王石 WANG Shi

（山東省地質(zhì)測繪院，濟南 250002）

（Shandong Geological Surveying and Mapping Institute，Ji'nan 250002，China）

0 引言

樁基礎是一種歷史悠久、應用廣泛的深基礎形式，隨著工業(yè)技術和工程建設的發(fā)展，樁的類型和成樁工藝、樁的設計理論和設計方法、樁的承載力和樁體結構的檢測技術等方面均有迅速的發(fā)展，以使樁與樁基礎的應用更為廣泛，具有更強的生命力。

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長，城市建設向高空發(fā)展，市內(nèi)交通向多層次立體化發(fā)展，鐵路、公路新線不斷延伸，港口、碼頭、機場不斷擴建，從東海之濱到西部邊疆，從黑龍江到三亞灣，全國城鄉(xiāng)到處都出現(xiàn)了打樁工地。由于我國地域遼闊，地質(zhì)復雜，加之各類工程本身的性質(zhì)、結構、荷載和沉降變形要求各不相同，施工環(huán)境和施工條件常有差異，因此，全國各地各類工程所采用的樁型名目繁多。

1 估算單樁極限承載力的方法及規(guī)定

1.1 摩擦樁

根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定單樁豎向極限承載力標準值時，

宜按下式估算：

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ-2008）公式（5.3.5）

式中qsik——樁側第i層土極限側阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）表5.3.5-1取值；

qpk——極限端阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗時，可按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）表5.3.5-2取值；

Ap——樁端面積。

1.2 嵌巖樁

根據(jù)巖石單軸抗壓強度確定單樁豎向極限承載力標準值時，可按下列公式計算：

Quk=Qsk+Qpk《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ-2008）公式（5.3.9-1）

Qsk=u∑qsikli《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ-2008）公式（5.3.9-2）

Qpk=ζrfrkAp《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ-2008） 公式（5.3.9-3）

式中frk——巖石飽和單軸抗壓強度標準值，粘土巖取天然濕度單軸抗壓強度標準值；

ζr——樁嵌巖段側阻和端阻綜合系數(shù)，與嵌巖段深徑比hr/d、巖石軟硬程度和成樁工藝有關，可按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ-2008）表 5.3.9。

2 工程實例

2.1 例1

以濰坊某工程為例，該場地所處地貌類型為昌濰沖積平原地貌單元。區(qū)內(nèi)揭露地層為第四系粉質(zhì)粘土、粉土、地表為耕土及人工填土，下伏基巖為中新世玄武巖。

確定各土層平均側阻力和極限端阻力推薦值。

表1 探頭極限側阻力和極限端阻力推薦值統(tǒng)計表

鉆孔選擇和計算：在鉆孔選擇上，需選用在整個場區(qū)具有代表性的鉆孔，以便計算結果更具有可靠性，本次計算選用為29#鉆孔。該孔的具體信息如表2、表3。

表2 29#鉆孔地層信息表

表3 單樁極限承載力估算表

規(guī)范規(guī)定嵌巖樁端置于完整、較完整基巖中，未明確規(guī)定在強風化基巖中是否適用，而在野外實際作業(yè)過程中，當樁端持力層進入強風化基巖時候，一般均按摩擦樁計算，但實際上，在強風化硬質(zhì)基巖中樁端承載力遠大于按摩擦樁計算時的樁端阻力。

所以，本次探索方向是將樁端持力層設置在強風化硬質(zhì)巖中，從兩種計算角度來分析采用何種方法更加優(yōu)化。

結論：很明顯，同一種樁計算角度不同，結果差別很大，在強風化基巖中按嵌巖樁計算所得結果比按摩擦樁計算結果大11%～56%，平均33%。

2.2 例2

以淄川某工地為例，該場地所處地貌類型為河谷沖積平原，為洪積、沖積作用所形成。區(qū)內(nèi)揭露地層為本區(qū)上覆地層主要為第四系雜填土、素填土、角礫巖、下伏基巖為二疊紀泥巖和砂巖。

確定各土層平均側阻力和極限端阻力推薦值。

表4 探頭極限側阻力和極限端阻力推薦值統(tǒng)計表

鉆孔選擇和計算：在鉆孔選擇上，需選用在整個場區(qū)具有代表性的鉆孔，以便計算結果更具有可靠性，本次驗證計算選用為20#鉆孔。該孔的具體信息如下表5、表6。

表5 20#鉆孔地層信息表

表6 單樁極限承載力估算表

結論：很明顯，同一種樁計算角度不同，結果差別很大，在強風化基巖中按嵌巖樁計算所得結果比按摩擦樁計算結果大19%～80%，平均49%。

3 結論

當樁端持力層坐落于強風化硬質(zhì)基巖上時，同一種樁型，但按照不同的計算方法，其計算結果不同，根據(jù)上述計算，在強風化基巖中按嵌巖樁計算所得結果比按摩擦樁計算結果大很多。

對強風化硬質(zhì)巖，采用摩擦樁計算，其結果偏于保守，不能最大程度的發(fā)揮地基持力層的作用；而采用嵌巖樁計算，相對于摩擦樁而言，能夠大幅度的發(fā)揮地基持力層的作用，節(jié)省工程造價。

4 結語

目前對單樁豎向極限承載力計算受土強度參數(shù)、成樁工藝、計算模式不確定性影響的可靠度分析仍處于探索性階段的情況下，單樁豎向極限承載力仍以原位原型試驗為最可靠的確定辦法，其次是利用地質(zhì)條件相同的試樁資料和原位測試及端阻力、側阻力與土的物理指標的經(jīng)驗關系參數(shù)確定。

[1]GB50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范（2009版）[S].

[2]JGJ94-2008，建筑樁基技術規(guī)范[S].

[3]JGJ72-2004.J366-2004，高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

[4]工程地質(zhì)手冊委員會.工程地質(zhì)手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.