合理估算高層建筑嵌巖灌注樁單樁豎向極限承載力

呂維光

【摘?要】嵌巖灌注樁是高層建筑經(jīng)常采用的基礎(chǔ)形式，在巖土工程勘察期間如何合理的估算其單樁豎向極限承載力，是從業(yè)人員經(jīng)常要面對(duì)的問題。本文對(duì)常用計(jì)算公式進(jìn)行對(duì)比計(jì)算分析，給出合理化建議。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;嵌巖灌注樁;單樁豎向極限承載力;嵌巖深徑比

Reasonable Estimation of Ultimate Vertical Bearing Capacity of Single Rock-socketed Cast-in-situ Pile in Tall Buildings

Lv Wei-guang

（Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.， Ltd?Jinan?Shandong?250000）

【Abstract】Rock-socketed cast-in-situ pile is a common foundation form in tall buildings. How to reasonably estimate the ultimate vertical bearing capacity of single pile during geotechnical engineering investigation is a problem often faced by practitioners. In This article， the common calculation formulas are compared and analyzed， and some reasonable suggestions are given.

【Key words】Tall buildings;Rock-socketed cast-in-situ pile;Ultimate vertical bearing capacity of single pile;Rock-socketed depth-diameter ratio

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，建筑物的高度也在不斷增加，大部分地區(qū)天然地基的承載力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足強(qiáng)度要求，這就使得建筑物必須采用樁基礎(chǔ)才能滿足強(qiáng)度要求，而且要求基樁必須嵌入中等風(fēng)化、微風(fēng)化巖石一定深度，其單樁承載力才能達(dá)到強(qiáng)度要求。

1. 在目前的高層建筑巖土工程勘察期間，估算嵌巖樁的單樁承載力時(shí)主要采用兩種公式，一個(gè)是《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T72-2017）（以下簡稱“《高標(biāo)》”）公式8.3.12，表達(dá)形式如下：

Qu=usΣni=1qsisli+urΣni=1qsirhri+qprAp ???（1）

另一個(gè)是《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）（以下簡稱“《樁規(guī)》”）公式5.3.9-1～公式5.3.9-3，表達(dá)形式如下：

Quk=Qsk+Qrk=uΣqsikli+ζrfrkAp ??（2）

為驗(yàn)證兩種公式哪種計(jì)算結(jié)果更加安全合理，我們現(xiàn)做如下試算對(duì)比：

設(shè)樁徑為1.00m，直樁，不擴(kuò)底，樁底無沉渣。因?yàn)閮煞N計(jì)算公式的第一個(gè)分項(xiàng)式意義完全相同，可不做對(duì)比分析，因此做對(duì)比試算分析時(shí)，《高標(biāo)》用

Qu=urΣni=1qsirhri+qprAp計(jì)算;

《樁規(guī)》用 ??Qrk=ζrfrkAp ???????計(jì)算。

2. 對(duì)比計(jì)算結(jié)果見表1：

3. 通過以上圖表的計(jì)算對(duì)比分析，可以得出以下結(jié)論：

3.1?兩種規(guī)范的計(jì)算來自不同的途徑，但是計(jì)算結(jié)果是接近的。當(dāng)嵌巖深徑比η在0～4的范圍時(shí)，①《高標(biāo)》較②《樁規(guī)》為小。當(dāng)嵌巖深徑比η在5～8的范圍時(shí)，①《高標(biāo)》較②《樁規(guī)》為大，且隨著嵌巖深徑比的增大，①/②比值越來越大，但是《高標(biāo)》的計(jì)算結(jié)果仍然可以認(rèn)為是安全的。

3.2?結(jié)合工程實(shí)踐，在實(shí)際工程中嵌巖深徑比η>4的情況非常少見，常用的嵌巖灌注樁樁徑一般在1.00m左右，要將樁端嵌入中風(fēng)化、微風(fēng)化巖內(nèi)5m～8m甚至更深的情況，更是極為少見。《樁規(guī)》表5.3.9對(duì)于較硬巖、堅(jiān)硬巖缺少嵌巖深徑比5～8的綜合修正系數(shù)，究其原因也應(yīng)是缺少樁端嵌入中風(fēng)化、微風(fēng)化巖內(nèi)5m～8m甚至更深的實(shí)際工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.3?《樁規(guī)》計(jì)算Qrk公式的綜合修正系數(shù)ζr是將嵌巖段原側(cè)阻力系數(shù)ζs和端阻力系數(shù)ζp經(jīng)規(guī)整合并而得，理論上是合理的，但這只適合嵌巖為同一巖性，即嵌巖段全為中風(fēng)化巖或全為微風(fēng)化巖。而在實(shí)際工程中，要以微風(fēng)化巖作為樁端持力層時(shí)，必然要穿透中風(fēng)化巖，此時(shí)，只有采用側(cè)阻力與端阻力分開計(jì)算，求其總和，才能獲得合理的結(jié)果，而這種情況則只能采用《高標(biāo)》的計(jì)算公式。

4. 結(jié)束語：

綜上所述，在一般的巖土工程勘察期間，當(dāng)要求嵌巖深徑比η在0～4范圍時(shí)，采用《高標(biāo)》公式8.3.12估算嵌巖樁單樁承載力是安全和合理的;而在要求嵌巖深徑比η>4的情況下，在極軟巖、軟巖地層中，則采用《樁規(guī)》公式5.3.9估算嵌巖樁單樁承載力是安全和合理的，在較硬巖、堅(jiān)硬巖地層中，則只能采用《高標(biāo)》公式8.3.12估算。

參考文獻(xiàn)

[1]?JGJ/T72-2017）.《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》[S]. 2017， 42～44.

[2]?JGJ94-2008）.《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[S]. 2008，39～40.