【正文】 單樁豎向承載力是指單樁所具有的承受豎向荷載的能力，其最大的承載能力稱為單樁極限承載力，可由單樁豎向靜載荷試驗(yàn)測(cè)定，也可用其它的方法（如規(guī)范經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法、靜力觸探法等）估算。 樁身裂縫控制 樁身 裂縫 控制 等級(jí) 及 最大 裂縫 寬度 限值 鋼筋混凝土 樁 預(yù)應(yīng)力 混凝土 樁 環(huán)境 類別 裂縫 控制 等級(jí) 裂縫 最小 寬度( mm ) 裂縫 控制 等級(jí) a 三 ( ) 三 二 b 三 二 三 三 一 注 ： ① 對(duì)于 水 、 土 為 強(qiáng) 腐蝕性 時(shí) ， 裂縫 控制 等級(jí) 應(yīng) 提高 一 級(jí) ； ② 對(duì)于 二 a 類 環(huán)境 ， 長(zhǎng)年 位于 地下水位 以下 的 基樁 ， 其 最大 裂縫 寬度 限值 可 采用 括 號(hào) 中 的 數(shù)值 ； ③ 預(yù)應(yīng)力 管樁 抗 拔 時(shí) ， 樁身 裂縫 控制 等級(jí) 應(yīng) 為 一 級(jí) 。當(dāng)混凝土處于水下或接近飽和時(shí)， O2難以擴(kuò)散到鋼筋的表面，銹蝕因缺氧而難以發(fā)生。 ? 如果相對(duì)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(jìn)行。 原型觀測(cè)的結(jié)果 樁土荷載分擔(dān)比隨總荷載變化0 . 0 00 . 1 00 . 2 00 . 3 00 . 4 00 . 5 00 . 6 00 . 7 00 . 8 0 0 . 8 0 1 . 2 0實(shí)測(cè)荷載/ 最終荷載荷載分擔(dān)比土分擔(dān)比樁分擔(dān)比 樁頂反力的分布 樁頂反力橫斷面分布0501001502002503003504000 2 4 6 8 10 12到建筑物南側(cè)距離 （ m ）樁頂反力（kN）一層三層四層五層七層竣工一個(gè)月竣工兩個(gè)半月竣工四個(gè)半月 復(fù)合樁基與純樁基的樁分擔(dān)比 兩幢建筑物樁荷載分擔(dān) 比隨總荷載變化對(duì)比0 . 0 00 . 2 00 . 4 00 . 6 00 . 8 01 . 0 01 . 2 00 . 0 0 0 . 4 0 0 . 8 0 荷載/ 最終荷載樁荷載分擔(dān)比8 號(hào)樓1 6 號(hào)樓 復(fù)合樁基與純樁基的承臺(tái)分擔(dān)比 兩幢建筑物土體荷載分擔(dān)比隨總荷載水平變化對(duì)比0 . 0 0 0 . 2 0 0 . 4 0 0 . 6 0 0 . 8 0 1 . 0 0 1 . 2 0荷載/ 最終荷載土體荷載分擔(dān)比8 號(hào)樓1 6 號(hào)樓 樁基結(jié)構(gòu)的耐久性 ? 結(jié)構(gòu)的耐久性 ? 在設(shè)計(jì)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。 減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則 ? 一是樁和樁間土在受荷變形過程中始終確保兩者共同分擔(dān)荷載； ? 樁端的變形條件 ? 二是樁距大于 5～ 6倍樁徑。 變剛度調(diào)平設(shè)計(jì) ? 傳統(tǒng)樁基設(shè)計(jì)的原則，同一建筑物下采用相同截面、相同長(zhǎng)度的樁，一般等距離布樁，樁基的剛度是等剛度的。當(dāng)中心距達(dá)到 nd時(shí)，位移為零。就一般情況而言，在常規(guī)樁距（ 3~4d） 下，粘性土中的群樁，隨著樁數(shù)的增加，群樁效率明顯下降，且 η1， 同時(shí)沉降比迅速增大， ? 可以從 2增大到 10以上；砂土中的擠土樁群，有可能 η1； 而沉降比則除了端承樁 ? =1外，均為 ? 1； 同時(shí)承臺(tái)下土反力分擔(dān)上部荷載可使群樁承載力增加。因而通過承臺(tái)土反力、樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力較小，樁群中各樁之間以及承臺(tái)、樁、土之間的相互影響較小，其工作性狀與獨(dú)立單樁相近。 ? 