合理估算高层建筑嵌岩灌注桩单桩竖向极限承载力

吕维光

【摘 要】嵌岩灌注桩是高层建筑经常采用的基础形式，在岩土工程勘察期间如何合理的估算其单桩竖向极限承载力，是从业人员经常要面对的问题。本文对常用计算公式进行对比计算分析，给出合理化建议。

【关键词】高层建筑;嵌岩灌注桩;单桩竖向极限承载力;嵌岩深径比

Reasonable Estimation of Ultimate Vertical Bearing Capacity of Single Rock-socketed Cast-in-situ Pile in Tall Buildings

Lv Wei-guang

（Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.， Ltd Jinan Shandong 250000）

【Abstract】Rock-socketed cast-in-situ pile is a common foundation form in tall buildings. How to reasonably estimate the ultimate vertical bearing capacity of single pile during geotechnical engineering investigation is a problem often faced by practitioners. In This article， the common calculation formulas are compared and analyzed， and some reasonable suggestions are given.

【Key words】Tall buildings;Rock-socketed cast-in-situ pile;Ultimate vertical bearing capacity of single pile;Rock-socketed depth-diameter ratio

隨着社会经济的不断发展，高层建筑越来越多，建筑物的高度也在不断增加，大部分地区天然地基的承载力已远远不能满足强度要求，这就使得建筑物必须采用桩基础才能满足强度要求，而且要求基桩必须嵌入中等风化、微风化岩石一定深度，其单桩承载力才能达到强度要求。

1. 在目前的高层建筑岩土工程勘察期间，估算嵌岩桩的单桩承载力时主要采用两种公式，一个是《高层建筑岩土工程勘察标准》（JGJ/T72-2017）（以下简称“《高标》”）公式8.3.12，表达形式如下：

Qu=usΣni=1qsisli+urΣni=1qsirhri+qprAp    （1）

另一个是《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（以下简称“《桩规》”）公式5.3.9-1～公式5.3.9-3，表达形式如下：

Quk=Qsk+Qrk=uΣqsikli+ζrfrkAp   （2）

为验证两种公式哪种计算结果更加安全合理，我们现做如下试算对比：

设桩径为1.00m，直桩，不扩底，桩底无沉渣。因为两种计算公式的第一个分项式意义完全相同，可不做对比分析，因此做对比试算分析时，《高标》用

Qu=urΣni=1qsirhri+qprAp计算;

《桩规》用   Qrk=ζrfrkAp        计算。

2. 对比计算结果见表1：

3. 通过以上图表的计算对比分析，可以得出以下结论：

3.1 两种规范的计算来自不同的途径，但是计算结果是接近的。当嵌岩深径比η在0～4的范围时，①《高标》较②《桩规》为小。当嵌岩深径比η在5～8的范围时，①《高标》较②《桩规》为大，且随着嵌岩深径比的增大，①/②比值越来越大，但是《高标》的计算结果仍然可以认为是安全的。

3.2 结合工程实践，在实际工程中嵌岩深径比η>4的情况非常少见，常用的嵌岩灌注桩桩径一般在1.00m左右，要将桩端嵌入中风化、微风化岩内5m～8m甚至更深的情况，更是极为少见。《桩规》表5.3.9对于较硬岩、坚硬岩缺少嵌岩深径比5～8的综合修正系数，究其原因也应是缺少桩端嵌入中风化、微风化岩内5m～8m甚至更深的实际工程试验数据。

3.3 《桩规》计算Qrk公式的综合修正系数ζr是将嵌岩段原侧阻力系数ζs和端阻力系数ζp经规整合并而得，理论上是合理的，但这只适合嵌岩为同一岩性，即嵌岩段全为中风化岩或全为微风化岩。而在实际工程中，要以微风化岩作为桩端持力层时，必然要穿透中风化岩，此时，只有采用侧阻力与端阻力分开计算，求其总和，才能获得合理的结果，而这种情况则只能采用《高标》的计算公式。

4. 结束语：

综上所述，在一般的岩土工程勘察期间，当要求嵌岩深径比η在0～4范围时，采用《高标》公式8.3.12估算嵌岩桩单桩承载力是安全和合理的;而在要求嵌岩深径比η>4的情况下，在极软岩、软岩地层中，则采用《桩规》公式5.3.9估算嵌岩桩单桩承载力是安全和合理的，在较硬岩、坚硬岩地层中，则只能采用《高标》公式8.3.12估算。

参考文献

[1] JGJ/T72-2017）.《高层建筑岩土工程勘察标准》[S]. 2017， 42～44.

[2] JGJ94-2008）.《建筑桩基技术规范》[S]. 2008，39～40.