【正文】 地下結構或半地下結構的底面或側面有液化土層且不處理時，宜確定液化后土的側壓力和上浮力增大對結構的影響。當樁身長度范圍內存在軟硬互層時，在夾層界面上下 2d范圍內其縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應與樁頂部相同。在正常靜力荷載下，兩種形式基礎沉降差異不大，但在地震作用下，復合地基的沉降將大于樁基沉降，其差異沉降可能超過規(guī)范允許值。 抗震設防烈度為 6度地區(qū)可不進行樁基抗震設計 樁基礎主要受上部結構慣性力、地基土強迫位移和地基失效等因素影響。 震后選擇有代表性的樁基進行開挖檢查，開挖深度為 4m。由于地基土液化發(fā)生側向擴展流動，使樁頭發(fā)生水平直剪破壞。 地面黏性土黏性土液化土噴泄孔黏性土液化土震后地面（ a） （ b） 3）同一樁基中懸置于液化土中的短樁失效引發(fā)偏沉導致長樁折斷 下圖所示天津散裝糖庫樁基，柱下 4樁獨立樁基一側的樁長為 18m，另一側樁長為 9m、 12m，液化土層深度下界為 15m。對于荷載大重心高埋深較淺的樁基，樁頂受循環(huán)作用的壓、拔、彎、剪應力，導致出現(xiàn)樁頂混凝土壓碎、鋼筋壓曲、鋼筋拉脫、剪損等破壞形式，如圖左 2為灌注樁，右 2為管樁 。 （ 2）軟硬土層交界面處基樁的破壞 唐山地震中，采煤井多在 8~10m處開裂。樁基震害與地質條件特點密切關聯(lián)，上部結構形式與荷載特點、樁基抗震設計的合理性也是重要的影響因素。 （ 3）此外對大直徑樁是否必須滿足 “ 邊樁中心至承臺邊緣的距離不應小于樁的直徑或邊長 ” ？ 大直徑樁承載力高，一般為柱下一樁或者二樁，此時樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不應小于 75mm；對于二樁承臺應注意驗算抗剪切承載力。當?shù)鼗临|較好，可考慮按復合樁基設計（ c），如 15層的剪力墻結構，總荷載 225kPa，地基土承載力特征值 140kPa，承臺效應系數(shù)取 ，那么可減少樁數(shù) 37%，原 5樁承臺可按 3樁承臺設計即可，此時筏板厚度應滿足沖切承載力要求。 5）高層剪力墻結構，常因基礎埋深要求設置地下室且由于要承受基底反力，筏板厚度不小于 400mm，此時按圖（ b）設置暗梁即可。某些工程采用預應力管樁抗浮，少數(shù)基樁遠離柱布置，那么這些基樁則率先破壞，從而余下的基樁被各個擊破，導致抗浮樁設計失敗。如果基底土層為非隔水層（如粗砂等），那么實際水頭浮力則與靜水壓力相當，如果還是用配重抗浮，那么安全系數(shù)僅為 ，如果還沒有其他措施，那么一旦豐水期使得地下水上升，這是非常危險的。 （ 3）抗浮的安全度問題 長久以來抗浮的安全度并未得到足夠重視，常常引發(fā)工程事故。為使抗浮設計更經(jīng)濟，應區(qū)別對待水頭壓力。 抗浮設防水位是巖土工程師綜合建筑基礎埋置深度、場地巖土工程條件、地下水類型及賦存狀態(tài)、含水層分布、區(qū)域性氣候資料、地下水補給排泄條件等等，提出的合理化建議。 第一類共同作用示意 （ 1）框架結構整體抗彎剛度 （ a）梁彎曲變形引起的節(jié)點轉動 （ b）梁彎曲變形引起的層間轉動 （ c）柱彎曲變形引起的層間轉動 212 ( )1 b is t ki i iIElkQl?? ???（ 2）鋼筋混凝土剪力墻結構整體抗彎剛度 212 ( )1 b is t wi i iIElkQl?? ???引用上述框架結構整體抗彎剛度計算方法，因墻肢線剛度較連梁大的多，故可忽略墻肢彎曲變形引起的節(jié)點轉動和跨間轉動，僅計算連梁彎曲引起的跨間轉動， （ 3）基礎結構（筏板）整體抗彎剛度 均勻布樁或天然地基時，中心沉降是角點的 ~。 （ 2）巖石地基：無最小埋深要求，承載力、變形、穩(wěn)定性容易滿足。 條形基礎 +預應力混凝土管樁。 建于 1914年。在施工第一節(jié)樁時即對樁端以上 2m左右范圍內灌入微膨脹細石混凝土，封閉以防止?jié)B水。 4）沉樁終壓力與設計不符 （沉樁終壓力 Rsm與極限承載力 Quk關系按地區(qū)經(jīng)驗較為真實）。 措施：處理承臺。 2） 基坑施工順序宜 先深后淺 。