1、建筑樁基技術(shù)規(guī)范2019版本講解（上）,2019年8月濟南,內(nèi) 容,樁基礎(chǔ)的功能和工程意義 規(guī)范修訂的技術(shù)背景 規(guī)范修改的主要內(nèi)容 規(guī)范增加的新內(nèi)容 規(guī)范刪節(jié)的內(nèi)容 新規(guī)范章節(jié)內(nèi)容概要,要 求,1. 了解建筑樁基技術(shù)規(guī)范的變化； 2. 結(jié)合工程勘察工作的需要，了解樁基設(shè)計的內(nèi)容、設(shè)計參數(shù)的工程應(yīng)用以及探明地質(zhì)條件對樁基設(shè)計的作用； 3. 擴大知識面，充實基礎(chǔ)設(shè)計的知識。,樁基礎(chǔ)的功能和工程意義,樁基礎(chǔ)是應(yīng)用比較廣泛的一種基礎(chǔ)類型，也是最古老的基礎(chǔ)之一 。 樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一定剛度和抗彎能力的傳力構(gòu)件， 樁基礎(chǔ)一般由承臺將若干根樁的頂部聯(lián)

2、結(jié)成整體，以共同承受荷載的一種深基礎(chǔ)。,今天樁基礎(chǔ)已成為高層建筑、大型橋梁、深水碼頭和海洋石油平臺等工程最常用的基礎(chǔ)形式。 在施工技術(shù)進步、樁型開發(fā)應(yīng)用和設(shè)計理論研究等各方面至今仍然異?；钴S，顯示出樁基礎(chǔ)具有強大的生命力和非常廣闊的發(fā)展前景。,樁基礎(chǔ)分為高樁承臺和低樁承臺兩大類：,樁具有多種獨特的功能,通過樁的側(cè)面和土的接觸，將荷載傳遞給樁周土體；或者將荷載傳給深層的巖層、砂層或堅硬的粘土層；從而獲得很大的承載能力以支承重型建筑物； 對于液化的地基，為了在地震時仍保持建筑物的安全，通過樁穿過液化土層，將荷載傳給穩(wěn)定的不液化土層；,樁基具有很大的豎向剛度，因而采用樁基礎(chǔ)的建筑物，沉降比較小，而且

3、比較均勻，可以滿足對沉降要求特別高的上部結(jié)構(gòu)的安全需要和使用要求; 樁具有很大的側(cè)向剛度和抗拔能力，能抵抗臺風和地震引起的巨大水平力、上拔力和傾覆力矩，保持高聳結(jié)構(gòu)物和高層建筑的安全； 改變地基基礎(chǔ)的動力特性，提高地基基礎(chǔ)的自振頻率，減小振幅，保證機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。,樁基規(guī)范修訂的技術(shù)背景,我國的樁基工程經(jīng)歷了一個發(fā)展的歷史過程。 現(xiàn)代意義上的樁基，大約在19世紀后期開始采用，距今已有100多年的歷史。 在20世紀初期，上海和沿海的城市開始建造10層至20余層的高層建筑，都是采用樁基礎(chǔ)的。,1929年上海沙遜大廈（現(xiàn)和平飯店）樁基施工,20世紀中頁，許多工業(yè)建筑開始采用樁基礎(chǔ)，那時主要是預(yù)制

4、樁，從公路橋梁上開始采用鉆孔灌注樁，隨后在建筑部門也開始推廣應(yīng)用。 20世紀80年代開始了高層建筑、大型橋梁的建設(shè)，樁基工程開始了全新的發(fā)展階段。超大直徑的超長樁對設(shè)計理論、施工方法和檢測方法都提出了新的要求。,大直徑鉆井工程施工和開發(fā)能力上升到一個新的水平，主要表現(xiàn)在大直徑工程樁施工和鉆機的研制與開發(fā)。 從長江到錢塘江，十幾個大橋的超大直徑工程樁的施工，比較有代表性的長江大橋有荊沙大橋、武漢白沙州大橋、鄂黃大橋、潤楊大橋、蘇通大橋、錢塘江四橋、六橋、東海大橋、跨海大橋、上海長江大橋。 大直徑工程鉆機從GF-150 GYD-600已形成系列產(chǎn)品，最大扭矩達32t-m。,1963年我國第一本地方

5、標準，上海地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范頒布，對于單樁承載力的確定，樁基沉降的計算作出了規(guī)定。 1974年，我國第一本全國的地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，規(guī)定了單樁承載力的確定方法，但沒有對樁基沉降的計算作出規(guī)定。,1980年，工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工規(guī)程頒布，這本規(guī)程規(guī)定了單樁承載力的確定方法，提出了計算樁基沉降的要求，但沒有規(guī)定具體的計算方法。 1994年，在灌注樁規(guī)程的基礎(chǔ)上，編制了建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94，總結(jié)了80年代的樁基工程的經(jīng)驗。 從編制建筑樁基技術(shù)規(guī)范以來的十余年間，我國的樁基工程技術(shù)又經(jīng)歷了飛速的發(fā)展過程。,增加的內(nèi)容,減少差異沉降和承臺內(nèi)力的變剛度調(diào)平設(shè)計 樁基耐久性規(guī)定 后注漿

6、灌注樁承載力計算與施工工藝 軟土地基減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)設(shè)計,考慮樁徑因素的Mindlin應(yīng)力解計算單樁、單排樁和疏樁基礎(chǔ)的沉降 抗壓樁和抗拔樁樁身承載力計算 長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工方法 預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁承載力計算與沉降,調(diào)整的內(nèi)容,基樁和復(fù)合基樁承載力設(shè)計取值與計算 單樁側(cè)阻力和端阻力經(jīng)驗參數(shù) 嵌巖樁嵌巖段側(cè)阻和端阻綜合經(jīng)驗系數(shù) 等效作用分層總和法計算樁基沉降經(jīng)驗系數(shù) 鉆孔灌注樁孔底沉渣厚度控制標準,新規(guī)范章節(jié)內(nèi)容概要,1. 總則 2. 術(shù)語與符號 3. 基本設(shè)計規(guī)定 3.1 一般規(guī)定 3.2 基本資料 3.3 樁的選型與布置 3.3 特殊條件下的樁基 3.4 耐久性規(guī)定,4

7、. 樁基構(gòu)造 4.1 基樁構(gòu)造 4.2 承臺構(gòu)造 5. 樁基計算 5.1 樁頂作用效應(yīng)計算 5.2 樁基豎向承載力計算 5.3 單樁豎向極限承載力 5.4 特殊條件下樁基豎向承載力驗算,5.5 樁基沉降計算 5.6 軟土地基減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ) 5.7 樁基水平承載力與位移計算 5.8 樁身承載力與裂縫控制計算 5.9 承臺計算 6. 灌注樁施工 6.1 施工準備 6.2 一般規(guī)定 6.3 泥漿護壁成孔灌注樁,6.4 長螺旋鉆孔壓灌樁 6.5 沉管灌注樁和內(nèi)夯沉管灌注樁 6.6 干作業(yè)成孔灌注樁 6.7 灌注樁后注漿 7. 混凝土預(yù)制樁與鋼樁施工 7.1 混凝土預(yù)制樁的制作 7.2 混凝土預(yù)制樁的

