管樁基礎(chǔ)的勘察與評價(jià)(多媒體)

現(xiàn)就管樁基礎(chǔ)的勘察與評價(jià)與大家進(jìn)行交流

一管樁基礎(chǔ)勘察二管樁基礎(chǔ)評價(jià)三管樁基礎(chǔ)評價(jià)中的若干問題

四勘察報(bào)告編寫中的一些問題五結(jié)束語

自管樁2002年引入我省后，得到了迅速地發(fā)展，現(xiàn)已成為多層、高層以及超高層建筑基礎(chǔ)的主要樁型且不斷向港口、公路、鐵路等非房建行業(yè)基礎(chǔ)工程中延伸，大有方興未艾之勢，這與我省大部分地區(qū)的巖土工程條件和地層結(jié)構(gòu)不無關(guān)系。如武漢地區(qū)基底巖層大都為軟質(zhì)巖，經(jīng)風(fēng)化營力而形成強(qiáng)、中、微風(fēng)化帶，長江Ⅰ級階地中的粉細(xì)砂、中粗砂乃至卵礫石層，長江Ⅲ級階普遍存在的隱伏老粘性土，均為良好的樁基持力層。預(yù)應(yīng)力管樁是由廠家批量生產(chǎn)，樁身質(zhì)量相對較為穩(wěn)定，樁身耐打、耐壓，有較強(qiáng)的穿透能力，…。單方混凝土所提供的承載能力優(yōu)于其它樁型。適宜的地層結(jié)構(gòu)，較好的性價(jià)比，使得預(yù)應(yīng)力管樁在土木建筑基礎(chǔ)工程中往往成為各種樁型中的首選樁型。

但在管樁應(yīng)用中遇到了一些新的問題，設(shè)計(jì)計(jì)算缺少依據(jù)，適用范圍不明確，勘察工作深度不能滿足管樁設(shè)計(jì)和施工的要求，抗拔樁設(shè)計(jì)不合理，質(zhì)量檢測方法不規(guī)范等，甚至出現(xiàn)過施工影響造成鄰樁單樁承載力嚴(yán)重下降的質(zhì)量事故。但我省在管樁應(yīng)用中創(chuàng)造了一些新的設(shè)計(jì)理念及行之有效的技術(shù)措施，也應(yīng)當(dāng)加以總結(jié)提高。為此，在省廳主持下，組織有關(guān)專家，編制了《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》，且于2008年10月1日頒布執(zhí)行?，F(xiàn)就管樁基礎(chǔ)勘察及評價(jià)中的一些問題與在坐各位進(jìn)行勾通和交流。

一管樁基礎(chǔ)勘察一）勘探點(diǎn)的布設(shè)1）勘探孔布設(shè)的數(shù)量：6.0.2勘探點(diǎn)數(shù)應(yīng)滿足對地基均勻性評價(jià)的要求，勘察等級為甲級的單棟高層建筑勘探點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于5個，勘察等級為乙級的單棟高層建筑、單棟多層建筑不應(yīng)少于4個，同一場地密集建筑群的單棟建筑不應(yīng)少于3個，且每棟建筑物至少應(yīng)有1個控制性勘探孔。

2）勘探孔布設(shè)的位置：

6.0.3勘探點(diǎn)應(yīng)按建筑物周邊、角點(diǎn)或柱列線布置，其間距宜為12～30m，應(yīng)能控制樁端持力層層面和厚度的變化。當(dāng)同一建筑物相鄰勘探點(diǎn)揭露的樁端持力層或軟弱下臥層層位變化較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn)。帶有裙房或外擴(kuò)地下室的高層建筑，布設(shè)勘探點(diǎn)時(shí)應(yīng)與主樓一同考慮。

這是對不同建筑物勘探點(diǎn)的最少數(shù)量和勘探點(diǎn)布設(shè)的位置及間距的規(guī)定。GB50021規(guī)定：對端承樁宜為12～24m，對于摩擦樁宜為20～35m。根據(jù)湖北地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，本規(guī)程原則規(guī)定詳細(xì)勘察勘探點(diǎn)間距定為12～30m是合適的?？碧近c(diǎn)的布設(shè)是以能控制地層縱橫兩個方向的變化為原則，縱橫兩個方向變化的大小，取決于巖土條件的復(fù)雜性，本著按地基的復(fù)雜程度等級且兼顧柱距通常應(yīng)為6m的倍數(shù)這一原則確定勘探點(diǎn)間距。當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為一級（復(fù)雜）時(shí)，勘察點(diǎn)間距為12～18m，當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為三級（簡單）時(shí)，勘探點(diǎn)間距為24～30m，當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為二級（中等復(fù)雜）時(shí)，勘探點(diǎn)間距為18～24m。

在布設(shè)勘探點(diǎn)時(shí)對主體建筑角點(diǎn)、荷載和建筑體形變異較大處應(yīng)有勘探點(diǎn)進(jìn)行控制。在框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)的中筒部分，由于荷載明顯偏大，鉆孔也應(yīng)密集一些。由于同一場地密集建筑群中的單棟建筑勘探點(diǎn)可共用，將GB50021可適當(dāng)減少的要求，明確為不應(yīng)少于3個。

