【正文】 號 0 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 16 16 18 18 20 〉 20 平均 下 沉 量（ cm ） 1 ＃ 4 14 22 15 11 9 8 4 3 1 1 7. 8 2 ＃ 17 13 13 15 5 9 10 7 5 2 6 8. 3 5 ＃ 7 3 6 3 1 3 2 5. 2 8 ＃ 9 13 6 3 3 3 1 0 1 4. 7 10 ＃ 10 12 16 18 14 5 9 4 1 2 2 7. 3 11 ＃ 6 13 10 16 5 10 5 4 3 8 4 9. 2 14 ＃ 2 11 11 16 19 15 3 2 7. 7 合計 55 79 84 76 58 54 38 21 13 13 13 % 10. 9 15. 7 16. 7 15. 1 1 1. 5 10. 7 7. 5 4. 2 2. 6 2. 6 2. 6 ? 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； ? （ 2） 每幢建筑物最后一批施工的樁基本上都沒有出現斷樁現象； ? （ 3） 邊樁在較大的擠壓力作用下 ， 向外側發(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 ， 結果未出現斷樁問題 。 ?高層建筑群大比例浮樁事故 ? 軟土地區(qū)的一個住宅小區(qū)，有 7幢高層建筑的預制樁產生浮樁，在接樁部位拉斷，拉斷的比例很高。 ? 至 1999年 1月，觀測到最大沉降達， 最大沉降速率為 ，最大傾斜為 ‰ 。 其中， 1樓截樁 61根，占 ％； 2樓截樁 80根，占％。 ? 1樓平面面積為 27m 24m， 樁數 256根；2樓平面面積為 37m 21m， 樁數 248根。 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，筏板基礎平面面積 1692m2， 筏板厚2m， 埋深 5m， 選用 28m預制鋼筋混凝土方樁。 ? 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。 ? 2. 基坑開挖時未分層挖土 ， 樁發(fā)生偏移。 ? 決定于 12月 26日爆破拆除。 ? 采取搶救措施，在沉降量小的一側加載500噸，在沉降量大的一側挖土卸載，還進行了粉噴樁和注漿加固，并打了 7根錨桿靜壓樁。 ? 事故概況： ? 1995年 12月 3日，突然發(fā)現建筑物向東北方向明顯傾斜。 ? 地貌屬長江一級階地，地勢平坦，表層填土，其下為 ~ 厚層淤泥 及～ ，有機質含量達30％，再下為 稍密～中密的粉細砂 。 ? 工程于 1995年 1月進行樁基施工，共完成336根夯擴樁。 ? 成為樁基嚴重事故的第一例。 ? 從下面的一些工程案例中，可以得到哪些教訓呢？ 一些樁基工程事故案例 ? 某 18層采用樁基礎的住宅樓，因群樁失穩(wěn)而爆破拆除的案例 ? 采用樁基的高層建筑傾斜超標事故案例 ? 某高層建筑群的預制樁大比例浮樁、斷樁，采取注漿加固的案例 ? 某綜合樓管樁基礎，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計要求的案例 ?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，在結構封頂以后由于建筑物樁基整體失穩(wěn)，導致該樓發(fā)生嚴重傾斜，其頂端傾斜的水平位移達2884mm。 ? 樁具有很大的側向剛度和抗拔能力 ，能抵抗臺風和地震引起的巨大水平力 、上拔力和傾覆力矩 ， 保持高聳結構物和高層建筑的安全； ? 改變地基基礎的動力特性 ， 提高地基基礎的自振頻率 ， 減小振幅 ， 保證機械設備的正常運轉 。 ? 樁基礎分為高樁承臺和低樁承臺兩大類： ? 在框架結構的柱下 ,通常在承臺下設置若干根樁，構成獨立承臺的樁基礎或一柱一樁基礎 ； ? 