8、起吊、運輸和堆放 7.3 混凝土預(yù)制樁的接樁 7.4 錘擊沉樁,7.5 靜壓沉樁 7.6 鋼樁（鋼管樁、H型樁及其他異形鋼樁）施工 8. 承臺施工 8.1 基坑開挖與回填 8.2 鋼筋和混凝土施工,9. 樁基工程質(zhì)量檢查及驗收 9.1 一般規(guī)定 9.2 施工前檢驗 9.3 施工檢驗 9.4 施工后檢驗 9.5 基樁及承臺工程驗收資料,附錄A 樁型與成樁工藝選擇 附錄B 預(yù)應(yīng)力空心樁基本參數(shù) 附錄C 考慮承臺（包括地下墻體）、基樁協(xié)同工作和土的彈性抗力作用計算水平荷載的樁基 附錄D Boussinesq（布西奈斯克）解的附加應(yīng)力系數(shù)和平均附加應(yīng)力系數(shù) 附錄E 樁基等效沉降系數(shù)的計算系數(shù),附錄F

9、考慮樁徑影響的Mindlin（明德林）解應(yīng)力影響系數(shù) 附錄G 按倒置彈性地基梁計算砌體墻下條形樁基承臺梁 附錄H 錘擊沉樁錘重的選用,各章內(nèi)容重點,第一章 總則,規(guī)范編制的目的、適用范圍、設(shè)計施工原則以及與其他規(guī)范的銜接。 樁基設(shè)計與施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境，重視地方經(jīng)驗，因地制宜；注重概念設(shè)計，合理選擇樁型、成樁工藝和承臺形式，優(yōu)化布樁，節(jié)約資源；強化施工質(zhì)量控制與管理。,第二章 術(shù)語,1. 樁基 由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂聯(lián)結(jié)的承臺共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接聯(lián)結(jié)的單樁基礎(chǔ)。 2. 復(fù)合樁基 由樁基和承臺下地基土共同承擔荷載

10、的樁基礎(chǔ),3. 基樁 樁基礎(chǔ)中的單樁 4. 復(fù)合基樁 單樁及其對應(yīng)面積的承臺底地基土組成的復(fù)合承載基樁 5. 減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ) 軟土地基天然地基承載力基本滿足要求的情況下，為減小沉降采用疏布摩擦型樁的復(fù)合樁基,6. 單樁豎向極限承載力標準值 單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應(yīng)的最大荷載 7. 極限側(cè)阻力標準值 相應(yīng)于樁頂出現(xiàn)極限荷載時，樁身側(cè)表面所發(fā)生的巖土阻力 8. 極限端阻力標準值 相應(yīng)于樁頂出現(xiàn)極限荷載時，樁端所發(fā)生的巖土阻力,9. 單樁豎向承載力特征值 單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數(shù)后的承載力值單樁容許承載力 10. 變剛度調(diào)平設(shè)計 考慮上部結(jié)構(gòu)

11、形式、荷載和地層分布以及相互作用效應(yīng)，通過調(diào)整樁徑、樁長、樁距等改變基樁支承剛度分布，以使建筑物沉降趨于均勻、承臺內(nèi)力降低的設(shè)計方法,11. 承臺效應(yīng)系數(shù) 豎向荷載下，承臺底地基土承載力的發(fā)揮率 12. 負摩阻力 樁周土由于自重固結(jié)、濕陷、地面荷載作用等原因而產(chǎn)生大于基樁的沉降所引起的對樁表面的向下摩阻力 13. 下拉荷載 作用于單樁中性點以上的負摩阻力之和,14. 土塞效應(yīng) 敞口管樁沉樁過程中土體涌入管內(nèi)形成的土塞，對樁端阻力的發(fā)揮程度的影響效應(yīng) 15.灌注樁后注漿 灌注樁成樁后一定時間，通過預(yù)設(shè)于樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側(cè)土體（包括沉渣和泥皮）得到

12、加固，從而提高單樁承載力，減小沉降,16. 樁基等效沉降系數(shù) 彈性半無限體中群樁基礎(chǔ)按Mindlin解計算沉降量與按等代墩基Boussinesq解計算沉降量之比，用以反映Mindlin解應(yīng)力分布對計算沉降的影響,第三章 基本設(shè)計規(guī)定,3-1 兩類極限狀態(tài) 3-2 樁基設(shè)計等級劃分 3-3 樁基承載力計算和穩(wěn)定性驗算 3-4 樁基變形計算 3-5 樁基設(shè)計采用的作用效應(yīng)、抗力,3-6 變剛度調(diào)平設(shè)計 以上各點為3.1節(jié)一般規(guī)定的內(nèi)容 3-7 基本資料 3-8 樁的選型與布置 3-9 特殊條件下的樁基 3-10 耐久性規(guī)定,3-1 兩類極限狀態(tài),承載力極限狀態(tài)：樁基達到最大承載能力、整體失穩(wěn)或發(fā)生

13、不適于繼續(xù)承載的變形。 正常使用極限狀態(tài)：樁基達到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達到耐久性要求的某項限值。,明確了兩種極限狀態(tài)的區(qū)別 樁基的承載力計算是承載力極限狀態(tài)的驗算，設(shè)計表達式的抗力是單樁極限承載力除以安全系數(shù)，荷載為承載力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)基本組合的荷載分項系數(shù)取為1.0，即荷載的標準組合。,3-2 樁基設(shè)計等級劃分,劃分建筑樁基設(shè)計等級旨在界定樁基設(shè)計的復(fù)雜程度、計算內(nèi)容和應(yīng)采取的相應(yīng)措施。 樁基設(shè)計等級是根據(jù)建筑物規(guī)模、體型和功能特征、場地地質(zhì)與環(huán)境的復(fù)雜程度，以及由于樁基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度劃分為三個等級。,甲類建筑有三種情況： （1）和（2）都是重要的

14、或高層建筑，選擇承載力高、布樁比較靈活、性能比較穩(wěn)定的樁型，嚴格控制樁基的整體穩(wěn)定與傾斜； （3）和（4）主要控制差異沉降，布樁有利于調(diào)整不均勻沉降； （5）和（6）主要考慮控制因場地因素帶來的樁基不穩(wěn)定性。,3-3 樁基承載力計算和穩(wěn)定性驗算,1. 應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受力特征分別進行樁基的豎向承載力計算和水平承載力計算； 2. 應(yīng)對樁身和承臺結(jié)構(gòu)承載力進行計算；對于樁側(cè)土不排水抗剪強度小于10kPa且長徑比大于50的樁應(yīng)進行樁身壓屈驗算；對于混凝土預(yù)制樁應(yīng)進行吊裝、運輸和錘擊作用進行樁身承載力驗算；,3. 當樁端平面以下存在軟弱下臥層時，應(yīng)進行軟弱下臥層承載力驗算； 4. 對位于坡地、岸

15、邊的樁基應(yīng)進行整體穩(wěn)定性驗算； 5. 對于抗浮、抗拔樁基，應(yīng)進行基樁和群樁的抗拔承載力驗算； 6. 對于抗震設(shè)防區(qū)的樁基應(yīng)進行抗震承載力驗算。,3-4 樁基變形計算,哪些樁基需要計算變形？ 1. 設(shè)計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚堅硬持力層的建筑樁基； 2. 設(shè)計等級為乙級的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不均勻或樁端以下存在軟弱土層的建筑樁基； 3. 軟土地基多層建筑減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ),用什么方法計算？ 等代實體基礎(chǔ)法 傳統(tǒng)的分層總和法，用Boussinesq理論計算應(yīng)力，用修正系數(shù)進行修正； 單樁、單排樁的沉降計算，根據(jù)產(chǎn)生沉降的不同原因，采用不同的理論計算應(yīng)力。,3-5 樁基設(shè)計采用的作用效應(yīng)、抗力,

