材料強度，并取用兩者中的較小值。單樁承載力的估算是樁基工程的一個重要環節[3]。土對樁的支承力分為樁側摩阻力和樁端阻力兩部分，其計算方法根據不同樁型各有不同，但均要依靠土的物理性質。為靜力法和動力法兩大類。前者根據室內和原位土工試驗的資料，后者則根據沉樁過程中或沉樁后的現場動力測試的資料，然后應用理論分析方法或者應用工程實踐經驗來估算單樁承載力。靜力法可分為經驗公式法、理論計算法、現場靜載試驗法等。動力法可分為打樁公式法、應力波動方程法等。《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008中提供的單樁豎向承載力主要通過單樁靜載試驗確定，靜力觸探等原位試驗為輔，重在突出現場試驗所測數據的直接性和真實性。而本文重點則放在闡明土工試驗所得參數在樁基礎理論計算中所扮演的角色，故采取由H.G波洛斯（Poulos）等綜合有關學者而推薦的計算公式，此種以土力學原理為基礎的單樁承載力公式在國外廣泛采用，用來和現場試驗結果相互驗證。并著重論述當采用此種理論計算時，需要做哪些特定的土工試驗以及做這些特定的土工試驗的必要性。
此理論中單樁承載力的一般表達式如下：
（1）
式中
up——樁身周邊長度;
ca——樁-土之間的附著力，當樁設在無粘性土中時取 0;
ks——樁側土的側壓力系數;
σv——樁側土的豎向應力;
φa——樁-土之間的摩擦角，當樁設在正常固結粘性土中時取 0;
l——這一層土層的厚度;
γ——樁端平面以上土的重度;
b、h ——樁端寬度（直徑）、樁的入土深度;
ξc、ξq——樁端為方形、圓形時的形狀系數;
Nc*、Nq*——條形基礎無量綱的承載力因數，僅與土的內摩擦角有關，當樁設在超固結粘性土中時Nc*取 0。
由上式可見，要想通過理論計算得到樁的豎向承載力值，必須先知道樁穿過各層土的厚度，以及借由土工試驗獲悉每種土類的c值和φ值，即土的抗剪強度指標。在土工試驗中是通過做三軸試驗得到土的抗剪強度指標的。在試驗過程中三軸儀可測量圍壓、軸壓、試樣中孔隙壓力、軸向壓縮量以及排水狀態下土樣的排水量。試驗依據施加圍壓時排不排水和施加軸壓時排不排水可分為不固結不排水、固結不排水和固結排水三種，不同的試驗方法，所測得的指標是有差別的，應根據工程的實際情況具體分析，以選擇基本符合實際工程受荷情況的試驗方法[4]。本工程中依據具體的情況，對飽和粘土試樣做不固結不排水試驗，對于施工中可能受到強烈擾動的土體的試樣，做固結不排水試驗以反映正常固結土和超固結土在地基快速加荷時的抗剪強度性狀，對于離樁距離較遠或其受荷方式主要是緩慢增加的靜力荷載的土體的試樣，做固結排水試驗以模擬其緩慢受荷的真實情況。對由三軸試驗得到分別從不同深度處取得的不同土體試樣的抗剪強度指標后，便可代入單樁豎向承載力計算公式中得到豎向承載力特征值，見表2。
3.3 計算樁基沉降的階段
本工程為海上風電場，數量較多的風機屆時將整齊排列在淺海區域，按照《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011中推薦的不考慮樁間土的壓縮變形對沉降的影響的樁沉降計算公式，采用單向壓縮分層總和法按下式計算樁基礎的最終沉降量：
（2）
式中：s——樁基最終計算沉降量;
m——樁端平面以下壓縮層范圍內土層總數;
m——樁端平面以下第j層土第i個分層在自重應力至自重應力加附加應
力作用段的壓縮模量;
nj——樁端平面下第 j 層土的計算分層數;
hj，i——樁端平面下第 j 層土的第 i 個分層厚度;
σj，i ——樁端平面下第 j 層土第 i 個分層的豎向附加應力;
Ψp——樁基沉降計算經驗系數。
由上式可看出，要算樁基沉降量，必要的參數是關于土層分布的相關信息和每層土在自重應力至自重應力加附加應力作用段的壓縮模量。而每層土的自重應力和土的壓縮模量仍需要根據土工試驗來得到。
3.4 考慮地震作用對飽和砂土體液化的影響階段
在地震作用時，由于強烈地面運動迫使飽和砂土顆粒間發生相對位移，土顆粒結構逐漸趨于密實，孔隙水壓力急劇增加，使得土顆粒間有效應力迅速減小直至消失，局部或全部的砂土顆粒處于懸浮狀態，從而導致地下水位以下的飽和砂土發生液化[5]。地震作用下土體的液化會導致土體喪失絕大部分承載力，對建筑將產生災難性的后果。判定液化往往只針對砂、粉土，按《巖土工程勘察規范》規定，飽和的砂土或粉土（不含黃土）， 當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響：
1、地質年代為第四紀晚更新世（Q3）及其以前時，7、8 度時可判為不液化。
2、粉土的粘粒（粒徑小于 0.005mm的顆粒）含量百分率，7 度 8 度和 9 度分別不小于 10、13和16時，可判為不液化土。
3、淺埋天然地基的建筑，當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響：
du >d0 +db -2
dw >d0 +db -3
du+dw > 1.5d0 + 2db ? 4.5
式中：
dw—— 地下水位深度（m），宜按設計基準期內年平均最高水位采用，也可按近期內年最高水位采用;
du—— 上覆蓋非液化土層厚度（m），計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除;
db —— 基礎埋置深度（m），不超過2m 時應采用2m;
d0—— 液化土特征深度（m），可按《巖土工程勘察規范》中表 4.3.3 采用。
從上述規范給出的土體液化判定方法可看出，在這一階段仍需要土工試驗的結果。但本項目場地地震烈度為Ⅶ度，飽和粉土地質年代為Q3，且上覆土層厚度為38.2-79.8米，因此，可不進一步進行液化差別。
4 小結
通過在樁基建設過程中所采用土工試驗結果我們可以發現：
伴隨建設全過程所做的各種土工試驗，既為樁基的建設查清了地質情況，也為樁基礎的設計及理論分析提供了各種需求。在樁基建設中的劃分地層階段、計算樁的承載力階段、計算樁基沉降的階段、考慮地震作用對土體影響的階段，分別采用了各種土工試驗的成果，土工試驗得以以具體的不同的方式分別參與到工程建設中和理論分析中去。
目前工程中土工試驗工作和其它范疇的工作劃分比較明顯，但從整個土木工程背景來看，土工試驗和工程建設以及力學理論分析的聯系十分密切，其聯系均可以在一個大的整體背景下進行闡述。分析并闡明這種有機聯系，可作為改進土工試驗的下一個突破點。
參考文獻/References
[1] 李治朋，張宇亭，馬希磊，何斌.顆粒分析試驗方法的論證[J].水道港口，2012，33（06）：540-543.
[2] 呂永高，欒法忠.土的液限和塑限含水量試驗探討[J]. 山西建筑， 2007， 33（13）：81-82.
[3 ]王勇，肖正華，余雄飛.國內外單樁承載力估算方法對比與探討[J].**大學學報（自然科學版），2008（04）：488-491.
[4] 羅相杰，宋勇軍主編;張海龍副主編.土工試驗：北京理工大學出版社，2012.05.
[5] 地震引起的地基土液化分析.