【文章內(nèi)容簡介】 ?側(cè)阻力與深徑比的關(guān)系不大； ?隨著 深徑比 的 增大 ，端阻力急劇地 減小 。 ? 新版《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》： ? 按巖石的軟硬分別給出系數(shù)； ? 側(cè)阻力與深徑比的關(guān)系不大； ? 隨著 深徑比 的 增大 ，端阻力 減小 ； ? 比較兩本規(guī)范的數(shù)值，存在較大的差別。 嵌巖 段 側(cè)阻 系數(shù) 和 端 阻 系數(shù) h / d 0 0 . 5 1 . 0 2 . 0 3 . 0 4 . 0 5 . 0 6 . 0 7 . 0 8 . 0 ? s 0 . 0 0 . 0 5 2 0 . 0 5 6 0 . 0 5 6 0 . 0 5 4 0 . 0 5 1 0 . 0 4 8 0 . 0 4 5 0 . 0 4 2 0 . 0 4 0 極 軟 巖軟巖 ? p 0 . 6 0 0 . 7 0 0 . 7 3 0 . 7 3 0 . 7 0 0 . 6 6 0 . 6 1 0 . 5 5 0 . 4 8 0 . 4 2 ? s 0 . 0 0 . 0 4 5 0 . 0 4 8 0 . 0 4 5 0 . 0 4 0 較 硬 巖堅 硬 巖 ? p 0 . 4 5 050 0 . 5 0 0 . 4 5 0 . 4 0 嵌巖樁突然破壞的原因 ? 灌注型的嵌巖樁在靜載荷試驗時，有時發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象； ? 其原因主要是由于嵌巖段側(cè)阻的脆性破壞所引起的； 嵌巖樁的設(shè)置 ? 灌注樁和預(yù)制樁 都可以嵌巖 ； ? 但不同的樁型， 嵌巖的工藝 是不同的； ? 在基巖起伏比較大的場地，用預(yù)制樁 作嵌巖樁， 很難控制樁長 ； ? 尤其是 預(yù)應(yīng)力管樁 ，截樁會造成 預(yù)應(yīng)力的破壞 ，需要加以處理。 灌注型嵌巖樁 預(yù)制型嵌巖樁 靜 力 壓 樁 ? 靜力壓樁法是以設(shè)備本身自重（包括配重）作反力，液壓驅(qū)動，用靜壓力將樁壓入地基土中的一種沉樁工藝。這種施工工藝具有無震動、無噪聲、無污染、無沖擊力和施工應(yīng)力小等特點。有利于沉樁震動對鄰近建筑物和精密設(shè)備的影響，避免對樁頭的沖擊損壞，降低用鋼量。在沉樁過程中還可以測定沉樁阻力，為設(shè)計和施工提供參數(shù)，預(yù)估和驗證單樁極限承載力，檢驗樁的工程質(zhì)量。 ? 近年來，由于大噸位壓樁機的出現(xiàn)，提高了靜力壓樁法施工的適用范圍，能將長樁壓入砂層，可適用于對單樁極限承載力設(shè)計要求超過 5000kN的超高層建筑。例如在上海地區(qū)，曾使用 800 t 壓樁機，將 m 樁壓進中密砂層（此層的靜力觸探比貫入阻力為 ） ， 至設(shè)計標(biāo)高時的壓樁阻力為 4778kN～ 5868kN， 靜載荷試驗測定的單樁極限承載力為 6750kN。 壓樁的優(yōu)缺點 ? 靜力壓樁的優(yōu)點是沒有噪聲、沒有震動，不會對環(huán)境造成危害； ? 但靜力壓樁需要大量的配重，對場地的要求比較高，如果場地土非常軟弱，無法承受配重的過大壓力，就不能采用； ? 靜力壓樁的擠土作用還是相當(dāng)大的，孔隙水壓力比較高，采用靜力壓樁的建筑物，其沉降一般偏大。 壓樁的適用條件 ? 1. 土層的性質(zhì) ? 高壓縮性土和砂性較輕的軟粘土層 ? 2. 設(shè)備能力 ? 樁的極限承載力與壓樁阻力之間的關(guān)系 ? 3. 周邊的環(huán)境條件 靜力壓樁方案成立的前提 ? 能否將樁壓到預(yù)定的深度 ？ 關(guān)注壓樁阻力與設(shè)備的能力； ? 壓樁阻力與單樁承載力之間存在什么樣的關(guān)系 ？ ? 能否用壓樁阻力來估計承載力 ？ ? 能否用地層的靜力觸探數(shù)據(jù)來估計壓樁阻力以選擇壓樁設(shè)備 ？ 