呂維光
【摘?要】嵌巖灌注樁是高層建筑經常采用的基礎形式,在巖土工程勘察期間如何合理的估算其單樁豎向極限承載力,是從業(yè)人員經常要面對的問題。本文對常用計算公式進行對比計算分析,給出合理化建議。
【關鍵詞】高層建筑;嵌巖灌注樁;單樁豎向極限承載力;嵌巖深徑比
Reasonable Estimation of Ultimate Vertical Bearing Capacity of Single Rock-socketed Cast-in-situ Pile in Tall Buildings
Lv Wei-guang
(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co., Ltd?Jinan?Shandong?250000)
【Abstract】Rock-socketed cast-in-situ pile is a common foundation form in tall buildings. How to reasonably estimate the ultimate vertical bearing capacity of single pile during geotechnical engineering investigation is a problem often faced by practitioners. In This article, the common calculation formulas are compared and analyzed, and some reasonable suggestions are given.
【Key words】Tall buildings;Rock-socketed cast-in-situ pile;Ultimate vertical bearing capacity of single pile;Rock-socketed depth-diameter ratio
隨著社會經濟的不斷發(fā)展,高層建筑越來越多,建筑物的高度也在不斷增加,大部分地區(qū)天然地基的承載力已遠遠不能滿足強度要求,這就使得建筑物必須采用樁基礎才能滿足強度要求,而且要求基樁必須嵌入中等風化、微風化巖石一定深度,其單樁承載力才能達到強度要求。
1. 在目前的高層建筑巖土工程勘察期間,估算嵌巖樁的單樁承載力時主要采用兩種公式,一個是《高層建筑巖土工程勘察標準》(JGJ/T72-2017)(以下簡稱“《高標》”)公式8.3.12,表達形式如下:
Qu=usΣni=1qsisli+urΣni=1qsirhri+qprAp ???(1)
另一個是《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)(以下簡稱“《樁規(guī)》”)公式5.3.9-1~公式5.3.9-3,表達形式如下:
Quk=Qsk+Qrk=uΣqsikli+ζrfrkAp ??(2)
為驗證兩種公式哪種計算結果更加安全合理,我們現(xiàn)做如下試算對比:
設樁徑為1.00m,直樁,不擴底,樁底無沉渣。因為兩種計算公式的第一個分項式意義完全相同,可不做對比分析,因此做對比試算分析時,《高標》用
Qu=urΣni=1qsirhri+qprAp計算;
《樁規(guī)》用 ??Qrk=ζrfrkAp ???????計算。
2. 對比計算結果見表1:
3. 通過以上圖表的計算對比分析,可以得出以下結論:
3.1?兩種規(guī)范的計算來自不同的途徑,但是計算結果是接近的。當嵌巖深徑比η在0~4的范圍時,①《高標》較②《樁規(guī)》為小。當嵌巖深徑比η在5~8的范圍時,①《高標》較②《樁規(guī)》為大,且隨著嵌巖深徑比的增大,①/②比值越來越大,但是《高標》的計算結果仍然可以認為是安全的。
3.2?結合工程實踐,在實際工程中嵌巖深徑比η>4的情況非常少見,常用的嵌巖灌注樁樁徑一般在1.00m左右,要將樁端嵌入中風化、微風化巖內5m~8m甚至更深的情況,更是極為少見?!稑兑?guī)》表5.3.9對于較硬巖、堅硬巖缺少嵌巖深徑比5~8的綜合修正系數(shù),究其原因也應是缺少樁端嵌入中風化、微風化巖內5m~8m甚至更深的實際工程試驗數(shù)據(jù)。
3.3?《樁規(guī)》計算Qrk公式的綜合修正系數(shù)ζr是將嵌巖段原側阻力系數(shù)ζs和端阻力系數(shù)ζp經規(guī)整合并而得,理論上是合理的,但這只適合嵌巖為同一巖性,即嵌巖段全為中風化巖或全為微風化巖。而在實際工程中,要以微風化巖作為樁端持力層時,必然要穿透中風化巖,此時,只有采用側阻力與端阻力分開計算,求其總和,才能獲得合理的結果,而這種情況則只能采用《高標》的計算公式。
4. 結束語:
綜上所述,在一般的巖土工程勘察期間,當要求嵌巖深徑比η在0~4范圍時,采用《高標》公式8.3.12估算嵌巖樁單樁承載力是安全和合理的;而在要求嵌巖深徑比η>4的情況下,在極軟巖、軟巖地層中,則采用《樁規(guī)》公式5.3.9估算嵌巖樁單樁承載力是安全和合理的,在較硬巖、堅硬巖地層中,則只能采用《高標》公式8.3.12估算。
參考文獻
[1]?JGJ/T72-2017).《高層建筑巖土工程勘察標準》[S]. 2017, 42~44.
[2]?JGJ94-2008).《建筑樁基技術規(guī)范》[S]. 2008,39~40.