對于預(yù)應(yīng)力管樁，最為擔(dān)心的是持力層起伏情況不清給配樁帶來困難，甚至造成大面積的截樁或接樁。為此，應(yīng)控制相鄰勘探點(diǎn)揭露的持力層層面坡度、厚度以及巖土性狀的變化，當(dāng)相鄰勘探點(diǎn)揭露的持力層層面高差幅度變化較大時(shí)（大于2m）、設(shè)計(jì)有特殊要求時(shí)，勘探點(diǎn)間距應(yīng)適當(dāng)加密。對于基礎(chǔ)寬度大于25的高層建筑不僅應(yīng)沿建筑物周邊布孔，其中線宜應(yīng)布設(shè)勘探點(diǎn)，以查明地層在縱橫兩個方向的變化情況。二）勘探孔的深度6.0.4一般性勘探孔的深度應(yīng)進(jìn)入樁端持力層或預(yù)計(jì)最大樁端入土深度以下不少于3m，控制性勘探孔深度應(yīng)達(dá)到樁基沉降計(jì)算深度以下1～2m。當(dāng)以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)并以壓樁力或貫入度控制樁長時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加深勘探孔的深度。在上述規(guī)定勘探深度范圍內(nèi)遇基巖或厚層密實(shí)碎石土等穩(wěn)定地層時(shí)，勘探孔深度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。為充分發(fā)揮管樁樁身強(qiáng)度，管樁設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，沉樁施工時(shí)進(jìn)入持力層的深度又往往以壓樁力或貫入度為主要控制指標(biāo)。由于管樁具有較強(qiáng)的穿透能力，在某些情況下，一般性勘探孔的深度不能滿足管樁設(shè)計(jì)和施工的要求，甚至出現(xiàn)管樁進(jìn)入持力層的深度大于鉆探揭示的持力層深度。若樁端以下存在軟弱土層，可能會帶來安全隱患。所以，當(dāng)以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)加大勘探孔的深度是必要的。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)在原勘探孔的深度上加深5～8m。若在此深度范圍內(nèi)存在軟弱土層，應(yīng)鉆穿軟弱土層深入穩(wěn)定分布的地層，若遇到硬質(zhì)巖可終孔。三）勘探手段的采用

6.0.5

勘探應(yīng)采用鉆探與原位測試相配合。1）對位于江河高階地地段、設(shè)計(jì)等級為甲、乙級的建筑物和需驗(yàn)算地基變形的丙級建筑物的勘探手段應(yīng)采用鉆探取樣為主，靜力觸探和其他原位測試為輔的方法。對位于江河低階地及與江河低階地相類似的平原地區(qū)，勘探手段可側(cè)重采用靜力觸探和其他原位測試，并與鉆探取樣相結(jié)合。2）鉆孔中遇到粉土、砂土、硬塑～堅(jiān)硬粘性土、殘積土及強(qiáng)風(fēng)化層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，一般每2m測試1次，當(dāng)錘擊數(shù)已達(dá)n擊(n應(yīng)大于等于50擊)，而貫入深度未達(dá)30cm時(shí)，可終止試驗(yàn)，并記錄n擊的實(shí)際貫入深度，按下式換算成30cm的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N：

N=30n/△S式中：△S--n擊時(shí)的實(shí)際貫入度(cm)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)不進(jìn)行桿長修正。

3)

