《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》若干技術(shù)焦點剖析講義

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（修訂）若干技術(shù)焦點剖析□兩類極限狀態(tài)

□變剛度調(diào)平設(shè)計

□基樁選型與誤區(qū)

□嵌巖樁承載力

□樁土共同工作-----承臺效應(yīng)

□樁端支承剛度對側(cè)阻力的影響

□軟土地區(qū)減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)設(shè)計

□樁身受壓承載力計算

□灌注樁后注漿技術(shù)關(guān)鍵與誤區(qū)1兩類極限狀態(tài)

1.1承載能力極限狀態(tài)

基于以下三方面原因，調(diào)整為以綜合安全系數(shù)K為代替荷載分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)，以單樁極限承載力為參數(shù)確定基樁抗力，以荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合為作用力的設(shè)計表達(dá)式

Nk≤R(Quk,K)

或Nk≤R(qSKi,qPk,ak,K)（1）與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB5007-2002的設(shè)計原則一致;

（2）不同樁型和工藝對承載力的影響，已反映于QUK(qSiK,qPk,ak,);

(3)JGJ94-94的概率極限狀態(tài)設(shè)計模式實屬不完整的的可靠性分析，短期內(nèi)不可能實現(xiàn)突破。1.2正常使用極限狀態(tài)

與原規(guī)范一致。

2變剛度調(diào)平設(shè)計

2.1天然地基箱形基礎(chǔ)變形特征圖1北京中信國際大廈箱基沉降等值線（s單位：cm）高104m,框筒結(jié)構(gòu)，雙層箱基高11.8m；Smax=12.5cm;△Smax=0.004L。2.2樁筏基礎(chǔ)的變形特征圖2南銀大廈樁筏基礎(chǔ)沉降等值線（建成一年，s單位：cm）高113m，框筒結(jié)構(gòu)，φ400PHC樁，L=11m,均勻布樁，筏板厚2.5m,建成一年△Smax=0.002L。2.3均勻布樁樁頂反力分布特征圖3武漢某大廈樁箱基礎(chǔ)樁頂反力分布高層框剪結(jié)構(gòu)，φ500PHC樁，L=22m,均勻布樁；中、邊樁反力比=1：1.92.4碟形沉降和馬鞍形反力分布的負(fù)面效應(yīng)

（1）碟形沉降

引起承臺、上部結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力

（2）馬鞍形反力分布

導(dǎo)致基礎(chǔ)的整體彎矩、沖切力、剪力增大

以圖1北京中信國際大廈為例，整體彎矩較均布反力增加16.2%；對于圖3所示樁筏基礎(chǔ)，整體彎矩較均布反力將增加50%以上。2.5變剛度調(diào)平設(shè)計圖4均勻布樁與變剛度調(diào)平布樁的變形與反力示意圖5變剛度布樁模式（1）局部增強(qiáng)

如圖4-（a）

（2）樁基變剛度

如圖4-（b）(c)(d)

增強(qiáng)核心筒區(qū)，弱化外圍，局部平衡

（3）主裙連體變剛度

增強(qiáng)主體，弱化裙房

（4）上部結(jié)構(gòu)—基礎(chǔ)—地基（樁土）共同工作分析，

深化、細(xì)化概念設(shè)計，計算沉降、承臺內(nèi)力與配筋。2.6試驗驗證

粉質(zhì)粘土地基，20層框筒結(jié)構(gòu)1/10現(xiàn)場模型試驗

圖6等樁長與變樁長模型試驗表1樁頂反力（F=3250KN）2.7變剛度調(diào)平概念設(shè)計優(yōu)點（1）減小核心筒沖切力，降低承臺整體彎矩（2）優(yōu)化承臺設(shè)計，降低造價（3）減小差異變形，降低上部結(jié)構(gòu)剛度次應(yīng)力，提高耐久性（4）合理發(fā)揮樁土共同作用2.8工程應(yīng)用北京皂君廟電信樓、山東農(nóng)業(yè)銀行大廈、北京長青大廈等10余項工程樁基設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約造價2100余萬元；Smax≤35mm,△Smax≤0.0008L。近兩年建設(shè)項目：北京電視中心，北京萬豪大酒店，威海海悅國際大酒店……等數(shù)十個工程的樁基礎(chǔ)均采用變剛度調(diào)平概念設(shè)計。3基樁選型誤區(qū)3.1凡嵌巖樁必為端承樁導(dǎo)致嵌巖深度加大，工期延長，造價提高3.2將擠土樁一沉管灌注用于高層建筑

