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[摘要]在桩基工程中，根据地质勘察报告按规范公式计算出的单桩承载力设计值，由于地质勘察报告提供的参数的误差和桩身质量质量问题，发现绝大多数桩的实际承载力与计算值相差幅度较大。通过工程实例来说明静载测试确定单桩设计承载力的必要性。
[关键词] 单桩承载力静载荷试验
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
1、概述
在桩基础设计中，单桩竖向承载设计值的确定是一个非常重要的环节，其承载力的正确取值和确定，直接关系到建筑物的安全。目前的桩基础设计过程，往往先根据地质勘察报告提供的参数确定单桩载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工，等基础施工完成后再进行工程桩竖向承载力检验。实际上这个计算的单桩竖向承载力设计值是一个经验取值。在地质报告中单桩竖向承载力特征值按下式进行估算：Ra=QpaAp+Up∑Qsa1i
式中：Ra：单桩竖向承载力特征值（kpa）
Up：桩身周边长度（m）
Qsa：桩周第i层土的磨擦力特征值（kpa）
1i：桩周第i层土的厚度（m）
Qpa：桩端土的承载力特征值（kpa）
Ap：桩底端横截面面积（㎡）
其结果仅供参考，在大多数情况下这个计算值小于单桩静载荷试验值，是能满足设计要求的，但有些相差幅度较大，因此按试桩获得的实际承载力将会按地质勘察报告估算的承载力来布置基础将产生很大的经济效益。但是，有些情况单桩竖向承载力设计值会大于单桩静载荷试验值，不能满足设计要求，但因桩基已施工完毕，补充也很困难，给施工中带来相当的不便，如仍按计算值进行桩基施工，桩基础就会发生安全问题。所以现场单桩静载试验确定单桩竖向极限承载力顯得十分重要。
桩、土的荷载传递机理——一般来说，单桩极限荷载承载力主要是由桩自身的材料强度以及地基图针对桩的实际支承能力这两个方面因素所决定的，通常而言，单桩的极限承载力是由地基土对桩的支承能力因素所直接决定的，也就是说当桩的端阻以及侧阻可实现充分发挥的情况之下所存在的外荷载或者是桩顶下沉量能够负荷相关规定条件下以及相应数值的外荷载。当竖向荷载存在于桩顶位置的时候，压缩桩身上部，是的土跟桩之间形成相对唯一，桩侧位置会遭受方向向上的摩擦阻力，通过桩所发挥出的摩擦阻力，可以将荷载传递给桩周土中，伴随着深度的不断加深，桩身压缩变形跟桩土之间所形成的相对位移量逐渐递减，使得测阻力的有效发挥也随之发生递减。伴随着荷载的不断增加，位移以及压缩量趋于增大，是的桩身下段位置所存在的侧阻力随之渐渐变大。荷载发生再增加，则可实现侧阻力的全部发挥，同时，端阻力也能够获取较为充分的发挥，此时，荷载上升为极限值。单桩静荷载试验所选用的试验方法为跟竖向抗压桩较为接近的实际工作，针对单桩竖向或者是抗压极限承载力进行有效确定，运用单桩静荷载试验来就桩基的实际承载能力实施检测可谓是最可靠直观的方法，所以说，在桩基承载力的具体设计过程中，可以将单桩径荷载试验作为其实施的重要关键依据。下面通过具体的程实例来说明单桩静载试验确定单桩竖向极限承载力。
2、工程实例
第一个工程实例位于永嘉县瓯北镇。本工程为6层建筑物，建筑面积为4655㎡，全框架结构。该工程采用的是机械钻孔灌注桩，桩长43m，桩混凝土强度为C20，设计单桩承载力特征值为1700KN，单桩竖向极限承载力3400KN。该工程地质情况自上而下依次为：①粘土；②淤泥；③淤泥夹粉砂；④粉砂与淤泥互层；⑤圆砾；⑥粘土；⑦圆砾。圆砾层为本工程的桩基桩端持力层，桩端进入该层1.4m以上。