鉆孔中遇到雜填土、碎石土、卵石、圓礫和角礫時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重型或超重型動力觸探試驗(yàn)。對重型動力觸探，當(dāng)連續(xù)三次錘擊數(shù)大于50擊時(shí)，可終止試驗(yàn)或改用超重型動力觸探，鉆孔深度仍應(yīng)符合本規(guī)程6.0.4條規(guī)定。采用重型或超重型動力觸探試驗(yàn)確定土層密實(shí)度時(shí)，應(yīng)按GB50021對錘擊數(shù)進(jìn)行修正。任何勘探手段都有其局限性，所以在勘探手段選用上要強(qiáng)調(diào)的是工程針對性和勘探手段對地層的適宜性。如在砂性土中采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，在江河低階地及與江河低階地相類似的平原地區(qū)，采用靜力觸探。因?yàn)楦鶕?jù)錘擊數(shù)可判定砂性土的密實(shí)度，至于在江河低階地及與江河低階地相類似的平原地區(qū)，采用靜力觸探主要是因?yàn)榈谒南等陆y(tǒng)的粘性土、砂土及砂卵石構(gòu)成，且往往在粘性土與砂土之間存在粉土或粉砂夾粉質(zhì)粘土（互層），單純采用鉆探易造成誤判。靜力觸探既是一種勘探手段，也是一種現(xiàn)場原位測試手段，由于是用靜力將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭壓入土中，可以獲取地層的連續(xù)資料，了解地層的軟硬變化情況，所以指出勘探手段可側(cè)重采用靜力觸探和其它原位測試?！霸趶?fù)雜的巖土體工程和環(huán)境系統(tǒng)中，不確定性極強(qiáng)，以致任何一種來源的知識都難以支持可靠的決策，多源知識的綜合集成顯然是最佳的選擇，當(dāng)多源知識結(jié)論一致時(shí)，決策的可靠度較高，當(dāng)多源知識互斥時(shí)，應(yīng)分別自檢，并互饋信息，以期得到結(jié)論的一致”。這就是要求采用綜合勘察手段的目的所在。在管樁規(guī)程中摩阻力和端承力的取值對于粘性土是依其塑性狀態(tài)，對于砂性土是依其密實(shí)度，有了Ps和N，便可通過查表給出樁基設(shè)計(jì)參數(shù)。另外，管樁沉樁施工多采用錘擊法和靜壓法，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和錘擊法的沉樁、靜力觸探和靜壓法的沉樁有很好的可比性，有了錘擊數(shù)和比貫入阻力有利于對沉樁可能性的判斷。GB50021確定的終止試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為N＝50擊，根據(jù)廣東經(jīng)驗(yàn)，這樣的做法會失去很有用的實(shí)測數(shù)據(jù)，建議50擊改為100擊，我們在確定終止試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)采用GB50021的終止試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但也兼顧了廣東的經(jīng)驗(yàn)，即要求錘擊數(shù)n≥50擊。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)不進(jìn)行桿長修正，這與GB50021“勘察報(bào)告應(yīng)提供不作桿長修正的N值”是一致的，在以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)進(jìn)行砂土密實(shí)度分類和粘性土狀態(tài)的分類以及進(jìn)行殘積土和強(qiáng)風(fēng)化巖劃分時(shí)，也是采用未進(jìn)行桿長修正的錘擊數(shù)。

四）取土和原位測試的數(shù)量6.0.6每個場地（高層建筑為每一單體）每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6組（次）。原位測試的數(shù)量主要是指標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)的數(shù)量。至于靜力觸探和動力觸探，因其數(shù)據(jù)沿深度是連續(xù)的，不便計(jì)算試驗(yàn)的數(shù)據(jù)量（現(xiàn)在尚有一些工程負(fù)責(zé)人在進(jìn)行靜力觸探比貫入阻力指標(biāo)統(tǒng)計(jì)時(shí)，仍以讀數(shù)次數(shù)為統(tǒng)計(jì)樣本，希望能予以更正），可考慮“不應(yīng)少于3個觸探孔”。當(dāng)以軟質(zhì)巖強(qiáng)、中風(fēng)化層為持力層時(shí)，對于強(qiáng)風(fēng)化巖層應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，對于中風(fēng)化巖應(yīng)進(jìn)行巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行遇水軟化試驗(yàn)。巖石的單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的組數(shù)宜為9組，若采用點(diǎn)荷載試驗(yàn)，應(yīng)大于30件，最少不能少于20件。由于土性指標(biāo)的變異性，單個指標(biāo)不能代表地基土的工程特性，需一定數(shù)量的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析確定其代表值，所以規(guī)定了取原狀土試樣或原位測試的最少數(shù)量。一般土體的性質(zhì)指標(biāo)變異性較之巖體要低，若6個測試數(shù)據(jù)基本能滿足置信概率Ps=0.95（置信度1-α=0.95）時(shí)的精度要求，而巖體則需9個測試數(shù)據(jù)才能達(dá)到置信概率Ps=0.95時(shí)的精度要求，故將巖石試樣的數(shù)量定為9個。點(diǎn)荷載試驗(yàn)成果數(shù)據(jù)常較分散。尤其風(fēng)化較嚴(yán)重的巖石，本身不均勻性就較大。采用增多試驗(yàn)數(shù)量的辦法予以彌補(bǔ)是必要的，一般試驗(yàn)應(yīng)多于30個，最低不應(yīng)少于20個。6.0.7