當荷載較大時，在框架柱列之間常聯以基礎梁，沿梁的軸線方向布置排樁，構成梁式的承臺樁基礎； 低承臺樁的布置 ? 上部為剪力墻結構，則可在墻下設置排樁，但因樁徑一般大于剪力墻厚度，故需要設置構造性的過渡梁； ? 若在筏板承臺下布樁，如果樁數不多，可按柱網軸線布置，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 ； ? 采用箱形基礎時，可滿堂布樁，或按柱網軸線布樁。 ? 今天樁基礎已成為高層建筑、大型橋梁、深水碼頭和海洋石油平臺等工程最常用的基礎形式。樁基工程新進展 同濟大學 高大釗 2022年 3月 內 容 ?樁基工程的內涵和工程意義 ?一些樁基工程事故案例 ?若干特殊樁型的承載性狀 ?樁基設計的一些新進展 ?單樁承載力和樁基沉降計算的討論 樁基工程的內涵和工程意義 ? 樁基礎是應用比較廣泛的一種基礎類型，也是最古老的基礎之一 。 ? 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件， ? 樁基礎一般由承臺將若干根樁的頂部聯結成整體，以共同承受荷載的一種深基礎。 ? 在施工技術進步、樁型開發(fā)應用和設計理論研究等各方面至今仍然異常活躍，顯示出樁基礎具有強大的生命力和非常廣闊的發(fā)展前景。 樁具有多種獨特的功能 ? 通過樁的側面和土的接觸，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 ， 因而采用樁基礎的建筑物 ， 沉降比較小 ， 而且比較均勻 ， 可以滿足對沉降要求特別高的上部結構的安全需要和使用要求 。 ? 但樁并不是萬能的，各種樁型都有其適用條件，使用不當，或者沒有掌握樁基設計的關鍵技術，也會產生工程事故。 為根除工程質量隱患，在采取工程補救措施無效后，對該樓實施整體定向爆破拆除。 ? 建筑物體型為十字形的點式樓，基礎底面積約 800m2， 地上 18層，地下 1層，總高度 ， 鋼筋混凝土剪力墻結構，基礎采用夯擴樁基礎，設計樁徑 480mm，施工樁長 16～ 20m， 樁端持力層粉細砂，樁端進入持力層約 。 1995年 4月初開始開挖基坑土方， 9月中旬完成主體工程結構封頂，11月底完成室外裝修和部分室內裝修。 ? 在這樣的地質條件下，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。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。 ? 建筑物在 12月 21日突然轉向西北方向傾斜，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。 ? 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，把土層的結構都破壞了，將工程樁擠歪了。 ? 3. 172根樁的偏位超過允許偏差，最大偏位達 1700mm。 ? 5. 形成了不穩(wěn)定的機動體系。樁端持力層為砂質粉土夾粉砂， Es＝ 11MPa。 ? 1993年 12月開始壓樁，到 1994年 6月完成504根樁的壓樁，其中 141根樁未壓到設計標高而截短 ～ 。 ? 1995年 11月結構封頂，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 ‰ ，沉降已為結構到頂時的 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 ‰ 、 ‰ 。 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. 共用樁筏基礎計算沉降，最終沉降480mm； ? 3. 截樁的影響。復打時的下沉量很大。 ? 采用注漿補強措施，在已經澆筑的底板上鉆了 1800個注漿孔。注漿壓力取， 上部注漿壓力取 ， 流量控制在 15L/min左右。 ? 