砼灌注樁豎向承載力的確定

張華華,胡在榮，肖功亞，王要超

（1.中國中材國際工程股份有限公司,江蘇南京211100；2.江蘇天宇建設集團有限公司，江蘇揚州225000；3.中國電子科技集團公司第五十五研究所，江蘇南京211100）

砼灌注樁豎向承載力的確定

張華華*1,胡在榮2，肖功亞3，王要超1

（1.中國中材國際工程股份有限公司,江蘇南京211100；2.江蘇天宇建設集團有限公司，江蘇揚州225000；3.中國電子科技集團公司第五十五研究所，江蘇南京211100）

通過經驗公式計算和靜載試驗，分別得出砼灌樁理論計算豎向承載力和試驗豎向承載力，對比兩者的差別，分析了產生偏差的原因，并確定樁最終的豎向承載力，為工程設計提供依據，節約了工程成本，縮短了工期。

砼灌注樁；豎向承載力；樁靜載試驗

1　概述

砼灌注樁在工程實踐中應用廣泛，豎向荷載承載力的確定，不僅關系項目的質量，還關系項目的經濟成本，本文通過經驗公式計算和靜載試驗，最終確定樁豎向荷載承載力，為工程設計提供了依據。

2　樁豎向承載力

樁豎向承載力指單樁在豎向荷載作用下，不喪失穩定性、不產生過大變形時的承載能力。承載力取決于2個部分，一是樁側土的阻力，二是樁端土的阻力。

根據《公橋基規》所用經驗公式：

單樁允許承載力［P］=［樁側極限摩阻力Psu+樁底極限阻力Ppu］/安全系數

式中：［P］——單樁軸向受壓允許承載力，kN；

U——樁的周長，m；

Li——樁在承臺底面或最大沖刷線以下的第i層土層中的長度，m；

τi——與Li相對應的各土層與樁側的極限摩阻力，kPa；

A——樁底面積，m2；

σR——樁底處上的極限承載力，kPa；

αi、α——振動下沉對各土層樁側摩阻力和樁底抵抗力的影響系數。

3　工程實例

本文以海外某一工程灌注樁為例，對樁的承載力進行計算、分析。該工程位于紅海邊，地質條件良好，土質為砂地，土質參數見表1。

表1　土層的物理力學指標

根據公式（1）計算樁基承載力，見表2。

4　通過靜載試驗確定單樁豎向承載力

4.1試驗方法、終止加載條件

（1）加載：逐級等量加載，分級荷載宜為最大加載量或預估極限承載力的1/10，其中第一級可取分級荷載的2倍。

滿足連續2h內每小時的樁頂沉降量不超過0.1mm的相對穩定標準時，施加下一級荷載，每級荷載施加后按第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量（及樁側阻力與樁端阻力），以后每隔30min測讀1次。

（2）卸載：分級卸載，每級卸載量取分級加載量的2倍。每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀測試值。卸載至零后，測讀樁頂殘余沉降量，維持3h，測讀時間為第15、30min，以后每隔30min測讀1次。

4.2終止加荷條件

（1）某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍。

（2）某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到穩定標準。

（3）已達到設計要求的最大加載量。

（4）工程樁做錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。

（5）當荷載—沉降曲線呈緩變型時，加載至樁頂總沉降量達60～80mm；特殊情況下，根據具體要求加載至樁頂總沉降量超過80mm。

4.3樁承載力確定

本工程共9根試驗樁，分3個區域，每個區域3根。并根據以上試驗方法對9根樁進行加載試驗，加載數據見表3。

確定單樁極限承載力：

表2　樁理論計算承載力表

表3　樁靜載試驗數據表

（1）P-S曲線有明細陡降點，取陡降點Pj為極限承載力值；

（2）P-S曲線呈緩變形時，取S=40mm對應Pj值。

再根據公式（2）確定單樁豎向允許承載力：

式中：［P］——單樁豎向受壓允許承載力，kN；

Pj——試樁的極限荷載，kN；

K——安全系數，一般為2。

極限荷載和軸間允許承載力見表4。

5　結論

表4　樁靜載試驗承載力表

（1）對比表2和表4，可以明顯看出，通過靜載試驗確定樁承載力，比經驗公式計算值的提高了1倍，最后工程設計采用了試驗確定的承載力值。

（2）造成兩者偏差比較大，一方面是勘察報告中的地基承載力偏于保守，導致樁的理論承載力偏低。

（3）另一方面是本工程樁施工直接鉆機旋挖成孔，未采取泥漿護壁，導致樁砼充盈系數比較大，特別是區域2的樁充盈系數達到1.3，這也導致樁實際承載力比理論計算承載力大。

（4）根據靜載試驗，進行重新設計，使樁基工程設計量減少一半，不僅降低了工程的成本，而且節約了工程施工時間。

Determination of Vertical Bearing Capacity of Concrete Filling Pile

ZHANG Hua-hua，Hu Zai-rong，Xiao Gong-ya，WANG Yao-chao
（Sinoma International Engineering Co.，Ltd，Nanjing Jiangsu 211100，China）

The each vertical bearing capacity come from theoretical calculation and test for concrete filling pile were obtained by empirical formula calculation and static loading test.Comparing the difference between the two capacity，the paper analyzes the cause of the deviation，and gets the final vertical bearing capacity of pile，which provides a basis for engineering design，reduces the project cost and saves the construction time.

concrete filling pile；vertical bearing capacity；static load test of pile

TU473.1

B

1004-5716（2016）01-0174-03

2015-01-28

2015-01-30

張華華（1981-），男（漢族），江蘇鹽城人，工程師，現從事工程總承包項目管理工作。