【文章內(nèi)容簡介】 水壓力和擠土效應(yīng)的技術(shù)措施，并控制布樁密度，對于管樁樁基，目前主要采用引孔或應(yīng)力釋放孔等措施消減孔隙水壓力或擠土效應(yīng)。 管樁穿越厚度較大的淤泥等軟弱土層、表層土有較厚的液化土層時，應(yīng)考慮樁的穩(wěn)定對承載力的影響，主要考慮軟弱土層和液化土層對管樁的側(cè)向約束較差。 樁端持力層是影響管樁基樁承載力的關(guān)鍵因素，不僅制約樁端阻力而且影響側(cè)阻力的發(fā)揮，因此選擇較硬土層為樁端持力層至關(guān)重要；其次 ，應(yīng)確保樁端進(jìn)入持力層達(dá)到一定深度，有效發(fā)揮其承載力。對于土層中含有較多難以清除的孤石、障礙物或含有不適宜作持力層且管樁難以貫穿的堅硬土層等地質(zhì)條件，不宜選用管樁，主要考慮沉樁時管樁貫入困難導(dǎo)致其破損率加大。 因管樁是一空心的環(huán)形豎向構(gòu)件，對于采用單樁獨立承臺，往往上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度較下部管樁剛度大，規(guī)定同承臺樁數(shù)不宜少于2 根，至少可保證一個方向管樁樁基有較大的抗彎截面模量，另一方面通過承臺間地梁加強其拉結(jié)。 同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同類型的管樁或受力性質(zhì)差別較 75 大的同類型管樁，主要考慮不同類型管樁在豎 向荷載作用下，其軸向壓縮變形不同，易造成建筑物不均勻沉降，引起上部建筑物開裂。對同一樁基工程相鄰樁底高差適當(dāng)限制，也是為了減少管樁樁基的差異沉降。 管樁樁基構(gòu)造 管樁與承臺連接處的填芯混凝土，其主要作用是改善樁頂?shù)氖芰顟B(tài)，同時有利于管樁與承臺連接。利用插筋與承臺連接時，為了二者連接可靠，灌注深度不得小于 3d，且不得小于 米?？紤]到填芯混凝土與管樁內(nèi)壁的有效粘結(jié)，規(guī)定其最小強度等級不得低于C40。 管樁與承臺的連接構(gòu)造要求 管樁樁頂嵌入承臺的長度規(guī)定是根據(jù)實際工程經(jīng)驗確定。 如果樁頂嵌入承臺長度過大，會降低承臺的有效高度，不經(jīng)濟，對于 Ф500 及其 以下管樁，嵌入長度可取 50 ㎜，也可適當(dāng)加大至 100，大于Ф 500 管樁，嵌入長度宜取 100。 采用管樁本身的縱向鋼筋直接 錨 入承臺，其錨固長度不得小于 50d，且不小于 500 ㎜ ，主要因管樁用預(yù)應(yīng)力鋼筋較細(xì)。采用錨入管腔內(nèi)的后插筋與承臺連接，其錨入承臺內(nèi)長度一般取 35d。設(shè)計人員也可根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點適當(dāng)加大該長度。 對于抗拔樁，優(yōu)先采用將樁身的縱向鋼筋直接錨入承臺內(nèi)，可以確保此處連接的可靠性，其錨入長度應(yīng)由設(shè)計人員計算確定。采用其它方式 與承臺連接時，縱向鋼筋錨入承臺的長度應(yīng)按現(xiàn)行《混凝 76 土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GB50010）的受拉鋼筋錨固長度確定。 管樁接樁要求 管樁接頭數(shù)量較多時，由于對接時施工誤差，造成整根管樁的樁身彎曲，而降低管樁豎向承載力，所以，規(guī)定一根管樁接頭數(shù)量不應(yīng)超過四個。 管樁采用對焊連接，接頭處的抗彎承載力、抗拉承載力、抗剪承載力已經(jīng)驗算均不低于樁身。 持力層標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于 30 時，錘擊沉樁時錘擊數(shù)較多，管樁頂部一定范圍的樁身混凝土的力學(xué)性能下降，不應(yīng)將這部分管樁用作接樁之用。 與管樁連接的承臺 構(gòu)造，沒有特殊要求，可按現(xiàn)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（ JGJ942020）及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ GB50007）的規(guī)定執(zhí)行。 管樁樁基計算 管樁樁頂豎向力和水平力的計算，應(yīng)對在上部結(jié)構(gòu)分析將荷載凝聚于柱、墻底部的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這樣，對于柱下獨立樁基，按承臺為剛性板和反力線性分布的假定，得到各基樁的樁項豎向力和水平力公式（ ～ ）。對于樁筏、樁箱基礎(chǔ)，則按各柱、剪力墻、核心筒底部荷載分別按上述公式進(jìn)行樁頂豎向力和水平力的計算。 