化了 200萬處理的費用，工期延長了半年。 注漿孔40 0 40 0預 制樁22壓密注漿區(qū)400 4 00預 制樁? 原因分析： ? 1. 設計方面的問題：采用 400?400mm的預制樁， 樁的截面過大，樁的截面面積之和與基底面積之比大于 ％，擠土效應嚴重。 ? 3. 樁的質量問題：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。 綜合樓樁基工程施工質量事故 ? 綜合樓為框架結構，樁基礎，主體建筑地上八層，地下一層，建筑面積 8000m2。地下室部位的樁徑采用 ?600mm， 單樁承載力設計值為 1100kN； 邊跨的樁徑采用 ?400mm，單樁承載力設計值為 600kN。 預制樁用于持力層起伏很大地質條件的問題 承載力不滿足設計要求 樁打不到 設計標高 ? 樁布置于獨立承臺下，承臺下的樁數一般為五～七樁。 ? 經檢測單位檢測了 3根樁，其中，?600mm直徑的樁檢測了 2根， 109符合設計要求； 88樁不符合要求； ?400mm直徑的樁檢測了 181樁不符合設計要求。 ? 對復打以后的樁檢測了 2根，其中 70樁符合設計要求， 92樁不符合要求。 ? 采用補樁的措施，補了 9根沖抓樁。 ? 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。 ? 教訓： ? 沒有根據地質條件選擇合適的樁型，PHC樁用得不是地方。 ? 根據注漿的目的，可以分成如下不同的注漿類型： ? 1）樁端注漿 ? 2）樁側注漿 ? 3）復式注漿 ? 4) 壓漿修補樁的缺損部位 ? 新版《建筑樁基技術規(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計參數的取法。 ? 漿液水灰比根據飽和度和滲透性確定： ? 飽和土： ~ ? 非飽和土： ~ ? 松散碎石土、砂礫： ~ ? 注漿終止壓力根據土層性質及注漿點的深度確定： ? 風化巖、非飽和粘性土、粉土： 3～10MPa； ? 飽和土層： ~4MPa。 ? 成樁后兩天才可以注漿； ? 注漿作業(yè)點距其他成孔作業(yè)點的距離不宜小于 8~10m。 ? 后壓漿具有如下的作用： ? 1） 膠 結孔底沉渣，提高單樁承載力，消除樁的過大沉降； ? 2）增強樁身混凝土與樁側土的結合，提高側摩阻力； ? 3）修補樁身缺陷部位，保證設計承載力； ? 減少樁基的不均勻沉降。 壓漿后的側摩阻效應表現為側摩阻力提高和樁側土的剪切剛度提高；從而使摩阻力充分發(fā)揮時的位移值移后，這就意味著樁的韌性增大。 ? 2）設計時承載力不能滿足要求，事先在樁體中預設壓漿管的加強措施。壓漿后單樁承載力的提高幅度與壓漿工藝密切相關，而均勻性和穩(wěn)定性是在工程中應用的關鍵； ? 后壓漿技術推廣應用中的問題主要是如何控制壓漿的均勻性和如何實現注漿的技術要求。 后注漿增強系數 ? ? ??? ppkpgis i ksijs j kuk AqlqulquQ ?? 后注漿側阻力增強系數 ? si 、端阻力增強系數 ? p 土層 名稱 淤泥 淤泥質土 粘性土 粉土 粉砂 細紗 中砂 粗砂 礫砂 礫石 卵石 全風化 強風化 ? si 1 . 2 ~ 1 . 3 1 . 4 ~ 1 . 8 1 . 6 ~ 2 . 0 1 . 7 ~ 2 . 1 2 . 0 ~ 2 . 5 2 . 4 ~ 3 . 0 1 . 8 ~ 2 . 2 ? p 2 . 2 ~ 2 . 5 2 . 4 ~ 2 . 8 2 . 6 ~ 3 . 0 3 . 0 ~ 3 . 5 3 . 2 ~ 4 . 0 2 . 6 ~ 3 . 0 注：干作業(yè)樁、挖孔樁，按表列 的 值 乘 以 小于 1 . 0 的 折減 系數 ， 當 樁端 持力層 為 粘性土 和 粉土 時 ， 折減 系數 取 0 . 6 ， 為 砂土 和 碎石 土 時 ， 取 0 . 8 。其側阻和端阻增強系數不同，而且變化很大。 ? 根據北京、上海、天津、河南、山東、