人工挖孔嵌巖灌注樁承載特性現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與機(jī)理分析

陳小鈺+張明義+白曉宇

摘 要：以青島市某大型工程為依托，對(duì)在泥質(zhì)粉砂巖地基中的5根人工挖孔嵌巖灌注樁分別進(jìn)行豎向靜載荷試驗(yàn)與樁身內(nèi)力測(cè)試。根據(jù)大直徑嵌巖樁實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)探討大直徑人工挖孔嵌巖灌注樁的荷載傳遞機(jī)理與豎向承載特性。試驗(yàn)結(jié)果表明：試樁荷載沉降（Q-s）曲線為緩變形，樁頂沉降量均小于11 mm，卸載回彈率大，幅度為51%～75%，承載力較高，5根試樁均滿足設(shè)計(jì)要求；在最大荷載下，5根嵌巖樁樁端阻力所占樁頂荷載比值均在10%～20%之間，隨樁長(zhǎng)、嵌巖深度（中風(fēng)化）增大而減小，表現(xiàn)出端承摩擦樁的特性；樁身荷載自上而下逐步發(fā)揮，上覆土層先達(dá)到側(cè)摩阻力極限值，在嵌巖段中部側(cè)摩阻力達(dá)到峰值；樁入巖越深，安全儲(chǔ)備量越大，在泥質(zhì)粉砂巖中風(fēng)化段，實(shí)測(cè)側(cè)摩阻力約為規(guī)范推薦值的2.5倍，說(shuō)明5根樁有較大的承載潛力；隨著荷載的增大，嵌巖段分擔(dān)的總阻力由39%上升至45%，嵌巖段側(cè)摩阻力占主要比重，但樁端阻力分擔(dān)荷載的比例上升速率較快；根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，重新認(rèn)識(shí)該地層人工挖孔嵌巖灌注樁的豎向承載特性，充分發(fā)揮其承載潛力，對(duì)工程樁樁身尺寸進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到節(jié)約材料和提高施工功效的目的，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：挖孔樁；泥質(zhì)粉砂巖；樁身應(yīng)力；樁側(cè)摩阻力；樁身優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-4764（2017）05-0079-08

Abstract：Based on an important project at Qingdao， vertical static load test and the pile shaft stress test were conducted on five manual hole digging and pilling piles installed into argillaceous siltstone. The load transfer mechanism and vertical load bearing capacity of the large-diameter rock-socketed piles were discussed through the measured data. The test results showed that the load-displacement of five test piles was slow type， with the pile sedimentation less than 11 mm and larger unloading resilience ranging from 51%～75%， and all the piles had high bearing capacity which could meet the design requirements. Under the ultimate load， the proportion of head load transmitted and supported by the shaft base was between 10%～20% and decreased along with the increase of the shaft length and socked length （socketed into medium weather part）， which showed the characteristic of end-support friction pile. The load of the shaft gradually worked from the top to the toe， and the soil side friction reached its ultimate value at first， while the peak side friction located at the medium of the socked length. The deeper of the socked length， the more safety stock of the pile， and the measured side friction was 2.5 times of the recommendation at the medium weathering rock. The percentage of the socked part supporting the total loading increased from 39% to 45% along with the increasing applied load， and the side friction of the socked part played an important role while the end resistance possessed a quick growth ratio. Based on the standard and data of static load test， vertical bearing capacity of the manual hole digging pile was refreshed， and the pile size was optimized in order to save the materials and improve the effectiveness of the construction， leading to the great economic benefits.

Keywords：hole digging pile； argillaceous siltstone； static compression load； shaft friction； pile optimizationendprint