計算假定樁與承臺為鉸接相連，只傳遞軸力和 水平力，不傳遞彎矩。各基樁的剛度相等。 77 群樁中單樁樁頂豎向力采用了正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合下的豎向力，承臺及承臺上土自重采用標(biāo)準(zhǔn)值，其意義在于以荷載標(biāo)準(zhǔn)組合確定樁數(shù)，與天然地基確定基礎(chǔ)尺寸的原則相一致。 對于主要承受豎向荷載的抗震設(shè)防區(qū)低承臺管樁樁基，在同時滿足按現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB50011）規(guī)定，可不進(jìn)行樁基抗震承載力驗算的建筑物以及建筑場地位于建筑抗震的有利地段，其地震效應(yīng)對管樁的影響較小，所以樁頂作用效應(yīng)計算，可不考慮地震作用。但綜合上部結(jié)構(gòu)和場地條件，設(shè)計人員也可考慮地震作用對 基樁的影響。 ～ 非液化土中管樁樁基的抗震驗算，在我國比較混亂，其做法有以下三種：假定由管樁承擔(dān)全部地震水平力；假定由地上室外的土體承擔(dān)全部水平力；由管樁和土體共同分擔(dān)水平力（由經(jīng)驗公式求出分擔(dān)比，或用 m 法求土抗力或由有限元法計算）。綜合國內(nèi)外樁基抗震驗算成果分析，樁基震害還是存在的，管樁不完全承擔(dān)地震水平力的假定偏于不安全；管樁全部承受地震力的假定又過于保守。建議管樁負(fù)擔(dān)的地震水平力，綜合建筑物的結(jié)構(gòu)形式、上部高度、地下室埋深、場地土條件和建筑物重要性，宜在 ～ 。 一般不計入管樁樁基承臺底面與土的摩阻力作為抵抗水平地震力，主要因為這部分摩阻力不可靠。軟弱粘性土有震陷問題；欠固結(jié)土有固結(jié)下沉問題，一般粘性土可能因樁身摩擦力產(chǎn)生的樁間土在附加應(yīng)力下的壓縮使土與承臺脫空；非液化的礫砂則有震密問題等。地震情況下震后承臺與土脫空的報道也很多，為安全考慮，不應(yīng)考慮承 78 臺與土的摩擦阻抗。 液化土中管樁抗震計算原則和方法參見現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第 條的條文說明。 、 關(guān)于管樁豎向承載力計算，本規(guī)程采用綜合安全系數(shù)K=2 確定。群樁中單樁樁頂豎向力采用了正 常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合下的豎向力，承臺及承臺上土自重采用標(biāo)準(zhǔn)值，其意義在于以荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值確定樁數(shù)，與天然地基確定基礎(chǔ)尺寸的原則相一致。同時避免了設(shè)計值、標(biāo)準(zhǔn)值混淆的可能性，便于應(yīng)用。但在驗算管樁樁身強度時，應(yīng)將基樁實際豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值乘以系數(shù) 后，再與樁身強度允許豎向承載力設(shè)計值比較。 、 為保證管樁樁基設(shè)計的可靠性，本條規(guī)定了不同樁基設(shè)計等級對于單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法。 目前對管樁豎向極限承載力計算受巖土力學(xué)指標(biāo)和計算模式不確定性影響，其可靠度分析仍處于探索階段，單樁豎向極限承載力仍以原位試驗為最可靠的確定方法，其次是利用場地條件相同的試樁資料和原位測試及端阻力、側(cè)阻力與土的物理指標(biāo)的經(jīng)驗關(guān)系參數(shù)確定。對于不同樁基設(shè)計等級應(yīng)采用不同可靠性水準(zhǔn)的單樁豎向極限承載力確定的方法。單樁豎向極限承載力確定，應(yīng)以單樁靜載荷試驗為主要依據(jù)，其次應(yīng)重視綜合判定的思想。 確定單樁豎向極限承載力時，應(yīng)重視類似工程、鄰近工程的經(jīng)驗。 設(shè)計等級為丙級的建筑物可根據(jù)靜力靜力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗方法確定 單樁豎向極限承載力。且江蘇省的各地區(qū)和單位也進(jìn)行了很 79 多研究和總結(jié)，取得了許多寶貴經(jīng)驗。 管樁樁身強度允許的豎向承載力設(shè)計值，考慮了在錘擊作用下的對樁身混凝土強度影響，以及在生產(chǎn)過程中工藝不利影響，并總結(jié)管樁多年的應(yīng)用經(jīng)驗，提出了樁身強度允許的豎向承載力設(shè)計值應(yīng)乘以工藝折減系數(shù) 。