趙榮亮　于　航　李文強(qiáng)

(天津市勘察院，天津　300191)

0　引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，提高國土資源利用率是政府的號召，建筑的高層化現(xiàn)象是建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨勢，這對樁基豎向承載力提出了更高的要求。我們必須對樁基豎向承載力進(jìn)行合理的估算，才能促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的長期發(fā)展。這不僅對其準(zhǔn)確性提出要求，同時對合理性進(jìn)行分析，由于樁基多呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀的密切聯(lián)系，因此在估算中應(yīng)該全面考慮。

1　樁基豎向承載力的含義

1.1　樁基豎向承載力的定義

樁基豎向承載力是指樁基在一定壓力下的承受能力，由于受樁基的長度、直徑和性質(zhì)等多方面因素影響，良好的樁基豎向承載力也應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中選擇合理的樁基，統(tǒng)籌考慮多方面的因素。樁基豎向承載力也不是一成不變的，在樁基的壓力和時間的影響下，樁基會發(fā)生一定的變化，我們在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該進(jìn)行實(shí)地勘察，統(tǒng)籌考慮。

樁基豎向承載力的應(yīng)用范圍非常廣，不僅涉及樓房建筑以滿足人們的居住和辦公需要，同時也包含橋梁、公路等的修建以方便人們的出行。因此，樁基豎向承載力的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對其估算也提出來新要求。通過估算能夠得出比較合理的數(shù)據(jù)，提供可信度比較強(qiáng)的建議值，促進(jìn)樁基豎向承載力的研究及為建筑設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。

1.2　樁基豎向承載力的影響因素

由于樁基是建造中的重要因素，樁基的承載力也具有重要的作用。樁基的承載力必須進(jìn)行全面考慮，既要考慮承載力，也要盡可能的節(jié)約成本。樁基的承載力應(yīng)該進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，其與樁基的材料、長度和性質(zhì)密切相關(guān)，在建設(shè)的過程中應(yīng)該綜合考慮。由于影響樁基豎向承載力的因素較多，因此我們應(yīng)該堅(jiān)持從多方面進(jìn)行考慮。樁基過短將會導(dǎo)致地基的建造缺乏有效保障，在遇到洪水等自然災(zāi)害時的抵抗力較差；樁基的直徑過短會造成基礎(chǔ)不夠鞏固，而樁基過長將會造成成本較高，超出預(yù)算。

2　樁基豎向承載力的估算

我國相關(guān)部門針對樁基豎向承載力研究，通過頒布《建筑低級基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等文件制定統(tǒng)一的單位，同時對于不同的部門也頒布了具體的規(guī)范，例如《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》《港口工程樁基規(guī)范》等，這為我們進(jìn)行研究統(tǒng)一了單位，便于部門間的交流及研究成果共享。統(tǒng)一的單位是進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，樁基豎向承載力的估算如下。

2.1　樁基豎向承載力估算方法研究

2.1.1試驗(yàn)研究

樁基豎向承載力估算進(jìn)行前，我們必須先進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合具體的工程實(shí)例才能最終得到符合實(shí)際情況的研究結(jié)果，樁基豎向承載力估算也只有考慮實(shí)際情況，而不僅僅局限在統(tǒng)一的理論分析。通過大量的試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的理論。

樁基豎向承載力估算中，在進(jìn)行大量的工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，我們必須進(jìn)行公式總結(jié)，只有這樣，才能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。但是對于數(shù)據(jù)的使用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的參考價值，而不是體現(xiàn)在對于數(shù)據(jù)的絕對引用。數(shù)據(jù)分析中我們也應(yīng)該了解數(shù)據(jù)只是估算出來的，其準(zhǔn)確度需要我們加以考量。

2.2　承載力的計(jì)算公式

樁基承載力是指在一定條件下樁基能夠承載的力度，其最大承載力即是樁基的承載極限。樁基的承載力在影響因素相適應(yīng)的條件下具有相對穩(wěn)定性，因此承載力公式也具有相對適應(yīng)性。承載力的分類也不全相同，受阻力因素影響，將其分為端阻力和側(cè)阻力，端阻力和側(cè)阻力會隨著樁基的入土深度而發(fā)生變化，其主要表現(xiàn)就是受深度影響突出，然后依據(jù)一定的理論研究，通過對處于較深的樁基來計(jì)算樁端所受到的阻力和樁基周圍的樁基環(huán)境進(jìn)行研究得到樁基所受到的摩擦力，最后將兩個數(shù)值相加，得到的就是承載力。

2.3　樁基豎向承載力的經(jīng)驗(yàn)公式

通過對樁基豎向承載力的計(jì)算，所得到的結(jié)果與其研究數(shù)據(jù)基本相符。其經(jīng)驗(yàn)公式如下：

S=2WL/AE+d/120+4。

式中：S——樁頂總沉降量，mm;

W——樁的設(shè)計(jì)荷載，kN;

L——樁身長度，mm;

A——樁身截面積，mm;