人工挖孔樁最早于1983年在美國(guó)溫哥華問(wèn)世，具有施工成本低，影響范圍小，承載力大等優(yōu)點(diǎn)，一般直徑大于800 mm[1]。隨著近年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人工挖孔樁被廣泛運(yùn)用于江蘇、江西、山東半島等地的重點(diǎn)高層建筑、大型橋梁以及碼頭工程中；同時(shí)，人工挖孔樁的廣泛應(yīng)用也吸引眾多學(xué)者關(guān)注。柳春[2]收集福州市300根以軟弱土層作為持力層的人工挖孔灌注樁，給出其承載力計(jì)算公式以及當(dāng)?shù)爻Ｓ猛翆拥臉O限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；蔡來(lái)炳等[3]根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了花崗巖殘積土對(duì)人工挖孔樁承載力的影響，指出以花崗巖殘積土為持力層的人工挖孔樁，單樁承載力主要取決于樁端承載力；何現(xiàn)啟等[4]使用模糊綜合法對(duì)影響灰?guī)r地區(qū)人工挖孔樁施工安全各因素進(jìn)行多層次綜合評(píng)價(jià)；曹賢發(fā)[5]利用FLAC3D軟件建立人工挖孔施工過(guò)程中樁間土失穩(wěn)力學(xué)模型，并探討了各主要因素對(duì)樁間土穩(wěn)定性的影響規(guī)律；余海見(jiàn)等[6]通過(guò)ANSYS分析了人工挖孔樁護(hù)壁結(jié)構(gòu)對(duì)樁豎向承載力貢獻(xiàn)的影響，在給定工況條件下，按承載力控制時(shí)，分段式護(hù)壁結(jié)構(gòu)對(duì)樁豎向承載力的貢獻(xiàn)可高達(dá)20%。已有研究從承載性能、施工技術(shù)等不同角度對(duì)人工挖孔樁進(jìn)行了分析與研究，但對(duì)于嵌巖深度（全風(fēng)化）大于10 m的人工挖孔樁鮮有研究。另外，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94—2008）[7]中取干作業(yè)鉆孔作用下的側(cè)阻極限值來(lái)估算人工挖孔樁側(cè)阻力極限值，與實(shí)際工況不符。設(shè)計(jì)人員過(guò)低評(píng)估樁身側(cè)摩阻力，造成樁身尺寸過(guò)大，從而引起不必要的財(cái)力與物力成本。鑒于此，為深入研究人工挖孔嵌巖樁的受力特性與荷載傳遞機(jī)制，根據(jù)青島某大型工程中5根大直徑人工挖孔嵌巖灌注樁靜載試驗(yàn)與樁身內(nèi)力測(cè)試結(jié)果，分析深厚泥質(zhì)粉砂巖中人工挖孔灌注樁的受力特性。

1 試驗(yàn)概況

1.1 工程概況

青島某大型工程位于膠州市膠東鎮(zhèn)，大沽河西岸地區(qū)，土層±0絕對(duì)高程約10.0 m，擬采用框架結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)采用大直徑人工挖孔嵌巖灌注樁，試驗(yàn)樁5根，樁徑1.0 m，樁長(zhǎng)介于12～13 m之間，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁端持力層為中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，各試樁參數(shù)如表1所示。

1.2 場(chǎng)地水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件

場(chǎng)區(qū)地形整體較平坦，地貌屬河流洪沖積平原，后經(jīng)人工回填改造。場(chǎng)區(qū)土層主要由第四系全新統(tǒng)人工填土層、洪沖積層組成，場(chǎng)區(qū)基巖埋深較淺，基巖面整體較平緩，基巖軟硬不均，主要為白堊系王氏群紅土崖組泥質(zhì)粉砂巖。地下水形態(tài)類(lèi)型主要是上層滯水和基巖裂隙水，實(shí)測(cè)鉆孔內(nèi)水位標(biāo)高為4.94～9.77 m，場(chǎng)區(qū)地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)影響，地下水位年變幅1～2 m。按地層滲透性，場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，屬Ⅱ類(lèi)環(huán)境類(lèi)型。工程共揭示了5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層，1個(gè)亞層，按自上而下，由新到老的順序?qū)⒏魍翆臃植继卣髋c其物理力學(xué)性質(zhì)分述如表2，其中fak 由靜載荷試驗(yàn)測(cè)得，ck、φk為室內(nèi)剪切試驗(yàn)取得。

場(chǎng)區(qū)地下水位較淺，一般在粉質(zhì)黏土層與填土層之間；泥質(zhì)粉砂巖中風(fēng)化帶穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)，是很好的樁端持力層，由于其下覆厚度較大，按樁基考慮，樁端持力層以下地基可視為均勻性地基；填土層、黏土層與泥質(zhì)粉砂巖全、強(qiáng)風(fēng)化段均有不同程度的弱膨脹性，呈不連續(xù)層狀或團(tuán)狀分布； 樁身自重較小，可忽略不計(jì)。

