静力触探确定沉管灌注桩单桩极限承载力方法
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第２ Ｏ卷
第 １ 期
石 家 庄 铁 道 学 院 学 报
ＪＵ Ｎ ＬＯ ＨＡ Ｈ Ａ ＧＲ Ｉ Ａ ＳＩ Ｔ Ｏ Ｒ Ａ ＦＳ ＩＺ Ｕ Ｎ ＡＬ ＹＩ Ｔ Ｕ Ｅ Ｈ Ｗ Ｎ Ｔ
Ｖｏ ．２ Ｎｏ １ Ｏ ．１ Ｍ ａ ．２ ７ ｒ ｏｏ
２０ ０ ７年 ３月
静 力触探确定沉管灌注桩单桩极限承载力方法
周 玉 明 郭 阳旭 王 晓建 孙 怀军 。 ， ，
（ ．天津市勘察院 ， １ 天津 ３ １１２ 大港油 田路桥公 司， ０ ９ ；． 天津 ３０８ ） ０ ２ ０
摘要 ： 从带预制桩尖的沉管灌注桩与混凝土预制桩 同属 于挤土桩的观点 出发 ， 在较为成熟 的混凝土预制桩承载力参数和公式的基础上， 出了利用双桥静 力触探方法确 定沉管灌注桩单 提 桩 极 限承载 力公 式和参数 的方 法 ， 方法 的 计 算结 果 与 实测 值 比较 吻合 ， 在 实际 工程 设 计 中 该 可
土尚未初凝 ， 拔出桩管后桩周土体 回弹松弛 ， 土的挤密程度不如混凝土预制桩 ， 桩侧摩阻力小于混凝土预 制桩 ， 相同条件下 的沉管灌注桩单桩承载力低于混凝土预制桩 。
２ 沉管灌注桩Βιβλιοθήκη 载力参数 的取值及承载力公 式的确定
２ １ 混凝 土预 制桩单桩 极 限承载 力公 式 ． 根据 双桥探 头静 力触探 资料确 定 混凝 土 预制 桩 竖 向极 限 承载 力 标 准 值 时 ， 于粘 性 土 、 土 和砂 土 对 粉
合。 按成桩方法分析 ， 混凝土预制桩和沉管灌注桩同属挤土桩… 。混凝土预制桩是采用锤击或静压桩机
将桩沉入土中； 沉管灌注桩是采用振动或锤击沉管打桩机将带有预制钢筋混凝 土桩尖 的钢管沉入土 中，
然后 边灌 注混凝 土 、 振动或 锤击 、 拔 出钢 管 而形 成 的灌 注 桩 。 由于沉 管 灌 注 桩在 成 桩 过 程 中混 凝 边 边
Ｑ ＝ ｇＡ （） ４
２ ２２ 沉 管灌注 桩桩侧 阻力 的分 析确 定 ．． 沉管 灌注桩 桩侧 阻力低 于混 凝 土 预 制 桩 的桩侧 阻力 ， 着 土 的 岩性 及 状 态 不 同而 有 所差 异 。依 据 随
Ｊ Ｊ４９ Ｇ９ — ４规范提供桩的极限侧阻力标准值 ， 照 ｌ ｒ ｇ 线性插值法可以确定任意一层土沉管灌 注桩与 按 ａａ ｅ ｇｎ 混凝 土预 制桩桩 侧 阻力 的 比值 ， 而 确 定沉 管灌 注桩 极 限侧 阻力 标 准 值 的修 正 系 数 ， 用下 式 可 计算 两 进 采
阻力修正系数 ， 对粘性土、 粉土取 ２３ 饱和砂土取 １２ 为第 ｉ ／， ／； 层土桩侧阻力综合修 正系数 ， 按下式计算
粘性 土 、 土 粉
收 稿 日期 ：０ ６— １ １ ２０ １ — １
卢 ＝ １．４ｆ ） 的 ００ （，
（） ２
作者简介 ： 周玉 明 男 １６ ９ ３年出生
一
般 按下 式计算 。
Ｑ ｋ＝ ｕ Ｌ ＋ａ ｑＡ （） １
式 中， 为单桩竖 向极限承载力标准值 ； 为桩身周长； 为桩穿越第 ｉ Ｑ ／ ， 层土的厚度 为第 ｉ 层土的探头
平均侧 阻力 ； 为桩 端平 面上 、 下探 头阻力 ， 取桩 端平 面 以上 ４ （ ｄ ｄ为桩 的直径或 边 长 ）范 围内按土 层厚度 的探头 阻力 加权平 均值 ， 然后再 和桩 端平 面 以下 １ 围内 的探 头 阻力进 行平均 ； ｄ范 Ａ 为桩 端 面积 ； 为桩 端 ｏ ｒ
应用。
关键 词 ： 力触探 ； 静 单桩极 限承 载力 ； 管灌 注桩 ； 凝土预 制桩 沉 混 中图分 类号 ：４ ３５ 文献标 识码 ： Ｕ ５． Ａ 文章 编号 ： ０６—２６ ２０ Ｏ —０４—４ １０ ３２ （０７）１ ０８ ０
