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1、沉管管桩贯入度的准确控制文章编号:1009—9441(2006)03—0039一O2沉管管桩贯入度的准确控制口口周宏(深圳市道路工程公司,广东深圳518024)摘要:结合工程实例,分析了影响沉管管桩贯入度的因素,介绍了沉管管桩贯入度施工设计方法并与实际控制结果进行了比较.提出了提高贯入度控制准确性的实用方法.关键词:管桩;贯入度;施工设计;准确性中图分类号:TU473.1文献标识码:B引言某大型住宅小区由3幢3～4层的公寓及1幢3层的会馆组成,均为砖混结构,最大单柱荷载约2000kN.该场地现状为耕地或池塘,地形稍有起伏,测得各勘探点的孔口高程在4.25—2.38m之间,属山前冲积平原地区.
2、各岩层岩性特征自上而下分述如下:①l一1层为杂填土,灰色,杂色,松软,湿;含有植物根系,以粉质黏土及建筑垃圾为主,局部分布,层厚0.00～3.40m;②1—2层为耕植土,灰黄色,黄灰色,松软,湿;含有植物根系,以粉质黏土为主,局部分布,层厚0.00～1.60m;③2层为粉质黏土,灰黄色,灰色,青灰色,软至软可塑;含少量的铁锰质结核,局部粉粒含量较高;稍有光滑,无摇震反应,干强度中等,韧性中等;局部缺失,层厚0.00～3.10m;(层为淤泥,灰色,饱和,流塑;含有机质及腐植质;稍有光滑至光滑,无摇震反应,干强度及韧性中等;仅z37,z40见,层厚0.00～1.50m;(一2层为粉质黏土,灰黄色
3、,青灰色,硬可塑,局部为硬塑;含少量铁锰质斑点;稍有光滑,无摇震反应,干强度高,韧性中等;全场地稳定分布,层厚1.10～8.40m;⑥4—3层为粉质黏土,黄色,淡褐红色,硬可塑至硬塑;含少量斑点;稍有光滑,无摇振反应,干强度中等,韧性中等;全场地稳定分布,层厚2.70～17.10m;(一1层为全风化粉砂岩,深黄褐色,褐红色,灰褐色,岩石风化成土状,原岩结构构造不清晰.已控制该层层厚7.40m;⑧6—2层为强风化粉砂岩,深黄褐色,矿物多数变色,结构构造不清晰,矿物成分显着变化,节理裂隙发育,岩芯呈砂土状,局部为碎块状.已控制该层层厚2.30m;⑨7层为中等风化灰岩,灰色,岩芯较完整,呈柱状,个
4、别为碎块状;裂隙较发育,被方解石所充填;岩石较坚硬,岩芯采取率85%左右.已控制该层层厚3.30m.设计要求采用沉管管桩,桩端以中细砂层上部为持力层,桩径为500mm,单桩承载力标准值取值为600kN.1沉管管桩贯入度的影响因素一般认为,桩的贯人度与其极限承载力有直接的关系.贯人度通常是依据现有的打桩动力公式结合当地的成功经验来确定.但沉管管桩贯人度与桩承载力的关系是否可以简单地用经验公式来确定,或是简单地套用当地的成功经验,以及贯人度是否为一项控制性的设计指标,对于这些问题,笔者认为有必要作进一步的探讨.1.1荷载传递机理桩在荷载作用下,桩身上部首先受到压缩,一部分荷载往下部桩身传递,另一
5、部分则在桩与桩周土之间形成摩阻力.当荷载分级逐步加到桩顶时,桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移,与此同时,桩周表面受到土的向上摩阻力,桩身荷载通过桩周摩阻力传递到桩周土层中去,致使桩身荷载和桩身压缩变形随深度递减.随着荷载的增加,桩身压缩量和位移量增加,桩身下部的摩阻力随之得以进一步发挥.当桩周摩阻力全部发挥达到极限状态后,若继续增加荷载,则荷载量将全部由桩端土承担.桩的这种传递理论,是符合静压试桩的实际的,且已为许多桩的荷载试验所证实.1.2单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按GB5o007—2002(建筑地基基础设计规范》中的经验公式:R.=qpaAP+u∑qcI(1
6、)计算得到单桩竖向承载力特征值尺.如表l所示,最终设计取值为600kN.建材技术与应用3/2006?39?表l单桩竖向承载力特征值桩孔号桩径持力层进人深有效桩桩端标单桩竖向承载型度/m长/m高/m力特征值R/kN沉Z505oo粉质黏土4—33.oo8.7—7.28648.74管Z435oo粉质黏土4—33.oo9.3—7.40698.38管桩Z305oo粉质黏土4—35.08.6—6.53633.031)有效桩长自2—1层顶面算起.实际单桩承载力应根据静载荷试验综合确定.2沉管管桩贯入度施工设计贯入度的设计一般依据现有的打桩动力公式,主要有格尔谢凡诺夫公式,工程新闻修正公式,海利公式和当地打
7、沉管管桩公式等.上述经验公式是根据功能原理和试验推导出来的,适用对象为预制桩(包括钢管桩);而沉管管桩与预制桩在施工方法上有很大区别,如果套用上述经验公式来设计管桩的贯入度显然是不恰当的.在工程实践中,这种方法往往偏于安全,结果使工程成本增加.2.1格氏公式e=nAQH丽×糟(2)×丽)式中:e——打桩最后阶段平均每锤的贯入度,cm;n——桩及桩垫材料系数,无桩垫时n=0.5;8——恢复系数,无桩帽时8=0.