2 試驗(yàn)方案

選取場(chǎng)地共5根試樁進(jìn)行豎向承載性能研究，經(jīng)樁身低應(yīng)變檢測(cè)后，5根試樁與錨樁樁身結(jié)構(gòu)均完整，屬Ⅰ類(lèi)樁。在此基礎(chǔ)上，樁身內(nèi)力測(cè)試與單樁靜載試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

2.1 靜載荷試驗(yàn)

靜載荷試驗(yàn)最大加載量應(yīng)大于設(shè)計(jì)單樁抗壓承載力特征值的2倍[8]，P1、P2、P4試樁最大加載量為12 600 kN，P3、P5為10 800 kN，5根試樁加載到最大荷載時(shí)均未產(chǎn)生明顯破壞。

試驗(yàn)采用錨樁反力梁體系加載，4根錨樁與反力梁連接，使用4臺(tái)500 t的千斤頂配合高壓油泵同步加載，合力中心與試樁軸線重合。施加的荷載通過(guò)安裝在千斤頂上的荷重傳感器進(jìn)行量測(cè)，樁頂位移通過(guò)安裝在樁頂?shù)?個(gè)位移傳感器量測(cè)。靜載試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，每級(jí)加載量為1 080 kN，首次施加兩級(jí)荷載，以后每級(jí)加載1 080 kN，試驗(yàn)過(guò)程中加載與補(bǔ)載均自動(dòng)完成。測(cè)讀時(shí)間、終止試驗(yàn)條件以及試樁極限承載力的確定均按《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106—2014）[8]執(zhí)行。

錨樁施工工藝與試驗(yàn)樁相同，錨樁為人工挖孔擴(kuò)底樁，錨樁中心與試驗(yàn)樁中心的距離為4.0 m，錨樁提供的反力大于預(yù)估最大加載值的1.5倍，錨樁參數(shù)見(jiàn)表3。靜載試驗(yàn)加載系統(tǒng)立面圖見(jiàn)圖1、圖2。

2.2 樁身內(nèi)力監(jiān)測(cè)

為提高試驗(yàn)精準(zhǔn)性與可操作性，5根試樁在相同位置布設(shè)JTM-V1000型振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)和XB-150型振弦式土壓力計(jì)。每根試樁安裝6組鋼筋應(yīng)力計(jì)與2個(gè)土壓力計(jì)，鋼筋應(yīng)力計(jì)布設(shè)分布如圖3，每一截面4個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)呈90°安裝。每根試樁共24個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，鋼筋應(yīng)力計(jì)在安裝時(shí)采用同軸搭接焊。在每級(jí)加載前后記錄鋼筋應(yīng)力計(jì)頻率值，進(jìn)一步求得加載過(guò)程中的樁身軸力、樁側(cè)摩阻力與樁端阻力。鋼筋應(yīng)力計(jì)安裝現(xiàn)場(chǎng)如圖4所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 Q-s曲線分析

Q-s曲線從宏觀上表現(xiàn)了荷載傳遞性狀、樁土相互作用以及樁受荷載破壞模式，因此，對(duì)Q-s曲線分析有助于對(duì)樁身豎向承載力的分析[9-12]。試驗(yàn)區(qū)5根試樁Q-s曲線如圖5所示，各試樁的最大加載值，樁頂沉降相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

從表4及圖5可以看出，在各級(jí)荷載作用下，5根試樁沉降均較小，最大僅為10.31 mm，嵌巖樁承載性能較好；殘余變形小，殘余沉降介于1.5～4.6 mm之間，卸載回彈率大，幅度為51%～75%，樁的彈性工作特性較明顯，并具有一定的壓縮性。5根試樁的Q-s曲線為緩慢型，在整個(gè)加載過(guò)程中，無(wú)陡降段，隨著荷載的增大沉降速率基本保持不變，總沉降量較小，在6.07～10.31 mm之間，為典型的抗壓靜載試驗(yàn)曲線，說(shuō)明即使嵌入軟巖地基，嵌巖樁的承載力依然較高。呂福慶[13]等根據(jù)19個(gè)工程71根嵌巖樁靜載試驗(yàn)的實(shí)測(cè)資料將嵌巖樁沉降曲線分為3個(gè)區(qū)域，其中1區(qū)為挖孔嵌巖樁Q-s曲線分布區(qū)，當(dāng)樁達(dá)到設(shè)計(jì)要求的荷載時(shí)，沉降量一般不超過(guò)25 mm。這與試驗(yàn)中人工挖孔嵌巖樁沉降量較小一致。endprint

