摘要:根據(jù)靜力觸探的有關(guān)公式，通過調(diào)節(jié)系數(shù)法能得到實(shí)時(shí)靜壓樁的壓樁力值，但是對靜壓樁長期承載力的模擬計(jì)算還是空白。本文正是通過幾組現(xiàn)場試驗(yàn)，利用系數(shù)調(diào)節(jié)法來計(jì)算具有時(shí)效性的壓樁力的值，這樣可以較準(zhǔn)確的估算出一定時(shí)間后靜壓樁的終壓力，進(jìn)而對樁基設(shè)計(jì)提供一定的指導(dǎo)作用，工程意義很大。

關(guān)鍵詞:系數(shù)調(diào)節(jié)法靜壓樁承載力時(shí)效性

0 引言

利用單橋靜力觸探資料中的比貫入阻力ps，通過調(diào)節(jié)公式

中系數(shù)α，β能得到比較滿意的壓樁力結(jié)果[1]，但是在經(jīng)過休止期后，能否用這種調(diào)節(jié)系數(shù)的方法來獲得考慮時(shí)效性的樁的長期承載力值?本文就用調(diào)節(jié)系數(shù)α，β來探討靜壓樁長期承載力的計(jì)算問題。并且對比分析短期和長期情況下的α，β值來建立兩者之間的聯(lián)系。

1 靜壓樁承載力的時(shí)間效應(yīng)

樁入土后的承載力不是一成不變的，而是隨著時(shí)間的推移，有增大的趨勢，特別是在粘性土中表現(xiàn)的尤為突出，這就是樁基礎(chǔ)承載力的時(shí)間效應(yīng)。目前對承載力的時(shí)間效應(yīng)研究主要集中在粘性土上，對砂性土研究較少，大量試驗(yàn)表明樁在砂性土中的時(shí)間效應(yīng)也非常明顯。對砂性土中時(shí)效機(jī)理分析還比較模糊，而對粘性土?xí)r效研究一般認(rèn)為在孔隙水壓力消散和土的觸變性這方面，隨著時(shí)間的推移，一方面超孔隙水壓力逐漸消散，使樁間土中的有效應(yīng)力相應(yīng)增加[2]，土的強(qiáng)度也隨之增加，這就是樁間土的再固結(jié);另一方面，由于粘性土具有觸變性[3]，受沉樁擾動(dòng)而損失的強(qiáng)度逐漸恢復(fù)。因此，如何估算樁的承載力，特別是樁承載力隨時(shí)間的增加，仍然是樁基礎(chǔ)研究中有實(shí)用意義的課題之一。

樁基承載力時(shí)間效應(yīng)主要表現(xiàn)在樁側(cè)阻力的時(shí)間效應(yīng)明顯而樁端阻力時(shí)間效應(yīng)不明顯[4]。所以，一般所說的承載力時(shí)效特性主要指側(cè)阻力的時(shí)效特性。在沉樁過程中，樁周土被擠壓擾動(dòng)，強(qiáng)度降低，粘性土的觸變作用使損失的強(qiáng)度隨時(shí)間逐步恢復(fù);另外，沉樁過程將引起樁周土的超孔隙水壓力，隨著入土?xí)r間延長，超孔隙水壓力消散，樁周土在自重應(yīng)力和沉樁擠壓應(yīng)力共同作用下固結(jié)。土的有效應(yīng)力和密實(shí)度逐漸增大，強(qiáng)度逐漸恢復(fù)，甚至超過原有強(qiáng)度，從而使樁基承載力提高。

在沉樁過程中，和樁體積相等的樁邊粘土向外擠出，從而形成了一定厚度的重塑區(qū)且產(chǎn)生了超孔隙水壓力，樁到位以后，超孔隙水壓力開始消散，重塑區(qū)的粘土開始重固結(jié)，固結(jié)過程可能使粘土強(qiáng)度得到提高，以致樁承載力大幅提高。

側(cè)阻力增長的主要原因是壓樁引起的超孔隙水壓力消散[5]，樁側(cè)土的有效應(yīng)力得以增長。粘土中靜壓樁承載力的時(shí)效性的機(jī)理是比較復(fù)雜的。