16、1. 確定樁數(shù)和布樁時，應(yīng)采用傳至承臺底面的荷載效應(yīng)標準組合；相應(yīng)的抗力應(yīng)采用基樁或復(fù)合基樁承載力特征值； 2. 計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時，應(yīng)采用荷載效應(yīng)準永久組合；計算水平地震作用、風載作用下的樁基水平位移時，應(yīng)采用水平地震作用、風載效應(yīng)標準組合；,3. 驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩(wěn)定性時，應(yīng)采用荷載效應(yīng)標準組合；抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)采用地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)的標準組合； 4. 在計算樁基結(jié)構(gòu)承載力、確定尺寸和配筋時，應(yīng)采用傳至承臺頂面的荷載效應(yīng)基本組合。當進行承臺和樁身裂縫控制驗算時，應(yīng)分別采用荷載效應(yīng)標準組合和荷載效應(yīng)準永久組合；,5. 樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限和結(jié)構(gòu)

17、重要性系數(shù)。應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定采用，除臨時性建筑外，重要性系數(shù)不應(yīng)小于1.0； 6. 對樁基結(jié)構(gòu)進行抗震驗算時，其承載力調(diào)整系數(shù)應(yīng)按現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計規(guī)范的規(guī)定采用。,3-6 變剛度調(diào)平設(shè)計,是新規(guī)范的一個亮點 上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用原理工程應(yīng)用的一種設(shè)計思路 主要提出一種概念設(shè)計的方法,變剛度調(diào)平設(shè)計是與傳統(tǒng)設(shè)計原則不同的設(shè)計概念。 傳統(tǒng)樁基設(shè)計的原則，同一建筑物下采用相同截面、相同長度的樁，一般等距離布樁，樁基的剛度是等剛度的。,基本概念： 等剛度的樁基，按等樁長、等樁徑、等間距的布樁，其結(jié)果是： 沉降是中間大，四周小，形成碟形沉降盆； 樁的反力是中間小，四周大，形成馬鞍形反

18、力分布。,變樁距、變樁徑或變樁長都可以達到變剛度的目的,變剛度調(diào)平概念設(shè)計,變剛度調(diào)平概念設(shè)計的目的為了減小差異變形、降低承臺內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力，以節(jié)約資源，提高建筑物使用壽命，確保正常使用功能。,對于主群樓連體建筑，當高層主體采用樁基時，裙房（含純地下室）的地基或樁基的剛度宜相對弱化，可采用天然地基、復(fù)合地基、疏樁或短樁基礎(chǔ)；,對于框架核心筒結(jié)構(gòu)高層建筑樁基，應(yīng)加強核心筒區(qū)域樁基剛度（如適當增加樁長、樁徑、樁數(shù)、采用后注漿等措施），適當弱化核心筒外圍樁基剛度；,對于框架核心筒結(jié)構(gòu)高層建筑天然地基滿足要求的情況下，宜于核心筒區(qū)域設(shè)置增強剛度、減小沉降的摩擦型樁；,對于大體量筒倉、儲罐的摩擦型

19、樁基，宜按內(nèi)強外弱原則布樁；,變長度布樁使底板沉降均勻化,3-7 基本資料,三個方面的資料：勘察文件、場地與環(huán)境資料、建筑物資料； 對勘察的附加要求： 勘探點的間距：端承型樁，1224m； 摩擦型樁，2035m；單樁基礎(chǔ)每樁一點；,勘探深度： 控制孔數(shù)量，1/31/2; 甲級：3個，乙級：2個； 控制孔深度，穿透壓縮層； 一般孔深度，樁端平面下35倍樁徑；且不得小于3m，大直徑樁為5m。 嵌巖樁，控制孔35倍樁徑，一般孔13倍樁徑。,3-8 樁的選型與布置,1. 基樁分類 1.1 按承載性狀分： 摩擦型樁：摩擦樁、端承摩擦樁； 端承型樁：端承樁、摩擦端承樁；,1.2 按成樁方法分： 非擠土樁

20、部分擠土樁 擠土樁 1.3 按樁徑分： 小直徑樁：d250mm 中等直徑樁：250mmd 800mm 大直徑樁：d800mm,樁型選擇的經(jīng)濟分析,基樁選型誤區(qū),（1）凡嵌巖樁必為端承樁 （2）擠土沉管灌注樁用于高層建筑 （3）預(yù)制樁質(zhì)量穩(wěn)定性高于灌注樁 （4）灌注樁不適當?shù)財U底 （5）人工挖孔樁質(zhì)量可靠,凡嵌巖樁必為端承樁,為了提高端阻力，將嵌巖深度盡量加大，導(dǎo)致施工工期延長，造價了提高，但卻并沒有提高多少單樁承載力。 其原因是對嵌巖樁的承載機理產(chǎn)生誤解，將所有嵌巖樁都作為端承樁考慮。,嵌巖樁是在端承樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在基巖埋藏深度不深的地區(qū)，常將樁嵌入基巖一定的深度，在計算嵌巖樁承載力時

21、，過去常忽略覆蓋層的側(cè)阻力，將嵌巖樁作為直接傳遞荷載給基巖的受壓柱看待，荷載全部由樁端承擔。但是，大量實測資料表明，嵌巖樁的端阻力所占的比例很小。,嵌巖樁可采用機械鉆孔或人工挖孔方法成孔，將樁嵌入巖體內(nèi)一定的深度。嵌巖部分的嵌固力是嵌巖樁的承載力高于端承樁的主要原因，是研究嵌巖樁的核心問題。嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復(fù)雜，嵌巖段的嵌固力與底部的端阻力發(fā)揮的過程是不同的。實測資料說明，當嵌巖深度為3倍樁徑時，樁的嵌固力與端阻力可以得到很好的配合，可以用最少的工程量獲得最佳的承載效果，因此稱為最佳嵌巖深度。,在嵌巖樁承載力計算時，如何考慮樁側(cè)摩阻力是一個有爭議的問題。一種意見認為嵌巖樁的

22、端阻力很小，構(gòu)成嵌巖樁承載力的主要是側(cè)摩阻力；另一種意見認為樁側(cè)土的摩阻力在總承載力中所占的比例較小，一般不超過10%左右，在大約10m厚的土層中，樁側(cè)土的摩阻力所占的比例更低，因此沒有必要計入。,嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的比例不高這是已為大量實測阻力所證明了的，也是得到公認的事實。但分析的角度不同，得到的觀點也會有差異。根據(jù)國內(nèi)外150根嵌巖樁的實測資料（其中國內(nèi)39根，國外111根；無覆蓋層20根，有覆蓋層130根，長度L=3.055.0m，直徑d=0.58.0m，L/d =163.7），給出了嵌巖樁在豎向荷載下端阻分擔荷載比與樁的長徑比之間的關(guān)系。,當L/d從1增加至20時，Qp/

