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作者簡介：邱明兵 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-2008編委 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范應(yīng)用手冊》2010年，第三作者 《建筑地基沉降控制與工程實(shí)例》2011年 《建筑結(jié)構(gòu)震害機(jī)理與概念設(shè)計(jì) 》2011年 國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師（2003年） 注冊土木工程師（巖土）（2005年） 高級工程師 中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會樁基礎(chǔ)學(xué)術(shù)委員會委員 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會地基基礎(chǔ)專業(yè)委員會委員 最近跟網(wǎng)友互動較多，說起規(guī)范，總有網(wǎng)友會說：規(guī)范“拍腦袋”的多，執(zhí)行很困難。 但凡遇到這種質(zhì)疑，我就會趕緊來個語音溝通。 經(jīng)過溝通，每個網(wǎng)友，都意識到規(guī)范編制組的嚴(yán)謹(jǐn)，打消了質(zhì)疑。 這里我以一個實(shí)例介紹一下規(guī)范是怎么“拍腦袋”的。關(guān)于“執(zhí)行很困難”，下回分解。 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ 94-2008 > 5 樁基計(jì)算 > 5.3 單樁豎向極限承載力 5.3.9 樁端置于完整、較完整基巖的嵌巖樁單樁豎向極限承載力，由樁周土總極限側(cè)阻力和嵌巖段總極限阻力組成。當(dāng)根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時，可按下列公式計(jì)算： 式中 Qsk、Qrk——分別為土的總極限側(cè)阻力、嵌巖段總極限阻力； qsik——樁周第i層土的極限側(cè)阻力，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時，可根據(jù)成樁工藝按本規(guī)范表5.3.5-1取值； frk——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，黏土巖取天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； ζr——嵌巖段側(cè)阻和端阻綜合系數(shù)，與嵌巖深徑比hr/d、巖石軟硬程度和成樁工藝有關(guān)，可按表5.3.9采用；表中數(shù)值適用于泥漿護(hù)壁成樁，對于干作業(yè)成樁（清底干凈）和泥漿護(hù)壁成樁后注漿，應(yīng)取表列數(shù)值的1.2倍。 注： ①極軟巖、軟巖指frk≤15MPa，較硬巖、堅(jiān)硬巖指frk>30MPa，介于二者之間可內(nèi)插取值。 ②hr為樁身嵌巖深度，當(dāng)巖面傾斜時，以坡下方嵌巖深度為準(zhǔn)；當(dāng)hr/d為非表列值時，ζr可內(nèi)差取值。
同樣是這一條，看看JGJ 94-94是怎么寫的呢？ 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ 94-94 > 5 樁基計(jì)算 > 5.2 樁基豎向承載力計(jì)算> III 樁基豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 5.2.11 嵌巖樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，由樁周土總側(cè)阻、嵌巖段總側(cè)阻和總端阻三部分組成。當(dāng)根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時，可按下式計(jì)算： 式中： ζsi——覆蓋層第i層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)；當(dāng)樁的長徑比不大（l/d<> 其余參數(shù)解釋略。 各位讀者來看這個參數(shù)：側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)。 這個參數(shù)在2008版規(guī)范中取消了。 具體的說，就是這個參數(shù)對于任何持力層，都取1.0。 再強(qiáng)調(diào)一遍。 