探讨怎样解决桩基的沉降问题 李龙 （江苏连云港苏浙建设工程有限公司 江苏中图分类号：ＴＵ 连云港２２２０００） 文献标识码：Ａ 文章编号：１Ｏ０８—９２５×（２０１２）Ｏ３—００８９一Ｏ２ 摘要 随着社会的蓬勃发展誊日新月异的一建筑 －树立在我们面莆 但是随之而来的 问题也不断发生，笔者经过多年的工作经验就 一些觇降问题论述≮并提供解决方法。可供参考。一童 曩誊 誊 囊 篓囊 ≮＿善 曩 曩 叠舅＿ 鼍≯蠢 ．囊 。麓。曩一 ｊ关键词 桩基 一分析问题ｉ董解决问题 掌 舞 黑囊誊 ｉ誊ｊ曩 誊蔓 １ 概述 薯 ｉ 薯 借助于轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移．又应用荷载作用于 ｎｄｌｉｎ位移解求得桩周土体的位 在建筑结构的设计和施工过程中．人们普遍认为最难驾驭 半无限体内某一点所产生的Ｍｉ的并不是上部结构．而是该工程的地基和基础工程的问题．建筑 移 由于弹性理论假定桩土界面普遍满足弹性即界面不发生滑 物的上部结构尽管千变万最化．复杂万分．但是在电子计算机得 移这一条件．沿界面诸相邻点的桩位移应与土位移相等，由此即 普遍应用．今天．它们基本上都是在设计和施工中可以被预知和 可求得桩身摩阻力和桩端阻力的分布．并进而求得桩的位移分 掌握。 布。 而对于建筑群所在场地的地下土层分布则不然．一般地说， 人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知其少数信 息，也只能在施工后．槽底的钎探结果了解其表层信息。至于更 的沉降后总和求得总的沉降量。这种浅基础的最终沉降量的常 ２．４单向压缩分层总和法 单向压缩分层总和法就是根据各土层的参数分别计算各层 深层更全面的情况却不能全面的掌握．往往凭经验加以处理．这 用计算方法在桩基设计中，主要用于大直径的的单桩（墩），考虑 就产生误差，甚至错误造成对建筑物建成后的损坏，而且．地基 到其桩侧阻力的荷载分担比相对较小．桩端底面积大且其荷载 基础都是地下隐蔽工程，建筑工程竣工后．难以检查，使用期问 分担比也较大．因此可仿照扩展基础采用单向压缩分层总和法计 出现事故的苗头也不易察觉．一旦发生事故难以补救．甚至造成 算沉降。当用以计算深基沉降的其它条件相同时．用明氏应力分 灾难性的后果 布求得的最终沉降与实侧推算结果较为接近：而用布氏公式算得 地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安 的值要比实测值大１／２至１／３．并且给出的实用应办计算公式及 装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起 附加应力系数表格 用分层总和法分析单桩沉降时．要考虑压缩 突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故．从安全 层的计算深度．或按照一些实用的经验公式确定 上讲，突发事故是危险的。所以，研究并探讨地基基础工程事故 ３、群桩的沉降分析计算 发生的原因，更具有普遍性。地方性和经验性．对它的分析后得 ３．１弹性理论法 到的经验教训．更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财 弹性理论法群桩沉降分析的塞本假定与单桩相同．其主要依 富。并对地基基础工程事故采取有效的防止措施．是一个值得重 据是Ｍｉｎｄｌｉｎ解的位移与应力解．以此为基础形成位移法和应力 视的课题。 法，此外还发展了一种简化弹性理论位移法，以位移解为基本解， ２、单桩的沉降分析计算 但采用应力法中关子桩侧摩阻力为线性的假定．在位移基本解 ２．１荷载传递分析法 的积分中舍去高阶无穷小量。以Ｐｏｕｌｏｓ，Ｂｕｔｅｒｆｉｅｌｄ．Ｄａｖｉ８。Ｇｅｄｄｅｓ等 荷载传递分析法是单桩荷载一变形分析最常用的一种方 的群桩沉降弹性分析理论为基础的计算体系中．叠加法是比较成 法。这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的 熟和应用较广的一种简化方法．详细阐述了其原理和计算过程． 反应。其基本的概念是：将桩离散为一系列等长的桩段ｆ弹性单 该法在忽略桩对土位移的加强效应简单的假定基础上．把单桩 元），每一桩段与土之间的联系用非线性弹簧来模拟．桩端处土 的分析扩展到桩群 体也用非线性弹簧与桩端联系 ３Ｉ２实体深基础（等代墩基）法 在运用荷载传递曲线中，该法假定任意点的桩位移仅与那 实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算群桩沉 点的摩阻力有关，而与桩其它位置的摩阻力无关．