論樁基豎向承載力估算法

趙榮亮　于　航　李文強

(天津市勘察院，天津　300191)

0　引言

隨著經濟的發展和技術的進步，提高國土資源利用率是政府的號召，建筑的高層化現象是建筑設計中的發展趨勢，這對樁基豎向承載力提出了更高的要求。我們必須對樁基豎向承載力進行合理的估算，才能促進建筑設計的長期發展。這不僅對其準確性提出要求，同時對合理性進行分析，由于樁基多呈現網絡狀的密切聯系，因此在估算中應該全面考慮。

1　樁基豎向承載力的含義

1.1　樁基豎向承載力的定義

樁基豎向承載力是指樁基在一定壓力下的承受能力，由于受樁基的長度、直徑和性質等多方面因素影響，良好的樁基豎向承載力也應該在設計過程中選擇合理的樁基，統籌考慮多方面的因素。樁基豎向承載力也不是一成不變的，在樁基的壓力和時間的影響下，樁基會發生一定的變化，我們在設計的過程中應該進行實地勘察，統籌考慮。

樁基豎向承載力的應用范圍非常廣，不僅涉及樓房建筑以滿足人們的居住和辦公需要，同時也包含橋梁、公路等的修建以方便人們的出行。因此，樁基豎向承載力的研究具有重要的現實意義，對其估算也提出來新要求。通過估算能夠得出比較合理的數據，提供可信度比較強的建議值，促進樁基豎向承載力的研究及為建筑設計提供基礎。

1.2　樁基豎向承載力的影響因素

由于樁基是建造中的重要因素，樁基的承載力也具有重要的作用。樁基的承載力必須進行全面考慮，既要考慮承載力，也要盡可能的節約成本。樁基的承載力應該進行統籌考慮，其與樁基的材料、長度和性質密切相關，在建設的過程中應該綜合考慮。由于影響樁基豎向承載力的因素較多，因此我們應該堅持從多方面進行考慮。樁基過短將會導致地基的建造缺乏有效保障，在遇到洪水等自然災害時的抵抗力較差；樁基的直徑過短會造成基礎不夠鞏固，而樁基過長將會造成成本較高，超出預算。

2　樁基豎向承載力的估算

我國相關部門針對樁基豎向承載力研究，通過頒布《建筑低級基礎設計規范》等文件制定統一的單位，同時對于不同的部門也頒布了具體的規范，例如《鐵路工程技術規范》《港口工程樁基規范》等，這為我們進行研究統一了單位，便于部門間的交流及研究成果共享。統一的單位是進行研究的基礎，樁基豎向承載力的估算如下。

2.1　樁基豎向承載力估算方法研究

2.1.1試驗研究

樁基豎向承載力估算進行前，我們必須先進行試驗，結合具體的工程實例才能最終得到符合實際情況的研究結果，樁基豎向承載力估算也只有考慮實際情況，而不僅僅局限在統一的理論分析。通過大量的試驗得到的數據具有更強的理論。

樁基豎向承載力估算中，在進行大量的工程實例的基礎上，我們必須進行公式總結，只有這樣，才能發現其中的規律。但是對于數據的使用主要體現在數據的參考價值，而不是體現在對于數據的絕對引用。數據分析中我們也應該了解數據只是估算出來的，其準確度需要我們加以考量。

2.2　承載力的計算公式

樁基承載力是指在一定條件下樁基能夠承載的力度，其最大承載力即是樁基的承載極限。樁基的承載力在影響因素相適應的條件下具有相對穩定性，因此承載力公式也具有相對適應性。承載力的分類也不全相同，受阻力因素影響，將其分為端阻力和側阻力，端阻力和側阻力會隨著樁基的入土深度而發生變化，其主要表現就是受深度影響突出，然后依據一定的理論研究，通過對處于較深的樁基來計算樁端所受到的阻力和樁基周圍的樁基環境進行研究得到樁基所受到的摩擦力，最后將兩個數值相加，得到的就是承載力。

2.3　樁基豎向承載力的經驗公式

通過對樁基豎向承載力的計算，所得到的結果與其研究數據基本相符。其經驗公式如下：

S=2WL/AE+d/120+4。

式中：S——樁頂總沉降量，mm;