整个工程进行了4根工程桩单桩静载荷承载力试验，试验数据表明3根工程桩竖向极限承载力达到3400KN。满足单桩单桩竖向承载力要求，但有1根工程桩没有达到设计要求，其单桩竖向极限承载力为2420KN。为了桩基设计安全可靠，对这根没有达到设计要求的桩进行分析研究，认为这根桩竖向承载力偏低的原因有如下几下方面：①某勘察设计院提供的地质勘察报告，在地质分层、土壤物理性能、力学指标等方面可能存在有误。②单桩静载试验本身仪器设备及操作也可能误差。③施工不规范造成桩身缺陷。④其它可能存在的各种因素。
为了查明确定原因，首先对静载试验的仪器和操作过程进行了检查和分析，认为仪器设备和操作没有问题，排除了静载试验仪器和操作所造成的单桩竖向极限承载力不准确的因素。为了进一步分析单桩静载承载力偏低的原因，又委托了第二家具备资质某勘察设计院对场地进行补勘复查。经补勘复查，排除了地质勘察报告在地质分层、土壤物理性能、力学指标等方面可能存在有误。最后采用加倍扩大抽检，其检测结果符合设计要求，对不合格桩经基桩高应变动力检测试验，其检测结果为该桩离桩顶约16.1米处有明显缺陷。为了保证建筑物的结构安全，对桩基设计进行了调整，对不合格进行了补桩设计。从而保证桩基础的安全与可靠。
第二个工程实例位于永嘉县桥头镇，本工程为6层建筑物，建筑面积4050㎡，全框架结构。该工程采用的是Φ500的预应力管桩。根据地质报告采用11m长的预应力管桩，单桩承载力极限值为780KN。采用静力质桩，该工程地质情况自上而下依次为：①素填土；②粉质粘土、粘土；③淤泥；④圆砾。实际施工中几乎每根桩都压至900KN而未达到预定深度，不能继续达到设计长度，故施工过程中每根桩都采用截桩，在时间和金钱上都造成了巨大的浪费。经过静载荷试验未达到设计桩长的工程桩均达到了设计要求，也就是说设计上如先进行试桩则至少要减短1.0m左右的桩长，桩承载力达到设计要求且不需要截桩。由上可见，桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。
3、分析讨论
现实情况下，对单桩承载力试验的作用有时会因各种各样的原因没有得到充分的重视。主要表现在以下几个方面：一是由于在市场经济的影响下，建设单位为了节省费用，对桩基础设计片面强度节约，尽量减少试桩的数量，甚致不做单桩极限承载力静载试验。因此设计人员无法正确取得反映建筑的场地情况的结果，存在桩基础承载力不够的安全隐患，发生质量事故。二是单桩竖向承载力的取值是按照地质报告提供的数据按规范公式计算出来的，实际上这个值是一个经验数值，不应直接被采用，应以单桩静载试验结果为准。
4、结论
综上所述，桩基础本身具备有较强的承载性能以及适应性等等优势，在近海工程、桥梁、港口、高层建筑等项目建设中有着较为广泛的应用。由于桩基工程隐蔽性较大，导致其设计检测会遭遇层层阻碍。一般来说，在进行桩基设计的时候，需通过现场静载试验来确定单桩竖向极限承载力标准值，其作为重要重要依据，不可以简而代之，应该将多种检测方法有机地结合在一起，根据具体的施工工艺、试验 结果、地址条件、对照试验条件、建筑物特征，经过认真分析之后将极限承载力合理地确定下来。在桩基础设计中，根据地质报告勘察提供的单桩竖向承载力是一个经验数值，不宜直接采用。当场场不均匀或地质报告数值有偏差的情况下，不进行试桩而直接按地质勘察报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费，桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式，桩规格和桩入土深度的确定。通过科学试验，取得准确数据，能使设计更加合理，可行和经济。桩基工程是一繁重而复杂的过程，我们设计人员一定要考虑到每一个环节，统筹兼顾，从各方面使之合理化。
