1.地基承載力的確定方法地基承載力特征值characteristicvalueofsubgradebearingcapacity

指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。

1.地基承載力的確定方法地基承載力特征值characte1

修正后的地基承載力特征值revisedcharacteristicvalueofsubgradebearingcapacity

指在保證地基穩(wěn)定的條件下，地基變形不超過(guò)允許值的地基承載力。

2修正后的地基承載力特征值，也即地基容許承載力，其定義涉及二方面的內(nèi)容：地基的強(qiáng)度和變形。影響地基強(qiáng)度的主要因素有：a、土的物理力學(xué)指標(biāo)：粘聚力，內(nèi)摩擦角，重度，基底以上土的加權(quán)平均重度等；b、基礎(chǔ)寬度；c、基礎(chǔ)埋深；d、地下水位。修正后的地基承載力特征值，也即地基容許承載力，其定義涉及二方3影響地基變形的主要因素有：a、基底平均附加壓力p0；b、土的力學(xué)性質(zhì)如壓縮模量或變形模量，泊松比等；c、基礎(chǔ)的尺寸、形狀及平面布置；d、壓縮層厚度。由此可知，當(dāng)設(shè)計(jì)還未開(kāi)始時(shí)，地基承載力的容許值就無(wú)從確定。影響地基變形的主要因素有：a、基底平均附加壓力p0；b、土的4地基承載力容許值的確定過(guò)程也就是地基計(jì)算過(guò)程：對(duì)“地基承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)值”作二方面的修正：1、深度、寬度修正即強(qiáng)度方面的修正；2、控制變形方面的修正，包括沉降、沉降差的計(jì)算。必要時(shí)應(yīng)調(diào)整地基承載力取值。地基承載力容許值的確定過(guò)程也就是地基計(jì)算過(guò)程：對(duì)“地基承載力5確定地基承載力的常規(guī)方法有：a、根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由理論公式計(jì)算；b、查表；c、平板荷載試驗(yàn)；d、借鑒已有建筑的經(jīng)驗(yàn)。必要時(shí)，也可由幾種方法綜合確定。全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖的載荷試驗(yàn)：巖石地基還是土基？確定地基承載力的常規(guī)方法有：6常規(guī)的確定地基承載力的方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用上，可互為參照，互為補(bǔ)充。尤其重要的是設(shè)計(jì)人的經(jīng)驗(yàn)，包括借鑒及合理利用他人的經(jīng)驗(yàn)。常規(guī)的確定地基承載力的方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用上，可互為參照，72.地基變形的估算1所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定；2設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)建筑物應(yīng)進(jìn)行地基變形計(jì)算。（……均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)）2.地基變形的估算1所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)8有可靠經(jīng)驗(yàn)，下列情況可不作變形計(jì)算：淺基礎(chǔ)持力層為中、微風(fēng)化巖；或十五層以下、基礎(chǔ)為條形、筏形基礎(chǔ)，持力層地基承載力特征值≥300kPa的碎石土、密實(shí)砂、硬塑至堅(jiān)硬殘積土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層；樁基礎(chǔ)持力層為中~密實(shí)砂層、卵、碎石層（且沒(méi)有軟弱下臥層），硬塑至堅(jiān)硬殘積土層及巖層的建筑物。有可靠經(jīng)驗(yàn)，下列情況可不作變形計(jì)算：淺基礎(chǔ)持力層為中、92當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層為殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖層且比較均勻時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)算：

(6.3.5-4)式中s——地基最終變形量(mm)；

2當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層為殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖層且比較均勻時(shí)，10

——土的變形模量(MPa)，按式(4.3.9)確定；

——相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合標(biāo)準(zhǔn)值的基底附加應(yīng)力(MPa)；

b——基礎(chǔ)寬度(mm)；

——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值。缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按表6.3.5-2取值。——土的變形模量(MPa)，按式(4.311表6.3.5-2沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)單獨(dú)基礎(chǔ)方形0.5～0.8;矩形0.7～1.2;條形基礎(chǔ)1.0～1.5;片筏基礎(chǔ)0.3～0.5注：1矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊與短邊之比a/b=1.5～4；條形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊與短邊之比a/b＞4；2片筏基礎(chǔ)寬度b≤50m;寬度大時(shí)取較小值,長(zhǎng)邊與短邊之比a/b＞1.5時(shí)取較大值。表6.3.5-2沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)12當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層各土層壓縮性差別較大時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)算：

(6.3.5-5)

(6.3.5-6)

當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層各土層壓縮性差別較大時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)13式中h

——變形計(jì)算深度，單獨(dú)基礎(chǔ)可取h=(1～1.5)b，矩形基礎(chǔ)可取h=(1.5～2)b，條形基礎(chǔ)可取h=(2～3)b，片筏基礎(chǔ)可取h=(0.5～0.9)b；

——變形計(jì)算深度范圍內(nèi)土變形模量的當(dāng)量值；式中h——變形計(jì)算深度，單獨(dú)基礎(chǔ)可取h=(1～14

——基巖層的厚度；

——基巖層的變形模量；

——第層土的變形模量。——基底起自上至下第層土的厚度；在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在中微風(fēng)化基巖時(shí)，式(6.3.5-6)中及可不計(jì)；——基底起自上至下第層土的厚度；155花崗巖和泥質(zhì)軟巖的殘積土、全風(fēng)化巖及強(qiáng)風(fēng)化巖的變形模量值，應(yīng)按淺層平板荷載試驗(yàn)確定；對(duì)乙級(jí)、丙級(jí)工程，當(dāng)無(wú)條件試驗(yàn)時(shí)，可用實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N

按下式估算：

(MPa)式中——載荷試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)對(duì)比而得的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；N——實(shí)測(cè)（未經(jīng)修正）標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)；5花崗巖和泥質(zhì)軟巖的殘積土、全風(fēng)化巖及強(qiáng)風(fēng)化巖的變形模16【例1】某花崗巖殘積土層上的柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，平面尺寸4X5m，豎向荷載作用下的柱軸力為600t。土層的標(biāo)貫擊數(shù)為15擊，持力層的承載力特征值為30t/m2。試估算基礎(chǔ)的最終沉降?！纠?】某花崗巖殘積土層上的柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，平面尺寸417【解】由式（4.3.9），N=15,E0=2.3X15=34.5Mpa=3450t/m2

由式（6.3.5-4），最終沉降S=0.6X30X4/3450=0.02m=2cm【解】由式（4.3.9），N=15,E0=2.3X15=3418【例2】其它條件同例1,但基底以下0~2m為花崗巖殘積土，標(biāo)貫擊數(shù)為15擊；2~4m為花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層，標(biāo)貫擊數(shù)為55擊；其余為中風(fēng)化巖層。試估算基礎(chǔ)的最終沉降。

【例2】其它條件同例1,但基底以下0~2m為花崗巖殘積土19【解】由式（4.3.9）,殘積層E01=3450t/m2,花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層E02=300X55=16500t/m2h=1.5b=1.5X4=6m,由式（6.3.5-6）變形模量當(dāng)量值E0=(4X2X3450+2X2X16500)/(2X2+4X2)=7800t/m2，

最終沉降S=0.6X30X4/7800=0.009m=0.9cm【解】由式（4.3.9）,殘積層E01=3450t/m2,20工程實(shí)例1、廣東汕頭市舊殯儀館2、廣州市西郊某住宅工程實(shí)例213.廣東省常用的樁型及其優(yōu)缺點(diǎn)人工挖孔灌注樁鉆孔灌注樁鋼管護(hù)壁機(jī)械成孔灌注樁沖擊成孔灌注樁旋挖樁3.廣東省常用的樁型及其優(yōu)缺點(diǎn)人工挖孔灌注樁22振動(dòng)沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁大直徑錘擊沉管灌注樁內(nèi)擊沉管灌注樁打入式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁預(yù)制混凝土方樁振動(dòng)沉管灌注樁23依成樁方式，可分排土樁、擠土樁、部分?jǐn)D土樁。例如：排土樁：鉆孔樁，人工挖孔樁擠土樁：靜壓、錘擊預(yù)制樁部分?jǐn)D土樁：開(kāi)口預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)鉆孔預(yù)制樁依成樁方式，可分排土樁、擠土樁、部分?jǐn)D土樁。例如：244.樁的承載力驗(yàn)算

單樁豎向承載力特征值應(yīng)符合下列規(guī)定：1．豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸心豎向力作用下，單樁豎向力 （11-1）在偏心豎向力作用下，除滿足式（11-1）外，尚應(yīng)滿足 （11-2）4.樁的承載力驗(yàn)算單樁豎向承載力特征值應(yīng)符合下列規(guī)定：252．豎向荷載與風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸向豎向力作用下 （11-3）在偏心豎向力作用下，除滿足式（11-3）外，尚應(yīng)滿足 （11-4）2．豎向荷載與風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：263．豎向荷載與地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸心豎向力作用下 （11-5）在偏心豎向力用下，除滿足式（11-5）外。尚應(yīng)滿足 （11-6）除按地基巖土條件確定單樁豎向承載力特征值外，樁身尚應(yīng)滿足截面承載力要求。3．豎向荷載與地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：275.用于控制或減少建筑物沉降的樁

(10.1.8)

式中——單樁極限承載力值，但樁身截面承載力仍應(yīng)滿足10.2.7條規(guī)定，取重要性系數(shù)=1。5.用于控制或減少建筑物沉降的樁286.基樁的承載力試驗(yàn)與檢測(cè)屬下列情況之一者，設(shè)計(jì)、施工前應(yīng)進(jìn)行樁的靜荷載試驗(yàn)：