由于擠土效應(yīng)造成斷樁、縮頸、上浮，事故頻發(fā)且嚴(yán)重，如：某會展中心全部樁報廢；云南某大廈筏板開裂，不得不加固處理……。3.3預(yù)制樁質(zhì)量穩(wěn)定性高于灌注樁

優(yōu)于沉管灌注樁是肯定的。

但有三點應(yīng)特別注意：

■

沉樁擠土效應(yīng)；

■

無法穿透硬夾層，樁長受限制；

■

單樁承載力可調(diào)范圍小，難于實現(xiàn)變剛度

調(diào)平設(shè)計。

3.4人工挖孔樁質(zhì)量可靠

地下水位以上人工挖孔樁可實現(xiàn)徹底清孔、直觀檢

查持力層，且無斷樁縮頸現(xiàn)象。

隱患：

■邊挖孔邊抽水，細(xì)顆粒流失，地面下沉，乃至護(hù)壁

整體脫落；

■臨近新灌注混凝土樁抽水，帶走水泥，造成離析；

■在流動性淤泥中挖孔，引起淤泥側(cè)向流動，導(dǎo)致

土體失穩(wěn)滑移，將樁體推歪、推斷。3.5灌注樁不適當(dāng)擴(kuò)底

■巖石fr＞混凝土fc情況下擴(kuò)底，不必要；

■樁側(cè)土層較好、樁長較大情況下擴(kuò)底，既損失擴(kuò)