對于淤泥質(zhì)土中的管樁，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗結(jié)合靜載試驗結(jié)果，確定樁身強度允許的豎向承載力設(shè)計值，建議在這種工程地質(zhì)條件下如沒有經(jīng)驗，宜適當(dāng)降低該值。 根據(jù)現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，基礎(chǔ)內(nèi)力都是由永久荷載效應(yīng)控制的，其分項系數(shù) 為 ，因此，和單樁豎向承載力特征值比較，應(yīng)將樁身允許的豎向承載力設(shè)計值除以分項系數(shù) 。 影響單樁水平承載力的因素很多，包括管樁截面抗彎剛度、材料強度、樁周土質(zhì)條件、樁的入土深度、樁頂約束條件等。對于 A、AB 型等低配筋率的管樁，通常是樁身先出現(xiàn)裂縫，隨后斷裂破壞，單樁水平承載力由樁身強度控制。對于 B、 C 型高配筋率管樁，樁身雖未斷裂，但由于樁側(cè)土體塑性隆起，或樁頂水平位移超過使用允許值，也認(rèn)為樁的水平承載力達(dá)到極限狀態(tài)，此時，單樁水平承載力由位移控制。由樁身強度控制和水平位移控制兩種工情 況均受樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù) m 的影響。對于受水平荷載要求較嚴(yán)或受水平荷載較大的管樁樁基，應(yīng)通過現(xiàn)場單樁水平承載力試驗確定單樁水平承載力特征值。 建筑物管樁樁基的沉降驗算，應(yīng)按現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB50007 及《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 JGJ94 中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 80 本條說明特殊場地土對管樁樁基的設(shè)計原則。 軟土地基特別是沿海深厚軟土區(qū)，一般堅硬持力層埋置較深，但選擇較好的中、低壓縮性土層作為樁端持力層仍有可能，且十分重要。 軟土地基管樁樁基因負(fù)摩阻力而受損的事故也時有發(fā)生，原 因各異。一是有些地區(qū)覆蓋有新近沉積的欠固結(jié)土層；二是使用過程地面大面積堆載；三是鄰近場地大面積降低地下水；四是大面積擠土沉樁引起超孔隙水壓和土體上涌等。負(fù)摩阻力的發(fā)生和危害是可以預(yù)防的，這就要求設(shè)計和施工者的事先預(yù)測并采用相應(yīng)措施。 數(shù)量密集的管樁樁基在軟土區(qū)造成的事故也時有發(fā)生，由于沒有采取應(yīng)力釋放孔、引孔沉樁、控制沉樁速率等，造成場地土上涌、樁體傾斜、樁接頭處拉斷。有些建筑場地周邊道路和管線受到破壞。 關(guān)于基坑開挖對已成樁的影響，在軟土地區(qū)，一般采取先沉樁后開挖基坑。由于基坑開挖不均衡，形成坑中坑，導(dǎo)致 土體蠕變滑移，將基樁推斜推斷，還有些由于機械開挖不當(dāng)，把工程樁挖斷挖斜，造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故，因此軟土地基采用擠土管樁樁基時，基坑開挖必須在沉樁結(jié)束后二周進(jìn)行，且應(yīng)均衡開挖，高差不應(yīng)超過 1 米，不得在坑邊棄土，確保工程管樁不因土體滑移而傾斜或折斷。 關(guān)于抗震設(shè)防區(qū)管樁樁基設(shè)計原則： 樁端持力層是影響管樁基樁承載力的關(guān)鍵因素，不僅制約樁端阻力而且影響側(cè)阻力的發(fā)揮，因此選擇較硬土層為樁端持力層至關(guān)重要，其次，應(yīng)確保樁端進(jìn)入持力層一定深度，有效發(fā)揮基承載力。 為提高管樁樁基的水平承載力，應(yīng)對承 臺和把地下室周圍的 81 土質(zhì)采取一些人工處理，提高這些土質(zhì)的抗剪切能力。 從我國低承臺樁基在液化土層中的震害情況分析，承臺周圍為液化土或軟弱土?xí)r，顯著降低基樁的抗水平力，如對承臺周邊一定范圍的土進(jìn)行加固，可顯著提高基樁的水平承載力。 從我國有關(guān)地區(qū)的震害經(jīng)驗來看，在地震作用下，斜坡場地上的樁基結(jié)構(gòu)中有相當(dāng)比例發(fā)生滑移、傾斜或樁身折斷。對于樁端支承在可液化土層或樁基礎(chǔ)一側(cè)有較大地面堆截，在地震作用下會發(fā)生同樣的破壞。這些震害表明，斜坡上的樁基礎(chǔ)不僅受到上部結(jié)構(gòu)重量產(chǎn)生的慣性力作用，還受到滑移土體的水平 力作用。此外，樁基側(cè)向支承力還因土的液化而削弱，這類樁基的實際受力性能與常規(guī)承臺樁基不同，因此，為了抵抗滑移