摘要：在国民经济与建筑施工技术齐头并进、共同发展的今天，高层建筑、大型桥梁工程的建设也紧随其后。与此同时，传统的中短桩已经不能满足建筑物的现代化水平要求，超长大直径钻孔灌注桩凭借其自身的优势在建筑领域中得到了迅猛发展，它能够更好的满足力学计算，使建筑物的形式与功能达到最优化。建筑行业的施工质量直接关系着每个受用人的安全，只有把控好工程的质量，才能体现出它本来的价值，而建筑工程中灌注桩的承载性能问题又是关系到整个施工工程的重要部分。本文从超长大直径钻孔灌注桩入手，详细叙述超长大直径钻孔灌注桩的相关内容，并阐述了建筑工程中超长大直径钻孔灌注桩如何在土建施工中的应用以及关于其承载性能的研究。
关键词：超长大直径钻孔灌注桩；承载性能；研究
土建施工的进步为桩基础技术的成熟奠定了基础，现在桩基础技术已广泛应用到很多领域，比如水利工程、电力工程以及建筑等领域。桩基础技术的应用效果在很多地质条件复杂的工程中表现得尤为突出。在节约施工成本以及提高工程质量的问题中深受人们欢迎，这也是桩基础技术现在为什么能被人们应用的如此广泛的原因。本文主要对超长大直径钻孔灌注桩进行深入研究，不断探讨创新，从而使桩领域的发展能够更精湛，更先进，更成熟，最终为我国的建筑工程领域提供强有力的关键核心。
1 有关超长大直径钻孔灌注桩的相关内容概述
1.1 超长大直径钻孔灌注桩的定义
超长大直径钻孔灌注桩，即桩径在800mm以上，或桩径在760mm以上（国外文献研究表明）的桩为超长大直径桩。
1.2建筑工程土建中超长大直径钻孔灌注桩的选择原则
选择一个好的超长大直径钻孔灌注桩施工方案在建筑工程施工中尤为重要。超长大直径钻孔灌注桩的选择应该多加参照地质问题等因素，同时应达到减少施工成本方案最为合适的效果。在推定超长大直径钻孔灌注桩的施工方案的同时应重点考虑以下因素：一是考虑水文地质因素，分析施工地层成分和地下水的分布情况来推选出最为合适的施工方案。二是要仔细核对是否满足工程设计要求规范和参数要求。三是应合理协调施工工期确保施工进度[1]。
1.3 超长大直径钻孔灌注桩的适用范围
超长大直径钻孔灌注桩具有负荷承载能力强、适用范围广的优势，故近些年桩基础工程常被应用于高层建筑物、桥梁建设与港口工程建设中。超长大直径钻孔灌注桩的应用，可以增加建筑物对抗外力的承载力，减小建筑物遭受地震、洪水等造成的灾害程度。
（1）当建筑施工区域的表面及上部土层未能很好对抗外力负荷，容易发生变形时，常选择超长大直径钻孔灌注桩，利用下层承载力较好的土层，帮助建筑物增加抗外力的承载力。
（2）运用超长大直径钻孔灌注桩，沿着桩杆依靠周围摩擦力向下传递，保证深层土层具有一定的持久力。
（3）运用超长大直径钻孔灌注桩，沿着桩杆依靠周围摩擦力向上支撑，保证表面及上部土层具有很好的承载力。
（4）在港口建设与桥梁建设中，合理应用超长大直径钻孔灌注桩，可以更好的增加建筑物的抗腐蚀能力与建筑整体的稳定性。
（5）在相邻建筑物旁边进行新的施工建设时，科学的采用超长大直径钻孔灌注桩，可以有效的增加新建建筑物的稳定性与相邻建筑物的承载能力。
除了以上五种情况，还存在其他情况可以采用超长大直径钻孔灌注桩。应该秉着从现实出发的原则，保证施工成本符合施工合同要求，施工质量符合规范要求。
2 单柱竖向承载性能数值分析
关于单柱竖向承载性能数值的研究，通常采用速度加载的方法，通过为桩顶部施加一份确定的速度，从而根据其固定的速度计算出沉降时的位移变化，然后根据其位移情况得出桩顶部所承受的竖向承载力的大小情况，并根据结果绘制单柱Q-S曲线。
（1）Q-S曲线。举例来说，绘制桩径为1.8m，桩长为60m的Q-S曲线。通过绘制后的Q-S曲线图可以大致得出桩的竖向承载性能。具体来说，其桩顶部荷载与沉降关系的曲线大致呈陡降型的下降趋势，其桩顶部的荷载与桩顶位移呈反比关系，即：随着桩顶部荷载的下降，其桩顶位移也随着增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当Q-S曲线与桩的极限承载力重合时，其曲线的下降趋势趋于明显，并进入了陡降型的下降环节。
