静压桩终压值与单桩承载力的分析研究

卓宗琪

（化学工业岩土工程有限公司，南京 210044）

静压桩终压值与单桩承载力的分析研究

卓宗琪

（化学工业岩土工程有限公司，南京 210044）

静压桩施工技术具有较多的优势，其在应用过程中，压桩阻力能够及时显示于桩机仪表盘上，从而帮助技术人员实现观测、控制终压值的目的。论文分析了静压桩终压值与单桩承载力的关系，供有关人员参考借鉴。

静压桩；终压值；单桩承载力

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

1 引言

静压桩技术自诞生以来便受到了业界的广泛关注。目前，我国的静压桩施工技术具备较高的水平，但仍然存在着不足之处。当前，静压桩技术应用过程中存在着一些复杂的原理性课题，例如沉桩阻力估算与有沉桩终压值推算桩体承载力等。对于桩基承载力与沉桩终压值的关系的研究深受专业人员关注，对此问题的讨论经久不衰。

2 沉桩的机理

静压桩具有挤土桩的特质，所以在沉桩过程中桩体周围的土会发生运动，此情形下，原状土的状态会受到一定的干扰。在桩尖的作用下土壤会产生相应的变化，这种变化称为剪切破坏。在剪切力的持续作用下，土层中的孔隙水会直接形成具有不均匀特征的水头，此时孔隙水会产生一股强有力的超孔隙水压力，对土体结构会产生一定的扰动作用。在静压桩持续深入目标土层的过程中，桩基周边土壤会形成相应的塑形区域，这对桩基的进一步贯入产生了促进作用。在沉桩工作顺利结束后，桩体周围土壤中孔隙水的压力随时间的推移而逐渐退散，土壤也逐渐地发生固结，土体的侧摩擦阻力与抗剪强度都会发生显著提升，在此情况下，桩体的承载力将大幅攀升。通常情况下，静压桩施工技术在软土地基施工工作中的应用效果最佳[1]。

3 单桩竖向极限承载力与终压力的关系

在桩体沉入目标土层后，预制桩周围的土壤会产生挤压扰动，土层中孔隙水的压力在短时间内发生爆发性上升，从而导致土壤的抗剪强度下降，促使桩体能够持续深入土层。一般情况下，业界将桩尖抵达相应持力层而停止压桩行为时产生的最终静压力称作终压荷载。桩体端部持力层形成的端阻力与侧部土壤形成的侧摩擦阻力数值的和即为竖向承载力的数值。如果桩基顶部的荷载数值持续增加，则桩体端部的阻力会抵至极限破坏数值，此时静压桩所受的极限承载力数值与所承受的荷载数值一致[2]。

客观上看，静压桩单桩承载力以及终压力的概念有所差异，二者的关系也不是恒定不变的。值得注意的是，桩基所受的承载力在桩体周围土层未完全恢复或固结前被称为广义承载力。桩体极限承载力与终压力的关系在广义承载力理论体系下较为明朗，我们可以将终压力定义为零时刻的广义承载力，而桩体的真实极限承载力则可以表示为不同时刻桩体受到的广义承载力。

学术界遍认为当桩体压力值与型号条件一致时，在一定范围内极限承载力随桩体长度的增加而增大。在其他条件固定的情况下，桩体的终压力值随桩体长度的增大而减小。静压桩单桩极限承载力与压桩力之间关系的研究工作具有极高的难度，需要照顾到许多不可控的因素，就目前的数学与技术发展水平而言，直接获得单桩极限承载力与压桩力之间关系的想法难以实现。现阶段，业界一般采用回归性经验公式法以及理论分析法来寻求单桩极限承载力和压桩力之间的关系。

（1）理论分析法。理论分析法的应用较为广泛，技术人员通过分析桩体的时效性、固结特性等因素来探究压桩力以及单桩极限承载力之间的关系。理论分析法的流程如下：将终压力定义为零时刻的广义承载力，随后可以进行桩体不同时刻广义承载力的计算，实现这一目的的手段是进行合理的复压试验，在此基础上借助计算机设备描绘相应的承载力全程曲线，最终达成计算极限承载力的目标。（2）回归区域性经验公式法。回归区域性的经验公式法是研究压桩力与单桩极限承载力之间关系的最为常见的方法，该种方法的作用程序相对较短，结合实际土层状况应用该公式能够发挥显著的效果，该法在提升静压桩施工精度等方面的工作作出了积极的贡献。就目前状况而言，国内许多高校对静压桩功能特点研究工作非常重视，相信在不久的将来，人们将能更加准确地了解静压桩终压值与单桩极限承载力之间的关系[3]。

4 结语

新的发展形势下开展静压桩终压值与单桩极限承载力之间关系的研究工作具有重要的现实意义，为此，广大科研人员应当积极学习先进的科学知识、不断提升自身的科研能力，善于总结借鉴优秀的研究经验，从而促进我国建筑行业的长足进步和发展。

【1】吴群昌，姜规模.西安静压管桩终压力与单桩极限承载力关系探讨[J].城市勘测，2013(06):176-177.

【2】高红影，左宏亮，庄超.大庆粘性土地区静压PHC管桩竖向极限承载力与终压力关系研究[J].低温建筑技术，2011(04):68-69.

【3】高善峰.浅谈桩基施工技术发展概况及未来趋势[J].中国科技信息，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，江苏南京人，工程师，从事岩土工程技术工作及现场管理研究，（电子信箱）404270070@qq.com。