1

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的樁基且沒(méi)有相同樁型在相似工程地質(zhì)條件下的試樁資料作參考。2

采用新的樁型或新的成樁工藝，對(duì)樁的承載力取值尚無(wú)可靠的經(jīng)驗(yàn)。3

對(duì)樁的成樁質(zhì)量或承載力取值沒(méi)有把握。6.基樁的承載力試驗(yàn)與檢測(cè)屬下列情況之一者，設(shè)計(jì)、施工前應(yīng)29當(dāng)不具備靜載試樁的條件時(shí)，大直徑嵌巖樁的承載力特征值，可根據(jù)持力層巖樣單軸抗壓強(qiáng)度或持力層原位載荷試驗(yàn)結(jié)果及樁身混凝土芯樣強(qiáng)度等綜合確定。

其他情況的樁基承載力特征值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式、有關(guān)參數(shù)、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)估算，并可按相同樁型、相近承載力取值及相似工程地質(zhì)條件的試樁資料綜合確定。當(dāng)不具備靜載試樁的條件時(shí)，大直徑嵌巖樁的承載力特征值，可根據(jù)30人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)。大直徑嵌巖樁應(yīng)檢驗(yàn)孔底3倍樁身直徑或5m深度范圍內(nèi)有無(wú)土洞、溶洞、破碎帶或夾層等不良地質(zhì)情況。必要時(shí)可抽取巖芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)或原位巖石地基載荷試驗(yàn)。持力層為灰?guī)r時(shí)鉆取巖芯檢驗(yàn)的判斷人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)。大直徑嵌巖樁應(yīng)檢驗(yàn)孔31施工完成后的工程樁應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢驗(yàn)和豎向承載力試驗(yàn)?？拱螛稇?yīng)進(jìn)行抗拔承載力試驗(yàn)。承受較大水平力或永久水平力的樁應(yīng)進(jìn)行水平承載力試驗(yàn)。當(dāng)大直徑嵌巖樁靜載試驗(yàn)有困難時(shí)，其豎向承載力可由樁身混凝土質(zhì)量、樁底基巖性狀結(jié)合樁底沉渣等情況綜合評(píng)定。施工完成后的工程樁應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢驗(yàn)和豎向承載力試驗(yàn)?？拱?2工程實(shí)例廣州琶洲會(huì)展（中國(guó)出口商品交易會(huì)新展館）廣州珠江新城西塔花都某高層住宅廣西南寧九洲大廈工程實(shí)例33

7.樁的豎向承載力

由巖土條件決定的樁豎向承載力：廣東省地基基礎(chǔ)規(guī)范根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)提高了細(xì)、中、粗砂、角礫、圓礫、礫砂、卵碎石的端阻力取值，使按經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算承載力與試樁結(jié)果更為接近。增加了全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖的側(cè)阻力、端阻力特征值的經(jīng)驗(yàn)值。

7.樁的豎向承載力

由巖土條件決定的樁豎向承載力：34嵌巖樁承載力的計(jì)算沿用公路橋涵地基基礎(chǔ)規(guī)范。僅依據(jù)試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)提高了樁側(cè)阻的取值?；◢弾r地層泥漿護(hù)壁鉆孔樁的側(cè)阻力問(wèn)題嵌巖樁承載力的計(jì)算沿用公路橋涵地基基礎(chǔ)規(guī)范。僅依據(jù)試驗(yàn)和工程35工程實(shí)例1、東莞廣電中心2、廣州長(zhǎng)隆集團(tuán)后勤用房3、中山嘉明電力有限公司生產(chǎn)控制大樓4、東莞厚街文化中心工程實(shí)例36

除按地基巖土條件確定樁豎向承載力特征值外，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。

1對(duì)于軸向受壓的混凝土灌注樁和預(yù)制樁,當(dāng)不考慮樁身構(gòu)造配筋的作用時(shí)，按下式驗(yàn)算樁身截面強(qiáng)度：

除按地基巖土條件確定樁豎向承載力特征值外，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)37式中——工作條件系數(shù)，灌注樁取0.750.85（水下灌注樁取低值），預(yù)制樁取0.80.9；

fc

——樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

Ap

——樁身橫截面面積；

Q——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值。式中——工作條件系數(shù)，灌注樁取0.75038理論與工程實(shí)踐證明，低樁臺(tái)中的樁，即使樁周土非常軟弱，也不會(huì)有穩(wěn)定問(wèn)題。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算公式，不考慮穩(wěn)定的影響，即取穩(wěn)定系數(shù)理論與工程實(shí)踐證明，低樁臺(tái)中的樁，即使樁周土非常軟弱，也不會(huì)39不考慮鋼筋的作用，由樁身材料決定的鋼筋砼預(yù)制樁，取工作條件系數(shù)為0.8~0.9，相當(dāng)于安全系數(shù)K=1.35×1.4/(0.8~0.9)=2.36~2.1；現(xiàn)場(chǎng)灌注樁取工作條件系數(shù)為0.75~0.85,相當(dāng)于安全系數(shù)K=1.35×1.4/(0.75~0.85)=2.52~2.22不考慮鋼筋的作用，由樁身材料決定的鋼筋砼預(yù)制樁，取工作條件系40對(duì)照《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74），《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ10-74）及《工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ4-80），不考慮鋼筋的作用，樁身強(qiáng)度的安全系數(shù)提高了約36%～62%。對(duì)照《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74），《鋼41工程實(shí)踐表明，灌注樁的施工除確保砼質(zhì)量外，保證樁身的完整性、不頸縮、不夾泥、不斷樁，甚至更為重要。預(yù)應(yīng)力管樁的正截面承載力計(jì)算可參照廠家提供的資料，砼受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)扣除予壓應(yīng)力的影響，即取，實(shí)用上也可取5MPa。工程實(shí)踐表明，灌注樁的施工除確保砼質(zhì)量外，保證樁身的完整性、428.樁的負(fù)摩擦問(wèn)題樁周負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因：

1樁周存在欠固結(jié)土層

2樁側(cè)存在軟土層，且地面大面積堆載(包括新近填土)；

3樁基完工后樁側(cè)土層中地下水位下降。8.樁的負(fù)摩擦問(wèn)題樁周負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因：43設(shè)計(jì)可采取的應(yīng)對(duì)措施：

當(dāng)滿足樁最小中心距的要求時(shí)，群樁的負(fù)摩阻力可視為各單樁負(fù)摩阻力之和，但算得的負(fù)摩阻力不應(yīng)大于中性點(diǎn)以上的樁間土重。設(shè)計(jì)可采取的應(yīng)對(duì)措施：44未考慮端阻作用的摩擦樁或樁端持力層為軟、可塑粘性土?xí)r，可把中性點(diǎn)以上的樁側(cè)摩阻力視為零，驗(yàn)算單樁的承載力。樁端持力層為密實(shí)的砂、礫砂層、卵、碎石層及基巖時(shí)，應(yīng)將負(fù)摩阻力作為附加下拉荷載，驗(yàn)算樁中性點(diǎn)處的樁身截面承載力。未考慮端阻作用的摩擦樁或樁端持力層為軟、可塑粘性土?xí)r，可把中45對(duì)于負(fù)摩阻力較大，樁長(zhǎng)變化較大，持力層土層較不均勻，建筑物對(duì)差異沉降控制要求較嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)，宜適當(dāng)加強(qiáng)承臺(tái)間地梁的強(qiáng)度、剛度及上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。工程實(shí)例：江門某工程汕頭市糧食局某糧食倉(cāng)庫(kù)

對(duì)于負(fù)摩阻力較大，樁長(zhǎng)變化較大，持力層土層較不均勻，建筑物對(duì)469.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算包括受沖切承載力、受剪切承載力和受彎承載力驗(yàn)算。受剪切承載力問(wèn)題討論

臨界截面9.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算包括受沖切承載力、受剪47柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的受沖切、受剪承載力驗(yàn)算對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力，受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：（9.2.7-1）（9.2.7-2）（9.2.7-3）并滿足（9.2.7-4）柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的受沖切、受剪承載力驗(yàn)算對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)應(yīng)48

