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(jià)通常都會(huì)比較高（在總工程造價(jià)中幾乎占據(jù)了四分之一甚至更大的比重），因此對(duì)于樁基承載力的檢測(cè)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(cè)樁基承載能力的幾種主要方法以及如何運(yùn)用靜載試驗(yàn)方法來檢測(cè)樁基承載力，從而達(dá)到滿足工程建設(shè)需求、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益最大化的目的。

關(guān)鍵詞：靜載試驗(yàn)；樁基承載力；檢測(cè)

在實(shí)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(yàn)檢測(cè)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(yàn)或者是根據(jù)相關(guān)檢測(cè)部門的試驗(yàn)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(shí)際的承載能力低很多，不利于經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益的最大化。以什么方式才能更為準(zhǔn)確地檢測(cè)樁基承載力以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(yàn)檢測(cè)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(jià)通常都會(huì)比較高（在總工程造價(jià)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(gè)基本問題?；鶚冻休d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(fù)載量。基樁的大小主要由兩方面的因素所決定。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(qiáng)度未滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：按樁身混凝土強(qiáng)度計(jì)算樁的承載力時(shí)，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(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以工作條件系數(shù) ，樁軸心受壓時(shí)樁身強(qiáng)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kPa），按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010取值；

Q——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)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(zhǎng)樁或混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C35時(shí)用低值）。

樁出現(xiàn)畸形所導(dǎo)致的樁身破壞。例如夾泥水、錯(cuò)位、緊縮。

2. 樁身所在地的巖土堅(jiān)韌度遭到破壞

在樁身頂部受到軸向壓力時(shí)，樁身四周的土地會(huì)受到擠壓形成近似圓柱形的破壞面，樁端下土體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，但是其滑動(dòng)線通常不會(huì)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(cè)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(jià)通常都會(huì)比較高（在總工程造價(jià)中幾乎占據(jù)了四分之一甚至更大的比重），因此對(duì)于樁基承載力的檢測(cè)具有極其重要的意義。檢測(cè)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(guó)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范來檢測(cè)樁基承載力的方法。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，單樁承載力計(jì)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(yàn)法。

利用靜載試驗(yàn)法來檢測(cè)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(dòng)力法。

高應(yīng)變動(dòng)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(duì)這些阻力進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。目前在我國(guó)，高應(yīng)變動(dòng)力法主要有動(dòng)力打樁公式法、CASE 法、錘擊貫入法、波形擬合法和靜動(dòng)法，波動(dòng)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(yàn)方法檢測(cè)樁基承載力

1.樁基礎(chǔ)的含義及其承載力的確定

我國(guó)的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(tái)組成的基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)承載力主要由兩個(gè)因素所決定：建造樁基礎(chǔ)本身所用的材料的強(qiáng)度、樁基礎(chǔ)建造地的巖土的堅(jiān)韌程度。當(dāng)樁基礎(chǔ)建造地的巖土的堅(jiān)韌程度很高時(shí)，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(qiáng)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(shí)，樁基承載力主要由建樁材料的強(qiáng)度所決定。根據(jù)我國(guó)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(jiān)韌程度所決定的。

我國(guó)的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定容許承載力取為Pu 2，即按巖土的堅(jiān)韌度來確定樁基承載力。同時(shí)在規(guī)范的說明中闡明：根據(jù)靜載荷試驗(yàn)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(guó)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(qiáng)度控制和按變形控制兩大類。

2.靜載試驗(yàn)檢測(cè)樁基承載力

根據(jù)提供反力的方式可以將靜載試驗(yàn)法分為以下四種形式：

堆載法：用此方法進(jìn)行樁基承載力的檢測(cè)，首先應(yīng)該由設(shè)計(jì)人員事先估計(jì)樁基承載力的數(shù)值，然后再在反力平臺(tái)上堆放一些重物，這些重物的重量應(yīng)該大于設(shè)計(jì)人員事先估計(jì)的樁基承載力數(shù)值的1.3倍。采用堆載的方法檢測(cè)樁基承載力所得出的結(jié)果會(huì)比實(shí)際結(jié)果大，因?yàn)樵诓捎么朔椒ㄊ聦痘A(chǔ)周圍的巖土壓實(shí)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(jìn)行檢測(cè)，方便快捷，節(jié)約成本，但是在向上拔時(shí)，樁基周圍的土地受力松動(dòng)可能會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果。同時(shí)要注意的一個(gè)問題就是，目前用該方法只能檢測(cè)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(cè)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(cè)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(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)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(gè)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(cè)樁基承載力時(shí)，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(cè)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(jì)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(jì)技術(shù)利益的最大化，因此，在實(shí)際的工程建設(shè)中，必須要高度重視樁基承載能力的檢測(cè)，將規(guī)范與實(shí)踐相結(jié)合，將各種檢測(cè)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(shí)要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)方面的研究，以更好地完善樁基承載力的檢測(cè)方法，增加檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊惠萍.靜載試驗(yàn)檢測(cè)樁基承載力[J].城市建設(shè)理論研究，2012（9）

[2]韓玉春，馬耀光.對(duì)三種樁基承載力檢測(cè)方法的談?wù)揫J].路基工程，2008（2）

[3]李鵬.淺析地基靜載試驗(yàn)[J].建筑知識(shí)，2012（2）