趙榮亮　于　航　李文強(qiáng)

(天津市勘察院，天津　300191)

0　引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，提高國土資源利用率是政府的號(hào)召，建筑的高層化現(xiàn)象是建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨勢，這對(duì)樁基豎向承載力提出了更高的要求。我們必須對(duì)樁基豎向承載力進(jìn)行合理的估算，才能促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的長期發(fā)展。這不僅對(duì)其準(zhǔn)確性提出要求，同時(shí)對(duì)合理性進(jìn)行分析，由于樁基多呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀的密切聯(lián)系，因此在估算中應(yīng)該全面考慮。

1　樁基豎向承載力的含義

1.1　樁基豎向承載力的定義

樁基豎向承載力是指樁基在一定壓力下的承受能力，由于受樁基的長度、直徑和性質(zhì)等多方面因素影響，良好的樁基豎向承載力也應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中選擇合理的樁基，統(tǒng)籌考慮多方面的因素。樁基豎向承載力也不是一成不變的，在樁基的壓力和時(shí)間的影響下，樁基會(huì)發(fā)生一定的變化，我們在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該進(jìn)行實(shí)地勘察，統(tǒng)籌考慮。

樁基豎向承載力的應(yīng)用范圍非常廣，不僅涉及樓房建筑以滿足人們的居住和辦公需要，同時(shí)也包含橋梁、公路等的修建以方便人們的出行。因此，樁基豎向承載力的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)其估算也提出來新要求。通過估算能夠得出比較合理的數(shù)據(jù)，提供可信度比較強(qiáng)的建議值，促進(jìn)樁基豎向承載力的研究及為建筑設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。

1.2　樁基豎向承載力的影響因素

由于樁基是建造中的重要因素，樁基的承載力也具有重要的作用。樁基的承載力必須進(jìn)行全面考慮，既要考慮承載力，也要盡可能的節(jié)約成本。樁基的承載力應(yīng)該進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，其與樁基的材料、長度和性質(zhì)密切相關(guān)，在建設(shè)的過程中應(yīng)該綜合考慮。由于影響樁基豎向承載力的因素較多，因此我們應(yīng)該堅(jiān)持從多方面進(jìn)行考慮。樁基過短將會(huì)導(dǎo)致地基的建造缺乏有效保障，在遇到洪水等自然災(zāi)害時(shí)的抵抗力較差；樁基的直徑過短會(huì)造成基礎(chǔ)不夠鞏固，而樁基過長將會(huì)造成成本較高，超出預(yù)算。

2　樁基豎向承載力的估算

我國相關(guān)部門針對(duì)樁基豎向承載力研究，通過頒布《建筑低級(jí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等文件制定統(tǒng)一的單位，同時(shí)對(duì)于不同的部門也頒布了具體的規(guī)范，例如《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》《港口工程樁基規(guī)范》等，這為我們進(jìn)行研究統(tǒng)一了單位，便于部門間的交流及研究成果共享。統(tǒng)一的單位是進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，樁基豎向承載力的估算如下。

2.1　樁基豎向承載力估算方法研究

2.1.1試驗(yàn)研究

樁基豎向承載力估算進(jìn)行前，我們必須先進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合具體的工程實(shí)例才能最終得到符合實(shí)際情況的研究結(jié)果，樁基豎向承載力估算也只有考慮實(shí)際情況，而不僅僅局限在統(tǒng)一的理論分析。通過大量的試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的理論。

樁基豎向承載力估算中，在進(jìn)行大量的工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，我們必須進(jìn)行公式總結(jié)，只有這樣，才能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。但是對(duì)于數(shù)據(jù)的使用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的參考價(jià)值，而不是體現(xiàn)在對(duì)于數(shù)據(jù)的絕對(duì)引用。數(shù)據(jù)分析中我們也應(yīng)該了解數(shù)據(jù)只是估算出來的，其準(zhǔn)確度需要我們加以考量。

2.2　承載力的計(jì)算公式

樁基承載力是指在一定條件下樁基能夠承載的力度，其最大承載力即是樁基的承載極限。樁基的承載力在影響因素相適應(yīng)的條件下具有相對(duì)穩(wěn)定性，因此承載力公式也具有相對(duì)適應(yīng)性。承載力的分類也不全相同，受阻力因素影響，將其分為端阻力和側(cè)阻力，端阻力和側(cè)阻力會(huì)隨著樁基的入土深度而發(fā)生變化，其主要表現(xiàn)就是受深度影響突出，然后依據(jù)一定的理論研究，通過對(duì)處于較深的樁基來計(jì)算樁端所受到的阻力和樁基周圍的樁基環(huán)境進(jìn)行研究得到樁基所受到的摩擦力，最后將兩個(gè)數(shù)值相加，得到的就是承載力。

2.3　樁基豎向承載力的經(jīng)驗(yàn)公式

通過對(duì)樁基豎向承載力的計(jì)算，所得到的結(jié)果與其研究數(shù)據(jù)基本相符。其經(jīng)驗(yàn)公式如下：

S=2WL/AE+d/120+4。

式中：S——樁頂總沉降量，mm;

W——樁的設(shè)計(jì)荷載，kN;

L——樁身長度，mm;

A——樁身截面積，mm;

總體而言，在高中物理解題思維訓(xùn)練中，教師要善于引導(dǎo)通過解題來鍛煉多種思維技能，多歸納、多總結(jié)，針對(duì)不同題型來尋找更合適的解題思維，強(qiáng)化解題能力.另外，物理題在解題方法上，我們同學(xué)們要在平時(shí)加以訓(xùn)練，突出解題思維的啟發(fā)，掌握更多解題技巧.