故没有考虑 降的方法该计算模式是将承台下的群桩及桩间土看作一个等效 土体的连续性，所以对分析桩群的荷载沉降关系是不合适的 墩基的一个实体深基础，在此等代墩基范围内，桩间土不产生压 为了获得现场的荷载传递曲线．需要安装许多的仪器进行 缩如同实体墩基一样工作．然后按照扩展基础的沉降计算方法 桩的荷载试验，且试验成果推广到另外场地并不一定是完全成 来计算群桩的沉降 功的。 由于计算时考虑的前提条件不同．研究者提出和使用着计算 ２．２剪切变形传递法 的不同模式．其主要差别在于选用的假想实体基础底面的位置不 Ｃｏｏｋｅ（１９７４）提出了摩擦桩荷载传递的物理模型．该模型为 同．以及对地基土中附加应力的考虑和计算不同根据桩距地基土 了简化计算，作了一系列假定并认为：当荷载水平ｐ／ｐｕ较小时． 的性质不同。桩间土实际上是会产生不同程度的压缩变形．另一 桩在轴向荷载尸作用下沉降较小，桩土之间不产生相对位移．亦 方面假想的实体基础外围存在着侧面剪应力的扩散作用为了消 即桩沉降时周围土体亦随之产生剪切变形．剪应力从桩侧表面 除这些差别对群桩沉降计算的影响人们采取了一些措施．集中表 沿径向向四周扩散到周围土体中：摩擦桩一般在工作荷载作用 现在所采用的模式上。这些措施是： 时，桩端承担的荷载比例较小，沉降主要是由桩侧传递的荷载所 １）变动假想实体基础底面的位置．以考虑桩间土存在压缩变 引起。 形的可能，这是Ｐｅｃｋ和Ｔｅｒｚａｇｈｉ等人建议的模式Ｐｅｃｋ等建议将 ２－３弹性理论法 假想实体基础底面置于桩端平面以上高度处．取为桩长的１／３处 弹性理论法是对桩土系统用弹性理论方法来研究单桩在竖 （桩位于均匀并土中时）或进入持力层深度的１／３（桩穿过软弱土层 向荷载作用下桩土之间的作用力与位移之间的关系．进而得到 并进入坚硬土层时］这种建议涉及的影响因素过于单一．因为假想 桩对土，土对桩，桩对桩以及土对土的共同作用模式 以弹性理 基底位置上升的因素很多，采用此法不能全面反映这些情况 论法为根据发展出一些计算单桩沉降的方法．这些解法虽略有 ２）从群桩桩顶外围按一定斜率（例如角或１：４斜率）向下扩 不同，但一般都基于桩的位移与临近土位移的协调条件．为此． 散增大假想实体基础底面积，以考虑桩群外围（下转第８７页） 一８９ — 探讨工程水利向资源水利的转变 王新霞 （内蒙古北辰劳务有限公司 内蒙古乌海０１６０００） 中图分类号：ＴＶ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—９２５Ｘ（２０１２）０３—００８７—０１ 摘要 论述了工程水利向资源 水利转变是社会发展的必然规律。 ｉ ｊ ｊ ｉｊ ｉ；ｉ 譬 ｉ ｉ 关键词薯工程水利 资源水利尊转变 ｉ ｊ ｊ－蔓 嚣 奠 誊 － －毫 誊 －ｉ－ 供给大于需求量很多，造成水资源的严重浪 由工程水利转向资源水利是演化经济体制改革，促进经济 生活和生产的需要：增长方式转变的需要 随着经济的快速发展，我国的水资源及水 费：二是人们要除水害就要兴建水利，只要修建水利工程，即可 环境的开发利用已日益社会化，城乡间、部门间、地区间相互冲 达到目的。三是水利科研、教育和政府行政管理：都完全是为如 突的竞争性和利用日益加剧．传统计划经济的水资源管理体制 何修好工程、管好工程而服务的 而资源水利阶段的特点也很明 及其以工程措施为主导的水利战略的局限性已日益显露。 显：一是水资源供不应求，不能无限制取用，要有计划的合理使 实施资源水利是各级水利部ｆ－】转变职能的需要，在传统工 用：二是必须站在国民经济与社会发展的高度来研究水资源的开 程水利的内涵里．水的问题只是技术可行性和投资可行性（效益 发、利用与保护等项工作，确保社会经济的发展需要；三是政府部 和费用）的问题．并且随着工程技术能力的提高，国家的投入问 门、水利科研与教育单位，不仅要重视水利工程的兴修与管理，更 题更是成为解决水问题的关键 而政企不分体制所形成的自己 要加强对水资源的开发利用与保护等方面的研究、教育和发展． 评价工程并由自己负责建设的利益驱动机制．更加剧了各级水 并将资源水利与工程水利紧密结合起来．使水利事业的发展科 利部门“重工程建设．轻资源管理”的倾向。争取国家投资，加快 学持久。 ２、当前的水利工作要注意以下四点 水工程建设成为各级水利部门的主要目标。忽略了面向社会履 行资源管理职能 （１）水利要与国民经济和社会的发展紧密联系起来。 水是人类生存和社会发展不可缺少的物质条件．没有水就 （２）解决我们面临的洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大问 没有人类社会 当人类进入２０世纪以来．