當(dāng)樁端以下存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)采用綜合勘探手段查明軟弱下臥層的分布、厚度及其工程特性。當(dāng)樁端以下為可溶性巖時(shí)，應(yīng)加密取樣間距或進(jìn)行原位測試獲取樁端至巖面間連續(xù)的原位測試數(shù)據(jù)。埋深適當(dāng)且有一定厚度的中密～密實(shí)的砂層、老粘性土層是預(yù)應(yīng)力管樁良好的樁端持力層，但在砂層中可能分布有連續(xù)的或不連續(xù)的軟弱粘性土、粉土夾層，當(dāng)基底巖層為灰?guī)r時(shí)，在巖土交界面上也有可能存在軟塑甚至流塑狀態(tài)的粘性土層，成為樁端平面以下的軟弱下臥層。若該軟弱下臥層距樁端距離大于樁徑的4倍，尤其樁端持力層為密實(shí)狀態(tài)的砂層，堅(jiān)硬狀態(tài)的粘性土層，樁端要穿過軟弱下臥層就有一定的難度，甚至出現(xiàn)樁身爆裂。變形控制是地基設(shè)計(jì)的主要原則，當(dāng)壓樁力或貫入度已滿足控制指標(biāo)的要求，是否一定要穿過軟弱下臥層，關(guān)鍵在于軟弱下臥層的強(qiáng)度和變形。為此，應(yīng)采用綜合勘探手段查明軟弱下臥層的空間分布，提供軟弱下臥層的工程特性指標(biāo)。對于不連續(xù)分布的軟弱下臥層，為查明其分布范圍，宜加密勘探點(diǎn)。在測求軟弱下臥層的壓縮性指標(biāo)時(shí)，試驗(yàn)壓力不應(yīng)小于實(shí)際土的有效自重壓力與附加壓力之和，并提供綜合壓縮曲線。當(dāng)基底為灰?guī)r等碳酸鹽系的巖石時(shí)，其上往往有紅粘土（或其它土層）分布，由于地下水的活動易形成土洞，在巖土交界面處也往往有流塑～軟塑狀態(tài)的粘性土，這種不良地質(zhì)作用和特殊性巖土都會影響樁基的安全甚至場地的穩(wěn)定性。用鉆探的手段進(jìn)行地層劃分時(shí)，受鉆探工藝、司鉆水平、現(xiàn)場編錄或工程負(fù)責(zé)人的經(jīng)驗(yàn)等諸多因素影響，有時(shí)會出現(xiàn)誤判，給工程帶來安全隱患。所以，應(yīng)加密取樣間距，或采取原位測試手段以獲取該段地層連續(xù)的原位測試數(shù)據(jù)。二管樁基礎(chǔ)評價(jià)管樁按混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值分為A型、AB型、B型和C型，其有效預(yù)壓應(yīng)力值應(yīng)分別為4.0N/mm2、6.0N/mm2、8.0N/mm2和10.0N/mm2。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC)混凝土強(qiáng)度等級不得低于C60；預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁（PHC）不得低于C80。當(dāng)擬采用管樁基礎(chǔ)時(shí)，管樁基礎(chǔ)評價(jià)是以巖土工程勘察報(bào)告為載體并在勘察報(bào)告中逐一展開。6.0.9巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)包括的內(nèi)容