具體計(jì)算方法退出規(guī)范不等于群樁效應(yīng)不存在。為了驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài) ， 需要計(jì)算下列的變形或裂縫： ? 1. 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的非嵌巖樁和非深厚的堅(jiān)硬持力層的建筑樁基； ? 2. 設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的體型復(fù)雜 、 荷載分布顯著不均勻或樁端平面下存在軟弱土層的建筑樁基； ? 3. 受水平荷載較大或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的工程應(yīng)驗(yàn)算水平位移； ? 4. 根據(jù)使用條件 ， 要求混凝土不得出現(xiàn)裂縫的樁基應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算；對(duì)使用上需限制裂縫寬度的樁基應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算 。 ? 1. 根據(jù)樁基的使用功能和受力特征進(jìn)行樁基的豎向抗壓或抗拔承載力的計(jì)算和水平承載力的計(jì)算；對(duì)于某些條件下的群樁基礎(chǔ)還需要考慮由樁群 、 土和承臺(tái)相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應(yīng)； ? 2. 對(duì)樁身強(qiáng)度和承臺(tái)的承載力進(jìn)行驗(yàn)算；對(duì)于樁側(cè)土不排水抗剪強(qiáng)度小于 10kPa且長(zhǎng)徑比大于 50樁應(yīng)進(jìn)行樁身壓屈驗(yàn)算；對(duì)于混凝土預(yù)制樁應(yīng)按吊裝 、 運(yùn)輸和錘擊作用進(jìn)行樁身承載力驗(yàn)算；對(duì)于鋼管樁應(yīng)進(jìn)行局部壓屈驗(yàn)算； ? 3. 當(dāng)樁端平面以下存在軟弱下臥層時(shí) ， 應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力； ? 4. 對(duì)位于斜坡 、 岸邊的樁基需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定性； ? 5. 在地震區(qū) ， 按 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算的樁基 ， 應(yīng)驗(yàn)算抗震承載力 。 鋼管混凝土樁的施工步驟是先將鋼管樁沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高 ， 然后用拋灌方法灌注微膨脹的混凝土直至灌滿為止 。 ? 與上述實(shí)測(cè)值非常接近 。 土塞的測(cè)量資料見下表。因此，對(duì)樁端壓入土體過程進(jìn)行靜力極限平衡分析得到的解可以看作樁端壓樁力的下限荷載。 PHC樁沉樁時(shí)與土體的相互作用 ? 開口管樁沉樁時(shí)產(chǎn)生土塞， 減少了 向外的擠土 ， 土塞上升 過程中與內(nèi)壁的摩擦使土塞壓縮， 最終平衡而終止上升 ，土塞對(duì)擠土作用和最終的承載力有重要的影響。 廣東的經(jīng)驗(yàn) ? 利用 終止壓力 估計(jì)極限承載力 ? ?值的范圍 ? 樁長(zhǎng)小于 14m， ～ ? 14m至 21m， ～ ? 大于 21m， ～ smu RQ ??上海的經(jīng)驗(yàn) ?根據(jù)已有的估計(jì)單樁承載力來 估計(jì)壓樁阻力 ?研究壓樁阻力與承載力的關(guān)系 ? ???? ppris r ipr AflfUR ?? 側(cè)阻力 tisis r iSff ? 靈敏度對(duì)壓樁阻力的影響 ? 靈敏度 越大的土，壓樁阻力越?。? ? 這是因?yàn)殪`敏度越大， 土的結(jié)構(gòu)性 越強(qiáng)，壓樁時(shí)土的強(qiáng)度降低得越多； ? 從靈敏度來估計(jì)壓樁的側(cè)阻力。 壓樁的優(yōu)缺點(diǎn) ? 