（2）端摩与侧摩阻力分析。综上所述可以看出，随着压实度的增加，当桩头位移约为40mm时，桩侧摩擦阻力达到最大值，此后几乎完全由桩端承担增加的荷载。从上面对Q-S曲线的分析可以看出，单桩的最终承载力约为15分钟，侧摩擦阻力为12.5分钟，端阻力为2.5分钟，端阻力比为20%。
（3）桩侧摩阻力随桩深度变化曲线。从曲线中可以得出,越来越多的桩侧阻力增大电池深度地沉降到某个位置时,由于土壤的最大密实度向更深的层次发展,从而促进了桩基侧向摩擦阻力。电池组的近端曲线,情况正好相反,这是因为土壤的垂直位移与绕桩端,更重要的是,土壤相对位移的绕桩端阻力的降低,不利于侧摩擦力,所以摩擦桩侧阻力有所下降[2]。
3 不同因素对单柱竖向承载性能影响
（1）不同桩长对单柱Q-S曲线的影响。
桩的承载能力随着桩的长度而增加。在60mm的控制沉降值下，30m的桩可支撑约13分钟，60m的桩可支撑约29分钟，90m的桩可支撑约40分钟。这是因为,对于一个连桩直径、长度多接触面积越大,桩侧与土壤的质量越大和摩擦力越大,最终这一最大支持桩的承载能力。只要满足控制要求,电池太长可以产生非常积极的影响的能力。②电池充电桩与长度的增加,曲线的拐点Q-S右边向下移动,这意味着电池的极限承载能力的增加,而且伴随着不断增加电池的屋顶倒塌。之前到达拐点,屋顶上的电池充电和醒酒后大幅度增加是线性的,并且这个拐点,我们正进入一个阶段的跌幅。③虽然的电池最终能够承载能力大幅度提高,但影响有限控制沉降下以前的营运费用.通过给出的60m单桩和90m单桩的例子，表明这两条曲线在加载开始时大致重合，直到60m单桩的Q-S曲线达到拐点。综上所述，仅通过增加桩身过长来提高桩身承载力是不可能的，因为不能保证桩身基础的溢流在可接受的范围内。从Q-S曲线中可以看出，当沉降达到100mm时，桩的承载能力继续以线性和恒定的方式增加。
（2）不同直径对单柱Q-S曲线的影响。
在桩直径分别为1m、1.5 m和2m的情况下，得到了单桩的荷载/沉降关系曲线。在同等条件下,初始负载,减少因顶板充电电池的延期电池直径1至1.5m,远优于收益扩建电池直径1.5m至2m。换言之,而直径的扩展可能会提高承载力和桩沉降控制,盲目扩建的树桩直径的物料消耗增加,非线性效应如何改进技术和在经济上不划算的角度。因此，必须在桩的直径和长度之间找到一个更合理的比例。
（3）不同土体弹模对单柱Q-S曲线的影响。
从曲线中可以看出，增加地面弹性模量的效果是降低了模桩/地面的相对比例，从而提高了荷载的传递效率，大大减少了桩基础的沉降。对于不同的弹性土壤模型，Q-S曲线拐点的横坐标相对接近。由此可见，土壤弹性模制虽然能有效控制沉降，但对桩基垂直承载力的增加没有显著影响[3]。
4 关于超长大直径钻孔灌注桩承载性能的研究体会
(1)与普通的中、短桩相比，超大直径长桩可提供非常大的承载力。
(2)极长单桩Q-S曲线一般为陡降型，其拐点可视为确定荷载极限值的重要因素。此外，由于长桩在荷载作用下会产生非常大的沉淀物，因此应将沉淀物监测作为确定其最终承载力的重要依据。
(3)桩的直径和长径比应采用优化方法。
5 结束语
综上所述，传统的中短桩已经不能满足建筑物的现代化水平要求，超长大直径钻孔灌注桩凭借其自身的优势在建筑领域中得到了迅猛发展，它能够更好的满足力学计算，使建筑物的形式与功能达到最优化。因此，我们应该基于超长大直径钻孔灌注桩的应用发展现状，对其在应用过程中发现的问题予以解决和完善，并对其承载性能进行深入探索，最终找到最优化的桩技术。
参考文献：
[1]高金玉，杨帆.建筑桩基础施工技术问题与措施[J].中国新技术新产品.2016（15）：112-114.
[2]马炳成.浅谈建筑工程中几种关键土建施工技术[J].江西建材,2015（5）：174-175.
[3]黄大明.超长大直径钻孔灌注桩的承载性能探析[J].电源技术应用,2017（7）：101-102.
论文作者:邵忠安
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
标签：直径论文; 钻孔论文; 曲线论文; 承载力论文; 建筑物论文; 荷载论文; 阻力论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;