論文分享 | 硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)條件下不同樁型沉樁實(shí)施效果分析

來(lái)源：歐美大地儀器設(shè)備中國(guó)有限公司 2026年03月02日 15:03

在港口碼頭等工程建設(shè)中，地質(zhì)條件往往是影響施工效率與質(zhì)量的關(guān)鍵因素。當(dāng)基樁需要打入硬粘土層且該土層含局部膠結(jié)層時(shí)，沉樁困難成為常態(tài) —— 基樁無(wú)法下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高、貫入度小、樁錘回彈大、樁頭破損開裂等問(wèn)題頻發(fā)，不僅拖慢施工進(jìn)度，還會(huì)大幅增加工程成本。

中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司在2025年10月在《港口航道與近海工程》發(fā)表了題為“ 硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)條件下不同樁型沉樁實(shí)施效果分析 ”論文，基于湛江奧里油電廠、印尼華寶園區(qū)、連云港港徐圩港區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)GRLWEAP軟件模擬分析，提出了在此地層條件下的樁型選擇和沉樁控制標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)建議，供類似項(xiàng)目參考。

論文分享！硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)條件下不同樁型沉樁實(shí)施效果分析

*論文版權(quán)歸原作者和出版方所有，本文僅為學(xué)習(xí)交流

論文摘要

當(dāng)基樁打入硬粘土層含局部膠結(jié)層時(shí)，往往沉樁困難。本文結(jié)合多個(gè)工程案例，分析硬粘土層含局部膠結(jié)層地質(zhì)特點(diǎn)及沉樁實(shí)施效果，通過(guò)GRLWEAP 軟件打樁動(dòng)力分析，模擬中硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)下不同樁型、不同樁靴形式、不同樁靴長(zhǎng)度的沉樁過(guò)程，在相同錘能和打入深度條件下進(jìn)行對(duì)比，研究分析各種模型樁基穿透性能和對(duì)應(yīng)的初打承載力，提出了樁型選擇和沉樁控制標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)建議，可供類似項(xiàng)目參考。

GRLWEAP軟件

GRLWEAP 14 打樁模擬分析軟件用于模擬在沖擊錘或振動(dòng)錘的打擊下，樁在土中的運(yùn)動(dòng)及受力狀態(tài)。該版本有兩個(gè)子版：專業(yè)版與海工版。海工版在包含專業(yè)版所有功能的基礎(chǔ)上，增加一些定制功能，有助于海上打樁模擬分析，比如斜樁施工的靜態(tài)彎曲分析和疲勞強(qiáng)度分析等。

沉樁模擬分析（論文摘錄）

基于湛江奧里油電廠油改煤項(xiàng)目的典型地質(zhì)進(jìn)行沉樁模擬分析，建立以下四種模型：

* 模型1：650mm×650mm 預(yù)應(yīng)力砼方樁（四棱錐混凝土樁靴 / H 型鋼樁靴）

* 模型2：直徑 800mm PHC 樁（無(wú)樁靴 / 帶鋼管樁靴）

* 模型3：直徑 800mm 鋼管樁（Q345 材質(zhì)，壁厚 18mm）

* 模型4：650mm×650mm 預(yù)應(yīng)力砼方樁（不同 H 型鋼樁靴長(zhǎng)度）

分析結(jié)果

一、不同樁型、不同樁靴對(duì)比

在相同地質(zhì)、相同錘能和打入深度條件下，模型1、2、3 的打樁動(dòng)力分析結(jié)果見表3 所示，可以得出以下結(jié)論：

從沉樁應(yīng)力（拉應(yīng)力）控制來(lái)看，鋼管樁優(yōu)于預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，采用鋼樁靴有利于預(yù)應(yīng)力混凝土樁沉樁應(yīng)力控制；
從初打承載力比較來(lái)看，帶H 型鋼樁靴的混凝土樁，樁側(cè)阻力略有減小，樁端阻力降低較多；
從沉樁效果來(lái)看，PHC 樁樁端采用鋼管樁靴后，沉樁阻力減小，貫入度有所增大、穿透能力增強(qiáng)；
鋼管樁沉樁效果良好，終錘貫入度、總錘擊數(shù)與采用鋼樁靴的混凝土樁接近，但樁基承載力相對(duì)更高。

二、不同H型鋼樁靴長(zhǎng)度對(duì)比

模型4采用650 mm×650 mm 預(yù)應(yīng)力砼方樁，對(duì)不同H型鋼樁靴長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比分析，打樁動(dòng)力分析結(jié)果見下表4所示，可以得出以下結(jié)論：

H 型鋼樁靴長(zhǎng)度增加，樁基終錘貫入度增大，總錘擊數(shù)減少，而樁身應(yīng)力不變。這表明樁靴加長(zhǎng)，樁基穿透硬粘土能力增強(qiáng)；
H 型鋼樁靴長(zhǎng)度增加，樁端阻力不變，而樁側(cè)阻力有所減小。這可能是由于H 型鋼樁靴對(duì)局部土體的破壞和擾動(dòng)增大，從而降低了部分樁側(cè)阻力。

設(shè)計(jì)建議

在硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)中，碼頭樁基建議采用帶鋼樁靴的混凝土樁或鋼管樁，以增強(qiáng)樁基穿透能力，有利于混凝土樁樁身應(yīng)力控制。混凝土樁采用H 型鋼樁靴或鋼管樁靴的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，以免影響樁基承載能力。
停錘標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)結(jié)合樁型、樁錘能量及承載力要求等確定，在硬粘土層含局部膠結(jié)地質(zhì)中，建議帶鋼樁靴的混凝土樁終錘平均貫入度為5 mm/擊，鋼管樁終錘平均貫入度為3～5 mm/擊。

（論文版權(quán)歸原作者和出版方所有，本文僅為學(xué)習(xí)交流，點(diǎn)擊“閱讀原文”可下載論文）

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