場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性；提供各層巖土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、原位測試成果圖表。提供管樁的摩阻力特征值、端阻力場地穩(wěn)定性和適宜性的評價(jià)，可能影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用的描述和對工程危害程度的評價(jià)。劃分建筑場地類別。特征值和樁基沉降計(jì)算參數(shù)。若樁端持力層以下有軟弱夾層時(shí)，應(yīng)提供該軟弱夾層的承載力特征值和壓縮性指標(biāo)。評價(jià)沉樁的可能性，論證樁的施工條件及其對環(huán)境的影響。查明水文地質(zhì)條件，評價(jià)地下水對樁基設(shè)計(jì)和施工的影響，判定水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性。6.0.10－1對地基的均勻性進(jìn)行評價(jià)，對樁端持力層選擇提出建議，并預(yù)估單樁承載力特征值；當(dāng)樁端持力層為傾斜巖土層時(shí)，應(yīng)對樁基的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，對樁基施工提出建議；對樁端持力層為殘積土、強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化軟巖時(shí)，應(yīng)對遇水軟化的可能性進(jìn)行評價(jià)；6.0.10－2勘探點(diǎn)平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖、工程地質(zhì)柱狀圖，必要時(shí)提供持力層或關(guān)鍵地層等高線圖和等厚度線圖及巖芯彩色照片等。其中第1、2條款是通用條款，是每一份勘察報(bào)告都必須包含的內(nèi)容，不管是樁基，或者是天然地基。以下各條，則帶有明顯的管樁基礎(chǔ)特色,管樁是樁基的一種，對于其它樁基工程，以上各條款也是適用的。三管樁基礎(chǔ)評價(jià)中的若干問題一）樁基持力層管樁基礎(chǔ)宜選用中、低壓縮性土層作為樁端持力層，如中密以上的砂層，卵礫石層，殘積土，老粘性土層等均可選作管樁持力層。不宜選用高壓縮性土層作為樁端持力層的摩擦樁。同一結(jié)構(gòu)單元的樁基不宜選用壓縮性差異較大的土層作為樁端持力層。大量的工程實(shí)踐證明，軟質(zhì)巖的強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化均為良好的管樁基礎(chǔ)持力層。但隱伏的灰?guī)r不可選作管樁基礎(chǔ)持力層，剖面圖中是以一條分層界線劃出巖面，實(shí)際上在灰?guī)r的巖面上有溶溝、溶槽、溶蝕裂隙等奇特的巖溶形態(tài)，若以此作為持力層，管樁不能入巖，也不應(yīng)置于不平的巖面上，沉樁時(shí)極易破損，甚至出現(xiàn)樁端滑移等失穩(wěn)現(xiàn)象。若灰?guī)r的上覆土層穩(wěn)定性好且有足夠的厚度和較高的承載能力，則可選用上覆土層作為持力層。當(dāng)選用傾斜土層作為持力層時(shí)，不應(yīng)將樁置于潛在的滑動體上，且應(yīng)考慮沉樁的擠土效應(yīng)對傾斜巖土層的不利影響。對于硬質(zhì)巖的殘積土或強(qiáng)風(fēng)化層可否作為樁端持力層，應(yīng)視殘積土和強(qiáng)風(fēng)化巖中夾雜未風(fēng)化巖塊的大小及其厚度，當(dāng)其上的強(qiáng)風(fēng)化層或殘積土較薄，其上又覆蓋軟弱土層，沉樁不易掌握。樁端接近硬質(zhì)巖層時(shí)，穩(wěn)定性不好，亦應(yīng)慎重考慮。另外：①在侵蝕性環(huán)境中不應(yīng)采用管壁厚度小于95㎜的管樁，且應(yīng)按相關(guān)要求采取保護(hù)措施，同時(shí)可根據(jù)腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)，要求廠家生產(chǎn)特種抗腐蝕混凝土管樁。②當(dāng)場地存在深厚淤泥、淤泥質(zhì)土，且基礎(chǔ)開挖深度較大時(shí)，經(jīng)常發(fā)生開挖土方中損害管樁的事故，應(yīng)引起重視。應(yīng)對軟土進(jìn)行處理的可行性進(jìn)行分析、評價(jià)，或建議改變樁型。由此延伸，對于管樁基礎(chǔ)的基坑工程應(yīng)建議分層均衡開挖，高差不應(yīng)超過1m。不得在坑邊棄土，以確保已成工程樁不因土體滑移而發(fā)生水平位移和折斷。二）樁側(cè)摩阻力和樁端阻力特征值任何基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都離不開承載力和變形，承載力和變形是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)面成敗的關(guān)鍵。管樁承載能力的大小取決于樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DB42/489-2008:通過搜集大量的試樁資料和對比試驗(yàn)，并參照了國標(biāo)和其它地標(biāo)的建表原則，給出了與巖土的狀態(tài)一一對應(yīng)的管樁的側(cè)阻力特征值和管樁的樁端阻力特征值，具有明顯的地方特色。如國標(biāo)JGJ94-2008對強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖的側(cè)阻力和端阻力特征值，是根據(jù)動力觸探擊數(shù)，DB42/489-2008則是按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)?！稁r土工程勘察規(guī)范》、《巖土工程勘察工作規(guī)程》都是以標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)進(jìn)行殘積土和強(qiáng)風(fēng)化巖的劃分，若用動力觸探擊數(shù)和摩阻力、端阻力建表，既要進(jìn)行標(biāo)貫又要進(jìn)行動探，難以在工程中予以實(shí)施。不少同行反映，估算的單樁承載力往往比試樁所確定的承載力要低，甚至相差較大，DB42/489-2008相應(yīng)于巖土的某一狀態(tài)所對應(yīng)的摩阻力或樁端阻力是一個范圍值，取大值、取小值或取中間值不單單取決于土性狀態(tài)的差異，也取決于工程師的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)需要一個積累過程。另外，在“樁的端阻力特征值”表的注1和注2中已明確指出，表中數(shù)據(jù)是對樁端進(jìn)入持力層3d左右時(shí)的端阻力，當(dāng)以壓樁力若貫入度控制樁長、且以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)樁端進(jìn)入低壓縮性土層較深時(shí)，表內(nèi)數(shù)據(jù)可提高30～90﹪，進(jìn)入持力層深度大時(shí)取大值，小時(shí)取小值。已如所知管樁屬于擠土樁，擠土效應(yīng)改變了樁周土和樁端土的狀態(tài)，尤其對粗顆粒土最直接的反映是密實(shí)度的提高，繼而是承載能力的提高，對于軟粘土，則需一個孔隙壓力消散和有效應(yīng)力提高的過程。在此尚需說明的是，當(dāng)以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)、以壓樁力控制樁長時(shí)，對于巖土性呈漸變、界面模糊、工程特性界面附近相差不大的上下地層，如粉細(xì)砂和中粗砂，殘積土和強(qiáng)風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化等，且其間無軟弱層存在，當(dāng)意欲建議以上層巖土為持力層時(shí)，也應(yīng)提供下層巖土的端阻力特征值，當(dāng)意欲以下層巖土為持力層時(shí)，也應(yīng)提供上層巖土的端阻力特征值。一則由于巖土性質(zhì)的不確定性、變異性，此樁孔與相鄰樁孔既使不出現(xiàn)顯著性差異，但也不可能完全一樣，沉樁順序也對樁的貫入有一定的影響，其二，當(dāng)以樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)，所取用的單樁承載力是根據(jù)建筑荷重、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、布樁模式預(yù)先設(shè)定的，必須以壓樁力控制樁長，以滿足或達(dá)到設(shè)計(jì)取用的單樁承載力，意欲以上層巖土選作持力層，樁可能進(jìn)入到下一層才達(dá)到設(shè)計(jì)選定的壓樁力，或者意欲以下層為持力層，樁尚未進(jìn)入下一層而壓樁力已達(dá)設(shè)計(jì)要求。在實(shí)際工程中經(jīng)常有此現(xiàn)象發(fā)生，且不應(yīng)苛求一定要將樁壓到選定的持力層位上。強(qiáng)風(fēng)中風(fēng)粉細(xì)中粗持力層卵礫石強(qiáng)風(fēng)對管樁的評價(jià)中要求預(yù)估單樁承載力，這是初步考慮布樁方案，初步判斷能否采用管樁基礎(chǔ)的依據(jù)。估算畢竟是估算，勘察報(bào)告應(yīng)明確指出：單樁豎向承載力特征值（或單樁抗拔承載力特征值）應(yīng)通過載荷試驗(yàn)確定。樁端持力層為殘積土、強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化軟巖時(shí)，應(yīng)對遇水軟化的可能性進(jìn)行評價(jià)。軟化巖石（以軟化系數(shù)0.75為界限）浸水后，強(qiáng)度會顯著降低。若上覆土層沒有含水地層，樁端的壓入或打入，并不改變基底巖層的水文地質(zhì)條件，若上覆土層存在含水層，則應(yīng)引起重視。廣東曾有這樣的先例，成樁后靜載荷試驗(yàn)單樁豎向抗壓承載力也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但過了二三十天，若這根樁再做靜載荷試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)單樁豎向抗壓承載力降低，樁的沉降量加大；若復(fù)打時(shí)，這些原先已收錘的樁，又可以打下去幾十厘米甚至1～3米。究其原因，主要是樁尖附近進(jìn)了水，強(qiáng)風(fēng)化泥巖遇水就軟化。故有一個管樁內(nèi)腔底部灌注封底混凝土的做法，堵住樁尖不密封而引起漏水的毛病。但這個辦法也不是萬能的，有些管樁雖灌了封底混凝土，但樁尖土還是軟化，原因是管樁樁尖上部外壁四周的阻水土層厚度較小，止水性能差，上層水仍可通過管樁外壁滲漏到樁尖附近的土層中，使持力層巖土層軟化或崩解。因此，除應(yīng)采用閉口樁尖、在管樁內(nèi)腔底部灌注封底混凝土外，尚應(yīng)考慮單樁承載力的取用（用飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)確定樁端阻力）。目前武漢已有32、33層的住宅樓采用PHC-A500-125管樁基礎(chǔ)的先例，單樁承載力特征值高達(dá)2500～2700KN？（已超過樁身結(jié)構(gòu)對應(yīng)的最大單樁承載力特征值2475KN，一般是不允許的），樁端持力層附加應(yīng)力過大且布樁密集，為確保安全，對30層以上或高度超過100m的建筑物，當(dāng)采用管樁時(shí)，應(yīng)通過專門的技術(shù)論證。二）軟弱下臥層（軟弱夾層）地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以是變形控制為原則，樁端以下若有軟弱下臥層（軟弱夾層）存在，應(yīng)提供該軟弱夾層的承載力特征值和壓縮性指標(biāo)。某文獻(xiàn)資料采用明德林（Mindlin）應(yīng)力公式求解樁端平面以下不同深度時(shí)的的附加應(yīng)力，計(jì)算時(shí)單樁端阻比α＝0.3，β＝0。計(jì)算結(jié)果表明:2d深度的附加應(yīng)力只有0.5d深度時(shí)的28﹪左右，2d～4d深度每增加1d，附加應(yīng)力減少近1/2，6d深度處的附加應(yīng)力僅為0.5d深度處的4﹪左右。JGJ94-2008：5.4.1有這樣的規(guī)定：“對于樁距不超過6d的群樁基礎(chǔ)，樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層承載力1/3的軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力”。一般來說承載力基本上可以滿足要求，關(guān)鍵是變形，所以應(yīng)給出軟弱下臥層的壓縮性指標(biāo)，應(yīng)作高壓固結(jié)試驗(yàn)，提供綜合壓縮曲線，以便按實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)取用壓縮模量。若軟弱夾層距樁端平面大于6d，且軟弱夾層有一定的承載能力，偏低的壓縮性，不一定非要求強(qiáng)行穿過軟弱夾層不可，避免樁身因強(qiáng)行打、壓而爆裂。軟弱下臥層

