第十八章第九節(jié)知識(shí)資料深基礎(chǔ)（二）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)1．加載方式與穩(wěn)定判斷實(shí)驗(yàn)的加荷方式應(yīng)盡可能再現(xiàn)樁的實(shí)際工作情況。《地基規(guī)范》規(guī)定：每級(jí)加載量宜為預(yù)估極限荷載的1/8～1/10（且不小于8級(jí)）。每級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量延續(xù)兩次每1h不超過(guò)0.1mm，即視為已達(dá)到穩(wěn)定，可加下一級(jí)荷載。2．單樁極限承載力的決定樁的承載力可通過(guò)實(shí)驗(yàn)曲線所反映的變形特征分析決定。單樁豎向極限承載力應(yīng)按下列主意決定：(1)作荷載一沉降(Q-s)曲線和其他輔助分析所需的曲線。(2)當(dāng)陡降段顯然時(shí)，取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載值。(3)當(dāng)浮上《地基規(guī)范》附錄Q.0.8第2款的情況時(shí)，取前一級(jí)荷載值。(4)Q-s曲線呈緩變型時(shí)，取樁頂總沉降量s-40mm所對(duì)應(yīng)的荷載值，當(dāng)樁長(zhǎng)大于40m時(shí)，宜考慮樁身的彈性壓縮。(5)按上述主意判斷有艱難時(shí)，可結(jié)合其他輔助分析主意綜合判定。對(duì)樁基沉降有異常要求者，應(yīng)按照詳細(xì)情況選取。(6)參加統(tǒng)計(jì)的試樁，當(dāng)滿意其極差不超過(guò)平均值的30%時(shí)，可取其平均值為單樁豎向極限承載力。極差超過(guò)平均值的30%時(shí)，宜增強(qiáng)試樁數(shù)量并分析離散過(guò)大的緣故，結(jié)合工程詳細(xì)情況決定極限承載力。注：對(duì)樁數(shù)為3根及3根以下的柱下樁基，取最小值。(7)將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2，為單樁豎向承載力特征值Ra。(四)按照原位測(cè)試參數(shù)決定單樁承載力可采用靜力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)參數(shù)決定。（五）按照巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度決定單樁承載力嵌巖灌注樁按端承樁設(shè)計(jì)，要求樁底以下3倍樁徑且不小于5m范圍內(nèi)無(wú)剛強(qiáng)夾層、斷裂帶、洞隙分布，在樁端應(yīng)力蔓延范圍內(nèi)無(wú)巖體臨空面。其端承力按嵌巖深度及施工條件決定。（六）經(jīng)驗(yàn)法決定單樁承載力若較小工程，附近又有條件類似的勝利樁基礎(chǔ)，可借鑒其單樁承載力選用。對(duì)詳細(xì)工程應(yīng)用以上各主意對(duì)照比較綜合分析后決定單樁承載力。四、群樁承載力（1）對(duì)于端承樁基和樁數(shù)少于3根的非端承樁基，群樁的豎向承載力為各單樁承載力之和。（2）對(duì)于樁的中央距小于6倍（摩擦樁）樁徑，而樁數(shù)超過(guò)3根的樁基，可視作一假想的實(shí)體深基礎(chǔ)舉行地基驗(yàn)算，并計(jì)算樁基中單樁所承受的外力和校核單樁承載力。(3)群樁中單樁承載力，應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：軸心豎向力作用下Qk≤Ra(18-107)偏心豎向力作用下，除滿意上式外，尚應(yīng)滿意下式要求Qikmax≤1.2Ra(18-108)式中：Qk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，單樁樁頂豎向力；Ra——單樁豎向承載力特征值；Fk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力；Gk——樁基承臺(tái)自重和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值；n——樁數(shù)；Mxk、Myk——分離為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于承臺(tái)底面通過(guò)樁群形心的x軸、y軸的力矩；xi、yi——分離為樁i至通過(guò)樁群形心的y軸、x軸線的距離；Qikmax——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，偏心豎向力作用下最大受力樁的豎向力；ximax、yimax——分離為最大受力樁至群樁形心y軸、x軸線的距離。