一般來(lái)說(shuō)，柱下單獨(dú)基礎(chǔ)板雙向受力，墻下條形基礎(chǔ)板單向受力，沖切與剪切，其破壞機(jī)理類似，承載力均受混凝土的抗拉強(qiáng)度所控制。不同的是剪切破壞面可視為平面，而沖切破壞面則可視為空間曲面，如截圓錐、截角錐或棱臺(tái)及其它不規(guī)則曲面等。一般來(lái)說(shuō)，柱下單獨(dú)基礎(chǔ)板雙向受力，墻下條形基礎(chǔ)板單向受力49剪切又稱單向剪切(onewayshear)，沖切有時(shí)也稱沖剪，又稱雙向剪切(punching，twowayshear)。對(duì)于雙向受力的柱下單獨(dú)基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算控制截面的受沖切承載力，必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算抗剪承載力；對(duì)于單向受力的墻下條形基礎(chǔ)只需驗(yàn)算控制截面的受剪承載力。剪切又稱單向剪切(onewayshear)，沖切有時(shí)也稱50實(shí)際工程中有這種情況，由于場(chǎng)地或柱網(wǎng)布置所限，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)長(zhǎng)邊與短邊之比大于2，基礎(chǔ)底板近乎單向受力，應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)的受剪切承載力。新版國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》已做了改進(jìn)，要求底板寬大于柱截面寬+2倍板厚的基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)板的受剪承載力。實(shí)際工程中有這種情況，由于場(chǎng)地或柱網(wǎng)布置所限，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)長(zhǎng)51對(duì)于驗(yàn)算控制截面，有不同的做法。國(guó)標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)大量的試驗(yàn)結(jié)果，以支座邊的剪力值即最大剪力值為依據(jù)進(jìn)行分析，得出了承受均布荷載為主的無(wú)腹筋一般受彎構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式，因此，把構(gòu)件剪力最大的截面即柱、墻等支座邊處作為驗(yàn)算控制截面比較合理。對(duì)于驗(yàn)算控制截面，有不同的做法。國(guó)標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根52美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）《鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范》把受剪驗(yàn)算截面定于距支座邊處,較之支座邊處,計(jì)算剪力減少了，但其受剪承載力計(jì)算的材料強(qiáng)度值相應(yīng)低取，僅為受沖切承載力計(jì)算時(shí)的一半。國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)筏板取距梁邊處作為板受剪驗(yàn)算的部位，柱下擴(kuò)展取柱邊截面。美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）《鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范》把受剪驗(yàn)算53比較國(guó)標(biāo)GB50010-2002、GB50007-2002與美國(guó)ACI318關(guān)于受剪承載力驗(yàn)算的有關(guān)規(guī)定，可知三規(guī)范并不協(xié)調(diào)。雖然基礎(chǔ)下土反力有集中效應(yīng)，底板與地基土間存在摩擦力作用等有利因素，但也只能是某種工程地質(zhì)條件下某種基礎(chǔ)形式的一種定性的判斷。結(jié)合長(zhǎng)期以來(lái)本省的工程實(shí)踐，本規(guī)范把受剪驗(yàn)算截面定于距支座邊/2處。比較國(guó)標(biāo)GB50010-2002、GB50007-200254基礎(chǔ)板的受彎承載力基礎(chǔ)板受彎破壞的主要破壞模式a、井形破壞模式b、梯形破壞模式c、井形翹角破壞模式基礎(chǔ)板的受彎承載力基礎(chǔ)板受彎破壞的主要破壞模式a、井形破壞模55極限分析及上限定理、下限定理和單值定理1、上限定理對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)，可以取各種可能的既滿足平衡條件和力的邊界條件，又滿足使外力作正功的位移場(chǎng)（即機(jī)動(dòng)容許的位移場(chǎng)），與每一個(gè)破壞機(jī)構(gòu)（機(jī)動(dòng)容許的位移場(chǎng)）相應(yīng)的荷載稱為可破壞荷載。這些可破壞荷載都大于極限荷載，其中最小的一個(gè)荷載就是極限荷載。極限分析及上限定理、下限定理和單值定理56根據(jù)上限定理，可以使用機(jī)動(dòng)法求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。使用塑性鉸線理論可以求解已知尺寸和配筋板的極限承載力，根據(jù)塑性鉸線理論的機(jī)動(dòng)法或平衡法求得的板的極限荷載為上限解。根據(jù)上限定理，可以使用機(jī)動(dòng)法求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。使用塑性鉸線572、下限定理對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)，可以選取各種可能的既滿足平衡條件又滿足力的邊界條件，又不破壞極限條件的內(nèi)力場(chǎng)（即靜力容許的內(nèi)力場(chǎng)），與每一個(gè)靜力容許的內(nèi)力場(chǎng)相應(yīng)的荷載稱為可接受荷載。這些可接受荷載都是小于極限荷載的，其中最大的一個(gè)荷載就是極限荷載。2、下限定理58根據(jù)下限定理，可以使用靜力法求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。在靜力法中，不考慮結(jié)構(gòu)變形方面的條件，也就放松了對(duì)機(jī)動(dòng)條件的要求。根據(jù)下限定理，可以使用靜力法求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。在靜力法中，593、單值定理如果一個(gè)荷載既是極限荷載的下限（可接受荷載），又是極限荷載的上限(可破壞荷載)，則這個(gè)荷載滿足極限分析理論的全部條件，它就是結(jié)構(gòu)真實(shí)的極限荷載，因此將這個(gè)解稱為完全解。3、單值定理60理論上可以證明，由梯形機(jī)構(gòu)所求得基礎(chǔ)極限承載力大于井字形機(jī)構(gòu)所求得基礎(chǔ)極限承載力。按井形破壞模式計(jì)算的

是比按梯形破壞模式計(jì)算的

小的上限解，根據(jù)極限分析方法的上限定理，按梯形破壞模式計(jì)算來(lái)確定基礎(chǔ)的承載力或進(jìn)行配筋，必然偏于不安全。試驗(yàn)也表明，按井形破壞模式計(jì)算結(jié)果更合理。理論上可以證明，由梯形機(jī)構(gòu)所求得基礎(chǔ)極限承載力大于井字形機(jī)構(gòu)61方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件62結(jié)論：按照規(guī)范的計(jì)算公式確定的配筋量偏小，在常用的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸范圍內(nèi)，兩者約相差25%左右。以上的試驗(yàn)研究和理論分析表明，國(guó)內(nèi)習(xí)用的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)按梯形面積反力的配筋計(jì)算方法在理論上不正確，計(jì)算結(jié)果偏于不安全，建議以過(guò)柱邊的截面為控制截面，以矩形面積反力計(jì)算柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)板的受彎承載力。結(jié)論：按照規(guī)范的計(jì)算公式確定的配筋量偏小，在常用的柱下獨(dú)立基6311、剛性樁復(fù)合地基剛性樁復(fù)合地基中的剛性樁(增強(qiáng)體)包括預(yù)制混凝土樁、混凝土灌注樁和鋼管注漿樁，適用于處理粘性土、粉土、砂土和分層壓實(shí)的素填土等地基，不宜用于處理淤泥地基。11、剛性樁復(fù)合地基剛性樁復(fù)合地基中的剛性樁(增強(qiáng)體)包括預(yù)64樁頂需有一定位移以發(fā)揮樁間土的承載力。設(shè)計(jì)時(shí)可考慮：1、樁設(shè)計(jì)為摩擦型樁

；2、樁頂設(shè)置褥墊層。墊層材料可用中、粗砂，石屑或級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。墊層厚度宜為200～400mm。樁頂需有一定位移以發(fā)揮樁間土的承載力。65石灰?guī)r地基上剛性樁復(fù)合地基的幾個(gè)問(wèn)題剛性樁（增強(qiáng)體）的選擇：素混凝土灌注樁（CFG樁）、鋼筋混凝土灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)制方樁、鋼管樁樁持力層的選擇：基巖以上承載力較高的土層、基巖面、入巖土洞、溶洞的處理石灰?guī)r地基上剛性樁復(fù)合地基的幾個(gè)問(wèn)題66工程實(shí)例廣州市規(guī)劃展覽中心廣州荔港南灣廣西柳州九洲國(guó)際大廈云浮某住宅工程實(shí)例67關(guān)于復(fù)合地基深寬系數(shù)的討論國(guó)家規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定復(fù)合地基的寬度修正系數(shù)取0，深度修正系數(shù)取1，導(dǎo)致某些情況下復(fù)合地基的承載力比經(jīng)深寬修正的天然地基承載力還低的不合理現(xiàn)象。可見(jiàn)，復(fù)合地基的寬度修正系數(shù)取0，深度修正系數(shù)取1是不正確的。關(guān)于復(fù)合地基深寬系數(shù)的討論68地基承載力深寬修正系數(shù)從1974年的國(guó)家《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74）開(kāi)始，一直沿用到現(xiàn)在。編74規(guī)范時(shí)，根據(jù)各地大量的載荷試驗(yàn)資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析給出了各類土的地基承載力表，并提出深寬修正方法。地基承載力深寬修正系數(shù)從1974年的國(guó)家《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)69當(dāng)時(shí)，收集了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)少量的試驗(yàn)資料校核，提出了各種土類的深寬修正系數(shù)。當(dāng)時(shí)房子蓋得少，也沒(méi)什么高層建筑，基礎(chǔ)的埋深較淺，尺寸也較小，與現(xiàn)在已不可相比。從這個(gè)角度出發(fā)，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》里的寬度修正系數(shù)也需要調(diào)整。當(dāng)時(shí)，收集了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并70從道理上說(shuō)，復(fù)合地基由于有增強(qiáng)體（樁），較不可能發(fā)生整體剪切破壞，較可能發(fā)生局部剪切破壞或刺入破壞。而規(guī)范的寬度修正系數(shù)是基于整體剪切破壞，即地基中出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面提出的。因此，復(fù)合地基的深寬修正系數(shù)會(huì)比一般的淺基礎(chǔ)小。從道理上說(shuō)，復(fù)合地基由于有增強(qiáng)體（樁），較不可能發(fā)生整體剪切71例如，太沙基的地基承載力公式是按整體剪切破壞導(dǎo)出的，如果是局部剪切破壞，則把土的強(qiáng)度指標(biāo)（C,φ）乘以2/3查承載力系數(shù)。另外，有研究認(rèn)為地基強(qiáng)度不會(huì)隨基礎(chǔ)寬度的增大而增大，如地基基礎(chǔ)規(guī)范規(guī)定大于6米取6米，水工規(guī)范規(guī)定大于8米取8米。實(shí)用上，可暫參照太沙基的做法，且深度系數(shù)不小于1。例如，太沙基的地基承載力公式是按整體剪切破壞導(dǎo)出的，如果是局7212、地下室設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題地下室的整體及局部抗浮穩(wěn)定性水壓（浮）力能否折減？水頭h的取值抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算—施工階段、正常使用階段減少水浮力的措施