變形控制是地基設(shè)計(jì)的主要原則，當(dāng)壓樁力或貫入度已滿足設(shè)計(jì)要求，是否一定要穿過軟弱下臥層，關(guān)鍵在于軟弱下臥層的強(qiáng)度和變形。粉質(zhì)粘土交互層粉細(xì)砂中粗砂6d附加應(yīng)力是0.5d的4％左右軟弱夾層三）負(fù)摩阻力的問題DB42/489-2008:7.5.2條規(guī)定樁穿越較厚松散軟土、欠固結(jié)土層進(jìn)入相對較硬土層時(shí)；樁周存在軟弱土層，鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的長期荷載，或地面大面積堆載（包括填土）時(shí)；由于降低地下水位，使樁周土產(chǎn)生顯著壓縮變形時(shí)，應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。這是是對設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)制性條文。當(dāng)在軟弱土層中大面積打設(shè)群樁基礎(chǔ)時(shí)，可能產(chǎn)生地面隆起，而隨后的固結(jié)沉降，也會產(chǎn)生負(fù)摩阻力?！稁r土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001:“要求分析樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的可能性及其對樁基承載力的影響，并提供負(fù)摩阻力系數(shù)和減少負(fù)摩阻力的建議”?！督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》JGJ94-2008:給出了負(fù)摩阻力系數(shù)ζ，可供查用。負(fù)摩阻力對于樁基承載力的影響可分三種情況。①對于摩擦樁取假想中性點(diǎn)（按樁端持力層性質(zhì)取值）以上摩阻力為零驗(yàn)算樁基承載力；②對于端承樁負(fù)摩阻力構(gòu)成的下拉荷載作為附加荷載考慮；③當(dāng)土層分布不均勻或建筑物對不均勻沉降較敏感時(shí)將下拉荷載作為附加荷載進(jìn)行沉降驗(yàn)算。一般情況下，對于欠固結(jié)土層，建議不計(jì)該層樁側(cè)摩阻力，建議單樁承載力的取用留有一定余地。四）沉樁控制標(biāo)準(zhǔn)沉樁控制標(biāo)準(zhǔn)有二種，一是以持力層標(biāo)高控制為主、以壓樁力（或貫入度）控制為輔，對此控制標(biāo)準(zhǔn)，一般要求樁端進(jìn)入持力層的深度，對堅(jiān)硬的粘性土、密實(shí)的砂類土、碎石類土、強(qiáng)風(fēng)化巖不應(yīng)小于1d，且不應(yīng)小于500㎜，當(dāng)上述持力層傾斜度較大時(shí)，宜適當(dāng)加大進(jìn)入持力層的深度，對其它土層宜為1～3d。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有較高的樁身強(qiáng)度，PC樁混凝土強(qiáng)度等級不得低于C60；預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁（PHC）不得低于C80。為充分發(fā)揮樁身強(qiáng)度，對于樁端持力層為硬塑或堅(jiān)硬的老粘性土、密實(shí)的砂類土、強(qiáng)中風(fēng)化軟巖等，通常以壓樁力（貫入度）為主要控制指標(biāo)，而以持力層標(biāo)高為參考指標(biāo)。五）沉樁的可能性，論證樁的施工條件及其對環(huán)境的影響