底端以上部分側(cè)阻力，又增加擴(kuò)底費(fèi)用，可能

得失相當(dāng)或失大于得；

■將擴(kuò)底端置于有軟弱下臥層的薄硬層上，增大

沉降。4嵌巖樁承載力4.1嵌巖段側(cè)阻力qrs(1)極限側(cè)阻力系數(shù)ζs=qrs/fr軟質(zhì)巖高于硬質(zhì)巖(2)側(cè)阻力破壞模式剪切面，軟質(zhì)巖發(fā)生于巖體一側(cè)硬質(zhì)巖發(fā)生于樁體一側(cè)泥漿護(hù)壁發(fā)生于樁土界面（3高）側(cè)疼阻力話分布圖7兆嵌梯巖段潛樁側(cè)悠阻力趕分布蟲概化硬質(zhì)竟巖：qS1=0隙.0親8f郊rqS4=qrs1d/曠4hr軟質(zhì)慶巖：qs1=0隨.1凍0f漆rqS2=0繭.8qS1qS3=0欣.6qS1qS4=qrs狗1d/啦4hr4.罷2葡嵌巖這段端火阻力（1攔）端鉆阻力淋發(fā)揮站值隨板樁、光巖剛學(xué)度比菜Ep眨/E疾r增漁大而增大兼，隨鞏嵌巖許深度這比h危r/洲d增潑大而糊減旅小，嘉如圖逮8圖8哲嵌巖叨樁端釘阻分芽擔(dān)荷軍載比蝦隨樁巖剛霉度比籃和嵌猜巖深活度的嫁變化（2兩）端褲阻力鑄系數(shù)計ζ=qrp/f哭r(nóng),緊軟質(zhì)諸巖高叼于硬滑質(zhì)巖表6讓嵌巖陵段側(cè)退阻系雞數(shù)和綁端阻越系數(shù)4.囑3期嵌美巖段齡承載閥力確棕定相播關(guān)問持題（1蚊）當(dāng)館樁混姻凝土繞軸心萌抗壓炭強(qiáng)度淋fck＜巖棗石單匹軸抗壓強(qiáng)遣度frk,,磚取fck代替忍frk；（2眠）干闖作業(yè)繳成樁址，表疏列ζ磁s、甘ζp芳乘以螺系數(shù)舒1.悅2。5根樁穴土共聚同工啦作一寺承臺匪效應(yīng)5.亮1托樁距鎖影響樁周意離樁炊中心漢的任啊一點騙r處眨的豎挺向位背移為欲：實測匆n筍d=企5d徒～8塔d,萬（E弦s小冒影響涂范圍沉?。┠嗉礃断删嗤東a=浩10號d～符16扁d,繡樁間等土豎贊向位快移為尤零，卻土抗桃力發(fā)揮佩率可土達(dá)1析00教%。因此浪樁距翻愈大貞，承翠臺效守應(yīng)系乞數(shù)ηc=qc/fak愈大安。5.征2買承臺斷土抗蘇力隨傭承臺豈寬度濃與樁纖長之財比而匯變化圖9輪承臺窄分擔(dān)手荷載仗比P料c/糞P隨弓Bc蛙/L雷的變包化當(dāng)B境c/粉L≥段1時素，承墓臺土含抗力食形成劃的壓撓力泡小包圍浙整個攝樁群凍，導(dǎo)考致樁適側(cè)阻無力、照端阻犁力發(fā)名揮值蕉降低粘，相掙應(yīng)的衣承臺循土抗燒力增哥大。5.饒3舍承酬臺土?？沽γ想S承鳳臺區(qū)小位和行排列升的變冤化■承臺儲內(nèi)區(qū)組（樁乳群包醋絡(luò)線邁以內(nèi)哥）土礦抗力奸明顯砌小漸于外歷區(qū)?！鰡闻磐矘稐l水基承難臺土摘抗力殊大于簡其他林排列敞形式茫群烈樁，偶如圖橋10■為簡軋化計另算，直ηc法不區(qū)做分內(nèi)禁外區(qū)父，這迫對于挑獨(dú)立樁基粒偏于她安全謊，對族于筏冠式承塑臺差如別不棒大。R=糞Ra+ηcfakAc圖1扔0掌粉汁土中鹽多排地群樁喝和單監(jiān)排群送樁承繞分擔(dān)鴉荷載遠(yuǎn)比注：市①冶表中玻為樁往中心蝦距與偵樁徑此之比威；為蠶承臺創(chuàng)寬度惡與有欲效樁長之藥比。②于對于液樁布吃置于嘆墻下珠的箱濱、筏軍承臺測，可痕按單旁排樁六條基取值區(qū)；單躲排樁撐條基剛，疏承臺利寬超淋過5獄d時刺，取寶高值猾。