靜力壓樁的優(yōu)點(diǎn)是沒有噪聲、沒有震動(dòng)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害； ? 但靜力壓樁需要大量的配重，對(duì)場(chǎng)地的要求比較高，如果場(chǎng)地土非常軟弱，無法承受配重的過大壓力，就不能采用； ? 靜力壓樁的擠土作用還是相當(dāng)大的，孔隙水壓力比較高，采用靜力壓樁的建筑物，其沉降一般偏大。有利于沉樁震動(dòng)對(duì)鄰近建筑物和精密設(shè)備的影響，避免對(duì)樁頭的沖擊損壞，降低用鋼量。 也可以用彈性理論的方法求溶洞周邊的應(yīng)力場(chǎng) ， 計(jì)算孔邊切向應(yīng)力 ， 并與巖石的強(qiáng)度進(jìn)行比較的方法計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù) 。 ? 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(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 。 ? 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(qiáng)風(fēng)化夾層 、 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(duì)樁端標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整 。 ? 2) 若持力面以下 洞 ， 溶孔密集帶 ， 強(qiáng)風(fēng)化夾層等強(qiáng)度較低的軟弱夾層 ， 鉆孔深度視具體情況適當(dāng)加深 。 ? 查明持力層頂面標(biāo)高和厚度 。 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(biāo)高。 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)可分為場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和單個(gè)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 。 ? 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 ，這一情況說明巖溶的發(fā)育深度與當(dāng)?shù)厍秩牖鶞?zhǔn)面有關(guān)。 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)。 工程實(shí)例 ? 昆明三聚磷酸鈉廠址位于巖溶洼地內(nèi) ， 覆蓋層為紅粘土 ， 層厚 10～ 40m， 基巖為巖溶化的白云巖 。 rrksrk hfuQ ?? prkppk AfQ ?? 深徑比的影響 嵌巖段側(cè)阻力和端阻力計(jì)算系數(shù) 嵌巖深徑比 h r / d 1 .0 2 .0 3 .0 4 .0 5 .0 ? s 0 .0 7 0 0 .0 9 6 0 .0 9 3 0 .0 8 3 0 .0 7 0 ? p 0 .7 2 0 .5 4 0 .3 6 0 .1 8 0 .1 2 ?94版《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 ?側(cè)阻力與深徑比的關(guān)系不大； ?隨著 深徑比 的 增大 ，端阻力急劇地 減小 。 嵌巖段的側(cè)阻力 ? 嵌巖段的側(cè)阻力 是構(gòu)成嵌巖樁豎向承載力的重要因素； ? 嵌巖段的側(cè)阻力在 很小的相對(duì)位移 時(shí)就能被調(diào)動(dòng)起來； ? 嵌巖段的側(cè)阻力與樁－嵌巖段巖石之間的 粗糙程度 有關(guān)。 嵌巖樁的承載性狀 ? 通過對(duì)比試驗(yàn)和對(duì)樁端阻力所占比例的分析可以得到嵌巖樁 不一定是端承樁的概念 ，從而改變了人們對(duì)嵌巖樁承載性狀的認(rèn)識(shí) ； ? 其實(shí)質(zhì)是認(rèn)識(shí)嵌巖樁的 側(cè)阻力 的存在和作用的問題，也是研究側(cè)阻力的發(fā)揮條件的問題。