壓樁阻力的性質(zhì) ? 靜力壓樁施工過程中可以得到每根樁的 壓樁阻力 ，對判定樁的承載力和樁身質(zhì)量是最直接的依據(jù)； ? 但是，壓樁阻力 不等于樁的承載力 ； ? 壓樁阻力所反映的是樁體壓入土中所需要克服的 動阻力 ； ? 是樁尖貫穿端部土層時的 沖剪力 。 ? 壓樁阻力與樁端 土的類別和性質(zhì) 直接有關(guān)； ? 又與 樁長、樁距及樁群大小 等因素有關(guān)； ? 在 粘性土 中，壓樁過程中的阻力最小，經(jīng)過休息，土的強度逐漸恢復(fù)與增長，因此，承載力通常顯著地高于壓樁阻力 ； ? 粉砂 就相反，壓樁時急劇升高的孔隙水壓力夸大了樁的阻力，經(jīng)過休息，孔隙水壓力消散，端阻力下降， 樁的承載力常會低于壓樁阻力。 ? 壓樁經(jīng)驗的 地方性 特別強； ? 各地的經(jīng)驗大致的趨勢是 相似的； ? 但存在 許多差別 ，與各地的地質(zhì)條件及技術(shù)條件的不同有關(guān)； ? 還缺少 地方技術(shù)標(biāo)準 ； ? 更沒有 全國性 的技術(shù)標(biāo)準。 廣東的經(jīng)驗 ? 利用 終止壓力 估計極限承載力 ? ?值的范圍 ? 樁長小于 14m， ～ ? 14m至 21m， ～ ? 大于 21m， ～ smu RQ ??上海的經(jīng)驗 ?根據(jù)已有的估計單樁承載力來 估計壓樁阻力 ?研究壓樁阻力與承載力的關(guān)系 ? ???? pprisripr AflfUR ?? 側(cè)阻力 tisis r iSff ? 靈敏度對壓樁阻力的影響 ? 靈敏度 越大的土，壓樁阻力越?。? ? 這是因為靈敏度越大， 土的結(jié)構(gòu)性 越強，壓樁時土的強度降低得越多； ? 從靈敏度來估計壓樁的側(cè)阻力。 側(cè)阻力修正系數(shù) ?研究 深度 的影響 ?粘性土： ?＝ ?砂土： 1 0 0 ???z? 端阻力修正系數(shù) 1 0 0 ???z? 樁長 ( m) 樁端持力層 壓樁阻力 Q ( kN ) Q u / Q 極細砂 850 暗綠色亞粘土 480 暗綠色亞粘土 480 暗綠色亞粘土 600 亞粘土 475 亞粘土 563 粉砂層 560 暗綠色亞粘土 300 暗綠色亞粘土 450 灰亞粘土 400 亞粘土 500 24 .0 暗綠色亞粘土 420 暗綠色亞粘土 500 暗綠色亞粘土 550 西安的經(jīng)驗 ?利用 靜力觸探 估計壓樁終止阻力 ?Pe－ kN ?Ps－ MPa ?適用于 20m以內(nèi) ?? se Pp?利用壓樁終止阻力 Pe估計單樁極限承載力： eu PR ?? 樁 端 土 狀態(tài) 軟塑 可塑 硬塑 ? 2 . 0 ~ 1 . 7 1 . 7 ~ 1 . 2 1 . 2 ~ 1 . 0 根據(jù)沉樁能量估計容許承載力 ?壓樁所需的能量 為樁的有效長度與每米終壓力的平均值乘積 Ea PR 0 5 8 4 ?? eE PHP ? 終壓力值與容許承載力 1 57 0 ?? ea PR ea PR ?? ?＝ ～ 管樁壓樁阻力的研究 ?1. 靜力觸探貫入過程與壓樁貫入過程的比擬研究； ?2. 從土塞的高度研究壓樁阻力的有關(guān)信息。 管樁的土塞 ? 上海寶山鋼鐵總廠于 1978年做過 7組鋼筋混凝土管樁和 3組鋼管樁的的靜載荷試驗，研究了樁徑、樁端的閉塞效應(yīng)、土塞效應(yīng)對管樁承載機理的影響。 管樁壓樁阻力與土塞高度 ? 管樁在壓樁過程中，內(nèi)部 形成土塞并逐步升高，壓樁阻力隨之增大； ? 土塞所形成的“ 閉塞效應(yīng) ”是影響壓樁阻力的重要因素； ? 通過對 土塞形成機理 的研究，了解壓樁阻力形成與變化的規(guī)律。 PHC樁沉樁時與土體的相互作用 ? 開口管樁沉樁時產(chǎn)生土塞， 減少了 向外的擠土 ， 土塞上升 過程中與內(nèi)壁的摩擦使土塞壓縮， 最終平衡而終止上升 ，土塞對擠土作用和最終的承載力有重要的影響。 