23、Qu自100%隨L/d增大而遞減至大約30%；當L/d從20增大至 63.7時，Qp/Qu一般不會超過30，其中大部分樁的Qp/Qu在20以下，不少樁在5以下。與此相對應(yīng)，樁的側(cè)阻力（嚴格地說應(yīng)包括側(cè)阻力和嵌固力）大約在L/d 1020時開始起主要作用，隨L/d增大而增大， Qs/Qu一般保持在70以上，大部分在以上80%，不少樁在95%以上。,嵌巖樁的長度也越來越長，長徑比越來越大，嵌巖樁的性狀離端承樁也越來越遠； 嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復(fù)雜，嵌巖段的側(cè)阻力與底部的端阻力發(fā)揮的過程是不同的。 嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的比例不高這是已為大量實測阻力所證明了的，也是得到公認的

24、事實。,包括嵌固力在內(nèi)的側(cè)阻力占很大比例的原因有三點: 1)較長的樁受荷后樁身的彈性壓縮量比較大，樁土之間相對位移也比較大，足以使側(cè)阻得以發(fā)揮； 2)由于施工工藝的限制，樁底沉渣很難清除干凈，樁愈長，沉渣愈難清除，沉渣的壓實使樁身位移，提供了側(cè)阻發(fā)揮的條件； 3)由于巖石與樁的連接是脆性的，在比較小的位移條件下嵌固段的阻力就可以達到峰值，而且先于土的側(cè)阻力得到發(fā)揮，嵌固深度愈深，端阻力的比例愈低。,預(yù)制樁質(zhì)量穩(wěn)定性高于灌注樁,由于預(yù)制樁在工廠中預(yù)制，樁身質(zhì)量肯定比灌注樁易于控制，易于保證； 但預(yù)制樁的主要問題發(fā)生在沉樁過程中，從而影響樁基的質(zhì)量，甚至周圍環(huán)境，產(chǎn)生工程事故。,由于沉樁的擠土效應(yīng)

25、，形成浮樁事故； 由于持力層頂面標高起伏過大，不能按設(shè)計要求沉入預(yù)定標高，影響單樁承載力的發(fā)揮，產(chǎn)生截樁、接樁等問題。 樁的截面尺寸和樁長的可調(diào)性差，單樁承載力可調(diào)范圍小，難于實現(xiàn)變剛度調(diào)平設(shè)計。,案 例,采用樁基的高層建筑傾斜超標事故案例 某綜合樓管樁基礎(chǔ)，因持力層頂面標高變化過大，造成沉樁困難或承載力不滿足設(shè)計要求的案例,采用樁基的高層建筑傾斜超標事故,建筑物基本資料,兩幢24層的辦公大樓，共用一個筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)平面面積1692m2，筏板厚2m，埋深5m，選用0.45m0.45m28m預(yù)制鋼筋混凝土方樁。樁端持力層為砂質(zhì)粉土夾粉砂，Es11MPa。 1#樓平面面積為27m24m，樁數(shù)2

26、56根；2#樓平面面積為37m21m，樁數(shù)248根。,1993年12月開始壓樁，到1994年6月完成504根樁的壓樁，其中141根樁未壓到設(shè)計標高而截短0.5m1.5m。其中，1#樓截樁61根，占23.8；2#樓截樁80根，占32.2。 2019年11月結(jié)構(gòu)封頂，沉降基本保持均勻沉降，平均沉降速率1#樓0.170mm/d，2#樓0.201mm/d； 2019年6月，沉降大增，平均沉降速率1#樓0.358mm/d，2#樓0.415mm/d，,傾斜：1#樓1.5，2#樓1.9，沉降已為結(jié)構(gòu)到頂時的23倍； 其間，屋頂水箱注水，地下室澆注0.8m厚的混凝土， 1#樓從1.5 發(fā)展至1.8、2.2；

27、2#樓從1.9發(fā)展至2.3、2.9。 至2019年1月，觀測到最大沉降達305.4mm，最大沉降速率為0.177mm/d，最大傾斜為4.20。,原因分析,1. 分別計算沉降，1#樓最終沉降304mm，2#樓最終沉降266mm； 2. 共用樁筏基礎(chǔ)計算沉降，最終沉降480mm； 3. 截樁的影響。,綜合樓樁基工程施工質(zhì)量事故,綜合樓為框架結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)，主體建筑地上八層，地下一層，建筑面積8000m2。 設(shè)計樁型為預(yù)應(yīng)力管樁。地下室部位的樁徑采用600mm，單樁承載力設(shè)計值為1100kN；邊跨的樁徑采用400mm，單樁承載力設(shè)計值為600kN。600mm的樁長分別采用11m、13m和15m。,預(yù)制

28、樁用于持力層起伏很大地質(zhì)條件的問題,承載力不滿足設(shè)計要求,樁打不到 設(shè)計標高,樁布置于獨立承臺下，承臺下的樁數(shù)一般為五七樁。 壓樁施工過程中由施工單位提出，經(jīng)設(shè)計單位同意，改變了61根樁的長度，其中30根樁增加1m，22根減少2m，9根減少3m。 經(jīng)檢測單位檢測了3根樁，其中，600mm直徑的樁檢測了2根，109#符合設(shè)計要求；88#樁不符合要求；400mm直徑的樁檢測了181#樁不符合設(shè)計要求。,認為是浮樁，采取復(fù)打措施。 對復(fù)打以后的樁檢測了2根，其中70#樁符合設(shè)計要求，92#樁不符合要求。 復(fù)打以后在樁身發(fā)現(xiàn)裂縫，對裂縫進行了處理。 采用補樁的措施，補了9根沖抓樁。 樁基工程自2019

29、年6月27日開始至2019年5月17日最后一次檢測結(jié)束，歷時350天，接近一整年。,引發(fā)本案的主要原因是樁基工程的施工時間從一個月左右拖到接近一年的時間，影響了這個建筑物的后續(xù)施工和整個工期。,靜壓法施工中，最終壓力與入土深度的關(guān)系，不同位置的樁的實際樁頂標高的起伏與持力層頂面標高起伏的密切相關(guān)性，說明達不到設(shè)計深度的原因是地層的起伏；勘察單位沒有加密勘探孔，沒有采用靜力觸探探明持力層頂面標高的起伏；在這樣的地層條件下，采用預(yù)制樁的方案是錯誤的，必然造成壓樁施工時樁頂標高的失控；,場地下臥基巖面起伏很大，采用了PHC樁，盡管按照勘察報告的剖面采用了幾種不同的樁長，但還是發(fā)生很多樁打不到設(shè)計標高

30、，有的樁承載力達不到要求的數(shù)值，耽擱了工期，造成了爛尾的工程和法律訴訟。 教訓(xùn)： 沒有根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的樁型，PHC樁用得不是地方。,灌注樁不適當?shù)財U底,對支承在巖石上的樁，認為擴底可以增大端部的抗力。但當巖石的強度高于混凝土強度時，沒有必要擴底。 樁側(cè)土層如果比較好，擴底使樁側(cè)摩阻力受到損失，結(jié)果是得不償失。 如果采用擠壓等辦法擴底，在軟弱土層中，不僅不能提高承載力，反而造成樁側(cè)、樁端土體的破壞，造成事故。,采用樁基的高層建筑整體爆破拆除,某棟新建的18層住宅樓，在結(jié)構(gòu)封頂以后由于建筑物樁基整體失穩(wěn)，導(dǎo)致該樓發(fā)生嚴重傾斜，其頂端傾斜的水平位移達2884mm。為根除工程質(zhì)量隱患，在采取工程

