靜壓樁終壓值與單樁承載力的分析研究

卓宗琪

（化學工業巖土工程有限公司，南京 210044）

靜壓樁終壓值與單樁承載力的分析研究

卓宗琪

（化學工業巖土工程有限公司，南京 210044）

靜壓樁施工技術具有較多的優勢，其在應用過程中，壓樁阻力能夠及時顯示于樁機儀表盤上，從而幫助技術人員實現觀測、控制終壓值的目的。論文分析了靜壓樁終壓值與單樁承載力的關系，供有關人員參考借鑒。

靜壓樁；終壓值；單樁承載力

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.032

1 引言

靜壓樁技術自誕生以來便受到了業界的廣泛關注。目前，我國的靜壓樁施工技術具備較高的水平，但仍然存在著不足之處。當前，靜壓樁技術應用過程中存在著一些復雜的原理性課題，例如沉樁阻力估算與有沉樁終壓值推算樁體承載力等。對于樁基承載力與沉樁終壓值的關系的研究深受專業人員關注，對此問題的討論經久不衰。

2 沉樁的機理

靜壓樁具有擠土樁的特質，所以在沉樁過程中樁體周圍的土會發生運動，此情形下，原狀土的狀態會受到一定的干擾。在樁尖的作用下土壤會產生相應的變化，這種變化稱為剪切破壞。在剪切力的持續作用下，土層中的孔隙水會直接形成具有不均勻特征的水頭，此時孔隙水會產生一股強有力的超孔隙水壓力，對土體結構會產生一定的擾動作用。在靜壓樁持續深入目標土層的過程中，樁基周邊土壤會形成相應的塑形區域，這對樁基的進一步貫入產生了促進作用。在沉樁工作順利結束后，樁體周圍土壤中孔隙水的壓力隨時間的推移而逐漸退散，土壤也逐漸地發生固結，土體的側摩擦阻力與抗剪強度都會發生顯著提升，在此情況下，樁體的承載力將大幅攀升。通常情況下，靜壓樁施工技術在軟土地基施工工作中的應用效果最佳[1]。

3 單樁豎向極限承載力與終壓力的關系

在樁體沉入目標土層后，預制樁周圍的土壤會產生擠壓擾動，土層中孔隙水的壓力在短時間內發生爆發性上升，從而導致土壤的抗剪強度下降，促使樁體能夠持續深入土層。一般情況下，業界將樁尖抵達相應持力層而停止壓樁行為時產生的最終靜壓力稱作終壓荷載。樁體端部持力層形成的端阻力與側部土壤形成的側摩擦阻力數值的和即為豎向承載力的數值。如果樁基頂部的荷載數值持續增加，則樁體端部的阻力會抵至極限破壞數值，此時靜壓樁所受的極限承載力數值與所承受的荷載數值一致[2]。

客觀上看，靜壓樁單樁承載力以及終壓力的概念有所差異，二者的關系也不是恒定不變的。值得注意的是，樁基所受的承載力在樁體周圍土層未完全恢復或固結前被稱為廣義承載力。樁體極限承載力與終壓力的關系在廣義承載力理論體系下較為明朗，我們可以將終壓力定義為零時刻的廣義承載力，而樁體的真實極限承載力則可以表示為不同時刻樁體受到的廣義承載力。

學術界遍認為當樁體壓力值與型號條件一致時，在一定范圍內極限承載力隨樁體長度的增加而增大。在其他條件固定的情況下，樁體的終壓力值隨樁體長度的增大而減小。靜壓樁單樁極限承載力與壓樁力之間關系的研究工作具有極高的難度，需要照顧到許多不可控的因素，就目前的數學與技術發展水平而言，直接獲得單樁極限承載力與壓樁力之間關系的想法難以實現。現階段，業界一般采用回歸性經驗公式法以及理論分析法來尋求單樁極限承載力和壓樁力之間的關系。

（1）理論分析法。理論分析法的應用較為廣泛，技術人員通過分析樁體的時效性、固結特性等因素來探究壓樁力以及單樁極限承載力之間的關系。理論分析法的流程如下：將終壓力定義為零時刻的廣義承載力，隨后可以進行樁體不同時刻廣義承載力的計算，實現這一目的的手段是進行合理的復壓試驗，在此基礎上借助計算機設備描繪相應的承載力全程曲線，最終達成計算極限承載力的目標。（2）回歸區域性經驗公式法?；貧w區域性的經驗公式法是研究壓樁力與單樁極限承載力之間關系的最為常見的方法，該種方法的作用程序相對較短，結合實際土層狀況應用該公式能夠發揮顯著的效果，該法在提升靜壓樁施工精度等方面的工作作出了積極的貢獻。就目前狀況而言，國內許多高校對靜壓樁功能特點研究工作非常重視，相信在不久的將來，人們將能更加準確地了解靜壓樁終壓值與單樁極限承載力之間的關系[3]。

4 結語

新的發展形勢下開展靜壓樁終壓值與單樁極限承載力之間關系的研究工作具有重要的現實意義，為此，廣大科研人員應當積極學習先進的科學知識、不斷提升自身的科研能力，善于總結借鑒優秀的研究經驗，從而促進我國建筑行業的長足進步和發展。

【1】吳群昌，姜規模.西安靜壓管樁終壓力與單樁極限承載力關系探討[J].城市勘測，2013(06):176-177.

【2】高紅影，左宏亮，莊超.大慶粘性土地區靜壓PHC管樁豎向極限承載力與終壓力關系研究[J].低溫建筑技術，2011(04):68-69.

【3】高善峰.淺談樁基施工技術發展概況及未來趨勢[J].中國科技信息，2011 (07):122-123.

Analysis of Static Pressure Pile Final Pressure Value and Bearing Capacity of Single Pile

ZHUOZong-qi
(ChemicalIndustryGeotechnicalEngineeringCo.Ltd.,Nanjing210044,China)

Theconstructiontechnologyofstatic pressure pile hasmanyadvantages.In the application process, pressure resistance ofthe pile can timelydisplay in the dashboard of the pilemachine, to help technical personnel to achieve the purpose of observing and controlling the final pressure value.This paper analyzes therelationshipbetweenthefinalpressureandthebearingcapacityofthesinglepile,whichisusedforreferencefortherelatedpersonnel.

staticpressurepile;finalpressurevalue;bearingcapacityofsinglepile

TU473.1

A

1007-9467（2016）07-0053-01

2016-6-17

卓宗琪（1989～),男，江蘇南京人，工程師，從事巖土工程技術工作及現場管理研究，（電子信箱）404270070@qq.com。