內(nèi)壁內(nèi)壁土塞下土端阻力內(nèi)壁摩阻力內(nèi)壁壓力內(nèi)壁摩阻力內(nèi)壁壓力土塞 ? 當(dāng)最終平衡而土塞停止上升時，土塞對管壁的摩阻力保持不變，土塞下土體進入極限塑性狀態(tài)，土塞和管樁壁構(gòu)成一個整體，可以看作實心樁。 ? 此時的壓樁阻力為： 22202 RpdhRtgpP buH??? ?? ? 管樁與實心樁阻力之差 ? 從圖中可以看到，隨著壓樁深度增加，管樁與實心樁壓樁力差異逐漸減小，且這個差異呈非線性發(fā)展，這表明隨著壓樁過程進行，管樁逐漸趨近于實心樁壓樁性狀。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20壓樁力差異（％） 壓樁力差異h/L? 將樁壓入土體的過程作為土體在外荷載作用下處于極限平衡狀態(tài)。因此，對樁端壓入土體過程進行靜力極限平衡分析得到的解可以看作樁端壓樁力的下限荷載?？梢詫⒏鶕?jù)極限平衡分析得到的解作為樁端的 壓樁抗力 。 土塞最終高度與壓樁阻力 ? 土塞的高度及其閉塞效果與土性、管徑、壁厚、樁入土深度、以及進入持力層深度等諸多因素相關(guān)。 CRph bp21?hchNcp ucub ?? ???? )9~6(*? PHC樁長 61m， 外徑 600mm， 內(nèi)徑400mm， 壁厚 100mm， 剔除變異性大的 2號樁，考察 入土深度為 61m的樁 ，平均 土塞高度 。 土塞的測量資料見下表。 ? 根據(jù)施工實測壓樁的最終阻力：在 40m深度處 ， 約 100t， 50m處約200t， 都比較集中；但壓至最后深度時壓樁阻力比較分散 ， 壓樁阻力400～ 570t。 土塞高度的實測資料 樁號 樁端深度 m 土塞頂面深度 m 土塞高度 m 1 59 2 6 1 3 61 38 23 4 59 38 21 5 61 6 61 7 61 8 61 9 61 41 20 10 61 ? 樁體壓到 61m深度之前土塞高度就已經(jīng)穩(wěn)定 ， 此時可以根據(jù)已知的 土塞最終高度 和靜力觸探得到的 比貫入阻力平均值 ， 反算管樁內(nèi)壁與土塞之間的 平均摩阻力 為 ? 利用這個內(nèi)摩阻力值可以預(yù)測進一步施工時其他樁需要的 壓樁力 。 ? 這種情況下壓樁到 61m深度時 壓樁力計算值為 P＝ 4796kN。 ? 與上述實測值非常接近 。 鋼 管 混 凝 土 樁 鋼管混凝土樁的承載特性 ? 在軟土覆蓋層很厚的地區(qū)建造超高層建筑 ， 常采用 60～ 70m長的超長樁 。 但實踐表明 ， 超長樁的承載能力常常由樁身強度控制的 ， 地基對樁的承載能力沒有充分得到發(fā)揮 。 為了充分發(fā)揮超長的鋼管樁的承載能力 ， 開發(fā)了一種新型的樁 — 鋼管混凝土樁 ， 簡稱為 SCP樁 。 鋼管混凝土樁的施工步驟是先將鋼管樁沉至設(shè)計標(biāo)高 ， 然后用拋灌方法灌注微膨脹的混凝土直至灌滿為止 。 ? 由于鋼管混凝土樁具有足夠的樁身強度，可以獲得較高的承載能力，樁徑愈大，提高承載力的比例愈大。 S C P 樁和鋼管樁的對比 ? 406 . 4 10mm ? 609 . 6 12mm 試 驗 樁 型 SP 樁 S C P 樁 SP 樁 S C P 樁 樁入土深度 63. 0 61. 7 60. 4 69. 8 樁進入持力層（粉細砂） 的深度 / m 4. 0 10D 1. 85 4. 6 D 1. 44 2. 4D 0. 6 1. 0D 總錘擊數(shù) M 33 2823 K B 45 1644 M 33 3848 D 62 2397 最大錘擊應(yīng)力 / M P a 202 . 3 151 . 5 — — 破壞荷載 Qf / kN — 7702 — 10050 極限荷載 Qu / kN 5850 7275 7100 9600 Qu SCP/ Qu SP 1. 24 1. 35 S C P 與 SP 樁的經(jīng)濟比較 樁 型 S C P ? 60 9. 6 12 m