林浩然

摘要：由于樁基礎(chǔ)在工程建設(shè)中起著重要的基礎(chǔ)性作用，并且樁基礎(chǔ)的造價通常都會比較高（在總工程造價中幾乎占據(jù)了四分之一甚至更大的比重），因此對于樁基承載力的檢測具有極其重要的意義。本文旨在闡述導(dǎo)致基樁損壞的原因、檢測樁基承載能力的幾種主要方法以及如何運用靜載試驗方法來檢測樁基承載力，從而達到滿足工程建設(shè)需求、實現(xiàn)經(jīng)濟技術(shù)效益最大化的目的。

關(guān)鍵詞：靜載試驗；樁基承載力；檢測

在實際的工程建設(shè)中，確定樁基承載力的方法多種多樣，其中利用靜載試驗檢測樁基承載力的比較少，多數(shù)的工程建設(shè)都是根據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗或者是根據(jù)相關(guān)檢測部門的試驗數(shù)據(jù)來確定樁基承載能力的，但是以這樣的方式來確定的樁基承載能力往往比實際的承載能力低很多，不利于經(jīng)濟技術(shù)效益的最大化。以什么方式才能更為準確地檢測樁基承載力以實現(xiàn)經(jīng)濟技術(shù)效益的最大化、滿足工程建設(shè)的需求，這是工程建設(shè)中亟需解決的問題。本文將從以下方面闡述利用靜載試驗檢測樁基承載力。

一.導(dǎo)致基樁損壞的原因

眾所周知，樁基礎(chǔ)在工程建設(shè)中起著重要的基礎(chǔ)性作用，并且樁基礎(chǔ)的造價通常都會比較高（在總工程造價中幾乎占據(jù)了四分之一甚至更大的比重），因此，樁基承載力是在工程建設(shè)中要首先考慮的一個基本問題。基樁承載力主要是指在豎向荷載的作用力下，在基樁具有極好的穩(wěn)定性、未過大變形以及基樁本身完好的情況下所能承受的最大負載量?；鶚兜拇笮≈饕蓛煞矫娴囊蛩厮鶝Q定。一方面是樁身建造地的地質(zhì)條件，另一方面是建造樁身的材料屬性。

1.樁身自身遭到破壞

樁身自身遭到破壞的原因主要有以下幾種：

樁身混凝土強度未滿足樁的承載力設(shè)計要求?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：按樁身混凝土強度計算樁的承載力時，應(yīng)按樁的類型和成樁工藝的不同將混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值乘以工作條件系數(shù) ，樁軸心受壓時樁身強度應(yīng)符合式（8.5.11）的規(guī)定。

≤ （8.5.11）

式中： ——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（kPa），按現(xiàn)行國家標(biāo)準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010取值；

Q——相應(yīng)于作用的基本組合時的單樁豎向力設(shè)計值（kN）；

——樁身橫截面積（m2）；

——工作條件系數(shù)，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁取0.75，預(yù)應(yīng)力樁取0.55～0.65，灌注樁取0.6～0.8（水下灌注樁、長樁或混凝土強度等級高于C35時用低值）。

樁出現(xiàn)畸形所導(dǎo)致的樁身破壞。例如夾泥水、錯位、緊縮。

2. 樁身所在地的巖土堅韌度遭到破壞

在樁身頂部受到軸向壓力時，樁身四周的土地會受到擠壓形成近似圓柱形的破壞面，樁端下土體會發(fā)生滑動，但是其滑動線通常不會至地面。樁在極限荷載下，總端阻力則可能發(fā)揮充分（即陡降型Q一S曲線），或部分得到發(fā)揮（即緩變形Q一s曲線）。

二.檢測樁基承載力的方法

樁基礎(chǔ)在工程建設(shè)中起著重要的基礎(chǔ)性作用，并且樁基礎(chǔ)的造價通常都會比較高（在總工程造價中幾乎占據(jù)了四分之一甚至更大的比重），因此對于樁基承載力的檢測具有極其重要的意義。檢測樁基承載力的方法主要有以下三種：

1.規(guī)范法。

規(guī)范法指的是根據(jù)我國建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范來檢測樁基承載力的方法。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》，單樁承載力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