6辰樁黃端土濟(jì)支承五剛度櫻對樁嗎側(cè)阻達(dá)力的端影響6.稿1療試戒驗結(jié)紐奉果咱(1)扇北京質(zhì)樁基青小組展19威75狂年試餃驗結(jié)膛果第一窩組孔飄底虛需土1幻玉0c礎(chǔ)m的qsu較放峰50報cm齡草籠青者大蚊17述%；第二道組孔龜?shù)滋摷S土1蠻0c鳥m的qsu較放瀉草籠半50衡cm示及虛岡土3稠7c皺m者邀大8肆%，裁16震%。（2緞）劉積利民融20著00制年報你導(dǎo)的廈2根饒樁試叮驗結(jié)疤果1號袋樁、蟲2號佳樁，答實底建較空漢底分姐別提饒高筐19律.2自%，纖11壁.1捏0%瓶。（3予）上糊海建史研院胞19妙95隆年進(jìn)歪行的霸2根陣樁對沿比試家驗qsu,S侍T-籌1較網(wǎng)ST允-2垂提高你16條.9脂%。（4姓）席川寧中醫(yī)20欄01該年模洋型試們驗結(jié)嬸果(5蹲)默蔡江惱東，調(diào)姜振鎖宗所摧述試漠驗結(jié)尸果以上籠多項鎮(zhèn)試驗霜結(jié)果掃表明喝，樁孤端支驕承剛陡度較他大者彩，搭Q醫(yī)su雪發(fā)揮乳值比慨支承瞞剛度設(shè)較小壘者高炭8%趨～6宣4%踐。6.順2醫(yī)規(guī)模范關(guān)敗于樁犬端土境剛度剃對側(cè)螺阻力殺影響效的反草映（1速）沉伴渣厚浙度控殲制端承憤型樁群≤5芽0m胸m消摩編擦型惠樁≤正10坊0m陜m罩（原藏規(guī)定架摩擦爹樁≤惡30老0m德m）（2眠）灌暗注樁貴后注物漿受壓輛樁強(qiáng)歇調(diào)樁翁端后意注漿7青樁缸身受廉壓承哲載力舅計算7.怪1中制約參因素（1肥）樁脹身混毫凝土混凝艙土是傍制約廟樁身爛承載疊力的蟲主要愁因素贈，但馬其強(qiáng)度櫻等級石受施得工工卵藝制破約。僅同時滲不同叔工藝騰的工藝蔥系數(shù)晚有別教，湯ψc鳳=0損.6彩～0豪.9濱.（2護(hù)）箍相筋箍筋擠對軸捕向受胖壓起襯側(cè)向容約束士作用棒，可蝴使軸樸壓強(qiáng)度厚提高符80姐%左錫右，旦如圖屈11圖1臘1篇約束邁與無局約束迅混凝舉土應(yīng)非力—慢應(yīng)變斥關(guān)系(引豈自M波an姑de手r扯et發(fā)a餅l疾19窯84沉）(3靠)如縱向剃主筋7.表2巡壽計扎算模夫式(1而)擇當(dāng)紅樁頂策以下覆5d烘螺旋奮式箍下筋間糕距≤框10境0m糾m時N≤致ψcfcAp+0習(xí).9炭fy,A,s(8西.2演-1鬼)(2虎)萍當(dāng)遺樁身刮配筋怒不符畫合以勞上規(guī)紛定時N≤紛ψcfcAp(8尚.2逝-2呀)7.婚3親試扶驗結(jié)屯果表8鏟.3尿-1籃灌躁注樁雪（泥輸漿護(hù)棚壁、聰后注疤漿）尚樁身虹受壓精承載析力計益算與敗實測封比較8號軟骨土地發(fā)區(qū)減蘿沉復(fù)異合疏費(fèi)樁基俗礎(chǔ)設(shè)說計8.耽1授復(fù)竟合疏添樁基捐礎(chǔ)的搜變形擦特征圖1第2怒群樁隱變形骨試驗請示意（a仗）大尖、小洋樁距鈴樁間游土豎花向變謊形圖1料3-亮a膛粉燦土中謝群樁烈樁間國土變援形(b)辱大陸、小坦樁距已樁端傻平面他以下輸土的賽豎向碧變形圖1適3－享b碧粉愉土中煉群樁麗樁端輸以下顧土的奏變形圖1幫4隨軟宣土中且群樁笨樁間箭土及屋樁端彼平面誦以下于土的換豎向魚變形■樁間秧土壓畝縮變保形閱工濾作荷她載（緒Pu聲/2罷）下粥大炕樁距女（芳Sa≥6唉d）貓約困占9撕0%～1舒00包%小樁絹距辜（Sa﹦3d）憤約占巴10琴%～3聰0%■樁端犧平面醬以下蟲土的詢壓縮怎變形勝工作鋤荷載絕（P懷u/專2）慎下熟大漲樁距花（郵Sa≥6基d）稅約趁占0門%～1棟0%小樁君距辟（Sa﹦3d）躬約占油70揚(yáng)%～9參0%8.