控制室外的地下水位

控制地下室底板下的地下水位

12、地下室設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題地下室的整體及局部抗浮穩(wěn)定性73地下室壁板的土壓力水壓力土壓力靜止土壓力壓實(shí)填土的土壓力地下室壁板的土壓力74工程實(shí)例廣州京光廣場(chǎng)廣東國(guó)際大廈南京工業(yè)大學(xué)體育館廣州新體育館訓(xùn)練館、能源中心工程實(shí)例7513、基床系數(shù)的確定基床系數(shù)k=p/y,物理意義：使單位面積的地基產(chǎn)生單位沉降量所需的力。按壓板試驗(yàn)結(jié)果確定k1=(p2-p1)/(s2-s1),或k1=p/s對(duì)粘土，k=(B1/B)k1,B1-壓板寬，B-基礎(chǔ)底板寬對(duì)砂性土，（太沙基）13、基床系數(shù)的確定基床系數(shù)k=p/y,物理意義：使單位面積76壓縮層較軟、較薄的情形S=pH/E0k=p/s=E0/H壓縮層較厚的情形k=(0.7~1.4)E0/B估算基礎(chǔ)的平均沉降sk=p/s壓縮層較軟、較薄的情形77

巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則

一、問(wèn)題的提出

巖溶地區(qū)建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是工程師們常感困惑的難題。多年來(lái)的工程實(shí)踐，有機(jī)會(huì)接觸不少此類問(wèn)題，有成功的心得，也有對(duì)失敗的思考。通過(guò)對(duì)其中部分有代表性的工程實(shí)例的簡(jiǎn)要介紹分析，來(lái)探討巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則。

巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則

一、問(wèn)題的提出

78例1、廣州市景泰坑某住宅小區(qū)工程概況：建筑物九層，局部十層，首層層高5.6m，其余2.8m，總建筑面積6.5萬(wàn)㎡，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：人工填土，耕植層厚0.8-2m，坡洪積層（粘土及粉質(zhì)粘土）厚4～8m，標(biāo)貫數(shù)3～10擊；殘積層（粘土、粉質(zhì)粘土、粉土）厚3～12m，標(biāo)貫數(shù)5～15.5擊。下伏基巖為石炭系壺天群灰?guī)r，灰色、深灰色，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖石上部裂隙發(fā)育，有三個(gè)鉆孔發(fā)現(xiàn)溶洞，洞深分別為0.2、1.3、1.55m，有填充物。例1、廣州市景泰坑某住宅小區(qū)工程概況：建筑物九層，局部十層，79場(chǎng)地內(nèi)，發(fā)現(xiàn)鉆孔8#、9#、12#、13#、14#一帶灰?guī)r頂面標(biāo)高特別低，與周圍鉆孔的灰?guī)r頂板標(biāo)高相差3～10米不等，該地段區(qū)域存在一個(gè)以8#、13#為中心的溶蝕漏斗?；A(chǔ)型式：采用天然地基上的條形基礎(chǔ)，基底置于坡洪積粉質(zhì)粘土層上，設(shè)計(jì)估算最大沉降6-7㎝，竣工驗(yàn)收時(shí)實(shí)測(cè)5.7㎝。建成后效果良好。場(chǎng)地內(nèi)，發(fā)現(xiàn)鉆孔8#、9#、12#、13#、14#一帶灰?guī)r頂80例2、肇慶市某辦公樓工程概況：十四層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)，一層地下室，總建筑面積約2萬(wàn)㎡。場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：耕植土層0.3～1m，淤泥及淤泥質(zhì)土層7～10m。粉質(zhì)粘土，粘土層4～7m。下伏基巖為灰?guī)r，巖溶發(fā)育，溶洞高0.5～3.1m不等。例2、肇慶市某辦公樓81基礎(chǔ)型式：采用樁筏基礎(chǔ)（混凝土灌注樁加筏基）?？紤]到淤泥層的透水性很差，樁距較密的沉管灌注樁將造成地面隆起，樁的質(zhì)量難以保證，故以擠土樁（沉管灌注樁）與排土樁（鉆孔灌注樁）相間，樁端支承于殘積層上。建成后效果良好。基礎(chǔ)型式：采用樁筏基礎(chǔ)（混凝土灌注樁加筏基）?？紤]到淤泥層的82例3、韶關(guān)某辦公－住宅樓工程概況：二十層鋼筋混凝土框－剪結(jié)構(gòu)，一層地下室，總建筑面積約3萬(wàn)㎡，柱最大軸力約2000t。例3、韶關(guān)某辦公－住宅樓83場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：沖洪積軟可塑粉質(zhì)粘土，粘土8～20m，其中卵石層平均厚3～4m，下伏基巖為灰?guī)r，灰色，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖溶發(fā)育，鉆孔見(jiàn)洞率約28%，溶洞深0.5～3m不等。場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：沖洪積軟可塑粉質(zhì)粘土，粘土8～20m，其84基礎(chǔ)型式：采用沖孔樁，樁徑為φ800、φ1000、φ1200，C30水下混凝土，單樁豎向容許承載力分別為350t、500t、700t，樁端支承于灰?guī)r上。建成后效果良好。基礎(chǔ)型式：采用沖孔樁，樁徑為φ800、φ1000、φ120085例4、花縣某宿舍樓工程概況：八層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層高3.2m，建筑面積每幢約3000㎡。場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：雜填土1～3m，砂層（細(xì)、中、粗砂）約2～7m，粉質(zhì)粘土厚薄懸殊，從不到1m到15.6m，溶洞非常發(fā)育，洞中半填充或無(wú)填充，灰?guī)r面標(biāo)高變化較大，從地面以下8m到21m。附近有采石場(chǎng)，長(zhǎng)期抽水，地下水位變化頻繁。例4、花縣某宿舍樓86基礎(chǔ)型式：天然地基上條形基礎(chǔ)，基底置于砂層上，建成后發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不均下沉，周圍室外地坪地面塌陷。需加固處理。基礎(chǔ)型式：天然地基上條形基礎(chǔ)，基底置于砂層上，建成后發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)87例5、廣州市大坦沙污水處理廠污水池工程概況：鋼筋混凝土方形污水池，池深4m，池內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱支承池頂蓋。場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：沖洪積砂層、粉質(zhì)粘土厚約20m，下伏基巖為鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖。例5、廣州市大坦沙污水處理廠污水池88基礎(chǔ)型式及施工過(guò)程的難題：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。施工過(guò)程由于鉆穿溶洞頂板，造成塌陷，形成直徑約11m左右的水池，整臺(tái)鉆機(jī)陷落，沒(méi)頂。基礎(chǔ)型式及施工過(guò)程的難題：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。施工過(guò)程由于89例6、廣州市羅沖圍某解困住宅工程概況：九層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件：淤泥質(zhì)軟土6～8m，殘積層5～7m，下伏基巖為灰?guī)r，石筍、石芽、溶洞較發(fā)育。例6、廣州市羅沖圍某解困住宅90基礎(chǔ)型式及施工過(guò)程的難題：原設(shè)計(jì)采用φ500預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁基礎(chǔ)，柴油錘施打。施工過(guò)程斷樁嚴(yán)重，斷樁率達(dá)40%，有一樁從工程地質(zhì)鉆孔剖面圖看約14m左右抵堅(jiān)硬的石灰?guī)r面，卻一直打入26m。基礎(chǔ)型式及施工過(guò)程的難題：原設(shè)計(jì)采用φ500預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土91例7、花縣某郵件處理中心工程概況：?jiǎn)螌愉摻罨炷林W(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋蓋，柱網(wǎng)約28.5m×28m，高約12～16m，建筑面積約5萬(wàn)平方。例7、花縣某郵件處理中心92工程地質(zhì)條件：雜填土2～3m，粉質(zhì)粘土，粉土厚平均厚約18m，下伏基巖為灰?guī)r，巖溶非常發(fā)育，有串珠狀溶洞，溶洞無(wú)填充或半填充?；A(chǔ)型式：采用沖孔混凝土灌注樁，施工很困難，不時(shí)有塌孔現(xiàn)象發(fā)生。抽芯結(jié)果表明，一些樁傾斜，樁底沉渣過(guò)厚。工期長(zhǎng)，造價(jià)高。工程地質(zhì)條件：雜填土2～3m，粉質(zhì)粘土，粉土厚平均厚約18m93例8、韶關(guān)某辦公樓工程地質(zhì)條件：與例3韶關(guān)某辦公－住宅樓相近?；A(chǔ)型式：原采用人工挖孔樁。由于溶洞地下水與北江連通，致使無(wú)法抽干水，護(hù)壁變形，施工困難，無(wú)法成孔。例8、韶關(guān)某辦公樓94例9、徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖新校區(qū)某學(xué)生公寓工程概況：六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。工程地質(zhì)條件：粘土、粉質(zhì)粘土（含姜石）厚約2-10m，下伏石灰?guī)r。例9、徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖新校區(qū)某學(xué)生公寓95基礎(chǔ)型式：天然地基上的柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，灰?guī)r露頭部分將巖石鑿低至柱基底以下50㎝，設(shè)置土墊層，承載力特征值取80-100t/㎡不等；土部分的承載力特征值取20-24t/㎡。建成后效果良好?；A(chǔ)型式：天然地基上的柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，灰?guī)r露頭部分將巖石鑿低至96二、巖溶的工程地質(zhì)特點(diǎn)要分析以上工程實(shí)例的得失，有必要大致了解一下巖溶的工程地質(zhì)特點(diǎn)。所謂巖溶，是指可溶性巖石如石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖、大理巖（主要成分為碳酸鹽）、石膏（主要成分為硫酸鹽）、巖鹽（主要成分為氯鹽）等，長(zhǎng)期受水的化學(xué)物理作用而形成溶洞、溶溝、暗河、石芽、石筍、落水洞、鐘乳石等地貌地質(zhì)形態(tài)。二、巖溶的工程地質(zhì)特點(diǎn)要分析以上工程實(shí)例的得失，有必要大致了97方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件98方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件99方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件100方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件101方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件102方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件103方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件104方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件105廣東地區(qū)常見(jiàn)的巖溶有石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等，巖質(zhì)堅(jiān)硬、巖樣單軸抗壓強(qiáng)度常在50-100Mpa以上。巖石的強(qiáng)度雖高，但要把基礎(chǔ)可靠地置于其上卻不容易。對(duì)基礎(chǔ)工程而言，最令工程師們頭痛的是：廣東地區(qū)常見(jiàn)的巖溶有石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等，巖質(zhì)堅(jiān)硬、巖樣1061、巖溶地區(qū)基巖上復(fù)土層由于水的潛蝕作用時(shí)有土洞發(fā)育；2、巖層表面有石芽、石筍、溶溝、溶槽存在；3、溶洞分布無(wú)規(guī)律，沿豎向可能有幾層溶洞,即所謂串珠型溶洞；1、巖溶地區(qū)基巖上復(fù)土層由于水的潛蝕作用時(shí)有土洞發(fā)育；1074、巖面變化大，常見(jiàn)巖石臨空面、鷹嘴石；5、溶洞地下水與外部水源（江、河、地下河等）有水力聯(lián)系；6、巖層表面處，由于溶溝、溶槽、裂隙地下水積聚，殘積層常呈軟塑狀。4、巖面變化大，常見(jiàn)巖石臨空面、鷹嘴石；108地質(zhì)剖面圖中的溶洞和土洞常會(huì)令人困惑。但另一方面也應(yīng)注意到：1、巖溶的溶蝕速度雖有快有慢（與巖性及周圍地下水中CO2含量及水動(dòng)力條件相關(guān)），但與建筑物的設(shè)計(jì)使用期限相比，除了廣東地區(qū)不常見(jiàn)的石膏及巖鹽以外，卻完全可以忽略。換句話說(shuō)，設(shè)計(jì)時(shí)僅需考慮其現(xiàn)狀，而不必考慮其發(fā)展。地質(zhì)剖面圖中的溶洞和土洞常會(huì)令人困惑。但另一方面也應(yīng)注意到：1092、相比之下，土洞的形成與發(fā)展所需時(shí)間要短得多，對(duì)建筑物的危害也更為嚴(yán)重。但也并非有溶洞必有土洞。土洞發(fā)育的最主要的條件是：上復(fù)土層的性質(zhì)，與下伏基巖中溶洞相聯(lián)系的水通道（主要是裂隙）分布及地下水的流動(dòng)，地下水位的變化等等。2、相比之下，土洞的形成與發(fā)展所需時(shí)間要短得多，對(duì)建筑物的危110當(dāng)存在長(zhǎng)期的人工抽水源時(shí)，由于人工降低地下水位時(shí)引起的水位升降幅度與頻率遠(yuǎn)較自然條件大，土洞的發(fā)育尤為強(qiáng)烈，地面塌陷（即土洞發(fā)育至地面）危險(xiǎn)性相對(duì)較大。當(dāng)存在長(zhǎng)期的人工抽水源時(shí)，由于人工降低地下水位時(shí)引起的水位升1113、當(dāng)建筑物的規(guī)模不大，層數(shù)不多，而上復(fù)土層有一定厚度及強(qiáng)度時(shí)，基底荷載引起的地基附加應(yīng)力影響范圍有限，對(duì)深部基巖中的溶洞影響很小。3、當(dāng)建筑物的規(guī)模不大，層數(shù)不多，而上復(fù)土層有一定厚度及強(qiáng)度112三、幾個(gè)工程實(shí)例成敗的簡(jiǎn)要分析基于對(duì)巖溶工程地質(zhì)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，可對(duì)上述幾個(gè)工程實(shí)例的成敗作一簡(jiǎn)要的分析，期望從中得到一些有益的啟示。三、幾個(gè)工程實(shí)例成敗的簡(jiǎn)要分析基于對(duì)巖溶工程地質(zhì)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，113例1、廣州市景泰坑某住宅小區(qū)從工程地質(zhì)勘察報(bào)告中知，在均勻布置的鉆探孔中僅約占十分之一的鉆探孔發(fā)現(xiàn)溶洞，且洞高度小，洞內(nèi)有填充；地下水位遠(yuǎn)高于基巖面，且變化幅度不大；上復(fù)土層多為透水性差或較差的粘土或粉質(zhì)粘土，地表水不易下滲，地下水活動(dòng)不強(qiáng)烈。顯然，場(chǎng)地可判斷為基本穩(wěn)定。例1、廣州市景泰坑某住宅小區(qū)114由于復(fù)蓋層有一定厚度，建筑物層數(shù)不多，只有九層，故首先考慮采用天然地基上淺基礎(chǔ)——柱下條形基礎(chǔ)及片筏基礎(chǔ)（有地下室部分）。綜合考慮上部結(jié)構(gòu)的載荷及地基壓縮層厚度的不同而采用不同的基底附加應(yīng)力，并采用剛度較大的柱下條形地基梁，從而盡可能減少柱間的沉降差異。實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)是成功的，突出的優(yōu)點(diǎn)是大大縮短了工期，加快了進(jìn)度。由于復(fù)蓋層有一定厚度，建筑物層數(shù)不多，只有九層，故首先考慮采115例2、肇慶市某辦公樓建筑物的層數(shù)不多，只有14層，但地面以上軟土層較厚，無(wú)法采用淺基礎(chǔ)。基巖面以上的殘積層有一定的強(qiáng)度及厚度，采用小直徑樁可充分利用該層的承載力，樁端不與石灰?guī)r面接觸，更使施工快捷方便。設(shè)置有一定剛度和強(qiáng)度的筏板減少了柱間差異沉降的風(fēng)險(xiǎn)。例2、肇慶市某辦公樓116例3、韶關(guān)某辦公－住宅樓由于單柱軸力較大，淺部土層無(wú)法提供必要的承載力，灰?guī)r頂板較破碎，采用小直徑樁也存在風(fēng)險(xiǎn)。故采用沖孔混凝土灌注樁（端承樁）。雖然施工周期較長(zhǎng)，過(guò)程中也有塌孔現(xiàn)象，但由于施工單位較有經(jīng)驗(yàn)，樁基質(zhì)量還是能滿足要求，建成后情況良好。例3、韶關(guān)某辦公－住宅樓117例4、花縣某教工宿舍樓該工程建成投入使用后不久，1#樓、4#樓附近地面突然發(fā)生地面塌陷，1#樓由于基礎(chǔ)的不均勻沉陷導(dǎo)致建筑物傾斜、墻體開(kāi)裂而使住戶人心惶惶。如果對(duì)工程地質(zhì)情況作深入一步的分析，或者對(duì)基礎(chǔ)方案的選擇會(huì)更為慎重些。。例4、花縣某教工宿舍樓118首先，場(chǎng)區(qū)存在厚度大、透水性極好的粗砂、礫砂層，有的砂層底面距溶洞十分發(fā)育的下伏石灰?guī)r不到1m，這就便于地表水下滲，使淺層土易于被沖蝕淘空；其次，附近采石場(chǎng)的長(zhǎng)期大量抽水更有利于土洞的形成并向上發(fā)育，一旦松軟的土洞頂板承受不了上復(fù)砂層的壓力而塌陷，砂層在水的作用下極易形成漏斗而造成地表陷落。顯然，在這樣不穩(wěn)定的地基上采用淺基礎(chǔ)要冒很大風(fēng)險(xiǎn)，是不可取的。首先，場(chǎng)區(qū)存在厚度大、透水性極好的粗砂、礫砂層，有的砂層底面119例5、大坦沙污水處理廠污水池基底附加應(yīng)力并不大，每方平米僅10t左右，且基巖的上復(fù)土層并不太差，砂層的標(biāo)貫數(shù)在13.4擊以上，砂層之下的粘性土也有一定的強(qiáng)度與厚度，采用天然地基上的淺基礎(chǔ)應(yīng)是一個(gè)較好的、既安全又可縮短工期、節(jié)省投資的方案。例5、大坦沙污水處理廠污水池120例6、羅沖圍某解困住宅據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理人員反映，預(yù)應(yīng)力管樁施打過(guò)程中大致可分為三種情況：1、正常，盡管最后三陣錘的平均貫入度不大于2㎝，控制偏嚴(yán)，總錘擊數(shù)達(dá)800-1000擊，但樁身完好；例6、羅沖圍某解困住宅1212、斷樁，當(dāng)樁端穿過(guò)軟土層到達(dá)灰?guī)r面時(shí)，柴油錘反彈明顯，明白無(wú)誤表示樁端已到硬層，由于貫入度控制偏嚴(yán)格，在繼續(xù)施打的過(guò)程中，樁突然打斷；3、斷樁，但樁并無(wú)抵達(dá)硬層的明顯感覺(jué)，樁錘反彈不高，雖然貫入度較之在軟土層大為減少，但遠(yuǎn)未達(dá)控制標(biāo)準(zhǔn)，而是以一錘1～2㎝不斷貫入，對(duì)照地質(zhì)剖面，竟有一樁進(jìn)入微風(fēng)化基巖10m以上，顯然這是絕無(wú)可能的。2、斷樁，當(dāng)樁端穿過(guò)軟土層到達(dá)灰?guī)r面時(shí)，柴油錘反彈明顯，明白122經(jīng)分析，這三種情況應(yīng)是對(duì)應(yīng)灰?guī)r表面的幾種情況：1、基巖面較為平坦，此時(shí)樁端全部或大部接觸基巖。由于管樁有預(yù)壓應(yīng)力存在，有效地降低了沖擊打樁過(guò)程樁身的拉應(yīng)力，故樁很耐受反復(fù)擊打，樁的承載力也高，將為樁身強(qiáng)度所控制。經(jīng)分析，這三種情況應(yīng)是對(duì)應(yīng)灰?guī)r表面的幾種情況：1232、樁端處于溶槽或裂隙的非整合表面，有稍微的傾斜，或更簡(jiǎn)單的說(shuō)，樁端處一邊硬一邊軟而造成樁身偏心沖擊受力。這除了大大減少樁的有效貫入能量外，還大大增加了樁身的彎曲拉應(yīng)力。最后，在樁截面到達(dá)極限彎曲承載力時(shí)即發(fā)生斷樁。2、樁端處于溶槽或裂隙的非整合表面，有稍微的傾斜，或更簡(jiǎn)單的1243、樁端一端處于十分陡峭的石芽、石筍或巖體側(cè)面。由于巖石十分堅(jiān)硬，在柴油錘的沖擊下，樁端邊緣貼著巖石的陡峭表面慢慢下滑，直至最后彎斷。令人驚訝的是，有一根樁竟然彎進(jìn)溶洞10米。3、樁端一端處于十分陡峭的石芽、石筍或巖體側(cè)面。由于巖石十分125后來(lái)，處理的辦法很簡(jiǎn)單，由于采用管樁已不相宜，即把樁型換成φ480的混凝土沉管灌注樁，樁端支承于殘積層。自由落錘的沖擊能量遠(yuǎn)較柴油錘小，施工過(guò)程未發(fā)現(xiàn)異常，樁的承載力能滿足要求，建筑物完工后情況良好。后來(lái)，處理的辦法很簡(jiǎn)單，由于采用管樁已不相宜，即把樁型換成φ126例7、花縣某郵件處理中心本工程場(chǎng)地空闊，附近無(wú)建筑物，雖然柱網(wǎng)大，但僅一層，本來(lái)可采用強(qiáng)夯等簡(jiǎn)單的淺層地基處理方法解決。采用沖孔樁基礎(chǔ)方案，最終也可滿足設(shè)計(jì)要求，只是造成施工困難，成樁質(zhì)量不盡人意、工期長(zhǎng)、基礎(chǔ)造價(jià)高。例7、花縣某郵件處理中心127例8、韶關(guān)某辦公樓人工挖孔樁屬于干作業(yè)樁，對(duì)于地下水位高的場(chǎng)地，應(yīng)考慮地下水的賦存條件及補(bǔ)給源情況，如果與附近的江、河、湖泊等有水力有關(guān)系，則無(wú)法抽干水，且抽水過(guò)程常造成護(hù)壁周圍的壓力不平衡，有護(hù)壁變形、塌陷的安全隱患，不應(yīng)采用人工挖孔樁。例8、韶關(guān)某辦公樓128例9、徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖新校區(qū)某學(xué)生公寓本工程下伏基巖為灰?guī)r，也存在溶洞，但地下水位很低，溶洞基本不會(huì)再發(fā)育，地基是穩(wěn)定的。采用天然地基上的淺基礎(chǔ)的關(guān)鍵在于如何控制柱間的差異沉降。利用褥墊層以及不同的基底附加應(yīng)力，成功地將沉降差控制在可以接受的范圍，建成后效果良好。例9、徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖新校區(qū)某學(xué)生公寓129四、巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則

