朱小华 蔡 浩 梁雅琪

（湖北华祥建设工程质量检测有限公司，湖北 武汉 430034）

1 原理

根据材料力学原理，材料在弹性变形阶段，其应力（σ）和应变（ε） 成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量（E）：

ΔL-材料弹性压缩量；F -材料横截面上的内力；L -材料长度；A -材料横截面面积。

2 《建筑基桩检测技术规范》 （JGJ106-2014） 中关于桩身弹性压缩量的计算

2.1 计算公式

根据规范第4.4.2 条条文说明：关于桩身弹性压缩量，当进行桩身应变或位移测试时是已知的；缺乏测试数据时，可假设桩身轴力沿桩长倒梯形分布进行估算，或忽略端承力按倒三角形保守估算，计算公式为

式中：Q -静载试验时桩顶所受荷载；L -桩长；E -桩身混凝土的弹性模量；A -桩身截面面积。

2.2 内容分析

仔细分析《建筑基桩检测技术规范》 （JGJ106-2014）中关于桩身弹性压缩量的计算公式⑤，此计算公式成立的前提是假定：

1） 不考虑端承力影响，桩身轴力呈倒三角形分布；2）桩身轴力呈线性分布；3） 不考虑桩身自重影响。

对于摩擦型桩，桩端有一定的阻力；若是端承型桩，桩端阻力占的比例更大，因此不考虑端承力影响来计算桩身的弹性压缩量，计算结果是偏小的，所以规范中写明按公式⑤来计算桩身弹性压缩量是保守估算。在实际工程项目中，若桩身的弹性压缩量计算偏小，那么用于确定单桩极限承载力的沉降量偏大，从而得出的单桩竖向承载力偏小，对于建筑物是偏安全的。

3 《建筑桩基技术规范》 （JGJ94-2008） 中关于桩身压缩量的计算

3.1 计算公式

根据规范第5.5.14 条：对于单桩、单排桩、桩中心距大于6 倍桩径的疏桩基础的沉降计算，采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降，并计入桩身压缩，桩身压缩量se 按下式计算：

式中：ξe–桩身压缩系数。端承型桩，取ξe=1.0；摩擦型桩，当l/d≤30 时，取ξe=2/3；当l/d≥50 时，取ξe=1/2；介于两者之间可线性插值。

3.2 内容分析

与《建筑基桩检测技术规范》 （JGJ106-2014） 中关于桩身弹性压缩量的计算公式⑤相比，本规范中增加了桩身压缩系数ξe，对于端承型桩和摩擦型桩均有相应的系数。

对于端承型桩，桩侧有一定的摩阻力，因此传递到桩底的轴力比桩顶所受荷载Q 要小，因此端承型桩取ξe=1.0，由计算公式⑥得出的桩身压缩量要比实际偏大。从《建筑桩基技术规范》 （JGJ94-2008） 第5.5.14 条内容可知，计算桩身压缩量的目的是利用单向压缩分层总和法得出土层的沉降，桩身压缩量的计算值越大，计算土层的沉降就越大，设计单位根据此计算的土层沉降量来采取相应的处理措施，对建筑物而言也是偏安全的。

4 《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG D63-2007） 中关于桩身压缩量的计算

计算公式。根据规范第5.3.12 条条文说明：桩身压缩量宜按实际摩阻力分布计算。当缺乏相关资料时，可按下式估算：

5 《铁路桥涵设计规范》 （TBJ2-85） 中关于桩身压缩量的计算

5.1 计算公式

在《铁路桥涵设计规范》 （TBJ2-85） 中规定，在桩顶与地表面平齐的条件下，桩身压缩量按下式计算：

式中：ξ–桩身压缩系数。对于打入桩或振动下沉桩，取ξ=2/3；对于钻（挖） 孔灌注桩，取ξ=1/2；对于柱桩，取ξ=1。

5.2 内容分析

《铁路桥涵设计规范》 （TBJ2-85） 中规定的桩身压缩量计算方法与《建筑桩基技术规范》 （JGJ94-2008） 中的计算方法基本相同，两本规范中都增加了桩身压缩系数。《铁路桥涵设计规范》 （TBJ2-85） 中柱桩的概念相当于端承型桩，桩身压缩系数ξ 取1，与《建筑桩基技术规范》 （JGJ94-2008） 中对于端承型桩，桩身压缩系数ξe 取1，两者具有一致性。

6 结语

1） 通过比较不同规范中桩身压缩量的计算方法，了解不同地质条件下，不同受力状态下怎样合理使用桩身压缩量计算公式，从而得出较符合实际情况的结果。2） 规范中对桩身压缩量的计算公式均进行了简化，桩身轴力沿桩身向下不是线性变化的，需考虑桩侧阻力的分布函数。3） 规范中对桩身压缩量的计算公式均假定了一定的条件，因此得出的是近似结果；若要得出正确数据，需使用应力计进行桩身应力监测或使用桩身、桩端位移杆进行直接测读。4） 实际使用时，要从建筑物安全角度出发，使用相应的公式，得出桩身压缩量。