摘要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶動(dòng)了土木建筑工程的迅速發(fā)展，大量的高層建筑、民用住宅、公用工程、大跨度橋梁、高速公路、港口、碼頭等工程均需要有優(yōu)質(zhì)的樁基礎(chǔ)。預(yù)制樁是重要的樁基材料，與其它材料相比，它具有諸多優(yōu)點(diǎn)。為此，對(duì)預(yù)制樁的承載力檢測(cè)是較為重要課題。詳細(xì)描述了幾種確定預(yù)制樁承載力的方法。
關(guān)鍵詞：樁基；預(yù)制；承載力
1概述
1.1預(yù)制單樁軸向承載力
單樁軸向承載力的確定，20世紀(jì)50年代初期多采用蘇聯(lián)規(guī)范。由靜力公式計(jì)算單樁承載力時(shí)，多采用巴塔列夫經(jīng)驗(yàn)公式；用動(dòng)力公式時(shí)，多采用格爾塞萬(wàn)諾夫公式。
1.2預(yù)制單樁水平承載力
20世紀(jì)50年代以前，建筑物的水平力一般由斜樁來(lái)承受，直樁不考慮水平力的作用。至此以后，考慮了土的抗力，多采用蘇聯(lián)安格爾斯基的方法。至20世紀(jì)70年代美國(guó)石油協(xié)會(huì)廣泛采用曲線來(lái)設(shè)計(jì)海上平臺(tái)的樁基。我國(guó)與20世紀(jì)80年代對(duì)曲線進(jìn)行研究，并將其引入到工程建設(shè)中，收到較為良好的效果。
2單樁抗壓承載力的確定方法
2.1靜載試樁法
靜荷載試樁或稱為靜力試樁，是在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原型樁或在實(shí)際施工中做試驗(yàn)，求樁的承載力。由于試裝條件與樁的實(shí)際受力情況較為一致，所求的單樁承載力比較可靠，因此《港口樁基礎(chǔ)規(guī)范》規(guī)定單樁承載力應(yīng)首先根據(jù)靜荷載試驗(yàn)確定。當(dāng)遇到下列情形之一時(shí)，也可不進(jìn)行樁的靜荷載試驗(yàn)。
（1）當(dāng)附近工程有試樁資料，且沉樁工藝相同，地質(zhì)條件相近；
（2）重要工程中的附屬建筑物；
（3）樁數(shù)較少的重要建筑物，并經(jīng)技術(shù)論證；
（4）小港口中的建筑物。
當(dāng)進(jìn)行靜荷載試樁時(shí)，單樁軸向抗壓承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：
Qd=QkDγR
式中： Qd——單樁軸向抗壓承載力設(shè)計(jì)值（kN）
Qk——單樁軸向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）,當(dāng)試樁數(shù)量n≥2時(shí)，且各樁抗壓極限承載力最大值與最小值之比小于等于1.3時(shí)，應(yīng)取其平均值作為單樁抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；其比值大于1.3時(shí)，應(yīng)經(jīng)分析論證后確定；《歐洲地基基礎(chǔ)規(guī)范》取其最小值作為單樁抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；
γR——單樁軸向抗壓承載力分項(xiàng)系數(shù)，一般取125，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況復(fù)雜或永久作用占用比重較大時(shí)，取135。
2.2經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁軸向抗壓承載力
當(dāng)無(wú)試樁條件或在初步設(shè)計(jì)階段或上述可不進(jìn)行試樁的四個(gè)條件之一時(shí)，可以用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定承載力。
對(duì)于打入式的沉樁過(guò)程中使樁側(cè)和樁端土擠密，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，越深處樁側(cè)土的擠密程度就越大，樁側(cè)摩阻力的樁端阻力均隨樁的入土深度而變化。樁上的荷載是由樁周表面摩阻力和樁端阻力承擔(dān)的，《港口工程樁基規(guī)范》（JTJ254-98）建議按下面公式計(jì)算單樁軸向抗壓設(shè)計(jì)承載力Qd：
Qd=1DγR（uqfili+qRA）
式中：γR——單樁軸向抗壓承載力分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.45，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜或永久作用占比重較大時(shí)，γR可取1.55；
u——樁身截面周長(zhǎng)（m）；
qfi——單樁第 層土的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；
li——樁身穿過(guò)第 土層得長(zhǎng)度（m）；
qR——單樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；
A——樁身截面面積（m2）。
2.3極限平衡法
靜力分析法即將樁作為深埋基礎(chǔ)，假定不同的地基土破壞模式，運(yùn)用塑性力學(xué)中的有極限平衡等理論，求解出深基礎(chǔ)下地基土的極限荷載（即樁端反力的極限值），再考慮土對(duì)樁側(cè)的摩阻力等求樁的豎向極限承載力，然后將其除以安全系數(shù)，從而單樁豎向容許承載力。
以剛塑性體為理論基礎(chǔ)，假定不同的破壞面形態(tài)，即可導(dǎo)出不同的樁底下地基土的極限承載力公式。太沙基（Terazaghi）（1943），梅耶霍夫（Meyerhof）（1951），別列贊采夫（BepeεdHjIeB0（1961）等所提出的樁底極限荷載公式具有統(tǒng)一的表達(dá)式。對(duì)不同的理論，只是求的的有關(guān)系數(shù)不同。
σR=cαcNc+aqγhNq
上式中：
σR——樁底地基單位面積的極限荷載（kPa）；
c——地基的內(nèi)聚力（kPa） ；
ac,aq——與樁底形狀有關(guān)的系數(shù)；
Nc,Nq——樁底承載力系數(shù)，僅僅與土的內(nèi)摩擦角φ有關(guān)；
γ——樁底平面以上土的平均容重（kN/d） ；
h——樁的入土深度（m）。
在確定計(jì)算參數(shù)上的抗剪強(qiáng)度c,φ 時(shí)，應(yīng)區(qū)分總應(yīng)力法及有效應(yīng)力法兩種情況。若樁底土層為飽和粘土?xí)r，排水條件較差，常常采用總應(yīng)力法分析。這時(shí)用φ、c采用土的不排水抗剪切強(qiáng)度cu、Nq=1代入公式計(jì)算。對(duì)于砂性土有較好的排水條件，可采用有效應(yīng)力法分析。此時(shí)，c=0,q=γh,取樁底處的有效豎向應(yīng)力σvo代入公式計(jì)算。
對(duì)各種滑動(dòng)面簡(jiǎn)介：
（1）太沙基理論公式。假定地基為剛塑性體，地基破壞只在樁底平面以下土層產(chǎn)生，并認(rèn)為樁底平面以下土體即樁側(cè)土僅僅起上覆荷載作用。這種假設(shè)與實(shí)際滑動(dòng)面形狀嚴(yán)重不符，且沒(méi)有考慮樁側(cè)土體的抗剪強(qiáng)度，也不符合實(shí)際，用此種方法所求得的極限荷載偏差較大，且一般偏小。
（2）梅耶霍夫理論公式。假設(shè)地基為剛塑性體，其破壞時(shí)，樁地下地基土的滑動(dòng)面按螺旋線軌跡延伸至樁底平面以上土體中，形式閉合的梨形塑性區(qū)。在這種假設(shè)中樁側(cè)土的作用已在極限平衡分析中直接考慮進(jìn)去，它是目前采用較多的一種理論公式。
（3）別列贊采夫理論公式。假設(shè)地基為剛塑性體，并認(rèn)為樁底處地基土受到樁底刺入影響，樁底向上形成的剪切區(qū)只發(fā)展到與水平線成45°的界面為止，界面以上的樁側(cè)土。