5根試樁中P3、P4的長(zhǎng)徑比均為12.5，P1、P2、P5的長(zhǎng)徑比分別為12、12.8、13。5根試樁樁頂最大沉降差距約為5 mm，最大沉降量為最小沉降量的1.7倍，在樁頂沉降量為4 mm時(shí)，P4樁的豎向承載力為10 800 kN，而P5試樁僅為7 540 kN。即使是在相同的場(chǎng)地條件下，相同的長(zhǎng)徑比、荷載施加值，相同的試驗(yàn)方法，也很難取得完全一致的試驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槌蓸顿|(zhì)量是有差別的。

3.2 樁身軸力分布規(guī)律

設(shè)試樁截面上下軸向應(yīng)力相同，根據(jù)應(yīng)力計(jì)讀數(shù)以及樁身相對(duì)彈性模量可求樁身不同截面處樁身軸力[14]。由于在每級(jí)荷載作用下，軸力分布曲線較為接近，僅給出部分試樁（P3試樁）的軸力分布曲線，如圖6所示?？梢钥闯?，在特定荷載作用下，軸力分布沿樁身逐漸遞減，樁身軸力從上而下依次發(fā)揮，且軸力分布斜率逐漸減小，在基巖中部達(dá)到最小，說(shuō)明隨樁身埋深深度的增加，樁側(cè)摩阻力逐漸增大；在特定土層中，軸力分布曲線斜率隨著上部垂直荷載的增大不斷減小，且在基巖層內(nèi)斜率降低幅度最大，說(shuō)明隨荷載增加，各地層側(cè)摩阻力被不斷發(fā)揮出來(lái)，基巖層側(cè)摩阻力增幅最大。

3.3 樁身側(cè)摩阻力分布規(guī)律

設(shè)樁側(cè)摩阻力沿樁身均勻分布，由軸力與樁身實(shí)際尺寸計(jì)算而得樁體各截面處側(cè)摩阻力，如圖7所示。樁體側(cè)摩阻力發(fā)揮受土層性質(zhì)以及土層埋深的影響，從上而下異步發(fā)揮。最大荷載作用下，側(cè)摩阻力隨樁長(zhǎng)埋深增大而不斷增加且在嵌巖段達(dá)到峰值。嵌巖段中部側(cè)摩阻力高達(dá)450～500 kPa，而靠近樁端側(cè)摩阻力并未完全發(fā)揮，僅為280～340 kPa，說(shuō)明即使在地層深度（3.0 m）較小的情況下，側(cè)摩阻力也存在差異，建議規(guī)范考慮埋深對(duì)側(cè)摩阻力發(fā)揮的影響效應(yīng)。

各地層樁側(cè)摩阻力隨樁頂荷載等級(jí)變化曲線如圖8所示。在最大荷載下，嵌巖段側(cè)摩阻力明顯大于土層，且在分級(jí)荷載下，嵌巖段側(cè)阻力增大幅度遠(yuǎn)大于土層。在上覆土層段，試樁均存在明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：對(duì)于埋深2.6 m處土層，其側(cè)摩阻力在加載之初已基本接近極限值，約為150 kPa，后隨荷載增大表現(xiàn)為平緩趨勢(shì)；在埋深6.1 m處土層，約在第7級(jí)荷載下達(dá)極限值，約為150 kPa；而對(duì)于更深土層，側(cè)摩阻力值無(wú)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說(shuō)明僅上部土層充分發(fā)揮其側(cè)摩阻力，樁身還有很大承載潛力可挖。

