摘要：目前基桩极限承载力的求解主要以静载试验为主。本文结合昔格达地层的两根试验基桩，采用静载试验分析外，又通过规范经验公式法得出结果，通过对比得出两种结果的差异。基桩应以静载试验手段获取桩基础的承载力参数，配合规范公式法的计算予以检验。本文也得出昔格达岩层中冲孔灌注桩（按摩擦桩计算）的轴向极限承载力，其承载力达到了适用要求。
关键词：基桩，昔格达地层，轴向极限承载力，静载试验
0 引言
基桩广泛运用于桥梁中，能适应各种不同的地质条件和施工方法。它穿过软弱的土层，将上部结构的荷载传递到更坚硬或者密实的土层和岩基上。工程实践中有各种不同类型的桩基础。基桩的轴向极限承载力是上部结构设计的重要参数，它取决与自身材料的强度和地层的承载力。昔格达地层的研究较其它地层少，本文主要以基桩轴向极限承载力研究为主，为以后的研究提供一定的帮助。
1 昔格达地层介绍
昔格达地层主要分布于四川西南部攀西地区以及云南北部的元谋等等十三个县市的山间河谷和盆地区域。其按岩性可分为粘土岩、砂岩，也有人把它细分为泥岩、泥质粉砂岩及细砂岩等。粘土岩矿物成分以伊利石为主，绿泥石次之，针铁矿少量。砂岩的碎屑成分主要为斜长石，少量为方解石、石英、黑云母等。泥岩具有微细层理，浸水后容易崩解成鳞片状；砂岩半胶结状，胶结矿物质为泥质或者钙质。总之昔格达地层是一种工程性质较差的极软岩。本文研究的昔格达地层选在攀西地区的安宁河边。该试验场地所在区域属构造剥蚀中山地貌，山间河谷盆地呈条带状于山前连续。安宁河两侧冲洪积扇、冰水堆积扇很发育，其下卧多为软弱的薄～中厚层状沙泥质半成昔格达岩组。
2 静载试验确定桩基极限承载力
本文以安宁河边其中2根试桩（5#和6#）为研究、计算和分析，桩底均进行压力灌浆处理。荷载下的轴力可以由实测截面处钢筋计的应力求得，而位移量可以由百分表测得，因此得出了试桩的荷载～位移的相关测试数据，绘制出荷载～位移关系曲线（P～S曲线）。
图2 6#试桩P-S曲线图
根据规范，结合P-S曲线，5#桩加载至9900kN以前P～S曲线的线性关系很好，位移量也只有11.230mm，加载至10800kN时，桩顶突然发生大量沉降，曲线出现明显的拐点，所以5#桩的轴向极限承载力为9900kN；6#桩的曲线呈线性发展，虽然中间有拐点，但是总沉降量还在可靠的范围内，一直加载到11700kN时，桩的总沉降达42.272mm（大于规定的40mm），所以前一级荷载10800kN为6#的轴向极限承载力。
3 经验公式（规范）得出桩基轴向极限承载力
参照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JGJ D63-2007）,由于桩经过了桩底后压降处理，在满足规范中后压浆关键技术参数的条件下，使用规范中(5.3.6)公式得出后压浆单桩轴向受压承载力容许值。后压浆关键技术参数：（1）浆液水灰比根据土的饱和度和渗透性确定；（2）桩端压浆终止压力根据土层性质、压浆点深度确定;（3）持荷时间5min;(4)压浆流量不宜超过75L/min;(5)单桩压浆量设计主要应考虑桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅诸因素。试桩5#和6#桩端压力灌浆根据工程技术报告，满足以上参数，故可用下列公式。
（引用规范中公式）
其中5#试桩参数取值如下：桩长21.32米，桩直径0.9；5#和6#桩均为冲孔灌注桩，考虑清孔质量较好，取清底系数0.9；桩的长径比为23.67，且考虑桩底昔格达土层有一定的透水性，取修正系数0.8；考虑到粉砂岩，桩端处土的承载力基本容许值[fao]为1000kpa；考虑到粉砂岩密实，容许承载力随深度的修正系数取2.5；经计桩端以上各土层的加权平均重度算20kN/m3；根据岩层资料，从上而下为泥岩，泥质粉砂岩，桩从地面往下11m处于泥岩中，其余桩长（10.32m）处于泥质粉砂岩岩中。昔格达地层考虑为饱和土层，在桩端以上10.32m（泥质粉砂岩中）考虑到后压浆侧阻力增强系数取1.55；后压浆端阻力增强系数取1.95；桩侧的摩阻力标准值取60kpa。代入上述规范公式，安全系数一般取2，计算出5#试桩的轴向极限承载力为：8002.44KN；同理得出6#试桩的轴向极限承载力为：8700.8KN。
4结果对比分析
通过对比，静载试验的结果明显大于规范法得出的结果。相比规范法得出的值，5桩静载试验的值超出了23.7％，6#超出了24.2％.昔格达地层做为特殊地层，研究较少，所以在物理参数选取方面趋于保守，导致了以上理论值和实际值的差别。
表1 静载试验和规范公式计算数据对比
方法
桩名称静载试验结果（kN）规范法（kN）
5#桩 9900 8002.44
6#桩 10800 8700.80
5 结论
通过昔格达地层的两根桩基的轴向承载力的试验和计算研究，我们可以得出以下结论：
（1）规范法和静载试验得出的轴向承载力有相差，静载试验得出的是实际的极限承载力结果，而规范法的结果更保守安全些。规范法中的许多参数的选取有波动性，而昔格达地层区域性很强，土的离散程度很大，因此要积累地区性的工程经验，以便提供较为合理的承载力参数。也说明了昔格达地层可以用规范法计算，并且在以后的计算中关于昔格达岩层中的一些参数按照要求的范围内适当取大些。
（2）昔格达地层的桩基的轴向极限承载力（尤其是后压浆处理后）达到了设计和实际所要求，具有良好的实用性，说明了昔格达地层可以做为基础的持力层。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JGJ D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范[S].
[3]吴兴序，庄卫林等.昔格达软岩中灌注桩单桩竖向承载力试验研究.成都：西南交通大学学报，2006.
论文作者:蔺相文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：承载力论文; 地层论文; 格达论文; 砂岩论文; 极限论文; 轴向论文; 土层论文; 《防护工程》2018年第1期论文;