31、補救措施無效后，對該樓實施整體定向爆破拆除。 成為樁基嚴重事故的第一例。,建筑物體型為十字形的點式樓，基礎(chǔ)底面積約800m2，地上18層，地下1層，總高度56.6m，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用夯擴樁基礎(chǔ)，設(shè)計樁徑480mm，施工樁長1620m，樁端持力層粉細砂，樁端進入持力層約0.8m。 工程于2019年1月進行樁基施工，共完成336根夯擴樁。2019年4月初開始開挖基坑土方，9月中旬完成主體工程結(jié)構(gòu)封頂，11月底完成室外裝修和部分室內(nèi)裝修。,地貌屬長江一級階地，地勢平坦，表層填土，其下為9.414.4m的厚層淤泥及2.22.4m的淤泥質(zhì)粘土，有機質(zhì)含量達30，再下為 稍密中密的粉細砂。

32、在這樣的地質(zhì)條件下，能否采用夯擴樁呢？當年，正是夯擴樁風行的年代，這個案例給了最好的說明。,事故概況： 2019年12月3日，突然發(fā)現(xiàn)建筑物向東北方向明顯傾斜。建筑物頂端的水平位移470mm，在東北方向的沉降量55mm，而西南方向僅沉5mm。,采取搶救措施，在沉降量小的一側(cè)加載500噸，在沉降量大的一側(cè)挖土卸載，還進行了粉噴樁和注漿加固，并打了7根錨桿靜壓樁。 建筑物在12月21日突然轉(zhuǎn)向西北方向傾斜，至12月25日，建筑物頂端的水平位移已達2884mm，整棟建筑物的重心偏移了1442mm。 決定于12月26日爆破拆除。,事故原因分析： 1. 樁型用錯了，在厚層淤泥中不能采用夯擴樁，把土層的結(jié)

33、構(gòu)都破壞了，將工程樁擠歪了。 2. 基坑開挖時未分層挖土，樁發(fā)生偏移。 3. 172根樁的偏位超過允許偏差，最大偏位達1700mm。 4. 底板的標高抬高2m，在傾斜的樁上接長，形成偏心的樁軸力。 5. 形成了不穩(wěn)定的機動體系。,人工挖孔樁質(zhì)量可靠,一般認為人工挖孔樁的質(zhì)量易于控制，但不適當?shù)夭捎萌斯ね诳讟洞嬖陔[患： 用于水位以下，邊挖土邊降水，細顆粒流失，地面下沉，護壁脫落，乃至影響環(huán)境； 在軟土中挖孔，導(dǎo)致土體失穩(wěn)。,挖孔樁降水引發(fā)的工程事故,膠印機車間于1986年建成使用，于1991年10月發(fā)現(xiàn)建筑物開裂，南側(cè)與主樓連接處產(chǎn)生最大縫寬為2 3mm的裂縫；東山墻門洞處出現(xiàn)斜裂縫，縫寬8 1

34、0mm，最大縫寬12 15mm；北側(cè)墻體出現(xiàn)較多的發(fā)絲縫。車間內(nèi)部圓柱上部出現(xiàn)水平環(huán)狀縫，縫寬1 2mm，屋面板變形，工字梁與屋面板連接焊縫拉脫，梁側(cè)面混凝土保護層拉裂掉塊；東山墻邊柱下沉40 50mm，變化最快時以1 2mm/d的速率發(fā)展，膠印機基礎(chǔ)傾斜，無法校正水平，致使膠印機不能正常工作。,位于膠印機車間北面的某大廈基礎(chǔ)工程樁施工時，在未作基坑圍護的情況下，進行人工挖孔灌注樁的施工。由于地下水位很高，挖孔時需進行降水，但全面開挖挖孔灌注樁就形成了群井降水的局面，使降水深度一般為10 25m，最大達30m左右，降水漏斗見圖。地下水位下降使周圍地基土排水固結(jié)，迫使膠印機車間中的摩擦樁和淺基礎(chǔ)

35、下沉。施工降水是使本來就十分脆弱的結(jié)構(gòu)無法承受如此大的不均勻沉降，這是引起膠印機車間結(jié)構(gòu)性開裂的直接原因。,樁的布置,樁的最小中心距 樁的布置依據(jù)的原則 樁端進入持力層的深度 低承臺樁的布置,樁的最小中心距,排列基樁時，宜使樁群承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合； 使基樁受水平力和力矩較大方向有較大的截面抗彎模量； 對于樁箱基礎(chǔ)、剪力墻結(jié)構(gòu)樁筏（含平板和梁板式承臺）基礎(chǔ)，宜將樁布置在墻下； 對于框架核心筒結(jié)構(gòu)應(yīng)按荷載分布考慮相互影響，將相對樁集中布置于核心筒區(qū)域；,應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全截面進入持力層的深度，對于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石土不宜小于

36、1d。 當存在軟弱下臥層時，樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。,對于 嵌巖樁，嵌巖深度應(yīng)綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定；對于傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，對于傾斜度大于30的中風化巖，宜根據(jù)傾斜度及巖石的完整性適當加大嵌巖深度；對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于0.2d且不小于0.2m。,樁的平面布置有如下幾種情況： 在框架結(jié)構(gòu)的柱下,通常在承臺下設(shè)置若干根樁，構(gòu)成獨立承臺的樁基礎(chǔ)或一柱一樁基礎(chǔ)； 當荷載較大時，在框架柱列之間常聯(lián)以基礎(chǔ)梁，沿梁的軸線方向布置排樁，構(gòu)成梁式的承臺樁基礎(chǔ)；,低承臺樁的布置,上部為剪力墻結(jié)構(gòu)，則可在墻

37、下設(shè)置排樁，但因樁徑一般大于剪力墻厚度，故需要設(shè)置構(gòu)造性的過渡梁； 若在筏板承臺下布樁，如果樁數(shù)不多，可按柱網(wǎng)軸線布置，使板不承受樁的沖剪作用，只承受水的浮力和有限的土反力； 如荷載比較大需要布樁較多時，沿軸線布置樁可能有困難，則可以在筏板下滿堂布樁 ； 采用箱形基礎(chǔ)時，可滿堂布樁，或按柱網(wǎng)軸線布樁。,3-9 特殊條件下的樁基,根據(jù)地基與土性的特殊性，合理選擇樁型、成樁工藝，確保成樁質(zhì)量、承載力和整體穩(wěn)定性；采取有效措施，控制樁基變形，確保正常使用狀態(tài)。 1. 軟土地基樁基 2. 濕陷性黃土地區(qū)樁基 3. 季節(jié)性凍土和膨脹土地基的樁基,4. 巖溶地區(qū)樁基 5. 坡地、岸邊樁基 6. 抗震設(shè)防樁

38、基 7. 可能出現(xiàn)負摩阻力的樁基 8. 抗拔樁基,1. 軟土地基樁基,選擇合適的持力層； 考慮因自重固結(jié)、場地填土、地面大面積堆載、降低地下水位等引起的樁側(cè)負摩阻力對基樁的影響； 考慮擠土樁的擠土效應(yīng)對環(huán)境的影響，采取相應(yīng)的措施； 先沉樁后開挖基坑時，控制挖土順序、一次挖土深度，防止土體側(cè)移。,沉樁的擠土效應(yīng),在軟土地區(qū)將預(yù)制樁沉入土體時，飽和土體受到擠壓，孔隙水壓力上升，如果排水條件不好，沉樁速率過快，就會累積過高的孔隙水壓力，產(chǎn)生下列各種擠土效應(yīng)： 1. 施工場地地面產(chǎn)生隆起，挾帶已經(jīng)沉到標高的樁上浮，將多節(jié)樁的接頭拉斷，上節(jié)樁上浮，形成斷樁事故；,2. 造成周圍建筑物、構(gòu)筑物的不均勻的隆