W——樁的設計荷載，kN;

L——樁身長度，mm;

A——樁身截面積，mm;

總體而言，在高中物理解題思維訓練中，教師要善于引導通過解題來鍛煉多種思維技能，多歸納、多總結，針對不同題型來尋找更合適的解題思維，強化解題能力.另外，物理題在解題方法上，我們同學們要在平時加以訓練，突出解題思維的啟發，掌握更多解題技巧.

d——樁徑，mm;

E——彈性模量。

樁基豎向承載力的經驗公式為我們進行樁基豎向承載力估算提供了理論依據，我們可以通過此進行估算，同時進行估算時也應該注意其不同地區的不同特征，得到符合該地區實際情況的數值。但是其也不是完全適用的，因此需要進一步的發展與完善。

2.4　考慮時效作用對樁基承載力的影響

通過分析樁基的影響因素，我們在進行分析時必須考慮樁基受時間因素的影響以及根據時間發展，科技的進步和科研成果的進一步研究，我們必須對其進行綜合分析。

樁基的建造也不是短時間完成的，樁基隨著時間的流逝也會發生一定的變化，在進行樁基豎向承載力估算時應該將其納入考慮范圍。樁基受時空影響主要涉及樁基建造過程中發生的變化以及樁基在長時間的影響下和重力的作用下發生的下沉影響。然而，由于目前的樁基在時空影響方面具有較高的難度，因此研究成果有限。但是考慮到其研究的必要性，因此其研究具有光明的前景。

2.5　Excel在樁基豎向承載力估算中的應用

Excel是常用的表格工具，具有強大的計算功能和文本處理功能，由于樁基豎向承載力估算中涉及大量的數字計算，在研究的過程中使用Excel可以節省大量的人力和物力，提高計算效率。因此將Excel用于樁基豎向承載力估算中是一種有效途徑。

Excel中的函數公式和宏的使用帶來了很多的便利，函數中的相對引用和絕對引用也對樁基的豎向承載力估算帶來諸多方便，不僅如此，在承載力公式的引用下，形成一個計算的模板，變化數字即可以得到其他的估算結果。Excel中不僅涉及函數公式的使用，同時也在估算的檢測和評估中具有重要作用，因此應該得到充分應用。

3　樁基豎向承載力估算的應用

樁基豎向承載力估算的目的是進行合理的樁基建設，而其估算的結果則能夠反映其研究成效及其設計的不足之處，具體分析如下。

3.1　通過估算分析樁基的合理性

樁基的豎向承載力的估算中所得到的數據為我們提供了統一的參考標準，也為我們進行樁基的選擇、樁基的長度、直徑以及樁基的性質提供了選擇依據。在進行估算的過程中，我們也應該根據不同地區的發展情況進行不同分析，由于地質條件的差異，樁基應該結合該地區的實際情況。

樁基豎向承載力估算中，我們對于不同的應用也應該考慮其發展實情。例如，高層建筑的樁基對承載力的要求比較高，因為要求其具有穩固的根基以及對于受時間影響而發生的下沉現象必須加以控制。而在地鐵的修建過程中，不僅對其提出了良好的樁基要求，同時也要求具有神經網絡的樁基系統。地鐵的路線比較長，耗費比較多，對于其技術要求也比較高。

3.2　通過估算分析樁基的局限性

在樁基的建立過程中首要考慮的是其安全因素，由于樁基要將其具體的地質條件和實際情況納入考慮范圍。穩定的地質條件則可以對樁基提供一個較為安全的基礎，同時對于樁基建造過程中的設計提出了較高的要求。樁基需要安全保障才能解除在建造過程中的安全隱患。

在樁基的計算過程中我們必須考慮其實際情況，對于不同地區不同的建筑都要因時而異。對于周圍環境的考慮必須進行全面的考察，只有這樣，估算的結果才能與實際情況相符合。

4　結語

通過分析論述樁基豎向承載力及提出其估算并對估算中的合理性和局限性進行分析，較為全面的論述了樁基豎向承載力。對其在高層建筑、地鐵和橋梁等的建筑中提供了基本的估算方法。同時，我們必須將安全因素和實際情況納入考慮范圍，這樣才能提供更為準確的估算結果。

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