緩2第樁險數(shù)計合算條件榨:多叼層建鑄筑，錄地基葬承載蛛力滿騾足要賤求設(shè)少示量小齊載面祥基樁鑼減小處沉降爭。（1槍）復(fù)擱合樁絞基承膠載力勾特征笨值∑R=艷nRa+ηcfakAc(9繁.2均-1旨)Ac=ξ聲(B雞×L新)聚(9纖.2呼-2呀)式中棵A脆c-端承臺胳總有蹦效面址積，擺ξ=蠶0.她6～傘1.鳥0，西根據(jù)渠具體娘情況里采用條或祝筏式捐承臺籍；fak-地肉基承浙載力丑特征恐值；ηc暴-承禿臺效傷應(yīng)系姨數(shù)，嫌按規(guī)卡范表行5.昨2.陣4確印定；Ra姐-基裝樁承默載力臺特征回值；貧n-踏基樁插數(shù)。（2以）樁恩數(shù)FK+GK≤nRa+ηcfakAc（9拖.2魚-3清）n≥（9防.2箭-4俗）此式犁中沿FK、GK--霉荷載員效應(yīng)執(zhí)標(biāo)準(zhǔn)姑組合呆下作曠用于估承臺汗頂面弄的荷孔載和機(jī)承臺肺及其嫩上土旋自重悠。8.糟3歷沉科降計或算（1）晶建模徒思路鑒于繪減沉致基樁寸的塑備性刺競?cè)胱兎坞y吹以計殺算，賺而承值臺底泛地基布土荷糟載水練平處熊于彈遇性或置局部舒塑性郵階段寺，且爛樁距材大，零樁一莊土相黨互影叛響相某對較六小，懷可用趴常規(guī)翁方法傲計算太其沉及降。根禁據(jù)：改樁頂設(shè)沉降招=承貓臺底底土的彈沉降識，故達(dá)將樁擴(kuò)基沉袖降計暈算轉(zhuǎn)歌化為北計算植樁間轎土沉與降。糾計算痰中考寶慮樁刷的刺飛入變河形影鳴響和坊樁－染土相餅互作礦用圖1杯5駕復(fù)播合疏拒樁基估礎(chǔ)沉攀降計扯算示障意圖（2膠）等趁效矩掠形基亡礎(chǔ)中遭點沉睜降（9守.3列-1舊）（9芹.3盒-2皂）式中頭ξ鋪p－著樁端凱刺入于變形狗影響暫系數(shù)藝。樁無端持姻力層膜為砂谷土，麥ξp涌＝1蹲.0證；粉毀土，孤ξp青＝0快.8壤5；計黏性考土，閱ξp洲＝0確.7式中爭ξ瓜ps一樁土蘭相互蛇影響晚增沉痕系數(shù)皮，允ξ浪ps據(jù)=1吵+我，減隨計猶算點嗎與樁方中心賠距相敬對距厭離淘L猛a/愚d增恨大而喝減小嫩。銀按下雄表取屬值：Ξp令--性基樁闖剌入慨變形輕影響喝系數(shù)懲，按瓦樁端獲持力堤層性火質(zhì)取影值，晴粘性淡土，蜜ξP=0行.7派；粉肌土和見砂土避ξP=1傲.0藥；A核c=眠ξ(年B×攜L)輩ξ疏＝0愚.7勝～1肌.0件。槳ESi--撞第i鹽層土矮壓縮機(jī)模量眉；擴(kuò)P。例--科作用理于承塞臺底掉地旗基掠土的綠附加卸壓力廁；忍F典--窮荷載旦效應(yīng)仙準(zhǔn)永贏久組掉合下魂，承診臺底脖面的債總附進(jìn)加終荷載冰；塵-攀-承捎臺底常以下下第i吊層，存第i集-1刃層土蟻的平知均附督加模壓力夕系數(shù)借；根臭據(jù)a往/b皆,Z交/b館=2據(jù)Z/寬Bc軟,查六附錄倦D囑確定鼠；其瓦中B糞c為禽承臺盆等效后寬度雙Bc=悅;承L,雞B為承臺齊外緣繡的長伏、寬仍；阿Zi,Zi-怎1--老承臺敲底面調(diào)至第扭i層綁、i仇-1銷層的誼深度陜。（3寺）計算駛與實嶄測比圓較表表館8-勸1厘復(fù)食合疏衫樁基死礎(chǔ)沉達(dá)降計餅算與拍實測恨比較9德后烘注漿僻技術(shù)