基樁尺寸效應

2023-01-05 03:03:03 字數 1662 閱讀 6490

關於人工挖孔樁基樁尺寸效應是否考慮問題

在灌注樁基樁承載力計算中,是否考慮基樁尺寸效應各規範是乎並不一致,規範jgj94-2008對於灌注樁,當樁徑大於800mm時豎向承載力需進行尺寸效應修正,但國家規範gb50007-2011,和深圳標準sjg01-2010並沒有此規定,這給設計帶來混亂。

對於人工挖孔樁,其樁徑一般都超過800mm,屬大直徑樁灌注樁,如果地勘報告提供的岩土力學指標是極限標準值,是否可以不考慮尺寸效應!我認為可以不考慮,其原因:

規範jgj94-2008計算豎向承載力時,採用岩土力學指標是極限標準值,而國家規範和深圳標準採用岩土力學指標是特徵值,兩者是不同的。關鍵是地勘報告提供的是什麼力學指標,如果是極限標準值,應按規範jgj94-2008計算;如果地勘報告提供的是特徵值,可以不考慮基樁尺寸效應,並按國家規範gb50007-2011公式計算。

然而由於樁周岩土的複雜性、不確定性、影響力學效能的因素多樣性,還沒有乙個較為精確的計算承載力的方法,計算方法基本屬於經驗性質,估算性質,對大直徑灌注樁更是這樣,因此規範均強調基樁應以現場試驗實測為主。

規範jgj94-2008的前身是jgj94-94,在jgj94-94規範中單樁承載力設計值r=,式中為和樁型、施工工藝有關的抗力分項係數,如預製樁;泥漿護壁灌注樁採用靜動法得

則採用靜載法得

數法則。眾所周知,岩土工程具有以下特點:①土層和地下水分布的隨機性;②外加荷載及分布的不確定性;③岩土性質的複雜性和有關引數的不確定性;④實驗室指標和現場指標的差異性;⑤計算理論與方法的不確定性;因此抗力分項係數在0.

02~0.1量級上差別來確定單樁承載力工程意義不大,為此為使用方便,又滿足工程要求,同時不同規範相差不大,規範jgj94-2008將抗力分項係數統一歸入安全係數上,並取安全係數為2,即:

/2式中——單樁承載力特徵值;

——單樁極限承載力標準值;

規範jgj94-2008根據土的物理指標與承載力引數之間的經驗關係,確定大直徑樁單樁極限承載力標準值時,公式為:

=+=usi +

式中和分別為大直徑樁側阻力和端阻力尺寸效應係數,對於常用大直徑,這兩個係數平均在0.78左右,連系前面單樁承載力特徵值的公式,則「安全係數」相當為2.56,隨之直徑增大「安全係數」更大,事實上從工程來看,按公式計算結果一般均小於實測,為此在採用公式計算時可以不考慮尺寸效應,尺寸效應引起的承載力減小的因素,可以包含在安全係數「2」內。

這樣分析似乎即使是極限值也可以不考慮尺寸效應。儘管「尺寸效應」也是通過一定的試驗而得,但也可以看成土的力學指標與現場實際的差距,看歸納到安全係數範疇中去。

規範jgj94-2008在解釋」時,其一是根據2023年對砂土和對粘性土、砂卵石及粉細砂等試驗,得出尺寸效應樁端阻與樁徑關係,認為端阻隨樁徑增大承載力呈雙曲線遞減,其二認為樁成孔後產生應力釋放,孔壁出現鬆弛變形,導致側阻隨樁徑增大承載力呈雙曲線遞減,為此規範jgj94-2008提出了兩個尺寸效應係數,但基樁還有乙個性質,即時間效應,基樁隨時間增長承載力會有所提高,這是土中應力重新組合的結果,可見孔壁出現鬆弛變形會隨時間增長而消失,樁端阻應力同樣會隨時間增長而趨向均勻。特別對人工挖孔樁在護壁施工時是1公尺1節,每1節澆搗混凝土時均需用振搗棒振搗,與土體的接觸面比泥漿護壁要好得多,因此規範明確,樁身周長,當人工挖孔樁樁周護壁為振搗密的混凝土時,樁身周長可按護壁外直徑計算。由此可見人工挖孔樁成孔後土體基本上是不存在「樁成孔後產生應力釋放,孔壁出現鬆弛變形」現象。

為此在規範沒有統一前,人工挖孔樁是可以考慮不進行尺寸效應修正。

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