側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)。 94版規(guī)范根據(jù)持力層情況，取0.7；0.8；1.0； 到了2008版，均統(tǒng)一為1.0。 再強(qiáng)調(diào)一遍。 側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)。 94版規(guī)范根據(jù)持力層情況，越堅(jiān)硬的持力層，側(cè)阻越需要折減； 到了2008版，均統(tǒng)一為1.0。 這是為什么呢？ 有人會說，這幾個數(shù)，0.7，0.8，差別就那么大點(diǎn)兒，統(tǒng)一為1.0，這能算個啥呢？！ 巖土工程，隨隨便便一個指標(biāo)，可能誤差就會達(dá)到50%~100%，何必糾纏這么個不丁點(diǎn)兒大的數(shù)兒呢？ 現(xiàn)在，我們就來看看這個2008版的“1.0”是怎么“拍腦袋”拍出來的。 關(guān)于側(cè)阻的發(fā)揮，建研院地基所劉金礪教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)持續(xù)研究了幾十年。 還不知道劉金礪的，請百度：劉金礪。 最早的理論研究和部分試驗(yàn)資料看起來，大家認(rèn)為側(cè)阻要充分發(fā)揮，需要與樁側(cè)土發(fā)生相對位移。這個相對位移越大，側(cè)阻發(fā)揮越大。 所以94-94規(guī)范就使用了這個機(jī)理。樁端持力層剛度越大，側(cè)阻發(fā)揮越小，這時就產(chǎn)生了一個小于1.0的折減系數(shù)。 因?yàn)樵缙诘墨@得樁基側(cè)阻試驗(yàn)，主要持力層都是土層，所以以土層為基準(zhǔn)，作為1.0；越剛的土層越小。小于1.0。
自上世紀(jì)70年，北京市樁基研究小組在天壇小區(qū)做了一些對比試驗(yàn)。 如上圖，同樣樁，用稻草、虛土、混凝土模擬持力層，那時就有些神奇的發(fā)現(xiàn)。但是數(shù)據(jù)量少，不敢確定。 這樣作為起點(diǎn)，陸陸續(xù)續(xù)的試驗(yàn)研究到2000年左右，劉金礪老先生帶的博士生席寧中，對此開始做針對性科研。 最后驗(yàn)證：樁端土剛度對側(cè)阻發(fā)揮有效果。樁端土越剛，側(cè)阻發(fā)揮越高。 （有興趣者，找找相關(guān)技術(shù)資料學(xué)習(xí)） 這就是機(jī)理的一個體現(xiàn)！
這意味著：以前的認(rèn)知要調(diào)整。 在編制2008版規(guī)范的時候，根據(jù)這個認(rèn)知，調(diào)整了這個側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)。 首先，持力層越剛，側(cè)阻發(fā)揮越大，說明，嵌巖樁的這個系數(shù)不能比土質(zhì)持力層更低，必須大于等于1.0； 如果取大于1.0的數(shù)，現(xiàn)階段數(shù)據(jù)不足。 先取1.0用著。 具體大于1.0是多少，再研究看。
從機(jī)理上看，取1.0也是安全的。 取了1.0之后，我們自己的工程先按這個去做，去測側(cè)阻。 最后落錘入規(guī)范。
回顧一下這個過程，規(guī)范是怎么“拍腦袋”的呢？ （1）十年以上如一日的試驗(yàn)，包括模型試驗(yàn)和原型試驗(yàn)； （2）扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和機(jī)理研究； （3）多個的工程實(shí)踐應(yīng)用、測試； （4）敢于突破，從不盲目自以為是； （5）長年閱讀國內(nèi)外專業(yè)期刊、年會報告等； （6）最后，要到處宣講取的程度，獲取工程界共識。 這么高的標(biāo)準(zhǔn)，我都不敢接受。 但是總有這樣的人，作為一種常態(tài)，在工作著。 你要能找到例外，我也不奇怪。這么多的編委總有人例外。但是這樣的人肯定不是主流。因?yàn)榫幬紫纫鎸I(yè)內(nèi)專家的質(zhì)疑，然后才是面對用戶的質(zhì)疑。 能經(jīng)過重重審核，必然有他的硬實(shí)力！ 從這樣一個機(jī)理上，我們能得到多少啟示呢？ 設(shè)計(jì)人員：做樁基礎(chǔ)要找好持力層；找好持力層，側(cè)阻還會高。即使計(jì)算不用，安全系數(shù)也提高了。 施工人員：干到好的持力層，心理就踏實(shí)。 設(shè)備研發(fā)：一定要整出動力強(qiáng)勁的設(shè)備，干到基巖；最好能挖開花崗巖這種硬質(zhì)巖。只要有了這種設(shè)備和工藝，何愁沒有市場。 我們來復(fù)習(xí)這8個大字： 概念為先，機(jī)理為本！ |
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