[分享]人工挖孔桩侧阻为何计算到护壁外侧?

发表于2018-08-16     1140人浏览     0人跟帖     总热度:12  

声明:本文纯属作者个人技术观点,与其他单位无关。
作者简介:邱明兵
《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008编委
《建筑桩基技术规范应用手册》2010年,第三作者
《建筑地基沉降控制与工程实例》2011年
《建筑结构震害机理与概念设计 》2011年
国家一级注册结构工程师(2003年)
注册土木工程师(岩土)(2005年)
高级工程师
中国土木工程学会土力学及岩土工程分会桩基础学术委员会委员
中国工程建设标准化协会地基基础专业委员会委员

N大名著之——建筑地基基础设计方法及实例分析(第二版)P322写到:
9.对重要的人工挖孔灌注桩基工程,可不考虑护壁对桩身周长的影响(见公式(7.2.14));对一般工程可适当考虑护壁的作用,当护壁壁厚过大时,计算的护壁厚度宜取100mm。
原文P305
人工挖孔桩侧阻为何计算到护壁外侧?_1
【注意】
(1)人工挖孔桩,当桩周护壁为振捣密室的混凝土时,桩身周长(用于计算桩周侧阻力时)可按护壁外直径计算,桩身截面(用于计算桩的端阻力及桩身强度时)仍按护壁内径计算。
(2)护壁的施工条件直接影响护壁混凝土的质量,由于护壁直接与桩周土体接触,混凝土施工质量难以保证,同时在每节护壁交接处,混凝土一般很难浇捣密室而常有缝隙,即便采用与桩身相同的混凝土强度等级,在实际工程中护壁的混凝土施工质量也很难保证。因此过多考虑护壁混凝土的作用,将给结构设计留有安全隐患;

先看看规范怎么说的。

建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 > 5 桩基计算 > 5.3 单桩竖向极限承载力
5.3.6 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系,确定大直径桩单桩极限承载力标准值时,可按下式计算:(略)
u——桩身周长,当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密实的混凝土时,桩身周长可按护壁外直径计算。

为了强调护壁重要性,专门在施工部分详细规定。

建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 > 6 灌注桩施工 > 6.6 干作业成孔灌注桩
6.6.6 人工挖孔桩混凝土护壁的厚度不应小于100mm,混凝土强度等级不应低于桩身混凝土强度等级,并应振捣密实;护壁应配置直径不小于8mm的构造钢筋,竖向筋应上下搭接或拉接。
为什么一定要把侧阻计算到护壁外侧呢?
看下图。
人工挖孔桩,桩身、混凝土护壁、土层,形成两个界面。
(1)桩身与护壁界面;
(2)护壁与土层界面。
做单桩静载荷试验,极限状态时破坏面总是发生在护壁与土层界面。除非,混凝土护壁的强度跟土一个量级。

这就是从试验中认识到的机理!
这就是从试验中认识到的机理!
这就是从试验中认识到的机理!

“概念为先,机理为本”!

从反面说:如果护壁乱做,跟土体没有接触,侧摩阻力不能发挥,那么取桩身内径也不安全。
记得这个事情,当年审核规范时,关于护壁施工质量对侧阻的影响,内部有过讨论。时过境迁,不再多说。
人工挖孔桩侧阻为何计算到护壁外侧?_2
在规范层面,没有说:对重要的人工挖孔灌注桩基工程,可不考虑护壁对桩身周长的影响(见公式(7.2.14));对一般工程可适当考虑护壁的作用,当护壁壁厚过大时,计算的护壁厚度宜取100mm。
我可以把这个理解成一种担忧或者焦虑。岩土工程是隐蔽工程,不确定因素多。已经遇到的人工挖孔桩施工的问题,都要做出相应的针对措施和要求,以保障安全。不能靠这种“想当然”的方式降低所谓的“安全隐患”。尤其是这种说法:“当护壁壁厚过大时,计算的护壁厚度宜取100mm”,仅仅是因为心里对侧摩阻觉得不踏实,就取100mm?如果侧摩阻不能发挥,取这100mm就能安全了吗?
如果担心施工质量,那就要对施工质量进行监管。设计没有能力去承担施工工艺和工人无限的不确定性和复杂性。
岩土工程设计和施工结合紧密。施工有施工要解决的问题,设计有设计要解决的问题。规范设计总体上要考虑施工的时代局限性,所以有分项系数。但是不能因为心里担心施工,而在规范的系数之上再加上一堆个人主观系数,层层加码,就有问题了。
认认真真把握机理,扎扎实实干活儿,心理就不慌。
关于护壁施工的情况,多说几句。2008年前,护壁施工挺乱,据说工地上有用竹篾片儿,甚至啥也不用的。这么些年过去了,我做的人工挖孔桩工程都严格要求。从我观察的情况看,这个护壁的施工,有所提升。
社会总是会越来越好的!
结构工程师不要有过多忧虑!
人工挖孔桩侧阻为何计算到护壁外侧?-1.png


人工挖孔桩侧阻为何计算到护壁外侧?-微信图片_20180705113121.jpg
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