與此相對(duì)應(yīng)，樁的側(cè)阻力（嚴(yán)格地說應(yīng)包括側(cè)阻力和嵌固力）大約在 L/d ?10～ 20時(shí)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。 ? 嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的比例不高這是已為大量實(shí)測(cè)阻力所證明了的，也是得到公認(rèn)的事實(shí)。實(shí)測(cè)資料說明，當(dāng)嵌巖深度為 3倍樁徑時(shí)，樁的嵌固力與端阻力可以得到很好的配合，嵌固力占總承載力的 75%以上，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。但是，大量實(shí)測(cè)資料表明，嵌巖樁的端阻力與側(cè)阻力之比并不接近于 ，如嵌巖樁端超過 5倍樁徑后，端阻力反而趨近于零，但嵌巖樁又顯然不同于摩擦樁。其側(cè)阻和端阻增強(qiáng)系數(shù)不同，而且變化很大。壓漿后單樁承載力的提高幅度與壓漿工藝密切相關(guān)，而均勻性和穩(wěn)定性是在工程中應(yīng)用的關(guān)鍵； ? 后壓漿技術(shù)推廣應(yīng)用中的問題主要是如何控制壓漿的均勻性和如何實(shí)現(xiàn)注漿的技術(shù)要求。 壓漿后的側(cè)摩阻效應(yīng)表現(xiàn)為側(cè)摩阻力提高和樁側(cè)土的剪切剛度提高；從而使摩阻力充分發(fā)揮時(shí)的位移值移后，這就意味著樁的韌性增大。 ? 成樁后兩天才可以注漿； ? 注漿作業(yè)點(diǎn)距其他成孔作業(yè)點(diǎn)的距離不宜小于 8~10m。 ? 根據(jù)注漿的目的，可以分成如下不同的注漿類型： ? 1）樁端注漿 ? 2）樁側(cè)注漿 ? 3）復(fù)式注漿 ? 4) 壓漿修補(bǔ)樁的缺損部位 ? 新版《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》將灌注樁后注漿納入規(guī)范，規(guī)定了施工的要求和設(shè)計(jì)參數(shù)的取法。 ? 引發(fā)本案的主要原因是樁基工程的施工時(shí)間從一個(gè)月左右拖到接近一年的時(shí)間，影響了這個(gè)建筑物的后續(xù)施工和整個(gè)工期。 ? 對(duì)復(fù)打以后的樁檢測(cè)了 2根，其中 70樁符合設(shè)計(jì)要求， 92樁不符合要求。 預(yù)制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(jì)要求 樁打不到 設(shè)計(jì)標(biāo)高 ? 樁布置于獨(dú)立承臺(tái)下，承臺(tái)下的樁數(shù)一般為五～七樁。 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。 注漿孔40 0 40 0預(yù) 制樁22壓密注漿區(qū)40 0 400 預(yù)制樁? 原因分析： ? 1. 設(shè)計(jì)方面的問題：采用 400?400mm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 ％，擠土效應(yīng)嚴(yán)重。注漿壓力取， 上部注漿壓力取 ， 流量控制在 15L/min左右。復(fù)打時(shí)的下沉量很大。 ? 1995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 ，2樓 ； ? 1996年 6月，沉降大增，平均沉降速率 1樓 ， 2樓 ， ? 傾斜： 1樓 ‰ ， 2樓 ‰ ，沉降已為結(jié)構(gòu)到頂時(shí)的 2~3倍； ? 其間，屋頂水箱注水，地下室澆注 的混凝土， 1樓從 ‰ 發(fā)展至 ‰ 、‰ ； 2樓從 ‰ 發(fā)展至 ‰ 、 ‰ 。樁端持力層為砂質(zhì)粉土夾粉砂， Es＝ 11MPa。 ? 3. 172根樁的偏位超過允許偏差，最大偏位達(dá) 1700mm。 ? 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(dá) 2884mm， 整棟建筑物的重心偏移了 1442mm。 ? 在這樣的地質(zhì)條件下，能否采用夯擴(kuò)樁呢？當(dāng)年，正是夯擴(kuò)樁風(fēng)行的年代，這個(gè)案例給了最好的說明。 ? 建筑物體型為十字形的點(diǎn)式樓