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1、用经验参数法确定南宁地区单桩承载力的研究浙江建筑,第28卷,第3期,2011年3月ZhejiangConstruction,Vo1.28,No.3,Mar.2011用经验参数法确定南宁地区单桩承载力的研究StudyOnDeterminationofSinglePileBearingCapacitywithEmpiricalParametricMethodinNanningArea苏延任Sy0n—(同济大学土木工程学院建筑工程系,上海200092)摘要:在对南宁地区的岩土地质进行调查的基础上,分别对该地区摩擦型桩和端承型桩进
2、行基桩载荷试验,并将数据进行分析处理,得到各种桩型的桩参数与承载力之间的关系.最后得出结论并提出建议.此研究结果可为南宁地区的桩基承载力设计提供参考.关键词:地基;基桩承载力设计;载荷试验;经验参数法中图分类号:TU473.11文献标识码:B文章编号:1008—3707(2011)03—0035—041问题的提出随着城市化进程的快速发展,越来越多的建筑物采用桩基础.桩能够将上部结构的荷载传递到深层稳定的岩土层中,从而大大减少基础的沉降和建筑物的不均匀沉降.所以被广泛应用于软土地基的多层和高层建筑以及桥梁等重要工程中.基桩可
3、按承载力性状分为以下两类:(1)摩擦型桩:在承载力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力很小可忽略不计;(2)端承型桩:在承载力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受,桩侧阻力很小可忽略不计.《建筑桩基技术规范(JGJ94—2008)》5.3.1中关于设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定:(1)设计等级为甲级的建筑桩基,应通过单桩静载试验确定;(2)设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件比较简单时,可参照地质条件相同的试桩资料,并结合静力触探等原位测试和经验参数来综合确定;其余均应通过单桩静载试验确
4、定;(3)设计等级为丙级的建筑桩基,可根据原位测试和经验参数确定;《建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)》规定复合地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验.《建筑桩基技术规范(JGJ94—2008)》5.3.5中规定:当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定时,宜按下式估算:=1∑qsi.f+2qAp对大直径桩还要乘以尺寸效应系数.所以,目前对单桩竖向极限承载力设计,是靠经验估算,还没有精确的公式计算.现在一般的做法是:首先用以上规范公式,按地质勘查报告提供的各种桩型的计算参数进行初步估算设计,并按
5、估算结果得到的桩径,桩长和桩数,再按荷载效应的标准组合的轴心竖向力布桩和出施工图.最后按总桩数的一定比例(一般为l%,不少于3根桩)进行工程桩的现场载荷试验,由试验结果验证和确定基桩的实际承载力.收稿日期:2011—02—17作者简介:苏延任(1966一),男,广西平南人,工程师,从事建筑结构设计工作.36浙江建筑2011年第28卷估算数值过大过小都会给工程造成损失:如果该数值过小,会造成设计的桩径过大或桩长过长或桩数过多,造成不必要的浪费;如该数值过大,又将达不到上部结构对基桩承载力的需要,必须采取补桩或用钢管桩加固等措
6、施,其中补桩最不可取,因为这时已经很难找到合适的桩位,这样既拖延了工期又增加了建造成本.目前,各个勘查单位按照本单位试验得出的经验,提供的各种基桩设计计算参数差异较大.例如,同样是强风化砂岩和人工挖孔灌注桩,有的地质勘查公司提供的桩端阻力特征值计算参数为3000kPa,有的公司提供的该参数仅为750kPa.按这样的参数设计出来的桩径和桩长相差很大,对设计工作不但没有太多的指导意义,甚至是误导,但设计单位明知有疑问,又不得不执行,因为没有其它参数可参考.因此这就提出了一个不可忽视的课题:就是如何根据现场的地质条件较准确地计算
7、出基桩的实际承载力.在南宁地区的地质情况下,能否找到更便捷,更直观,更准确的公式,供设计时参考.笔者经过多年来的工程实践经验,南宁地区的岩土地质自上而下大致如下:①素填土,层厚1～8m;②黏土,层厚2～5m;⑧粉土,层厚0～9m;④圆砾,层厚5～15m;⑤强风化泥岩或称软质泥岩,层厚15～20m;⑥中风化砂岩,未揭穿.天然地基大多以黏土层为持力层,地基承载力特征值在150～220kPa之间.桩基大多以圆砾,软质泥岩或中风化砂岩为持力层.软质泥岩的岩石强度为5～12MPa;中风化砂岩的岩石强度为15～20MPa.且南宁地区的
8、岩土地质与其它地区相比没有岩溶和土洞,结构比较简单.以下分别对南宁地区的摩擦型桩(如预应力高强管桩,长螺旋钻孔灌注桩,水泥土深层搅拌桩)和端承型桩(如人工挖孔灌注桩,钻孔灌注桩)进行基桩载荷试验,并将试验得到的数据进行分析和处理,结果可得到各种桩型的桩参数与承载力之间的关系.最后得出结论并提出建议.此研