評價(jià)沉樁的可能性，論證樁的施工條件及其對環(huán)境的影響，這是管樁基礎(chǔ)評價(jià)中至關(guān)重要的內(nèi)容。1、沉樁的可能性：判斷沉樁的可能性是一個復(fù)雜的問題，也是樁基分析中必須回答的問題。沉樁的可能性取決于場地的地層條件（巖土組成的力學(xué)特性）、沉樁設(shè)備等諸多因素。工程實(shí)踐證明，管樁可順利穿越各類軟土、一粘性土、粉土。松散及稍密的砂類土。對層厚15m以上的中密砂層及層厚10m左右的老粘性土也有穿透的工程案例。由于強(qiáng)度較高的老粘性土、中密以上的砂類土、碎石土及強(qiáng)風(fēng)化巖各自的性質(zhì)差異，不同的地層組合，也有強(qiáng)行施打或強(qiáng)行施壓而將樁身壓爆的個例，所以能否沉樁，應(yīng)通試驗(yàn)確定。當(dāng)?shù)貙又泻泄率蛘系K物較多且不易清除的土層或樁端以上存在難以穿過的堅(jiān)硬土層時(shí)，沉樁難度較大甚至難以成樁。2、樁的施工條件及其對環(huán)境的影響（1）樁的施工條件：管樁施工多采用靜壓法或錘擊法，錘擊法因有施工噪音，在主城區(qū)尤其醫(yī)院、學(xué)校等建設(shè)場地，不應(yīng)采用錘擊法施工。錘擊施工、靜壓施工都需要大型設(shè)備，場地條件是否能夠進(jìn)行管樁施工；靜壓樁是靠設(shè)備自重和配重（目前常用的壓樁機(jī)是600T甚至800T）作為壓樁反力，建筑場地表層土層是否能夠負(fù)載樁機(jī)重量，在勘察報(bào)告中均應(yīng)有所反映并提出處理意見。（2）管樁施工對環(huán)境的影響：首先，必須對周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，尤其是對場地周鄰可能遭受管樁施工影響的敏感性的地面、地下建筑、設(shè)施的調(diào)查，并將其作為沉樁對環(huán)境影響的評價(jià)依據(jù)。管樁屬于擠土樁或半擠土樁，在飽和軟粘土中施打群樁，沉樁過程中把相當(dāng)于樁身體積的土體擠向四周，這種擠壓應(yīng)力首先表現(xiàn)為孔隙水壓力的增長且破壞了土體的原狀結(jié)構(gòu)，這種擠土效應(yīng)會引起已打設(shè)的鄰樁偏位、隆起。武漢及其它地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)多起沉樁擠土導(dǎo)致鄰樁上浮、嚴(yán)重影響單樁承載力的事例。（4）減小管樁基礎(chǔ)施工對周邊環(huán)境影響的措施擠土效應(yīng)對于砂類土而言，因擠壓應(yīng)力主要表現(xiàn)為砂類土受擠壓而變得密實(shí)。對于飽和軟粘土，沉樁應(yīng)力主要表現(xiàn)為孔隙水壓力上升，所以應(yīng)采取消減孔隙水壓力和擠土效應(yīng)的技術(shù)措施，如合理安排打樁順序，放緩沉樁速度，進(jìn)行引孔，必要時(shí)設(shè)置砂井、隔離溝等。一般情況下多采用引孔的方式。五）高低層差異沉降由于現(xiàn)代高層建筑的多樣化設(shè)計(jì)，不均勻地基變形并非只是地基本身不均勻造成的，如不均地基土不規(guī)則平面的建筑物，大底盤上高低錯落多棟建筑物造成的基底荷載差異等，都是巖土工程師在具體工程中遇到且必須回答的問題。最常見的是帶有深基坑的主、裙一體結(jié)構(gòu)相連的建筑。裙樓可為一層、可為多層。對于裙樓而言，當(dāng)基坑開挖卸去的土重等于或大于建筑荷重時(shí)，基礎(chǔ)處于全補(bǔ)償或超補(bǔ)償狀態(tài)，基底附加應(yīng)力為零或?yàn)樨?fù)值，似不應(yīng)該有沉降發(fā)生，但沉降觀測資料表明，基礎(chǔ)仍有一定的甚至較大的沉降量，雖主群之間設(shè)置了后澆帶，但后澆帶調(diào)整沉降差的能力有限，若后澆帶兩側(cè)的后期沉降差在3～4㎝范圍內(nèi)，有可能通過設(shè)計(jì)、施工措施加以調(diào)整，若沉降差較大，可能會導(dǎo)致主群之間出現(xiàn)裂縫甚至結(jié)構(gòu)破壞。《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004明確指出“處于超補(bǔ)償狀態(tài)的基礎(chǔ)，應(yīng)采用地基回彈再壓縮模量和建筑基底總壓力進(jìn)行沉降估算”。當(dāng)沉降差在允許范圍之內(nèi)時(shí)，可考慮采用不同的基礎(chǔ)形式。否則應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001的要求“同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上；同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基”。本此原則，當(dāng)主樓建議采用管樁基礎(chǔ)，以高強(qiáng)度、低壓性土層為持力層時(shí)，對于裙樓也宜建議采用管樁基礎(chǔ)，選用與主樓同一持力層（改變布樁模式）或類似于主樓持力層工程特性的相近地層為持力層。若采用變剛度調(diào)平的設(shè)計(jì)理念，另當(dāng)別論。高低層差異評價(jià)粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土交互層粉強(qiáng)砂強(qiáng)風(fēng)化軟巖30層不宜采用天然地基不宜設(shè)置在性質(zhì)截然可采用