[关键词] 单桩承载力静载荷试验
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
1、概述
在桩基础设计中，单桩竖向承载设计值的确定是一个非常重要的环节，其承载力的正确取值和确定，直接关系到建筑物的安全。目前的桩基础设计过程，往往先根据地质勘察报告提供的参数确定单桩载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工，等基础施工完成后再进行工程桩竖向承载力检验。实际上这个计算的单桩竖向承载力设计值是一个经验取值。在地质报告中单桩竖向承载力特征值按下式进行估算：Ra=QpaAp+Up∑Qsa1i
式中：Ra：单桩竖向承载力特征值（kpa）
Up：桩身周边长度（m）
Qsa：桩周第i层土的磨擦力特征值（kpa）
1i：桩周第i层土的厚度（m）
Qpa：桩端土的承载力特征值（kpa）
Ap：桩底端横截面面积（㎡）
其结果仅供参考，在大多数情况下这个计算值小于单桩静载荷试验值，是能满足设计要求的，但有些相差幅度较大，因此按试桩获得的实际承载力将会按地质勘察报告估算的承载力来布置基础将产生很大的经济效益。但是，有些情况单桩竖向承载力设计值会大于单桩静载荷试验值，不能满足设计要求，但因桩基已施工完毕，补充也很困难，给施工中带来相当的不便，如仍按计算值进行桩基施工，桩基础就会发生安全问题。所以现场单桩静载试验确定单桩竖向极限承载力顯得十分重要。
桩、土的荷载传递机理——一般来说，单桩极限荷载承载力主要是由桩自身的材料强度以及地基图针对桩的实际支承能力这两个方面因素所决定的，通常而言，单桩的极限承载力是由地基土对桩的支承能力因素所直接决定的，也就是说当桩的端阻以及侧阻可实现充分发挥的情况之下所存在的外荷载或者是桩顶下沉量能够负荷相关规定条件下以及相应数值的外荷载。当竖向荷载存在于桩顶位置的时候，压缩桩身上部，是的土跟桩之间形成相对唯一，桩侧位置会遭受方向向上的摩擦阻力，通过桩所发挥出的摩擦阻力，可以将荷载传递给桩周土中，伴随着深度的不断加深，桩身压缩变形跟桩土之间所形成的相对位移量逐渐递减，使得测阻力的有效发挥也随之发生递减。伴随着荷载的不断增加，位移以及压缩量趋于增大，是的桩身下段位置所存在的侧阻力随之渐渐变大。荷载发生再增加，则可实现侧阻力的全部发挥，同时，端阻力也能够获取较为充分的发挥，此时，荷载上升为极限值。单桩静荷载试验所选用的试验方法为跟竖向抗压桩较为接近的实际工作，针对单桩竖向或者是抗压极限承载力进行有效确定，运用单桩静荷载试验来就桩基的实际承载能力实施检测可谓是最可靠直观的方法，所以说，在桩基承载力的具体设计过程中，可以将单桩径荷载试验作为其实施的重要关键依据。下面通过具体的程实例来说明单桩静载试验确定单桩竖向极限承载力。
2、工程实例
第一个工程实例位于永嘉县瓯北镇。本工程为6层建筑物，建筑面积为4655㎡，全框架结构。该工程采用的是机械钻孔灌注桩，桩长43m，桩混凝土强度为C20，设计单桩承载力特征值为1700KN，单桩竖向极限承载力3400KN。该工程地质情况自上而下依次为：①粘土；②淤泥；③淤泥夹粉砂；④粉砂与淤泥互层；⑤圆砾；⑥粘土；⑦圆砾。圆砾层为本工程的桩基桩端持力层，桩端进入该层1.4m以上。