最大加載時(shí)的樁周各土層側(cè)摩阻力實(shí)測(cè)值與推薦值如表5所示。5根試樁各土層側(cè)摩阻力差別不大，證明試驗(yàn)的可行性以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。在最大加載作用下，樁周各土層側(cè)摩阻力實(shí)測(cè)值均大于勘察報(bào)告推薦值，且隨著樁入土深度的增加，增強(qiáng)系數(shù)不斷增大，在樁端持力層，中等風(fēng)化段側(cè)摩阻力為勘察推薦值的2.5倍。究其原因，樁頂荷載并未達(dá)到荷載極限值，樁身側(cè)摩阻力從上而下依次發(fā)揮，埋深越大，樁側(cè)摩阻力越不能充分發(fā)揮。另外，即使側(cè)摩阻力充分發(fā)揮，現(xiàn)行樁基技術(shù)規(guī)范[7] 取干作業(yè)鉆孔條件下的側(cè)摩阻力值為人工挖孔樁取值依據(jù)，但人工挖孔樁中的護(hù)壁與端承作用，能有效增大樁土接觸面積及樁土界面粗糙度，從而增大側(cè)摩阻力，且增強(qiáng)應(yīng)力隨埋深增加不斷增大[6， 15]。根據(jù)規(guī)范[7]確定P3、P5根樁的試驗(yàn)豎向抗壓極限承載力均不低于10 800 kN，豎向抗壓極限承載特征值不低于5 400 kN，P1、P2、P4根樁的試驗(yàn)豎向抗壓極限承載力均不低于12 600 kN，豎向抗壓極限承載特征值不低于6 300 kN。5根試樁平均承載力值小于30%，故極限承載力極限值為11 800 kN。

3.4 嵌巖段阻力分析

根據(jù)置于樁底的兩個(gè)量程為6 MPa的土壓力盒計(jì)算樁端阻力值。樁端阻力與樁長(zhǎng)和嵌巖比（中風(fēng)化）的關(guān)系見(jiàn)圖9、圖10，樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值與推薦值對(duì)比見(jiàn)表6。

由圖9、10可知，在最大加載下，5根人工挖孔嵌巖灌注樁實(shí)測(cè)端樁阻力所分擔(dān)樁頂荷載比例（Qb/Q）在10%～20%之間，隨著樁身長(zhǎng)度增加而減弱，隨樁體嵌巖（中風(fēng)化）深度增大而降低，5根樁均表現(xiàn)出端承摩擦樁的性狀，說(shuō)明其單樁豎向承載力大部分由樁側(cè)摩阻力提供，這與已有的研究成果一致[16-17]。但如果在極限加載條件下，情形會(huì)有所變化，樁端會(huì)承受更多的上部荷載。由表6可以看出，在最大加載下，5根試樁樁端阻力實(shí)際發(fā)揮值遠(yuǎn)小于勘察推薦值，說(shuō)明試樁仍有較大承載潛力可挖。其中P5樁由于其較大的嵌巖比（4.1），端阻發(fā)揮值最小，僅為規(guī)范值的24%。

由表7可知，隨著荷載的增大，土層分擔(dān)荷載比例呈下降趨勢(shì)，但下降幅度較小，約為10%左右。相對(duì)應(yīng)，嵌巖段總阻力分擔(dān)比例呈上升趨勢(shì)，其中，嵌巖段側(cè)摩阻力與端阻阻力均隨荷載表現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)幅度分別為13%、50%；雖嵌巖段側(cè)摩阻力在端阻力中占主要比例，但增幅較小；端阻力占嵌巖段總阻力比值較小，介于19%～28%之間，但增長(zhǎng)較大，幅度約為47%。說(shuō)明嵌巖段中側(cè)摩阻力提供主要阻力，但端阻占比增長(zhǎng)較快。

在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值荷載（5 400 kN）下，端阻分擔(dān)比例不足10%，且樁頂平均位移約為2.1 mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范最大位移值（40 mm）以及0.05 D，說(shuō)明在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值荷載下，5根試樁基本無(wú)變形，有很大的承載潛力。

4 討論

對(duì)于人工挖孔嵌巖灌注樁，過(guò)大的嵌巖深度與樁身直徑均會(huì)造成施工難度的增大以及施工成本的增加，因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合勘察報(bào)告與靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)樁身尺寸進(jìn)行優(yōu)化，以便達(dá)到最大性價(jià)比。

通過(guò)上述分析可知，5根試樁仍有很大的承載潛力，試樁設(shè)計(jì)參數(shù)過(guò)于保守。分析原因，一方面，勘察報(bào)告中土層極限側(cè)摩阻力值取值過(guò)低，以干作業(yè)鉆孔樁作為取值依據(jù)，忽略人工挖孔樁中的端承護(hù)壁作用；另一方面，施工過(guò)程中，由于施工技術(shù)的局限性，樁身直徑、嵌巖深度、樁身質(zhì)量等因素?zé)o法完全控制。