１ 引言
静力触探是岩土工程勘察中广泛应用的一种原位测试方法 ， 利用静力触探确定单桩极限承载力 的研 究一 直是 岩土工 程界 的一个热 点 问题 。 自 １７ ９５年 以来 ， 国各 地 对静 力 触 探 确 定混 凝 土 预 制 桩单 桩 极 全 限承载力方法进行 了广泛研究 ， 积累了丰富的静力触探 与混凝土预制桩单桩竖 向静 载荷试验 的对 比资 料， 并将其研究成果纳入地方和国家的强制性规范 ， 但利用静力触探确定沉管灌注桩单桩竖 向极限承载 力的研究还较少 ， 尚未成熟 ， 根据现行国家行业标准《 建筑桩基技术规范》 Ｊ Ｊ － ） 以下简称桩基规 （Ｇ９ ９ ¨ （ ４４ 范） 沉管灌注桩与混凝土预制桩承载力之间的参数关系 ， 以混凝土预制桩承载力参数作为基本值 ， 乘以相 应的关系系数确定沉管灌注桩的承载力参数 ， 推出利用静力触探确定带预制桩尖沉管灌注桩单桩极限承 载力的方法。本方法在多项实际工程设计中进行了验证 ， 估算 的单桩极限承载力与静载荷试验值 比较吻
教授 级高工
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砂土
周 玉 明等 ： 力触探 确定 沉 管灌注桩 单桩 极 限承载 力方 法 静
＝５ ０ （ ） ． ５
．
８ ５
（） ３
２２ 沉管灌 注桩 承载 力参数 的分 析确 定 ． 在对 沉管灌 注桩 单桩极 限承载力 公式 和参 数 的确 定 中， 键 是分 析 确定 沉 管灌 注桩 与 混凝 土 预制 桩 关 两者 侧阻及 端 阻差异 及关 系 。 ２ ２ １ 沉 管灌 注桩 桩端 阻力 的分 析确定 ．． 沉管灌 注桩 与混 凝土预 制桩 同属 挤土桩 ， 钢筋 混凝 土预 制 桩尖 施工 的 沉 管灌 注桩 桩端 受 力机 理 与 带 预制桩 相 似 ， 可把 带 预制桩 尖沉 管灌 注桩 极 限端 阻力 与预 制 桩极 限端 阻 力视 为 相 同 ， 即沉 管灌 注桩 极 限 端 阻力为
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２０ ０ ７年 ３月
静 力触探确定沉管灌注桩单桩极限承载力方法
周 玉 明 郭 阳旭 王 晓建 孙 怀军 。 ， ，
（ ．天津市勘察院 ， １ 天津 ３ １１２ 大港油 田路桥公 司， ０ ９ ；． 天津 ３０８ ） ０ ２ ０
摘要 ： 从带预制桩尖的沉管灌注桩与混凝土预制桩 同属 于挤土桩的观点 出发 ， 在较为成熟 的混凝土预制桩承载力参数和公式的基础上， 出了利用双桥静 力触探方法确 定沉管灌注桩单 提 桩 极 限承载 力公 式和参数 的方 法 ， 方法 的 计 算结 果 与 实测 值 比较 吻合 ， 在 实际 工程 设 计 中 该 可
土尚未初凝 ， 拔出桩管后桩周土体 回弹松弛 ， 土的挤密程度不如混凝土预制桩 ， 桩侧摩阻力小于混凝土预 制桩 ， 相同条件下 的沉管灌注桩单桩承载力低于混凝土预制桩 。
２ 沉管灌注桩Βιβλιοθήκη 载力参数 的取值及承载力公 式的确定
２ １ 混凝 土预 制桩单桩 极 限承载 力公 式 ． 根据 双桥探 头静 力触探 资料确 定 混凝 土 预制 桩 竖 向极 限 承载 力 标 准 值 时 ， 于粘 性 土 、 土 和砂 土 对 粉
合。 按成桩方法分析 ， 混凝土预制桩和沉管灌注桩同属挤土桩… 。混凝土预制桩是采用锤击或静压桩机
将桩沉入土中； 沉管灌注桩是采用振动或锤击沉管打桩机将带有预制钢筋混凝 土桩尖 的钢管沉入土 中，
然后 边灌 注混凝 土 、 振动或 锤击 、 拔 出钢 管 而形 成 的灌 注 桩 。 由于沉 管 灌 注 桩在 成 桩 过 程 中混 凝 边 边
Ｑ ＝ ｇＡ （） ４
