樁身完整性和承載力的關(guān)系

1  三個相互獨立的基本概念

 1.1樁身完整性

樁身完整性是反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合定性指標(biāo)[1]。其類別按缺陷對樁身結(jié)構(gòu)承載力的影響程度進(jìn)行劃分，如下表。

1.2樁身結(jié)構(gòu)承載力

樁身結(jié)構(gòu)承載力就是樁身承載力，是樁本身作為一結(jié)構(gòu)構(gòu)件所表現(xiàn)出的承受荷載的能力。設(shè)計時是按樁身材料強(qiáng)度、成樁工藝、吊運與沉樁、約束條件、環(huán)境類別等因素進(jìn)行驗算的[2]。實際與樁身截面尺寸、配筋截面尺寸都有很大的關(guān)系。

1.3單樁承載力

我們檢測時所說的單樁承載力是指樁在荷載作用下到達(dá)相關(guān)規(guī)范規(guī)定的某種狀態(tài)時所對應(yīng)的荷載，有抗壓、抗拔及水平承載力的區(qū)別，有極限值和特征值之分。其取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力[3]。

2兩個不同的評價項目

在樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收項目中，樁身完整性和承載力都是主控項目，而在有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)體復(fù)合地基中承載力是主控項目，樁身完整性是一般項目[3] 。此外的評價項目包括樁身材料強(qiáng)度、樁長、樁徑、樁頂標(biāo)高、樁λ偏差等等。

3 樁身完整性和承載力關(guān)系圖

從以上基本概念和影響因素出發(fā)，繪制樁身完整性和承載力關(guān)系如下圖。

4 一個形象的比喻

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

試想，某豪華五星級酒店接待大廳當(dāng)中的一根柱子，如果柱身存在截面尺寸（如：直徑小了等）、材料密實性（如：有空洞、離析等）或材料連續(xù)性（如：斷裂、短了兩寸等）問題，即完整性有問題的話，其結(jié)構(gòu)承載力必定是會受到影響的。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

如果把這根柱子插到土層當(dāng)中時，它就變成了一根地地道道的樁。因為有了土層的支承，情況立馬就復(fù)雜多變了。當(dāng)這根樁本身完整性上還存在上述問題時，即完整性影響了其結(jié)構(gòu)承載力，可能會影響其豎向抗壓、抗拔及水平承載力其中之一，也可能都不影響。

5 結(jié)語

通過以上對相關(guān)概念及相互關(guān)系的梳理，可以得出以下結(jié)論：

（1）樁身完整性、樁身（結(jié)構(gòu)）承載力和單樁承載力（抗壓、抗拔及水平承載力）是相互獨立的概念、不同的評價項目，但同時三者之間又有著復(fù)雜的關(guān)系，并非一一對應(yīng)。

（2）樁身完整性狀況直接影響（并非Ψ一）的是樁身（結(jié)構(gòu)）承載力，是否進(jìn)一步影響單樁承載力（抗壓、抗拔及水平承載力）也并不Ψ一確定。因此，出現(xiàn)Ⅰ類或Ⅱ類樁不影響樁身（結(jié)構(gòu)）承載力的正常發(fā)揮，但有可能樁的豎向抗壓、抗拔及水平承載力卻不滿足設(shè)計要求；Ⅲ類或Ⅳ類樁影響了樁身（結(jié)構(gòu)）承載力的正常發(fā)揮，但有可能樁的豎向抗壓、抗拔及水平承載力卻滿足設(shè)計要求。此屬于正�，F(xiàn)象，同時也是被工程實例所證明的。

（3）因果并不Ψ一，反之更難以明確。因此，當(dāng)出現(xiàn)樁的豎向抗壓、抗拔及水平承載力滿足設(shè)計要求時，可能是樁身（結(jié)構(gòu)）承載力和土對樁的支承力兩因素中的一種或共同所起到的作用，并不能Ψ一確定由樁身（結(jié)構(gòu)）承載力決定，進(jìn)而對樁身完整性進(jìn)行評價，認(rèn)為非Ⅰ類或Ⅱ類樁莫屬。反之，當(dāng)出現(xiàn)樁的豎向抗壓、抗拔及水平承載力不滿足設(shè)計要求時，也不能Ψ一確定由樁身（結(jié)構(gòu)）承載力引起，進(jìn)而確定樁身完整性類別為Ⅲ類或Ⅳ類。換句話說應(yīng)用僅具備承載力檢測功能的方法，如靜載試驗的檢測結(jié)果來評價樁身完整性類別并不具有理論依據(jù)。因此，對樁身完整性類別為Ⅳ類的樁進(jìn)行靜載試驗的意義僅在于看看這種樁還能提供多大的承載力，并無其他。類型的例子是，施工樁長不足，但進(jìn)入了持力層，單樁豎向抗壓承載力可能滿足設(shè)計要求，但從樁身材料連續(xù)性的角度仍應(yīng)判定為Ⅳ類樁。

（4）樁身完整性是一個定性指標(biāo)，不能對樁身材料強(qiáng)度（除鉆芯法外）和缺陷性質(zhì)及程度給出定量數(shù)值，其對樁身（結(jié)構(gòu)）承載力的影響程度是感觀的、經(jīng)驗的，也û有具體的量化數(shù)值。

（5）樁身完整性三要素以不同的途徑通過影響樁身（結(jié)構(gòu)）承載力，進(jìn)而影響單樁承載力（抗壓、抗拔及水平承載力）。因此，靜載試驗前后對試樁進(jìn)行樁身完整性檢測的目的就是估計樁身完整性狀況對后兩個承載力的影響程度。

（6）當(dāng)然，把靜載試驗結(jié)果作為考量因素之一對不能明確類別的樁、Ⅲ類樁以及對缺陷性質(zhì)的進(jìn)一步分析還是具有應(yīng)用實際的借鑒意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范JGJ106－2014.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014
[2] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94－2008.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008
[3] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50021－2001.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001