袋裝砂井直徑宜為 70～ 80mm，間距宜為 ～ ，深度宜為 10～12m；塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同； 其目的是改善地基土的排水特性，加快孔隙水壓力的消散，防止砂土液化。 Smax=39mm 住宅，地下 2層，地上 27層，剪力墻結構，灌注樁后注漿。 擠土恢復的時效性是雙刃劍。對于對于高靈敏度的軟土，可能破壞土體結構； （ 2）飽和軟粘土中引起較高超孔隙水壓力，對周圍設施產生不利影響； （ 3）改變場地滲流規(guī)律。 對于較軟巖 (15frk30)，深徑比 1~3之間就足夠了。 重點：按樁芯強度控制的設計過程 （ 1）按最小施工樁芯直徑計算承載力，一般取 C40混凝土 ,0. 90 / 1. 35 64 00a c p pR f A k N??記憶 80 80 64 00 kN??如樁芯 Φ800 ,0. 90 / 1. 35 81 00a c p pR f A k N?? 80 80 81 00 kN??如樁芯 Φ900 ,0. 90 / 1. 35 10 00 0a c p pR f A k N?? 80 80 10 00 0 kN??如樁芯 Φ1000 ,0. 90 / 1. 35 22 50 0a c p pR f A k N?? 80 80 22 50 0 kN??如樁芯 Φ1500 （ 2）根據(jù)樁身強度設計相應的嵌巖深度，一般的，較硬、堅硬巖 hr/d=1可滿足；極軟、軟巖， hr/d大于 ；較軟巖 1hr/d。 21 3 . 1 4 2 1 . 8 1 0 2 2 5 3 . 1 4 2 0 . 7 5 4 0 0 01 2 7 2 4 7 0 6 9 1 9 7 9 3aRkN? ? ? ? ? ? ?? ? ?樁基布置 （ 1）見 樁基平面布置圖 （ 2）見 基礎結構平面圖 優(yōu)化建議：鑒于嵌巖樁承載力潛力較高，變形極小，建議 提高樁基承載力 ， 使得樁基在柱下、墻下布置，那么承臺高度可以降低，或者承臺取消。 工程案例 貴州某住宅樓挖孔樁設計 剖析 8棟 裙樓承載力計算（剖析） 對樁芯直徑 2m和 （護壁 150mm）進行計算。 當豎向承載力過大時，并不適合做靜載荷試驗（堆載平衡或錨樁平衡）。 39。 ms d )(??中值02864150 100 150357D(m)q (kP a)s k人工挖孔嵌巖樁擴大頭 ppkpis i ksipkskuk AqlquQ ?? ???? ? 擴底樁變截面以上 2d長度范圍內不計側阻力 。 《 94規(guī)范 》 ：無。 與 《 94規(guī)范 》 的比較 uk sk rk pkQ Q Q Q? ? ?s k s i s k i s iQ u q l?? ?rk r rk rQ u f h??pk p rkQ f Ap??uk sk rk pkQ Q Q Q? ? ?sk sk i siQ u q l? ?rk r rk rQ u f h??pk p rkQ f Ap??si?第 i層土的側阻力發(fā)揮系數(shù)，當樁的長徑比不大 (l/d30)，樁端置于 新鮮或微風化硬質巖中且樁底無沉渣時，對于黏性土、粉土取 ； 對于砂類土及碎石類土取 ；其他情況取 。 混凝土強度則有多項指標。從試驗來看，嵌巖段樁側阻力占比較大，不宜忽略。 （ 2）基樁有沒有最短長度或最小長徑比的要求？ 有人認為基樁長徑比很小的情況下，樁側阻力就可以不用考慮。 地基規(guī)范 pa r rkqf???完整巖 較完整巖 較破碎巖 ~ ~ r?折減系數(shù) r?與嵌巖樁的綜合系數(shù) ( / 0)rrhd? ?具有可比性。 嵌巖長樁和非嵌巖長樁的實測比較：上覆土層為黏性土和砂土 二者豎向荷載下的樁身應力一致，說明 長樁承載力性狀 與樁端持力層關系不大。 h1s 1h2h4s 3h3基巖 豎向受壓承載力性狀 （ 1） 豎向受壓的極限破壞模式； 上覆土層段的破壞可能在兩個界面上， 1）樁芯與護壁界面； 2）護壁與土體界面。 樁長 l=10m，樁徑 d=， l/d=。 樁中心距 2d，群樁效應使得樁身上段 摩阻力發(fā)生蠕變，導致阻力下移。實際總是在第 2）界面破壞。上覆土層提供了主要的側摩阻力。 （ 1）嵌巖樁中的綜合系數(shù)較地基基礎中的折減系數(shù)大， ~。下圖是 美國費城自由廣場一號塔樓下的一根嵌巖樁的長期觀測資料。 （ 2） 樁端進入較破碎巖時能否按嵌巖樁計算單樁豎向極限承載力？ 答：宜按碎石類土提供參數(shù)并計算。 （ 3）巖石受壓后，同時是三向巨大側限（圍壓）下工作；而混凝土的側限是有限的。 08規(guī)范取消此參數(shù)，主要是考慮到 基巖剛度愈大，側摩阻力應發(fā)揮愈高 ， 故側阻力發(fā)揮系數(shù)應 ，偏于保守的取 。 （ 6） 《 94規(guī)范 》 ：當嵌巖段為中風化巖時，表中數(shù)字乘以 。原因有二： （ 1）施工中土壁應力松弛； （ 2）受荷后擴大頭下沉導致與斜壁托空， 使得斜壁附近土體應力松弛。39。 （ 2）單樁豎向極限承載力標準值、極限側阻力標準值和極限端阻力標準值應按下列規(guī)定確定： 1）對于大直徑端承型樁（樁端為非基巖時，如卵石層），也可通過深層平板（平板直徑應與孔徑一致）載荷試驗確定極限端阻力； 某些情況下，平板直徑可能不與孔徑一致，其實測值較實際值偏低，等于說偏于安全。 1a sia pa pR dlq q A???2m單樁承載力特征值，按非嵌巖樁公式計算： 32 0. 9 / 1. 35 0. 9 16 .7 3. 14 2 10 / 1. 35 34 98 3a c cR f A k N? ? ? ? ? ?21 3 .1 4 2 2 1 0 2 2 5 3 .1 4 2 1 1 6 5 01 4 1 3 9 5 1 8 4 .3 1 9 3 2 3aR ? ? ? ? ? ? ?? ? ?說明 （ 1） 上述方法為按護壁外側計算樁側摩阻力，應改為 21 3 . 1 4 2 2 . 3 1 0 2 2 5 3 . 1 4 2 1 1 6 5 01 6 2 6 0 5 1 8 4 . 3 2 1 4 4 4aR ? ? ? ? ? ? ?? ? ?計算承載力至少應提高 50%。 理論上講，人工挖孔嵌巖樁，總是可以做到柱下、墻下布樁。 證明：假設無上覆土層的較硬、堅硬巖，僅用嵌巖段阻力，那么 用 C40混凝土， hr/d=1，那么 即是： 就能滿足要求，實際上，較硬、堅硬巖強度 frk30MPa。 ,1. 2 / 2 0. 90 / 1. 35r r k p c p pf A f A? ?, 1 / 5 14 .3 ( 8 )rk c p r c p rf f f M Pa??? ? ? ?15rkf M Pa?基樁hr基巖d柱承臺較硬、堅硬巖 較軟巖 極軟巖、軟巖 hr/d 1 (1,3) 無上覆土層的最大嵌巖深度： 當上覆土層的有一定厚度時，需要的嵌巖深度會更淺， 所以務必計入上覆土層提供的側摩阻力。大面積擠土施工當沉樁速率過快將改變原有滲流規(guī)律，使得水壓力發(fā)生變化。隨著時間推移，場地土恢復穩(wěn)定，但這個時間可能長達數(shù)年。上圖為竣工時沉降。 3）可在沉樁區(qū)內外開挖地面防震溝或應力釋放孔，并可與其他措施結合使用。 場地土允許的地區(qū)應先開挖基坑，后沉樁。尤其對一柱一樁和二樁的情況。 終止壓力與土層分布特性密切相關 ，應注意當?shù)赝翆臃植继攸c。 鑒于當前預應力混凝土管樁擠土產生的一系列問題的復雜性，故應強調在實踐中總結經(jīng)驗， 強調地區(qū)經(jīng)驗 的重要性。該谷倉由 65個圓柱形筒倉構成，高 31m，寬 ，其下為鋼筋混凝土筏板基礎，由于事前不了解基礎下埋藏有厚達 16m的軟粘土層，谷倉建成后初次貯存谷物達 27000t后，發(fā)現(xiàn)谷倉明顯下沉，結果谷倉西側突然陷入土中 ，東側上抬 ，倉身傾斜近 27o。 樁長約 30m，樁數(shù) 112根。 當基礎置于巖面時，僅需滿足抗滑移要求。剛度則是 1/~ 33 fFEIkQl?~ （ 4）樁土體系豎向支撐剛度 （ 5）整體抗彎剛度比較 1）從計算結果可以看出，厚 ，其整體抗彎能力是一層單跨框架的 70倍； 2）厚 ，其整體抗彎能力與二層單跨剪力墻相當； 3）當筏形承臺跨數(shù)更多時，其等效整體抗彎剛度將隨計算長度的約三次方冪趨勢降低； 4）剪力墻結構整體抗彎剛度極大，抵抗差異變形的能力極強。需要明確的是，在有滲流時，地下水的水頭宜通過滲流計算進行分析評價；對節(jié)理不發(fā)育的巖體宜通過實測數(shù)據(jù)確定，有確切經(jīng)驗時可根據(jù)經(jīng)驗確定。當基礎埋置在分布穩(wěn)定且連續(xù)的含水層土中時，基礎底板承受水頭高度為 h的水浮力（圖（ a））；當埋置在非飽和隔水層中，且采取措施保障地基土工作期間始終處于不飽和狀態(tài)，則認為基礎底