六）“拒沉”現(xiàn)象

松砂、中密乃至稍密狀態(tài)的砂，一般粘性土，在偏應(yīng)力作用下發(fā)生剪切直至破壞，在偏應(yīng)力增長過程中砂土的體積發(fā)生收縮，管樁是一種擠土樁，在沉樁過程中把相當(dāng)于樁身體積的土體擠向四周，對于可壓縮性土，如如松砂、中砂或粉土，體積的收縮意味著強(qiáng)度的提高，顯然是一種最適用的樁型。密實(shí)的砂和老粘性土，加荷時(shí)土體積最初收縮，不久即產(chǎn)生膨脹。拒沉是否因剪脹引起，值得研究。

見圖：應(yīng)變應(yīng)力正常固結(jié)粘性土、超固結(jié)粘土、收縮膨脹一些專家認(rèn)為樁端要進(jìn)入密實(shí)的砂層、粉土層因巖土材料的剪脹性而出現(xiàn)拒沉現(xiàn)象。但對于老粘性土，樁的貫入都可能使老粘性土層受到擾動和破壞，甚至擠裂，非但不能確保樁側(cè)和樁端土發(fā)揮出穩(wěn)定和和與其強(qiáng)度相對應(yīng)的較高的側(cè)阻和端阻，裂縫的產(chǎn)生破壞了它的整體性。一旦受到地下水的浸泡，裂縫四周的硬土塊強(qiáng)度急劇衰減。所以，沉樁過程中會使砂層擠