２ ２２ 沉 管灌注 桩桩侧 阻力 的分 析确 定 ．． 沉管 灌注桩 桩侧 阻力低 于混 凝 土 预 制 桩 的桩侧 阻力 ， 着 土 的 岩性 及 状 态 不 同而 有 所差 异 。依 据 随
Ｊ Ｊ４９ Ｇ９ — ４规范提供桩的极限侧阻力标准值 ， 照 ｌ ｒ ｇ 线性插值法可以确定任意一层土沉管灌 注桩与 按 ａａ ｅ ｇｎ 混凝 土预 制桩桩 侧 阻力 的 比值 ， 而 确 定沉 管灌 注桩 极 限侧 阻力 标 准 值 的修 正 系 数 ， 用下 式 可 计算 两 进 采
阻力修正系数 ， 对粘性土、 粉土取 ２３ 饱和砂土取 １２ 为第 ｉ ／， ／； 层土桩侧阻力综合修 正系数 ， 按下式计算
粘性 土 、 土 粉
收 稿 日期 ：０ ６— １ １ ２０ １ — １
卢 ＝ １．４ｆ ） 的 ００ （，
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作者简介 ： 周玉 明 男 １６ ９ ３年出生
一
般 按下 式计算 。
Ｑ ｋ＝ ｕ Ｌ ＋ａ ｑＡ （） １
式 中， 为单桩竖 向极限承载力标准值 ； 为桩身周长； 为桩穿越第 ｉ Ｑ ／ ， 层土的厚度 为第 ｉ 层土的探头
平均侧 阻力 ； 为桩 端平 面上 、 下探 头阻力 ， 取桩 端平 面 以上 ４ （ ｄ ｄ为桩 的直径或 边 长 ）范 围内按土 层厚度 的探头 阻力 加权平 均值 ， 然后再 和桩 端平 面 以下 １ 围内 的探 头 阻力进 行平均 ； ｄ范 Ａ 为桩 端 面积 ； 为桩 端 ｏ ｒ
应用。
关键 词 ： 力触探 ； 静 单桩极 限承 载力 ； 管灌 注桩 ； 凝土预 制桩 沉 混 中图分 类号 ：４ ３５ 文献标 识码 ： Ｕ ５． Ａ 文章 编号 ： ０６—２６ ２０ Ｏ —０４—４ １０ ３２ （０７）１ ０８ ０
１ 引言
静力触探是岩土工程勘察中广泛应用的一种原位测试方法 ， 利用静力触探确定单桩极限承载力 的研 究一 直是 岩土工 程界 的一个热 点 问题 。 自 １７ ９５年 以来 ， 国各 地 对静 力 触 探 确 定混 凝 土 预 制 桩单 桩 极 全 限承载力方法进行 了广泛研究 ， 积累了丰富的静力触探 与混凝土预制桩单桩竖 向静 载荷试验 的对 比资 料， 并将其研究成果纳入地方和国家的强制性规范 ， 但利用静力触探确定沉管灌注桩单桩竖 向极限承载 力的研究还较少 ， 尚未成熟 ， 根据现行国家行业标准《 建筑桩基技术规范》 Ｊ Ｊ － ） 以下简称桩基规 （Ｇ９ ９ ¨ （ ４４ 范） 沉管灌注桩与混凝土预制桩承载力之间的参数关系 ， 以混凝土预制桩承载力参数作为基本值 ， 乘以相 应的关系系数确定沉管灌注桩的承载力参数 ， 推出利用静力触探确定带预制桩尖沉管灌注桩单桩极限承 载力的方法。本方法在多项实际工程设计中进行了验证 ， 估算 的单桩极限承载力与静载荷试验值 比较吻
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＝５ ０ （ ） ． ５
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２２ 沉管灌 注桩 承载 力参数 的分 析确 定 ． 在对 沉管灌 注桩 单桩极 限承载力 公式 和参 数 的确 定 中， 键 是分 析 确定 沉 管灌 注桩 与 混凝 土 预制 桩 关 两者 侧阻及 端 阻差异 及关 系 。 ２ ２ １ 沉 管灌 注桩 桩端 阻力 的分 析确定 ．． 沉管灌 注桩 与混 凝土预 制桩 同属 挤土桩 ， 钢筋 混凝 土预 制 桩尖 施工 的 沉 管灌 注桩 桩端 受 力机 理 与 带 预制桩 相 似 ， 可把 带 预制桩 尖沉 管灌 注桩 极 限端 阻力 与预 制 桩极 限端 阻 力视 为 相 同 ， 即沉 管灌 注桩 极 限 端 阻力为