39、起或下沉，產(chǎn)生傾斜或結(jié)構(gòu)開裂，造成地下管線的變形和斷裂，影響周圍環(huán)境； 3. 增大建筑物的工后沉降，使底板和土體表面脫空。,案 例,某高層建筑群的預(yù)制樁大比例浮樁、斷樁，采取注漿加固的案例,軟土地區(qū)的一個住宅小區(qū)，有7幢高層建筑的預(yù)制樁產(chǎn)生浮樁，在接樁部位拉斷，拉斷的比例很高。復(fù)打時的下沉量很大。,本項目的斷樁具有如下特點： （1）斷樁的比例高，而且呈集中成片地出現(xiàn)； （2）每幢建筑物最后一批施工的樁基本上都沒有出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象； （3）邊樁在較大的擠壓力作用下，向外側(cè)發(fā)生較大偏位； （4）3、9、13樓樁基采用同樣的施工方法，但為了保護河岸而采取較慢的施工速度，結(jié)果未出現(xiàn)斷樁問題。,采用注漿補強

40、措施，在已經(jīng)澆筑的底板上鉆了1800個注漿孔。 注漿材料采用32.5級普通硅酸鹽水泥漿，水灰比0.5，摻入0.2的木質(zhì)素磺酸鈣，使?jié){液具有早強性能。注漿壓力取0.3MPa，上部注漿壓力取0.2MPa，流量控制在15L/min左右。注漿時應(yīng)對邊同時以相同的壓力，相同的提升速度對稱注漿。 化了200萬處理的費用，工期延長了半年。,用靜力觸探檢測加固效果，要求比貫入阻力提高50。,原因分析： 1. 設(shè)計方面的問題：采用400400mm的預(yù)制樁，樁的截面過大，樁的截面面積之和與基底面積之比大于3.0，擠土效應(yīng)嚴重。 2. 施工的問題：打樁速度過快，一天沉樁數(shù)量大于15套，最多時到20套，接頭焊接時間過

41、短。 3. 樁的質(zhì)量問題：接頭處的連接鋼板采用舊鋼板，型號不一，與焊條型號無法配合。 4. 建設(shè)方在選擇設(shè)計單位、工程管理和采購方面的過失。,擠土效應(yīng)的防治措施,1. 用樁數(shù)量適當 擠土的控制性因素： 入土樁的截面與建筑物底面積之比 Ap/Af 5擠土非常嚴重 35擠土嚴重 3擠土一般,2. 控制沉樁速率 沉樁速度810套/天 保護建筑物與沉樁區(qū)的安全距離 大于1倍樁長 3. 合理安排沉樁流程 4. 采用防擠溝、應(yīng)力釋放孔等措施,沉樁孔壓的現(xiàn)場實測研究,1.研究設(shè)置應(yīng)力釋放孔的作用 2.在應(yīng)力釋放孔兩側(cè)量測孔隙水壓力 3.研究孔壓消散的過程 4.研究孔壓與距離的關(guān)系,測點布置,孔壓的時間過程,

42、應(yīng)力釋放孔兩側(cè)的孔壓,典型應(yīng)力釋放孔兩側(cè)超靜孔隙水壓力典型對比曲線,孔壓消散的固結(jié)過程,孔壓隨距離衰減,幾點歸納,1.可以用孔隙水壓力量測來研究沉樁的擠土作用 2.應(yīng)力釋放孔可以減少擠土作用，降低孔隙水壓力 3.孔隙水壓力呈拋物線形分布 4.在距離超過樁長以后，孔隙水壓力就比較小了,基坑開挖對樁基的影響,1. 開挖基坑的卸荷作用，使樁土上浮，增大樁基的沉降； 2. 一次挖土太深，形成土層的高差過大，軟土在壓力差作用下產(chǎn)生流動，使樁產(chǎn)生過大的偏位； 3. 圍護結(jié)構(gòu)的變形或坑底土層的塑性流動，樁頂產(chǎn)生過大位移；,2. 濕陷性黃土地區(qū)樁基,濕陷性黃土地區(qū)的樁基，由于土的自重濕陷對樁基產(chǎn)生負摩擦力，非

43、自重濕陷性土由于浸水削弱了樁側(cè)摩阻力，承臺底的抗力也隨之消減，導(dǎo)致基樁的承載力降低。為了確?；鶚冻休d力的安全可靠性，基樁應(yīng)穿透濕陷性黃土層，樁端應(yīng)支承在壓縮性低的粘性土、粉土、中密和密實砂土及碎石類土層。,在濕陷性黃土地基中，單樁極限承載力的不確定性較大，故設(shè)計等級為甲級、乙級建筑樁基的單樁極限承載力的確定，強調(diào)以浸水載荷試驗的結(jié)果為主要依據(jù)。 在自重濕陷性黃土地基中的單樁極限承載力，應(yīng)視浸水可能性、樁端持力層的性質(zhì)、建筑樁基設(shè)計等級等因素考慮負摩擦力對承載力的影響。,3. 季節(jié)性凍土和膨脹土中的樁基,樁長的要求： 樁端進入凍結(jié)線或膨脹土的大氣影響急劇層以下的深度應(yīng)滿足抗拔穩(wěn)定性驗算要求，且不

44、得小于4倍樁徑及1倍擴大端直徑，最小深度應(yīng)大于1.5m。 施工方法選擇： 為減小和消除凍脹或膨脹對建筑物樁基的作用，宜采用鉆、挖孔（擴底）灌注樁。,確定基樁豎向極限承載力時，除不計入凍脹、膨脹深度范圍內(nèi)的樁側(cè)阻力外，還應(yīng)考慮地基土的凍脹、膨脹作用，驗算樁基的抗拔穩(wěn)定性和樁身受拉承載力。 為了消除樁基受凍脹或膨脹作用的危害，可在凍脹或膨脹深度范圍內(nèi)，沿樁周及承臺作隔凍、隔脹處理。,4. 巖溶地區(qū)樁基,在巖溶地區(qū)設(shè)計樁基應(yīng)考慮基巖表面起伏大，溶溝、溶槽或溶洞比較發(fā)育，無風化覆蓋層等特點，應(yīng)把握三方面的要求：,一是樁型和工藝選擇時宜采用有利于嵌巖的鉆、沖孔灌注樁；二是應(yīng)控制嵌巖最小深度，以確保傾斜基