工程水利的情况发生 题．要注意综合治理、统一管理，实现水利的可持续发展。 了巨大的变化．人口的急剧增长．经济的发展和城市化的高速发 （３）水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护六个方面． 展等因素对水资源带来了巨大的变化和压力：一是生产、生活用 当前要特别重视水资源的优化配置和节约、保护问题。 （４）水利一定要认真研究经济问题，以适应社会主义市场经 水量急剧增加，人们对水质要求的提高：二是城市集中供水量骤 增．迅速超过地域供水能力的限度，城市缺水严重；三是生活废 济体制的需要 水、工业污水迅速增长，特别是城市附近水域污染严重，使能够 水利工作思路的这种战略性调整．形象直观的提法．就是实 有效利用的水资源量在不断减少．生态环境也进一步遭到恶化。 现由工程水利向资源水利的转变：理论科学的提法．就是实现由 但是每一区域水资源总量是有限的．水资源短缺问题愈来愈突 传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。 出 在这种情况下，光靠修建水利工程已经不能解决问题，修好 ２１世纪，科学治理我国洪涝灾害、干旱缺水、水坏境恶化三 的水库可能无水来；打了井、开了渠，有可能提引不到水。这时， 大水资源问题．实现水资源可持续利用．是水利建设的历史性任 人们开始转向水资源．开始重视和研究水资源问题：认识到必须 务 资源水利的理论内涵就是水资源可持续利用 水资源可持续 从资源的开发、调配等方面来满足人类社会发展进步对水资源 利用当前要特别重视水资源的优化配置和节约、保护问题 要重 水土整治、流 的需求．所以．资源水利逐渐产生和发展起来。资源水利将逐渐 点抓好七个工作领域：防洪、节约用水、防治水污染、取代工程水利。并逐渐在水利事业中占据主导地位，这是社会发 域水资源统一管理、城市化进程、跨流域调水。 所以．工程水利向资源水利转变是事物发展的必然规律．实 展的规律。 是一个生产力发展的过程．是 由工程水利向资源水利的转变是不是说不再加强水工程科 现由工程水利到资源水利的转变．学技术的研究和教育了．将不再需要大规模兴修水利工程，将不 自然和社会发展规律的结果．是水利事业由一个阶段发展到一 再需要注重水利工程的管理．而只去抓水资源，事实不是这样 个更高、更全面的阶段。因此，工程水利向资源水利转变是水利 的 水旱灾害将始终存在。人们要控制水就要开发水利．就需要 事业发展的必由之路 通过水利工程这一手段来实现水利的开发和综合利用。自建国 以来．我国工程水利建设取得了许多令世界瞩目的成就，但是， 参考文献： 冯尚友．水资源持续利用与管理导论［Ｍ】．北京：科学出版社， 随着社会主义现代化事业的高速发展．我国各项水利工程除害 ［１］兴利的能力还不强．标准也不高。水利工程建设还必须继续加大 ２００２ 任树梅，杨培岭．水资源保护【Ｍ］．北京：中国水利水电出版社， 投入．快速发展。因此．怎样利用科学技术的新成果，不断改善、 ［２］提高对水利工程的建设和管理水平．是我们始终要走的路。 ２００３ １ 工程水利与资源水利的特点 『３］阮本清，沈大军．面向可持续发展的水价理论与实践［Ｍ］．北京： ２００３ 工程水利向资源水利转变是事物发展的必然规律。工程水 科学出版社，利阶段有三个突出特点：一是水资源的量与质能充分满足人们 ｎｄｌｉｎ （上接第８９页）总剪应力对沉降分析的影响，这是Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ等 桩基技术规范推荐采甩此法系将均质土中群桩沉降的Ｍｉ解与均布荷载下矩形基础的Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ解之比值用以修正等代 人的模式。 然后按一般分层总和法计算群桩的沉降。 ３）为了改善地基土附加应力估计的精度．近年来国内外根 墩基的基底附加应力，据半无限弹性体内集中力的Ｍｉｎｄｌｉｎ公式发展了一些估计桩基 ４、结论 对目前国内外桩基础的沉降计算理论进行了分析．包括单 荷载作用下地基土附加应力的方法．还有一种将Ｍｉｎｄｌｉｎ解与 Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓ口解对比来估计等代墩基的等效基底附加应力。 桩和群桩的沉降分析，并对它们的优缺点和适用范围进行了论 述．但应该注意，在实际中，要采用何种理论要看实际的情况而 ３‘３等效作用分层总和法 等效作用法最早由黄强，刘金砺．（１９４０）提出，随后被健既 定 ８７