d——樁徑，mm;

E——彈性模量。

樁基豎向承載力的經(jīng)驗(yàn)公式為我們進(jìn)行樁基豎向承載力估算提供了理論依據(jù)，我們可以通過此進(jìn)行估算，同時(shí)進(jìn)行估算時(shí)也應(yīng)該注意其不同地區(qū)的不同特征，得到符合該地區(qū)實(shí)際情況的數(shù)值。但是其也不是完全適用的，因此需要進(jìn)一步的發(fā)展與完善。

2.4　考慮時(shí)效作用對(duì)樁基承載力的影響

通過分析樁基的影響因素，我們在進(jìn)行分析時(shí)必須考慮樁基受時(shí)間因素的影響以及根據(jù)時(shí)間發(fā)展，科技的進(jìn)步和科研成果的進(jìn)一步研究，我們必須對(duì)其進(jìn)行綜合分析。

樁基的建造也不是短時(shí)間完成的，樁基隨著時(shí)間的流逝也會(huì)發(fā)生一定的變化，在進(jìn)行樁基豎向承載力估算時(shí)應(yīng)該將其納入考慮范圍。樁基受時(shí)空影響主要涉及樁基建造過程中發(fā)生的變化以及樁基在長時(shí)間的影響下和重力的作用下發(fā)生的下沉影響。然而，由于目前的樁基在時(shí)空影響方面具有較高的難度，因此研究成果有限。但是考慮到其研究的必要性，因此其研究具有光明的前景。

2.5　Excel在樁基豎向承載力估算中的應(yīng)用

Excel是常用的表格工具，具有強(qiáng)大的計(jì)算功能和文本處理功能，由于樁基豎向承載力估算中涉及大量的數(shù)字計(jì)算，在研究的過程中使用Excel可以節(jié)省大量的人力和物力，提高計(jì)算效率。因此將Excel用于樁基豎向承載力估算中是一種有效途徑。

Excel中的函數(shù)公式和宏的使用帶來了很多的便利，函數(shù)中的相對(duì)引用和絕對(duì)引用也對(duì)樁基的豎向承載力估算帶來諸多方便，不僅如此，在承載力公式的引用下，形成一個(gè)計(jì)算的模板，變化數(shù)字即可以得到其他的估算結(jié)果。Excel中不僅涉及函數(shù)公式的使用，同時(shí)也在估算的檢測和評(píng)估中具有重要作用，因此應(yīng)該得到充分應(yīng)用。

3　樁基豎向承載力估算的應(yīng)用

樁基豎向承載力估算的目的是進(jìn)行合理的樁基建設(shè)，而其估算的結(jié)果則能夠反映其研究成效及其設(shè)計(jì)的不足之處，具體分析如下。

3.1　通過估算分析樁基的合理性

樁基的豎向承載力的估算中所得到的數(shù)據(jù)為我們提供了統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)，也為我們進(jìn)行樁基的選擇、樁基的長度、直徑以及樁基的性質(zhì)提供了選擇依據(jù)。在進(jìn)行估算的過程中，我們也應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的發(fā)展情況進(jìn)行不同分析，由于地質(zhì)條件的差異，樁基應(yīng)該結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況。

樁基豎向承載力估算中，我們對(duì)于不同的應(yīng)用也應(yīng)該考慮其發(fā)展實(shí)情。例如，高層建筑的樁基對(duì)承載力的要求比較高，因?yàn)橐笃渚哂蟹€(wěn)固的根基以及對(duì)于受時(shí)間影響而發(fā)生的下沉現(xiàn)象必須加以控制。而在地鐵的修建過程中，不僅對(duì)其提出了良好的樁基要求，同時(shí)也要求具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樁基系統(tǒng)。地鐵的路線比較長，耗費(fèi)比較多，對(duì)于其技術(shù)要求也比較高。

3.2　通過估算分析樁基的局限性

在樁基的建立過程中首要考慮的是其安全因素，由于樁基要將其具體的地質(zhì)條件和實(shí)際情況納入考慮范圍。穩(wěn)定的地質(zhì)條件則可以對(duì)樁基提供一個(gè)較為安全的基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)于樁基建造過程中的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。樁基需要安全保障才能解除在建造過程中的安全隱患。

在樁基的計(jì)算過程中我們必須考慮其實(shí)際情況，對(duì)于不同地區(qū)不同的建筑都要因時(shí)而異。對(duì)于周圍環(huán)境的考慮必須進(jìn)行全面的考察，只有這樣，估算的結(jié)果才能與實(shí)際情況相符合。

4　結(jié)語

通過分析論述樁基豎向承載力及提出其估算并對(duì)估算中的合理性和局限性進(jìn)行分析，較為全面的論述了樁基豎向承載力。對(duì)其在高層建筑、地鐵和橋梁等的建筑中提供了基本的估算方法。同時(shí)，我們必須將安全因素和實(shí)際情況納入考慮范圍，這樣才能提供更為準(zhǔn)確的估算結(jié)果。

參考文獻(xiàn):

[1]史佩棟，顧曉魯.樁基工程手冊(樁和樁基礎(chǔ)手冊)[M].北京:人民交通出版社，2008.

[2]李大紀(jì)，文慶軍.基于Midas/GTS數(shù)值模擬分析的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)[J].西部交通科技，2016(7):1-5,33.

[3]尤蘇南.Excel在樁基水平承載力估算中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012,12(7):1674-1678.

[4]尤蘇南.鉆孔灌注樁施工參數(shù)查詢系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2012,31(14):80-82.