軸心豎向力作用下：

≤ （8.5.5-1）

式中： ——單樁豎向承載力特征值（kN）。

偏心豎向力作用下，除滿足公式（8.5.5-1）外，尚應(yīng)滿足下列要求：

≤ （8.5.5-2）

水平荷載作用下：

≤ （8.5.5-3）

式中： ——單樁水平承載力特征值（kN）。

2.靜載試驗法。

利用靜載試驗法來檢測樁基承載力，主要有四種形式：堆載法、錨樁法、錨樁堆載法、樁身安放千斤頂加載法。此種方法在工程建設(shè)中使用較少。

3.高應(yīng)變動力法。

高應(yīng)變動力法是用足夠的能力去錘擊樁頂以此在樁頂被激發(fā)阻力然后產(chǎn)生應(yīng)力波以及速度波，以此來確定樁基承載力。它的主要目的是激發(fā)樁身四周以及樁基尖部的阻力，然后對這些阻力進行實際測量。目前在我國，高應(yīng)變動力法主要有動力打樁公式法、CASE 法、錘擊貫入法、波形擬合法和靜動法，波動方程分析法，其中波形擬合法是一種比較常用的方法。

三.用靜載試驗方法檢測樁基承載力

1.樁基礎(chǔ)的含義及其承載力的確定

我國的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，樁基礎(chǔ)是由設(shè)置于巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺組成的基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)承載力主要由兩個因素所決定：建造樁基礎(chǔ)本身所用的材料的強度、樁基礎(chǔ)建造地的巖土的堅韌程度。當(dāng)樁基礎(chǔ)建造地的巖土的堅韌程度很高時，樁基礎(chǔ)的承載力主要由建造樁基礎(chǔ)本身所用的材料的強度決定。例如，在微微風(fēng)化的硬質(zhì)巖石上建造樁基礎(chǔ)時，樁基承載力主要由建樁材料的強度所決定。根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)范，樁基礎(chǔ)的承載力一般是由樁基礎(chǔ)建造地的巖土的堅韌程度所決定的。

我國的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定容許承載力取為Pu 2，即按巖土的堅韌度來確定樁基承載力。同時在規(guī)范的說明中闡明：根據(jù)靜載荷試驗結(jié)果確定單樁承載力，歷來有各種不同的分析方法和處理意見國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范的規(guī)定也各不相同，但大體上可分為按強度控制和按變形控制兩大類。

2.靜載試驗檢測樁基承載力

根據(jù)提供反力的方式可以將靜載試驗法分為以下四種形式：

堆載法：用此方法進行樁基承載力的檢測，首先應(yīng)該由設(shè)計人員事先估計樁基承載力的數(shù)值，然后再在反力平臺上堆放一些重物，這些重物的重量應(yīng)該大于設(shè)計人員事先估計的樁基承載力數(shù)值的1.3倍。采用堆載的方法檢測樁基承載力所得出的結(jié)果會比實際結(jié)果大，因為在采用此方法事將樁基礎(chǔ)周圍的巖土壓實了。

錨樁法：由一根或者幾根錨樁來提供反力，根據(jù)樁基的抗拔能力來確定樁基承載力。采用此種方法進行檢測，方便快捷，節(jié)約成本，但是在向上拔時，樁基周圍的土地受力松動可能會影響到檢測結(jié)果。同時要注意的一個問題就是，目前用該方法只能檢測樁基承載力小于25000kN的樁。

錨樁堆載法：這是一種將錨樁法與堆載法相結(jié)合的承載力檢測方法。這種方法主要應(yīng)用于錨樁抗拔力不夠的情形，當(dāng)這種情形出現(xiàn)后，可以在反力裝置上堆載重物，由二者共同提供反力來檢測樁基承載力。

樁身安放千斤頂加載法：這種方法是日本于1990年首先應(yīng)用的。采用的千斤頂主要有兩種：一種是可回收型千斤頂，這種千斤頂主要是放于樁的空心部位，由技術(shù)人員放于所需位置進行試驗，試驗之后可以再取出回收，其頂升力為3300kN，行程為250mm；另一種是不可回收型千斤頂，將樁身與千斤頂澆筑為一個整體，不可再取出利用，其頂升力為3500kN，行程為150mm。在采用此種方法檢測樁基承載力時，不再需要錨樁與堆載物品，只需要在樁基頂尖位置安放千斤頂，然后在按照垂直方向加載，最后測出樁身側(cè)部的摩擦阻力以及樁身尖部的承載力，再根據(jù)傳遞解析的方法計算出樁基承載力。

結(jié)語：

樁基礎(chǔ)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，關(guān)系著工程建設(shè)的安全以及能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟技術(shù)利益的最大化，因此，在實際的工程建設(shè)中，必須要高度重視樁基承載能力的檢測，將規(guī)范與實踐相結(jié)合，將各種檢測方法相結(jié)合，滿足工程建設(shè)的需要，確保工程建設(shè)的安全，同時要加強監(jiān)測方面的研究，以更好地完善樁基承載力的檢測方法，增加檢測的準確性。

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