整个工程进行了4根工程桩单桩静载荷承载力试验，试验数据表明3根工程桩竖向极限承载力达到3400KN。满足单桩单桩竖向承载力要求，但有1根工程桩没有达到设计要求，其单桩竖向极限承载力为2420KN。为了桩基设计安全可靠，对这根没有达到设计要求的桩进行分析研究，认为这根桩竖向承载力偏低的原因有如下几下方面：①某勘察设计院提供的地质勘察报告，在地质分层、土壤物理性能、力学指标等方面可能存在有误。②单桩静载试验本身仪器设备及操作也可能误差。③施工不规范造成桩身缺陷。④其它可能存在的各种因素。
为了查明确定原因，首先对静载试验的仪器和操作过程进行了检查和分析，认为仪器设备和操作没有问题，排除了静载试验仪器和操作所造成的单桩竖向极限承载力不准确的因素。为了进一步分析单桩静载承载力偏低的原因，又委托了第二家具备资质某勘察设计院对场地进行补勘复查。经补勘复查，排除了地质勘察报告在地质分层、土壤物理性能、力学指标等方面可能存在有误。最后采用加倍扩大抽检，其检测结果符合设计要求，对不合格桩经基桩高应变动力检测试验，其检测结果为该桩离桩顶约16.1米处有明显缺陷。为了保证建筑物的结构安全，对桩基设计进行了调整，对不合格进行了补桩设计。从而保证桩基础的安全与可靠。
第二个工程实例位于永嘉县桥头镇，本工程为6层建筑物，建筑面积4050㎡，全框架结构。该工程采用的是Φ500的预应力管桩。根据地质报告采用11m长的预应力管桩，单桩承载力极限值为780KN。采用静力质桩，该工程地质情况自上而下依次为：①素填土；②粉质粘土、粘土；③淤泥；④圆砾。实际施工中几乎每根桩都压至900KN而未达到预定深度，不能继续达到设计长度，故施工过程中每根桩都采用截桩，在时间和金钱上都造成了巨大的浪费。经过静载荷试验未达到设计桩长的工程桩均达到了设计要求，也就是说设计上如先进行试桩则至少要减短1.0m左右的桩长，桩承载力达到设计要求且不需要截桩。由上可见，桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。
3、分析讨论
现实情况下，对单桩承载力试验的作用有时会因各种各样的原因没有得到充分的重视。主要表现在以下几个方面：一是由于在市场经济的影响下，建设单位为了节省费用，对桩基础设计片面强度节约，尽量减少试桩的数量，甚致不做单桩极限承载力静载试验。因此设计人员无法正确取得反映建筑的场地情况的结果，存在桩基础承载力不够的安全隐患，发生质量事故。二是单桩竖向承载力的取值是按照地质报告提供的数据按规范公式计算出来的，实际上这个值是一个经验数值，不应直接被采用，应以单桩静载试验结果为准。
4、结论
综上所述，桩基础本身具备有较强的承载性能以及适应性等等优势，在近海工程、桥梁、港口、高层建筑等项目建设中有着较为广泛的应用。由于桩基工程隐蔽性较大，导致其设计检测会遭遇层层阻碍。一般来说，在进行桩基设计的时候，需通过现场静载试验来确定单桩竖向极限承载力标准值，其作为重要重要依据，不可以简而代之，应该将多种检测方法有机地结合在一起，根据具体的施工工艺、试验 结果、地址条件、对照试验条件、建筑物特征，经过认真分析之后将极限承载力合理地确定下来。在桩基础设计中，根据地质报告勘察提供的单桩竖向承载力是一个经验数值，不宜直接采用。当场场不均匀或地质报告数值有偏差的情况下，不进行试桩而直接按地质勘察报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费，桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式，桩规格和桩入土深度的确定。通过科学试验，取得准确数据，能使设计更加合理，可行和经济。桩基工程是一繁重而复杂的过程，我们设计人员一定要考虑到每一个环节，统筹兼顾，从各方面使之合理化。