從以上的討論可得到巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則。

1、把握擬建建筑物場(chǎng)址的工程地質(zhì)情況是基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)的必要前提。除了查明溶洞、土洞的分布、規(guī)模、埋深外，應(yīng)留意溶洞的填充情況、填充物的性狀、地下水的特征、地下水位的高低、與外部水源的水力聯(lián)系、地面積水的可能性等；四、巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般原則從以上的討論可得到巖溶地區(qū)基130對(duì)于單柱軸力較大的大跨度建筑或高層建筑，應(yīng)一柱一鉆孔，必要時(shí)加密鉆孔或輔以地質(zhì)雷達(dá)等其它手段，力爭(zhēng)盡可能詳細(xì)、準(zhǔn)確地了解巖溶、土洞的現(xiàn)狀，并對(duì)其影響及發(fā)展趨勢(shì)作出判斷，在此基礎(chǔ)上，對(duì)場(chǎng)址地基的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。對(duì)于單柱軸力較大的大跨度建筑或高層建筑，應(yīng)一柱一鉆孔，必要時(shí)1312、如果地基是穩(wěn)定的或者基本上是穩(wěn)定的，應(yīng)首先考慮是否存在做天然地基上淺基礎(chǔ)的可能性。此時(shí)，尤要注意淺層土洞的危害。淺層土洞指的是存在于建筑物基底附加應(yīng)力影響范圍內(nèi)的土洞。一般的中低層縮性土層的基底應(yīng)力影響范圍，對(duì)于單獨(dú)基礎(chǔ)，厚度約為3～4倍基礎(chǔ)寬度；對(duì)于條形基礎(chǔ)，厚度約為6～7倍基礎(chǔ)寬度；對(duì)于片筏基礎(chǔ)，厚度約為1～2倍基礎(chǔ)寬度。2、如果地基是穩(wěn)定的或者基本上是穩(wěn)定的，應(yīng)首先考慮是否存在做132由于較難估計(jì)建筑物完工后幾十年期間周圍環(huán)境的變化，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，原則上淺層土洞均應(yīng)作處理。常規(guī)的做法是填灌碎石、砂，或壓力注水泥砂漿、水泥漿，必要時(shí)可先填灌砂或碎石，后注水泥漿。還可采用二次或三次注漿，以求消除水泥漿體收縮導(dǎo)致充填不密實(shí)的情況。對(duì)于淺層的半填充、無(wú)填充溶洞，如果頂板較薄較破碎，也應(yīng)作充填處理。由于較難估計(jì)建筑物完工后幾十年期間周圍環(huán)境的變化，為穩(wěn)妥起見(jiàn)133天然地基上淺基礎(chǔ)的型式可視淺層地基承載力的高低及建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，采用柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，條型基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ)，必要時(shí)采用整體剛度更大的箱形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)的剛度越大、“跨越”能力越強(qiáng)，即使地基中有個(gè)別漏網(wǎng)未處理或處理效果不好的土洞、溶洞，也不致對(duì)建筑物的安全造成影響。天然地基上淺基礎(chǔ)的型式可視淺層地基承載力的高低及建筑結(jié)構(gòu)的具134還要注意的是，由于基巖面的高低起伏，使得地基壓縮層的厚薄變化較大，控制建筑物差異沉降十分重要。設(shè)計(jì)人除了應(yīng)具備基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計(jì)知識(shí)外，更應(yīng)有估算地基變形的能力與經(jīng)驗(yàn)。還要注意的是，由于基巖面的高低起伏，使得地基壓縮層的厚薄變化1353、如果淺部土層不能提供必要的承載力，或者建筑物較不規(guī)則，或者相鄰柱的軸力相差較大，對(duì)控制柱間的差異沉降沒(méi)有把握，但基巖之上有一定強(qiáng)度和厚度的持力層，則盡量利用之，可考慮采用支承于其上的小樁（相對(duì)于直徑≥800mm的灌注樁而言）基礎(chǔ)。3、如果淺部土層不能提供必要的承載力，或者建筑物較不規(guī)則，或136可結(jié)合地質(zhì)條件及建筑物的具體情況，采用預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)制方樁、夯擴(kuò)樁、小直徑鉆孔樁、旋挖樁等樁型，還可采用剛性樁復(fù)合地基或樁筏基礎(chǔ)。采用小直徑樁的目的在于保證地基基礎(chǔ)有必要的承載力，控制建筑物的沉降，而不去觸動(dòng)豎硬而又起伏不平、溶洞發(fā)育的基巖?？山Y(jié)合地質(zhì)條件及建筑物的具體情況，采用預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)制方樁、1374、當(dāng)基巖以上沒(méi)有合適的持力層，建筑物為荷載較大的中高層建筑時(shí)，可考慮采用支持于基巖上的樁基礎(chǔ)。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁的設(shè)計(jì)單樁承載力取值宜適當(dāng)降低，宜采用厚壁基樁或適當(dāng)提高預(yù)制方樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和配筋率。雖然可以預(yù)計(jì)斷樁率會(huì)較高，但如果在10%以下仍可以接受，因?yàn)閷?duì)比其它樁型，預(yù)制管樁還是有性價(jià)比較好的優(yōu)勢(shì)。4、當(dāng)基巖以上沒(méi)有合適的持力層，建筑物為荷載較大的中高層建筑138通常φ400－95的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁的單樁豎向承載力特征值可取70～100t，φ500-125管樁可取110～150t。當(dāng)斷樁率較高時(shí)，可不必要求復(fù)壓，只要樁端到達(dá)巖面即可。如果基巖面石筍、石芽、溶溝、溶槽特別發(fā)育，斷樁率超過(guò)15%，表明采用預(yù)制樁已不合適，宜改變樁型。通常φ400－95的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁的單樁豎向承載力特征值可取139在地質(zhì)條件允許，地下水位低，有可能干作業(yè)的情況下，可采用人工挖孔樁，否則就不得不采用鉆沖孔混凝土灌注樁了。雖然鉆沖孔樁有施工困難、工期長(zhǎng)、造價(jià)相對(duì)較高等缺點(diǎn)，但終究是一種可以滿足設(shè)計(jì)承載力要求的選擇。5、加強(qiáng)建筑物的沉降觀測(cè)直至竣工驗(yàn)收。在地質(zhì)條件允許，地下水位低，有可能干作業(yè)的情況下，可采用人工140方小丹建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題課件1411.地基承載力的確定方法地基承載力特征值characteristicvalueofsubgradebearingcapacity

