基桩尺寸效应

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1、关于人工挖孔桩基桩尺寸效应是否考虑问题在灌注桩基桩承载力计算中，是否考虑基桩尺寸效应各规范是乎并不一致，规范JGJ94-2008对于灌注桩，当桩径大於800mm时竖向承载力需进行尺寸效应修正，但国家规范GB50007-2011，和深圳标准SJG01-2010并没有此规定，这给设计带来混乱。对于人工挖孔桩，其桩径一般都超过800mm，属大直径桩灌注桩，如果地勘报告提供的岩土力学指标是极限标准值，是否可以不考虑尺寸效应！我认为可以不考虑，其原因：规范JGJ94-2008计算竖向承载力时，采用岩土力学指标是极限标准值，而国家规范和深

2、圳标准采用岩土力学指标是特征值，两者是不同的。关键是地勘报告提供的是什么力学指标，如果是极限标准值，应按规范JGJ94-2008计算；如果地勘报告提供的是特征值，可以不考虑基桩尺寸效应，并按国家规范GB50007-2011公式计算。然而由于桩周岩土的复杂性、不确定性、影响力学性能的因素多样性，还没有一个较为精确的计算承载力的方法，计算方法基本属于经验性质，估算性质，对大直径灌注桩更是这样，因此规范均强调基桩应以现场试验实测为主。规范JGJ94-2008的前身是JGJ94-94，在JGJ94-94规范中单桩承载力设计值R=Quk

3、/γsp，式中γsp为和桩型、施工工艺有关的抗力分项系数，如预制桩γsp=1.6，如采用经验参数得到Quk，则γsp=1.62；泥浆护壁灌注桩采用静动法得Quk时γsp=1.62，经验参数法则γsp=1.67；沉管灌注桩采用静载法得Quk时γsp=1.7，经验系数法则γsp=1.75。众所周知，岩土工程具有以下特点：①土层和地下水分布的随机性；②外加荷载及分布的不确定性；③岩土性质的复杂性和有关参数的不确定性；④实验室指标和现场指标的差异性；⑤计算理论与方法的不确定性；因此抗力分项系数在0.02~0.1量级上差别来确定单桩承载

4、力工程意义不大，为此为使用方便，又满足工程要求，同时不同规范相差不大，规范JGJ94-2008将抗力分项系数统一归入安全系数上，并取安全系数为2，即：Ra=Quk/2式中Ra——单桩承载力特征值；Quk——单桩极限承载力标准值；规范JGJ94-2008根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直径桩单桩极限承载力标准值时，公式为：Quk=Qsk+Qpk=uψsiqsikLi+ψpqpkAp式中ψsi和ψp分别为大直径桩侧阻力和端阻力尺寸效应系数，对于常用大直径，这两个系数平均在0.78左右，连系前面单桩承载力特征值的公

5、式，则“安全系数”相当为2.56，随之直径增大“安全系数”更大，事实上从工程来看，按公式计算结果一般均小于实测，为此在采用公式计算时可以不考虑尺寸效应，尺寸效应引起的承载力减小的因素，可以包含在安全系数“2”内。这样分析似乎即使是极限值也可以不考虑尺寸效应。尽管“尺寸效应”也是通过一定的试验而得，但也可以看成土的力学指标与现场实际的差距，看归纳到安全系数范畴中去。规范JGJ94-2008在解释”时，其一是根据1988年对砂土和对粘性土、砂卵石及粉细砂等试验，得出尺寸效应桩端阻与桩径关系，认为端阻随桩径增大承载力呈双曲线递减，其

6、二认为桩成孔后产生应力释放，孔壁出现松弛变形，导致侧阻随桩径增大承载力呈双曲线递减，为此规范JGJ94-2008提出了两个尺寸效应系数，但基桩还有一个性质，即时间效应，基桩随时间增长承载力会有所提高，这是土中应力重新组合的结果，可见孔壁出现松弛变形会随时间增长而消失，桩端阻应力同样会随时间增长而趋向均匀。特别对人工挖孔桩在护壁施工时是1米1节，每1节浇捣混凝土时均需用振捣棒振捣，与土体的接触面比泥浆护壁要好得多，因此规范明确，桩身周长，当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密的混凝土时，桩身周长可按护壁外直径计算。由此可见人工挖孔桩成孔后

7、土体基本上是不存在“桩成孔后产生应力释放，孔壁出现松弛变形”现象。为此在规范没有统一前，人工挖孔桩是可以考虑不进行尺寸效应修正。