前面指出，砂性土中樁承載力的時(shí)效性一般是側(cè)阻力的時(shí)間效應(yīng)，而當(dāng)樁打入以后，樁已確定，要使側(cè)阻力隨時(shí)間增大，則只有樁側(cè)阻隨時(shí)間增大[6]。

當(dāng)樁靜壓到砂土中時(shí)，樁附近的砂土出現(xiàn)較高的剪應(yīng)力。樁就位后，高的剪應(yīng)力暫時(shí)被限制釋放;在高的剪應(yīng)力下出現(xiàn)剪縮現(xiàn)象，隨著土的蠕變，剪應(yīng)力被釋放，砂土呈現(xiàn)剪脹趨勢;但樁的存在限制了砂土的剪脹，從而表現(xiàn)為水平有效應(yīng)力的增加致使承載力隨時(shí)間增長而增大。

由上述分析可知，樁的承載力在粘性土和砂性土中都會(huì)隨時(shí)間的增長而增大。下面就來嘗試用調(diào)節(jié)系數(shù)法估算一段時(shí)間后靜壓樁的承載力值。

2 工程實(shí)例計(jì)算

對時(shí)效性下的靜壓樁的承載力進(jìn)行估算，運(yùn)用上海市的水暖器材廠C1試驗(yàn)樁和上海市閔聯(lián)大廈C10試驗(yàn)樁，本文壓樁28天后的承載力修正系數(shù)如下表1-1，1-2所示。

2.1 上海市某水暖器材廠C1樁，樁長35.0m，樁截面，壓樁28天后各土層的綜合修正系數(shù)α，β值見表1-1。

2.2 上海市閔聯(lián)大廈C10樁，樁長36.0m，樁截面400mmx400mm，壓樁28天后各土層的綜合修正系數(shù)α，β值見表1-2。

工程試驗(yàn)樁打入后的壓樁力、28天后實(shí)測得的樁承載力、按系數(shù)調(diào)節(jié)法計(jì)算所得的28天后承載力對比資料如表1-3所示。

3 本文建議的綜合修正系數(shù)值

對于不同土類的綜合修正系數(shù)、值，見表1-4。

4 長期、短期效應(yīng)情況下系數(shù)的對比

為了更好的反映長期、短期效應(yīng)下系數(shù)的相互關(guān)系，現(xiàn)列出兩個(gè)工程的對比表格如表1-5所示:

從以上對比的結(jié)果可以看出，變化的范圍比小得多，這說明樁側(cè)阻力的時(shí)間效應(yīng)明顯而樁端阻力時(shí)間效應(yīng)不明顯。粘土，粉質(zhì)粘土，淤泥質(zhì)粘土這幾類土，的值變化較大，而填土，粉土中，的值變化較小，砂土中更小。這也充分證明了靜壓樁的時(shí)效性在粘性土中表現(xiàn)明顯，而在砂土中的時(shí)效性比粘性土小這一結(jié)論，符合樁的時(shí)效性機(jī)理。

5 結(jié)論

樁入土后，承載力是隨時(shí)間的推移而逐步增加的。土質(zhì)不同，對承載力的影響也不同。本文首先介紹了粘性土和砂土中承載力的時(shí)效性特點(diǎn)，接著對上海地區(qū)兩處實(shí)際工程進(jìn)行記錄，運(yùn)用系數(shù)調(diào)節(jié)法，通過改變，值來計(jì)算28天后樁的承載力，對比實(shí)測的承載力值，初步嘗試?yán)孟禂?shù)調(diào)節(jié)法對樁的承載力時(shí)效性進(jìn)行研究。并提供了幾種土層的修正系數(shù)值。又對短期和長期效應(yīng)情況下的系數(shù)做了比較，得出結(jié)論。由于本文研究的實(shí)例有限，僅對本文涉及的土質(zhì)土層承載力進(jìn)行初步的建議取值。由于現(xiàn)場施工進(jìn)度等原因，沒能進(jìn)行系列的時(shí)間對比。

參考文獻(xiàn):

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[3]孫更生，鄭大同.軟土地基與地下工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.1984.

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[5]王偉.打樁引起的超孔隙水壓力的預(yù)測及其應(yīng)用[D].南京工業(yè)大學(xué).2002.

[6]Seed Reese.The action of soft clay along friction pile[J].Civil Engineers，1995，81:840- 842.