45、巖上基樁的穩(wěn)定；三是當基巖的溶蝕極為發(fā)育，溶溝、溶槽、溶洞密布，巖面起伏很大，且上覆土層厚度較大時，考慮到嵌巖樁樁長的變異性過大，嵌巖施工難以實現(xiàn)時，可采用較小樁徑（500mm700mm）密布非嵌巖樁并后注漿，形成整體性和剛度都很大的塊體基礎(chǔ)。,巖溶發(fā)育場地的樁基勘察,在巖溶發(fā)育的場地當以基巖作為樁端持力層時，應(yīng)按柱位布孔，同時應(yīng)輔以各種有效的地球物理勘探手段，以查明擬建場地范圍及有影響地段的各種巖溶洞隙和土洞的位置、規(guī)模、埋深、巖溶堆積物的性狀和地下水特征。 對于巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，勘探孔需穿過溶洞、或斷層破碎帶進入穩(wěn)定地層，進入深度宜需滿足3d，并不小于5m。,工程實例,昆明三聚磷酸鈉廠

46、址位于巖溶洼地內(nèi)，覆蓋層為紅粘土，層厚1040m，基巖為巖溶化的白云巖。主要車間引進德國成套設(shè)備，廠房高50余米，車間內(nèi)配置許多重型設(shè)備和管道，按工藝要求，沉降差不得大于0.001。 鉆孔灌注樁能嵌入基巖，穩(wěn)定性好，沉降量小，沉降差能滿足工程要求，是比較適合于本工程要求的基礎(chǔ)型式。主要車間柱基礎(chǔ)采用單樁，設(shè)備基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)。,地質(zhì)條件,表部的紅粘土層，上部呈硬塑可塑狀態(tài)，下部與巖石交界面附近呈類似牙膏狀的軟塑狀態(tài)。偶見小土洞。下伏基巖為二迭系茅口組白云巖，青灰色，細晶結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，大部含方解石細脈或條塊。除巖溶發(fā)育部位以及與巖溶伴生的不規(guī)則風化夾層外，多呈中等風化和微風化狀態(tài)，致密堅硬

47、，巖石單軸抗壓強度為80100MPa，是樁基的持力層。,根據(jù)初勘的控制性鉆孔探查結(jié)果，在深度60m處仍遇到垂高為0.6m的溶洞，這一情況說明巖溶的發(fā)育深度與當?shù)厍秩牖鶞拭嬗嘘P(guān)。因此，要想在巖面以下不太深的范圍內(nèi)找到統(tǒng)一標高且溶蝕微弱的穩(wěn)定持力層是不可能的。 在巖體內(nèi)部，于巖面以下10m范圍內(nèi)，沿北東向陡傾角張節(jié)理形成了以縫隙狀為主、兼有側(cè)向溶蝕擴展的串珠狀洞隙，這是這個場地巖體內(nèi)部規(guī)模較大的巖溶形態(tài)。,勘察的重點,巖溶地基的勘察，主要解決巖溶地基的穩(wěn)定性評價。穩(wěn)定性評價可分為場地穩(wěn)定性評價和單個基礎(chǔ)的穩(wěn)定性評價。樁基勘察是在完成場地穩(wěn)定性評價之后進行的，重點是評價在樁基荷載的作用下，樁周巖溶巖

48、體的穩(wěn)定性。,樁端持力層的特點,碳酸鹽類巖石作為樁端持力層，與其他類型的巖石相比，有兩個方面的重要區(qū)別：一是巖面起伏變化較大；二是巖體內(nèi)部存在分布位置難以準確確定的洞穴。因此，樁端進入巖面以下還不能認為是安全可靠的，巖面以下還可能存在不穩(wěn)定的巖溶形態(tài)，需要在勘察時逐個位置查清，并采取措施避免巖溶對樁基穩(wěn)定性的不利影響。,勘察的理念,勘察的目的是在確定的樁位上順著樁徑的垂直投影尋找穩(wěn)定樁端持力層的具體標高。在場地穩(wěn)定性得到保證的前提下，那怕是支承在一根石牙上，周圍都是軟弱土層，巖柱處于單軸受壓狀態(tài)，碳酸鹽類巖石也有足夠的強度支承樁的荷載。問題的實質(zhì)是要把上述柱體的巖溶情況搞清楚，也就是說，勘察要

49、有針對性，那種遍地開花、普遍探查，試圖用某種方法完全查清整個場地巖溶地基內(nèi)巖溶的大小和位置以及巖面的起伏情況，都是沒有實際意義的，也是徒勞的。,對大口徑嵌巖灌注樁基礎(chǔ)，無論對巖面起伏的研究或者是對樁底洞穴的探查，都要求對具體樁位進行工作，鉆孔的布置應(yīng)消除網(wǎng)度的概念，而應(yīng)一樁一孔，個別地質(zhì)條件復(fù)雜的部位應(yīng)適當增加。,查明持力層頂面標高和厚度。 1) 對于直接建造在基巖上的重大建筑物一柱一樁基礎(chǔ)和重大設(shè)備基礎(chǔ)，只要持力面以下有5m厚的連續(xù)完整巖體，且溶洞頂板的厚度為洞徑2倍以上時，其安全是可以保證的。因此，對于不存在大廳式溶洞的場地，鉆入持力面以下5m深度的完整巖體可以作為重大建筑物勘察鉆孔深度的

50、控制基數(shù)。本工程在持力面以上一般存在溶蝕顯著的石牙起伏帶和強風化帶，因此鉆孔深度取為巖面以下8.0m。,2) 若持力面以下5.0m范圍內(nèi)遇有小型溶洞，溶孔密集帶，強風化夾層等強度較低的軟弱夾層，鉆孔深度視具體情況適當加深。若巖面平坦，且表部強風化層厚度不大，鉆孔深度可適當減小。 3) 當樁位于溶槽、溶溝或豎向溶蝕裂隙近旁，樁側(cè)存在臨空面時，勘探孔的深度應(yīng)能查明出露溝底以上的傾斜軟弱結(jié)構(gòu)面。,確定嵌巖標高的幾個原則,1) 樁位勘探孔未發(fā)現(xiàn)洞隙，基巖面起伏不大，巖石堅硬完整，是可靠的樁位，樁端應(yīng)穿過強風化帶，保證持力面置于完整的基巖上。 2) 樁位勘探孔未發(fā)現(xiàn)洞隙，巖面起伏不大，但巖體內(nèi)存在強風化

51、夾層、泥化夾層、溶孔密集帶、節(jié)理密集帶等軟弱夾層，則樁端不能置于這些軟弱夾層上，而應(yīng)視夾層的特征，對樁端標高進行調(diào)整。,3) 樁位位于寬度小于樁徑的豎向溶蝕裂隙中，樁端務(wù)必穿過強烈溶蝕帶，嵌入完整的基巖。 4) 樁位勘探孔穿過單層或多層溶洞時，應(yīng)按頂板巖層的不同性狀分別進行溶洞頂板穩(wěn)定性驗算，按驗算結(jié)果確定嵌巖標高。當溶洞頂板具有5.0m以上厚度的連續(xù)完整巖體，且場地又不存在大廳式溶洞時，可直接將樁端置于溶洞頂板之上，不需要進行穩(wěn)定性驗算。 5) 樁位位于豎向溶蝕裂隙、溶槽、溶溝近旁，地基巖體側(cè)向存在臨空面，若地基巖體中具有傾向臨空面方向的軟弱結(jié)構(gòu)面，應(yīng)進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算。,溶洞頂板穩(wěn)定性