指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。

1.地基承載力的確定方法地基承載力特征值characte142

修正后的地基承載力特征值revisedcharacteristicvalueofsubgradebearingcapacity

指在保證地基穩(wěn)定的條件下，地基變形不超過(guò)允許值的地基承載力。

143修正后的地基承載力特征值，也即地基容許承載力，其定義涉及二方面的內(nèi)容：地基的強(qiáng)度和變形。影響地基強(qiáng)度的主要因素有：a、土的物理力學(xué)指標(biāo)：粘聚力，內(nèi)摩擦角，重度，基底以上土的加權(quán)平均重度等；b、基礎(chǔ)寬度；c、基礎(chǔ)埋深；d、地下水位。修正后的地基承載力特征值，也即地基容許承載力，其定義涉及二方144影響地基變形的主要因素有：a、基底平均附加壓力p0；b、土的力學(xué)性質(zhì)如壓縮模量或變形模量，泊松比等；c、基礎(chǔ)的尺寸、形狀及平面布置；d、壓縮層厚度。由此可知，當(dāng)設(shè)計(jì)還未開(kāi)始時(shí)，地基承載力的容許值就無(wú)從確定。影響地基變形的主要因素有：a、基底平均附加壓力p0；b、土的145地基承載力容許值的確定過(guò)程也就是地基計(jì)算過(guò)程：對(duì)“地基承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)值”作二方面的修正：1、深度、寬度修正即強(qiáng)度方面的修正；2、控制變形方面的修正，包括沉降、沉降差的計(jì)算。必要時(shí)應(yīng)調(diào)整地基承載力取值。地基承載力容許值的確定過(guò)程也就是地基計(jì)算過(guò)程：對(duì)“地基承載力146確定地基承載力的常規(guī)方法有：a、根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由理論公式計(jì)算；b、查表；c、平板荷載試驗(yàn)；d、借鑒已有建筑的經(jīng)驗(yàn)。必要時(shí)，也可由幾種方法綜合確定。全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖的載荷試驗(yàn)：巖石地基還是土基？確定地基承載力的常規(guī)方法有：147常規(guī)的確定地基承載力的方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用上，可互為參照，互為補(bǔ)充。尤其重要的是設(shè)計(jì)人的經(jīng)驗(yàn)，包括借鑒及合理利用他人的經(jīng)驗(yàn)。常規(guī)的確定地基承載力的方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用上，可互為參照，1482.地基變形的估算1所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定；2設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)建筑物應(yīng)進(jìn)行地基變形計(jì)算。（……均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)）2.地基變形的估算1所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)149有可靠經(jīng)驗(yàn)，下列情況可不作變形計(jì)算：淺基礎(chǔ)持力層為中、微風(fēng)化巖；或十五層以下、基礎(chǔ)為條形、筏形基礎(chǔ)，持力層地基承載力特征值≥300kPa的碎石土、密實(shí)砂、硬塑至堅(jiān)硬殘積土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層；樁基礎(chǔ)持力層為中~密實(shí)砂層、卵、碎石層（且沒(méi)有軟弱下臥層），硬塑至堅(jiān)硬殘積土層及巖層的建筑物。有可靠經(jīng)驗(yàn)，下列情況可不作變形計(jì)算：淺基礎(chǔ)持力層為中、1502當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層為殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖層且比較均勻時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)算：

(6.3.5-4)式中s——地基最終變形量(mm)；

2當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層為殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖層且比較均勻時(shí)，151

——土的變形模量(MPa)，按式(4.3.9)確定；

——相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合標(biāo)準(zhǔn)值的基底附加應(yīng)力(MPa)；

b——基礎(chǔ)寬度(mm)；

——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值。缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按表6.3.5-2取值?！恋淖冃文Ａ?MPa)，按式(4.3152表6.3.5-2沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)單獨(dú)基礎(chǔ)方形0.5～0.8;矩形0.7～1.2;條形基礎(chǔ)1.0～1.5;片筏基礎(chǔ)0.3～0.5注：1矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊與短邊之比a/b=1.5～4；條形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊與短邊之比a/b＞4；2片筏基礎(chǔ)寬度b≤50m;寬度大時(shí)取較小值,長(zhǎng)邊與短邊之比a/b＞1.5時(shí)取較大值。表6.3.5-2沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)153當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層各土層壓縮性差別較大時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)算：

(6.3.5-5)

(6.3.5-6)

當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層各土層壓縮性差別較大時(shí)，地基最終變形量可按下式計(jì)154式中h

——變形計(jì)算深度，單獨(dú)基礎(chǔ)可取h=(1～1.5)b，矩形基礎(chǔ)可取h=(1.5～2)b，條形基礎(chǔ)可取h=(2～3)b，片筏基礎(chǔ)可取h=(0.5～0.9)b；

——變形計(jì)算深度范圍內(nèi)土變形模量的當(dāng)量值；式中h——變形計(jì)算深度，單獨(dú)基礎(chǔ)可取h=(1～155

——基巖層的厚度；

——基巖層的變形模量；

——第層土的變形模量?！灼鹱陨现料碌趯油恋暮穸?；在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在中微風(fēng)化基巖時(shí)，式(6.3.5-6)中及可不計(jì)；——基底起自上至下第層土的厚度；1565花崗巖和泥質(zhì)軟巖的殘積土、全風(fēng)化巖及強(qiáng)風(fēng)化巖的變形模量值，應(yīng)按淺層平板荷載試驗(yàn)確定；對(duì)乙級(jí)、丙級(jí)工程，當(dāng)無(wú)條件試驗(yàn)時(shí)，可用實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N

按下式估算：

(MPa)式中——載荷試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)對(duì)比而得的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；N——實(shí)測(cè)（未經(jīng)修正）標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)；5花崗巖和泥質(zhì)軟巖的殘積土、全風(fēng)化巖及強(qiáng)風(fēng)化巖的變形模157【例1】某花崗巖殘積土層上的柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，平面尺寸4X5m，豎向荷載作用下的柱軸力為600t。土層的標(biāo)貫擊數(shù)為15擊，持力層的承載力特征值為30t/m2。試估算基礎(chǔ)的最終沉降?！纠?】某花崗巖殘積土層上的柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，平面尺寸4158【解】由式（4.3.9），N=15,E0=2.3X15=34.5Mpa=3450t/m2

由式（6.3.5-4），最終沉降S=0.6X30X4/3450=0.02m=2cm【解】由式（4.3.9），N=15,E0=2.3X15=34159【例2】其它條件同例1,但基底以下0~2m為花崗巖殘積土，標(biāo)貫擊數(shù)為15擊；2~4m為花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層，標(biāo)貫擊數(shù)為55擊；其余為中風(fēng)化巖層。試估算基礎(chǔ)的最終沉降。

【例2】其它條件同例1,但基底以下0~2m為花崗巖殘積土160【解】由式（4.3.9）,殘積層E01=3450t/m2,花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層E02=300X55=16500t/m2h=1.5b=1.5X4=6m,由式（6.3.5-6）變形模量當(dāng)量值E0=(4X2X3450+2X2X16500)/(2X2+4X2)=7800t/m2，

最終沉降S=0.6X30X4/7800=0.009m=0.9cm【解】由式（4.3.9）,殘積層E01=3450t/m2,161工程實(shí)例1、廣東汕頭市舊殯儀館2、廣州市西郊某住宅工程實(shí)例1623.廣東省常用的樁型及其優(yōu)缺點(diǎn)人工挖孔灌注樁鉆孔灌注樁鋼管護(hù)壁機(jī)械成孔灌注樁沖擊成孔灌注樁旋挖樁3.廣東省常用的樁型及其優(yōu)缺點(diǎn)人工挖孔灌注樁163振動(dòng)沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁大直徑錘擊沉管灌注樁內(nèi)擊沉管灌注樁打入式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁預(yù)制混凝土方樁振動(dòng)沉管灌注樁164依成樁方式，可分排土樁、擠土樁、部分?jǐn)D土樁。例如：排土樁：鉆孔樁，人工挖孔樁擠土樁：靜壓、錘擊預(yù)制樁部分?jǐn)D土樁：開(kāi)口預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)鉆孔預(yù)制樁依成樁方式，可分排土樁、擠土樁、部分?jǐn)D土樁。例如：1654.樁的承載力驗(yàn)算