龔成中等[18]、張建新等[19]討論樁身尺寸對(duì)側(cè)摩阻力發(fā)揮的影響得出以下結(jié)論：1）對(duì)于大直徑樁（D≥800）隨著樁直徑的增大，樁側(cè)摩阻力值減??；2）隨著嵌巖深度的增大，樁側(cè)摩阻力值減小。據(jù)此減小樁身尺寸不會(huì)對(duì)側(cè)摩阻力產(chǎn)生消極影響。endprint

考慮施工難易程度以及行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)樁身直徑分別取800、600 mm進(jìn)行樁豎向極限承載力驗(yàn)算。其中，樁各層側(cè)摩阻力取靜載試驗(yàn)實(shí)測(cè)側(cè)摩阻力值。不同直徑下的樁豎向承載力極限值見(jiàn)表8。

由表8可以看出，當(dāng)樁直徑為800 mm時(shí)，5根試樁的極限承載值均滿足設(shè)計(jì)要求，極限承載力增強(qiáng)系數(shù)在1.59～1.9之間，有一定的安全儲(chǔ)備。而當(dāng)直徑為600 mm時(shí)，其極限承載力增強(qiáng)系數(shù)在0.93～1.28之間，P2、P5試樁承載力略低，不能完全滿足設(shè)計(jì)承載力要求。故綜合考慮取800 mm作為工程樁直徑。

直徑800 mm的人工挖孔試樁中，每根樁的混凝土方量為31 m3，約73.5 t。與直徑1 000 mm的等長(zhǎng)度挖孔樁相比，采用直徑800 mm的挖孔樁，可節(jié)省21%混凝土量及18%的人工挖土方量。

按青島當(dāng)?shù)夭牧蠁蝺r(jià)以及勞動(dòng)力成本價(jià)格估算，C30混凝土單價(jià)取300元/m3，人工挖土方量單價(jià)取260元/m3。本工程共計(jì)約1 000根人工挖孔灌注樁，若均采用直徑800 mm挖孔樁代替直徑1 000 mm樁，將節(jié)省450萬(wàn)元成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著?；炷良巴谕练搅抗?jié)省量及成本節(jié)省量如表9、表10所示。

5 結(jié)論

1）試樁荷載沉降（Q-s）曲線為緩變形，樁頂沉降量均小于11 mm，樁頂卸載回彈率較大，幅度為51%～75%。即使在相同的施工條件以及相同的樁身參數(shù)下，成樁質(zhì)量也有一定的差別。

2）5根試樁均滿足設(shè)計(jì)要求，且有較大的承載潛力，說(shuō)明人工挖孔成樁工藝可行。實(shí)測(cè)側(cè)摩阻力值均大于勘察報(bào)告推薦值，在中等風(fēng)化段，實(shí)測(cè)樁身側(cè)摩阻力值為447 kN，為勘察推薦值的2.5倍。

3）在最大加載條件下，5根樁樁端阻力承擔(dān)上部荷載比值均在10%～20%之間，表現(xiàn)出端承摩擦樁的特性。樁身軸力自上而下逐步發(fā)揮，側(cè)摩阻力在嵌巖段中部達(dá)最大值，端阻分擔(dān)荷載隨樁長(zhǎng)增大而減弱，隨嵌巖深度增大而減小。

4）隨荷載增大，土層側(cè)摩阻力分擔(dān)上部荷載比例由61%下降至55%，嵌巖段總阻力呈上升趨勢(shì)。其中嵌巖段總阻力主要由其側(cè)摩阻力承擔(dān)，但端阻占比隨荷載增加上升速率較快，約為47%。

5）根據(jù)勘察報(bào)告與靜載荷試驗(yàn)值對(duì)樁身尺寸進(jìn)行優(yōu)化：本工程可用800工程樁代替1 000人工挖孔樁，據(jù)此可節(jié)約21%混凝土方量，18%人工挖土方量，節(jié)省工程總造價(jià)450萬(wàn)元。

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（編輯 胡英奎）endprint