總體而言，在高中物理解題思維訓(xùn)練中，教師要善于引導(dǎo)通過解題來鍛煉多種思維技能，多歸納、多總結(jié)，針對不同題型來尋找更合適的解題思維，強(qiáng)化解題能力.另外，物理題在解題方法上，我們同學(xué)們要在平時加以訓(xùn)練，突出解題思維的啟發(fā)，掌握更多解題技巧.

d——樁徑，mm;

E——彈性模量。

樁基豎向承載力的經(jīng)驗(yàn)公式為我們進(jìn)行樁基豎向承載力估算提供了理論依據(jù)，我們可以通過此進(jìn)行估算，同時進(jìn)行估算時也應(yīng)該注意其不同地區(qū)的不同特征，得到符合該地區(qū)實(shí)際情況的數(shù)值。但是其也不是完全適用的，因此需要進(jìn)一步的發(fā)展與完善。

2.4　考慮時效作用對樁基承載力的影響

通過分析樁基的影響因素，我們在進(jìn)行分析時必須考慮樁基受時間因素的影響以及根據(jù)時間發(fā)展，科技的進(jìn)步和科研成果的進(jìn)一步研究，我們必須對其進(jìn)行綜合分析。

樁基的建造也不是短時間完成的，樁基隨著時間的流逝也會發(fā)生一定的變化，在進(jìn)行樁基豎向承載力估算時應(yīng)該將其納入考慮范圍。樁基受時空影響主要涉及樁基建造過程中發(fā)生的變化以及樁基在長時間的影響下和重力的作用下發(fā)生的下沉影響。然而，由于目前的樁基在時空影響方面具有較高的難度，因此研究成果有限。但是考慮到其研究的必要性，因此其研究具有光明的前景。

2.5　Excel在樁基豎向承載力估算中的應(yīng)用

Excel是常用的表格工具，具有強(qiáng)大的計(jì)算功能和文本處理功能，由于樁基豎向承載力估算中涉及大量的數(shù)字計(jì)算，在研究的過程中使用Excel可以節(jié)省大量的人力和物力，提高計(jì)算效率。因此將Excel用于樁基豎向承載力估算中是一種有效途徑。

Excel中的函數(shù)公式和宏的使用帶來了很多的便利，函數(shù)中的相對引用和絕對引用也對樁基的豎向承載力估算帶來諸多方便，不僅如此，在承載力公式的引用下，形成一個計(jì)算的模板，變化數(shù)字即可以得到其他的估算結(jié)果。Excel中不僅涉及函數(shù)公式的使用，同時也在估算的檢測和評估中具有重要作用，因此應(yīng)該得到充分應(yīng)用。

3　樁基豎向承載力估算的應(yīng)用

樁基豎向承載力估算的目的是進(jìn)行合理的樁基建設(shè)，而其估算的結(jié)果則能夠反映其研究成效及其設(shè)計(jì)的不足之處，具體分析如下。

3.1　通過估算分析樁基的合理性

樁基的豎向承載力的估算中所得到的數(shù)據(jù)為我們提供了統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)，也為我們進(jìn)行樁基的選擇、樁基的長度、直徑以及樁基的性質(zhì)提供了選擇依據(jù)。在進(jìn)行估算的過程中，我們也應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的發(fā)展情況進(jìn)行不同分析，由于地質(zhì)條件的差異，樁基應(yīng)該結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況。

樁基豎向承載力估算中，我們對于不同的應(yīng)用也應(yīng)該考慮其發(fā)展實(shí)情。例如，高層建筑的樁基對承載力的要求比較高，因?yàn)橐笃渚哂蟹€(wěn)固的根基以及對于受時間影響而發(fā)生的下沉現(xiàn)象必須加以控制。而在地鐵的修建過程中，不僅對其提出了良好的樁基要求，同時也要求具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樁基系統(tǒng)。地鐵的路線比較長，耗費(fèi)比較多，對于其技術(shù)要求也比較高。

3.2　通過估算分析樁基的局限性

在樁基的建立過程中首要考慮的是其安全因素，由于樁基要將其具體的地質(zhì)條件和實(shí)際情況納入考慮范圍。穩(wěn)定的地質(zhì)條件則可以對樁基提供一個較為安全的基礎(chǔ)，同時對于樁基建造過程中的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。樁基需要安全保障才能解除在建造過程中的安全隱患。

在樁基的計(jì)算過程中我們必須考慮其實(shí)際情況，對于不同地區(qū)不同的建筑都要因時而異。對于周圍環(huán)境的考慮必須進(jìn)行全面的考察，只有這樣，估算的結(jié)果才能與實(shí)際情況相符合。

4　結(jié)語

通過分析論述樁基豎向承載力及提出其估算并對估算中的合理性和局限性進(jìn)行分析，較為全面的論述了樁基豎向承載力。對其在高層建筑、地鐵和橋梁等的建筑中提供了基本的估算方法。同時，我們必須將安全因素和實(shí)際情況納入考慮范圍，這樣才能提供更為準(zhǔn)確的估算結(jié)果。

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