52、評價,溶洞頂板穩(wěn)定性評價可分為定性評價和定量評價兩種。定性評價完全取決于工程師的經(jīng)驗。定量評價目前尚無完備的方法，可以運用一些簡化的力學(xué)方法，如視頂板為梁板、無鉸拱等假定的基礎(chǔ)上的近似計算。也可以用彈性理論的方法求溶洞周邊的應(yīng)力場，計算孔邊切向應(yīng)力，并與巖石的強度進行比較的方法計算穩(wěn)定性系數(shù)。,5. 坡地、岸邊樁基,坡地、岸邊建筑樁基的設(shè)計，關(guān)鍵是確保其整體穩(wěn)定性，一旦失穩(wěn)既影響建筑物自身的安全，也會波及相鄰建筑物。新建坡地、岸邊的建筑樁基工程應(yīng)與建筑邊坡工程統(tǒng)一規(guī)劃，同步設(shè)計，確定合理的施工順序。,考慮整體穩(wěn)定性涉及三個方面的問題： 一是建筑物場地必須是穩(wěn)定的，如果存在軟弱土層或巖土界面等潛

53、在的滑移面，必須將樁支承于穩(wěn)定巖土層以下足夠深度，并驗算樁基的整體穩(wěn)定性和基樁的水平承載力。 二是建筑物樁基外緣與坡頂必須保持一定的水平距離，同時邊坡必須是穩(wěn)定的，如有崩塌、滑坡等不良地質(zhì)作用存在，應(yīng)按現(xiàn)行建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330）的要求進行整治，使其符合穩(wěn)定性的要求， 三是成樁過程中不能產(chǎn)生擠土效應(yīng)。,6.抗震設(shè)防樁基,樁基較其他類型基礎(chǔ)具有更好的抗震性能，設(shè)計時尚應(yīng)注意下列幾個問題： 樁進入液化土層以下穩(wěn)定土層的全截面長度，應(yīng)按計算確定，對于碎石土，礫、粗、中砂，密實粉土，堅硬粘性土尚不應(yīng)小于35d。,承臺和地下室側(cè)墻周圍的回填應(yīng)采用灰土、級配砂石、壓實性較好的素土分層夯實或灌

54、注素混凝土。 當承臺周圍為可液化土或地基承載力特征值小于40kPa（或不排水抗剪強度小于15kPa）的軟土，且樁基水平承載力不滿足計算要求時，可將承臺外每側(cè)1/2承臺寬度范圍內(nèi)的土進行加固。,7.可能出現(xiàn)負摩阻力的樁基,對于由填土引起的負摩阻力，宜在樁基施工前先進行填土，并保證填土的密實性，應(yīng)根據(jù)填料及下臥層的性質(zhì)采取不同的措施，對低水位的場地應(yīng)采用分層填土分層輾壓或分層強夯，壓實系數(shù)不小于0.94；為加速固結(jié)，對軟土場地在填土前應(yīng)預(yù)設(shè)塑料排水板等排水措施，待填土的場地基本穩(wěn)定以后再成樁。,引起負摩阻力的室內(nèi)的大面積堆載常見于倉庫、煉鋼、軋鋼車間，為防止堆載對樁基產(chǎn)生負摩阻力，可對堆載地基進行

55、加固處理，或?qū)Χ演d的相鄰樁基采用剛性排樁隔離，或?qū)κ茇撃ψ枇τ绊懙念A(yù)制樁采取表面涂層措施以隔離負摩阻力的作用。,對于由濕陷性產(chǎn)生的負摩阻力，可采用強夯、擠密土樁等措施處理，以消除土層的濕陷性，有效防止產(chǎn)生負摩阻力。 對于擠土沉樁，應(yīng)采取消減超孔隙水壓力、控制沉樁速率等措施，減少工后孔隙水壓力消散所產(chǎn)生的負摩阻力。,3-8.抗浮樁基,裙房和地下車庫多屬于超補償基礎(chǔ)，需要考慮抗浮問題。抗浮措施有多種方式，包括在地下室底板上配重（如素混凝土或鋼渣混凝土壓重）、設(shè)置抗浮樁。 對抗浮樁，應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別及水土對混凝土的腐蝕性強弱、鋼筋種類對腐蝕的敏感性和荷載作用時間等因素確定抗拔樁的裂縫控制等級。,對于嚴

56、格要求不出現(xiàn)裂縫的一級裂縫控制等級，應(yīng)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋；對于一般要求不出現(xiàn)裂縫的二級裂縫控制等級，宜設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。 對于三級裂縫控制等級，應(yīng)進行樁身裂縫寬度計算，確定配筋率，確定是否需要采用預(yù)應(yīng)力等。 當樁基對抗拔承載力要求較高時，可采用樁側(cè)后注漿、擴底等技術(shù)措施。,3-10 樁基耐久性規(guī)定,結(jié)構(gòu)耐久性問題 環(huán)境類別 耐久性機理分析 耐久性要求 樁身裂縫控制,結(jié)構(gòu)的耐久性 在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的期限內(nèi)保持其適用性和安全性的能力。 設(shè)計使用年限 在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，作為結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計依據(jù)并具有一定保證率的目標使用年限。,環(huán)境類別,影響混凝土耐久性

57、的機理分析,二類環(huán)境： 主要指碳化引起的鋼筋銹蝕環(huán)境，不存在凍融和鹽、酸等化學(xué)物質(zhì)的作用，主要考慮的環(huán)境因素是濕度、溫度和CO2與O2的供給程度。 如果相對濕度較高，混凝土始終處于濕潤的飽水狀態(tài)，則空氣中的CO2難以擴散到混凝土體內(nèi)，碳化就不能進行或非常緩慢地進行。,如果相對濕度很低，混凝土比較干燥，雖然CO2能夠比較順利地通過孔隙向混凝土內(nèi)部遷移，但混凝土因缺水而缺少氫氧化鈣，這是發(fā)生碳化反應(yīng)的必要物質(zhì)，故碳化很難進行。 鋼筋銹蝕是一種電化學(xué)過程，要求混凝土有一定的電導(dǎo)率。當混凝土內(nèi)部的相對濕度低于70時，碳化引起的鋼筋銹蝕就會因混凝土的電導(dǎo)率太低而很難進行。,鋼筋銹蝕的電化學(xué)過程需要有水和

58、O2的參與。當混凝土處于水下或接近飽和時， O2難以擴散到鋼筋的表面，銹蝕因缺氧而難以發(fā)生。 所以，最易發(fā)生鋼筋碳化銹蝕的環(huán)境是干濕交替，在這種環(huán)境條件下，我國現(xiàn)行混凝土設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的保護層最小厚度和最大水膠比，都難以滿足設(shè)計使用年限50年的適用性要求。,低水膠比的混凝土保護層甚為密實，水、 CO2與O2都不易從混凝土表面滲透或擴散到內(nèi)部，內(nèi)部的混凝土也處于比較干燥的狀態(tài)，相應(yīng)的電導(dǎo)率比較低，所以能有效地保護鋼筋免受銹蝕。,設(shè)計使用年限50年的樁基結(jié)構(gòu)混凝土耐久性要求,樁身裂縫控制,第四章 樁基構(gòu)造,4-1 基樁構(gòu)造 4-2 承臺構(gòu)造,4-1 基樁構(gòu)造,1. 灌注樁 （1）配筋率 0.650.20 受水平荷載樁，不小于812 抗壓樁和抗拔樁，不小于610,（2）配筋長度 1）端承型樁和位于坡地岸邊的基樁應(yīng)沿樁身等截面或變截面通長配筋； 2）樁徑大于600mm的摩擦型樁配筋長度不應(yīng)小于2/3樁長；