确定大直径桩承载力的几种常用方法及研究

根据规范,参照地质勘察报告给出的端承力系数及摩擦系数, 计算得出承载力。这种方法的优点是:有现成公式及地质参数, 工作较简便。缺点是计算结果往往误差较大。如桩身摩擦系数及端 承力等参数选得不当, 会造成一些不安全因素。

特别是一桩一墩 的大直径桩, 承载力的准确性及沉降量给上部建筑带来的影响显 得特别重要。所以在设计中,如按计算来确定承载力, 计算结果往往偏于保守,这样可以首先保证建筑的安全, 但往往造成很大浪费。

对于一些重要建筑, 一般采用静载试验来确定承载力。即用 大吨位钢梁及大吨位千斤顶采用“慢速维持荷载法”来试验大直径桩。这种方法的优点是能准确得出桩的承载力, 能使基础工程达 到安全、经济的目的。

缺点是试验工作费时费力且成本较高, 特别 是对于吨位大的桩,设备要求吨位也大, 甚至有时大到设备难以达 到要求。高应变动力测试方法。近年来动测技术发展很快, 给我们提 供了一种桩基的测试手段。动测方法的优点是省时省力、简便易 行、节省费用。缺点是误差较难控制。

大直径桩基础是近几年来发展较快的一种基础类型, 可以说这种大直径桩基础是从普通桩基础发展起来的。

20 世纪初, 美国 在一些高层和重型建筑物的工程中采用了这种基础。后来墨西 哥、前联邦德国、法国、日本、前苏联等国也相继采用了这一技术。 我国香港地区使用较早, 于 20 世纪 70 年代传入深圳、广州等地。 近年来我国许多城市也大量采用大直径桩基础, 取得了较好的效益。

大直径桩, 与普通桩相似, 其特点是直径大, 桩的径长比也较 大。断面形式有方形、矩形、圆形、椭圆形等。目前的施工成孔工 艺主要是机械成孔和人工成孔两种。 大直径人工挖孔桩及机械成孔桩工艺简单,施工进度快, 质量 也较容易控制,因此, 在许多重要建筑物及高层建筑中被广泛的采 用。然而,随着挖孔深度的加深及直径的增大, 单桩承载力也不断提高,有的高达 5000～8000kN; 有的高层建筑中挖孔墩的承载力已超过10000kN。 

由于大直径桩基础是从普通桩基础发展而来的, 所以承载力 的计算主要是参照普通桩的方法而来。然而, 由于计算承载力所 涉及因素较多,所以在实际工作中, 得出的承载力误差较大, 有的 甚至相差几倍,形成了一些浪费和不安全的因素。

近年来,许多学者在承载力计算及有关参数取值方面做了大 量的工作。对于大直径桩承载力问题, 笔者几年来在设计工作及 桩基试验检测研究工作中得到的一些成果,详细介绍“小荷载试验 方法”。