摩阻力、嵌巖段的摩阻力和端阻力三部分組成，并給出了Ra的計(jì)算公式，

樁基設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體的地質(zhì)情況對(duì)豎向承載力的三個(gè)組成部分進(jìn)行取舍；串珠

狀溶洞對(duì)于樁身穿過溶洞頂（隔）板的巖體是否計(jì)算側(cè)阻力的問題，在工程實(shí)踐

中也是備受關(guān)注的問題，若不分具體條件一律不計(jì)頂（隔）板巖體的側(cè)阻力，樁

基設(shè)計(jì)時(shí)樁長可能會(huì)極大地增加，這不符合樁基的實(shí)際工作特性，而當(dāng)串珠狀溶

-22-

設(shè)計(jì)與計(jì)算

洞的頂（隔）板厚度較大時(shí)巖體的完整性和質(zhì)量往往就有保障，洞頂（隔）板巖

體的側(cè)阻力就可做到有依據(jù)地加以合理利用，計(jì)入側(cè)阻力的巖層頂（隔）板應(yīng)首

先應(yīng)滿足自身穩(wěn)定性，成孔過程中不發(fā)生掉塊現(xiàn)象，并具有一定的厚度（不小于

2.0m）。

3根據(jù)樁基所在位置處串珠狀豎向巖溶地質(zhì)的不同發(fā)育程度，單樁軸向受

壓承載力特征值Ra的計(jì)算，可分為以下兩種情形：

（1）對(duì)于串珠狀巖溶地質(zhì)強(qiáng)發(fā)育條件下（串珠狀豎向溶洞或溶槽發(fā)育深度

達(dá)20m以上）的嵌巖樁，單樁豎向抗壓承載力設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察資料，

選擇厚度大于等于3倍樁底直徑且不小于5m的完整、較完整的溶洞頂板作為

樁端持力層，樁基豎向承載力的計(jì)算應(yīng)計(jì)入兩相鄰溶洞之間的隔板產(chǎn)生的側(cè)摩阻

力和嵌固段溶洞頂板產(chǎn)生的端阻力，并且條件適宜時(shí)可計(jì)入上覆土層段的摩阻力。

在以溶洞隔板的厚度是否大于等于2.0m，且?guī)r體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)，

作為嵌巖段隔板計(jì)入或不計(jì)入側(cè)阻力的判定條件時(shí)需注意，對(duì)于樁基穿越段內(nèi)兩

相鄰大溶洞之間寬度或直徑較?。ㄅc樁徑相比，溶洞的平面尺寸小于樁徑）的溶

洞，可不考慮尺寸較小的溶洞對(duì)隔板厚度的削減作用；此外，廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖

溶地區(qū)公路橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南》GDJTG/TA01在對(duì)巖溶地區(qū)單樁軸

向受壓承載力特征值Ra進(jìn)行計(jì)算時(shí)，引入了根據(jù)溶洞頂板厚度而定的端阻折減

系數(shù)k1，認(rèn)為當(dāng)溶洞頂板穩(wěn)定且厚度達(dá)到8d（d為樁徑）時(shí)，可不考慮溶洞對(duì)樁

基承載力特性的影響，按一般條件下嵌巖樁設(shè)計(jì)，廣東省地標(biāo)規(guī)定的k1取值如

表4.1所示：

表4.1頂板厚度與端阻折減系數(shù)k1

頂板厚度（d）0.51234567>8

k10.020.070.150.290.510.690.830.891.00

注：頂板厚度為樁徑d的倍數(shù)。

本規(guī)程在對(duì)以溶洞頂板作為樁端持力層的