單樁豎向承載力特征值應(yīng)符合下列規(guī)定：1．豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸心豎向力作用下，單樁豎向力 （11-1）在偏心豎向力作用下，除滿足式（11-1）外，尚應(yīng)滿足 （11-2）4.樁的承載力驗(yàn)算單樁豎向承載力特征值應(yīng)符合下列規(guī)定：1662．豎向荷載與風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸向豎向力作用下 （11-3）在偏心豎向力作用下，除滿足式（11-3）外，尚應(yīng)滿足 （11-4）2．豎向荷載與風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：1673．豎向荷載與地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：在軸心豎向力作用下 （11-5）在偏心豎向力用下，除滿足式（11-5）外。尚應(yīng)滿足 （11-6）除按地基巖土條件確定單樁豎向承載力特征值外，樁身尚應(yīng)滿足截面承載力要求。3．豎向荷載與地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：1685.用于控制或減少建筑物沉降的樁

(10.1.8)

式中——單樁極限承載力值，但樁身截面承載力仍應(yīng)滿足10.2.7條規(guī)定，取重要性系數(shù)=1。5.用于控制或減少建筑物沉降的樁1696.基樁的承載力試驗(yàn)與檢測(cè)屬下列情況之一者，設(shè)計(jì)、施工前應(yīng)進(jìn)行樁的靜荷載試驗(yàn)：

1

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的樁基且沒(méi)有相同樁型在相似工程地質(zhì)條件下的試樁資料作參考。2

采用新的樁型或新的成樁工藝，對(duì)樁的承載力取值尚無(wú)可靠的經(jīng)驗(yàn)。3

對(duì)樁的成樁質(zhì)量或承載力取值沒(méi)有把握。6.基樁的承載力試驗(yàn)與檢測(cè)屬下列情況之一者，設(shè)計(jì)、施工前應(yīng)170當(dāng)不具備靜載試樁的條件時(shí)，大直徑嵌巖樁的承載力特征值，可根據(jù)持力層巖樣單軸抗壓強(qiáng)度或持力層原位載荷試驗(yàn)結(jié)果及樁身混凝土芯樣強(qiáng)度等綜合確定。

其他情況的樁基承載力特征值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式、有關(guān)參數(shù)、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)估算，并可按相同樁型、相近承載力取值及相似工程地質(zhì)條件的試樁資料綜合確定。當(dāng)不具備靜載試樁的條件時(shí)，大直徑嵌巖樁的承載力特征值，可根據(jù)171人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)。大直徑嵌巖樁應(yīng)檢驗(yàn)孔底3倍樁身直徑或5m深度范圍內(nèi)有無(wú)土洞、溶洞、破碎帶或夾層等不良地質(zhì)情況。必要時(shí)可抽取巖芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)或原位巖石地基載荷試驗(yàn)。持力層為灰?guī)r時(shí)鉆取巖芯檢驗(yàn)的判斷人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)。大直徑嵌巖樁應(yīng)檢驗(yàn)孔172施工完成后的工程樁應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢驗(yàn)和豎向承載力試驗(yàn)?？拱螛稇?yīng)進(jìn)行抗拔承載力試驗(yàn)。承受較大水平力或永久水平力的樁應(yīng)進(jìn)行水平承載力試驗(yàn)。當(dāng)大直徑嵌巖樁靜載試驗(yàn)有困難時(shí)，其豎向承載力可由樁身混凝土質(zhì)量、樁底基巖性狀結(jié)合樁底沉渣等情況綜合評(píng)定。施工完成后的工程樁應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢驗(yàn)和豎向承載力試驗(yàn)?？拱?73工程實(shí)例廣州琶洲會(huì)展（中國(guó)出口商品交易會(huì)新展館）廣州珠江新城西塔花都某高層住宅廣西南寧九洲大廈工程實(shí)例174

7.樁的豎向承載力

由巖土條件決定的樁豎向承載力：廣東省地基基礎(chǔ)規(guī)范根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)提高了細(xì)、中、粗砂、角礫、圓礫、礫砂、卵碎石的端阻力取值，使按經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算承載力與試樁結(jié)果更為接近。增加了全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖的側(cè)阻力、端阻力特征值的經(jīng)驗(yàn)值。

7.樁的豎向承載力

由巖土條件決定的樁豎向承載力：175嵌巖樁承載力的計(jì)算沿用公路橋涵地基基礎(chǔ)規(guī)范。僅依據(jù)試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)提高了樁側(cè)阻的取值?；◢弾r地層泥漿護(hù)壁鉆孔樁的側(cè)阻力問(wèn)題嵌巖樁承載力的計(jì)算沿用公路橋涵地基基礎(chǔ)規(guī)范。僅依據(jù)試驗(yàn)和工程176工程實(shí)例1、東莞廣電中心2、廣州長(zhǎng)隆集團(tuán)后勤用房3、中山嘉明電力有限公司生產(chǎn)控制大樓4、東莞厚街文化中心工程實(shí)例177

除按地基巖土條件確定樁豎向承載力特征值外，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。

1對(duì)于軸向受壓的混凝土灌注樁和預(yù)制樁,當(dāng)不考慮樁身構(gòu)造配筋的作用時(shí)，按下式驗(yàn)算樁身截面強(qiáng)度：

除按地基巖土條件確定樁豎向承載力特征值外，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)178式中——工作條件系數(shù)，灌注樁取0.750.85（水下灌注樁取低值），預(yù)制樁取0.80.9；

fc

——樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

Ap

——樁身橫截面面積；

Q——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值。式中——工作條件系數(shù)，灌注樁取0.750179理論與工程實(shí)踐證明，低樁臺(tái)中的樁，即使樁周土非常軟弱，也不會(huì)有穩(wěn)定問(wèn)題。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算公式，不考慮穩(wěn)定的影響，即取穩(wěn)定系數(shù)理論與工程實(shí)踐證明，低樁臺(tái)中的樁，即使樁周土非常軟弱，也不會(huì)180不考慮鋼筋的作用，由樁身材料決定的鋼筋砼預(yù)制樁，取工作條件系數(shù)為0.8~0.9，相當(dāng)于安全系數(shù)K=1.35×1.4/(0.8~0.9)=2.36~2.1；現(xiàn)場(chǎng)灌注樁取工作條件系數(shù)為0.75~0.85,相當(dāng)于安全系數(shù)K=1.35×1.4/(0.75~0.85)=2.52~2.22不考慮鋼筋的作用，由樁身材料決定的鋼筋砼預(yù)制樁，取工作條件系181對(duì)照《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74），《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ10-74）及《工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ4-80），不考慮鋼筋的作用，樁身強(qiáng)度的安全系數(shù)提高了約36%～62%。對(duì)照《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74），《鋼182工程實(shí)踐表明，灌注樁的施工除確保砼質(zhì)量外，保證樁身的完整性、不頸縮、不夾泥、不斷樁，甚至更為重要。預(yù)應(yīng)力管樁的正截面承載力計(jì)算可參照廠家提供的資料，砼受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)扣除予壓應(yīng)力的影響，即取，實(shí)用上也可取5MPa。工程實(shí)踐表明，灌注樁的施工除確保砼質(zhì)量外，保證樁身的完整性、1838.樁的負(fù)摩擦問(wèn)題樁周負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因：

1樁周存在欠固結(jié)土層

2樁側(cè)存在軟土層，且地面大面積堆載(包括新近填土)；

3樁基完工后樁側(cè)土層中地下水位下降。8.樁的負(fù)摩擦問(wèn)題樁周負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因：184設(shè)計(jì)可采取的應(yīng)對(duì)措施：

當(dāng)滿足樁最小中心距的要求時(shí)，群樁的負(fù)摩阻力可視為各單樁負(fù)摩阻力之和，但算得的負(fù)摩阻力不應(yīng)大于中性點(diǎn)以上的樁間土重。設(shè)計(jì)可采取的應(yīng)對(duì)措施：185未考慮端阻作用的摩擦樁或樁端持力層為軟、可塑粘性土?xí)r，可把中性點(diǎn)以上的樁側(cè)摩阻力視為零，驗(yàn)算單樁的承載力。樁端持力層為密實(shí)的砂、礫砂層、卵、碎石層及基巖時(shí)，應(yīng)將負(fù)摩阻力作為附加下拉荷載，驗(yàn)算樁中性點(diǎn)處的樁身截面承載力。未考慮端阻作用的摩擦樁或樁端持力層為軟、可塑粘性土?xí)r，可把中186對(duì)于負(fù)摩阻力較大，樁長(zhǎng)變化較大，持力層土層較不均勻，建筑物對(duì)差異沉降控制要求較嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)，宜適當(dāng)加強(qiáng)承臺(tái)間地梁的強(qiáng)度、剛度及上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。工程實(shí)例：江門某工程汕頭市糧食局某糧食倉(cāng)庫(kù)

對(duì)于負(fù)摩阻力較大，樁長(zhǎng)變化較大，持力層土層較不均勻，建筑物對(duì)1879.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算包括受沖切承載力、受剪切承載力和受彎承載力驗(yàn)算。受剪切承載力問(wèn)題討論

臨界截面9.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算包括受沖切承載力、受剪188柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的受沖切、受剪承載力驗(yàn)算對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算柱與