當(dāng)外力作用面內(nèi)的樁距較大時(shí)，樁基的水平承載力可視為各單樁的水平承載力總和；當(dāng)承臺(tái)側(cè)面的土未經(jīng)擾動(dòng)或回填良好時(shí)，應(yīng)考慮土抗力的作用；當(dāng)水平推力較大時(shí)，宜設(shè)置斜樁?！纠?8-25】下面哪種情況下的群樁效應(yīng)比較突出？A.間距較小的端承樁B．間距較大的端承樁C．間距較小的摩擦樁D．間距較大的摩擦樁解當(dāng)摩擦型群樁樁距較小時(shí)，群樁效應(yīng)顯著，破壞時(shí)臨近實(shí)體基礎(chǔ)破壞形式。答案：C五、樁身混凝土強(qiáng)度計(jì)算按樁身混凝土強(qiáng)度計(jì)算樁的承載力時(shí)，應(yīng)按樁的類型和成樁工藝的不同將混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以工作條件系數(shù)數(shù)，樁軸心受壓時(shí)樁身強(qiáng)度應(yīng)符合式(18-109)的規(guī)定。當(dāng)樁頂以下5倍樁身直徑范圍內(nèi)螺旋式箍筋間距不大于100mm且鋼筋耐久性得到保證的灌注樁，可適當(dāng)計(jì)入樁身縱向鋼筋的抗壓作用。Q≤Apfc(18-109)式中：fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)取值；Q——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值(kN)；Ap——樁身橫截面積(m2)；——工作條件系數(shù)，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁取0.75，預(yù)應(yīng)力樁取0.55～0.65，灌注樁取0.6～0.8（水下灌注樁、長(zhǎng)樁或混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C35時(shí)用低值）。六、沉降驗(yàn)算對(duì)以下建造物的樁基應(yīng)舉行沉降計(jì)算：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建造物樁基。體型復(fù)雜、荷載不勻稱或樁端以下存在剛強(qiáng)土層的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建造物樁基。摩擦型樁基。七、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)原則(1)建造樁基采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法；以可靠指標(biāo)度量樁基的可靠度，采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式舉行計(jì)算。(2)樁基極限狀態(tài)分為下列兩類：①承載能力極限狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于樁基達(dá)到最大承載能力或整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形。②正常使用極限狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于樁基達(dá)到建造物正常使用所規(guī)定的變形限值或達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng)限值。(3)按照建造規(guī)模、功能特征、對(duì)差異變形的適應(yīng)性、場(chǎng)地地基和建造物體型的復(fù)雜性以及因?yàn)闃痘鶈?wèn)題可能造成建造破壞或影響正常使用的程度，應(yīng)將樁基設(shè)計(jì)分為表18-11所列的三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)。樁基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照表18-11決定設(shè)計(jì)等級(jí)。建造樁基設(shè)計(jì)等級(jí)表18-11設(shè)計(jì)等級(jí)建造類型(1)重要的建造(2)30層以上或高度超過(guò)100m的高層建造甲級(jí)(3)體型復(fù)雜且層數(shù)相差超過(guò)10層的高低層（含純地下室）連體建造(4)20層以上框架一核心筒結(jié)構(gòu)及其他對(duì)差異沉降有異常要求的建造(5)場(chǎng)地和地基條件復(fù)雜的7層以上的普通建造及坡地、岸邊建造(6)對(duì)相鄰既有工程影響較大的建造乙級(jí)除甲級(jí)、丙級(jí)以外的建造丙級(jí)場(chǎng)地和地基條件容易、荷載分布勻稱的7層及7層以下的普通建造①應(yīng)按照樁基的使用功能和受力特征分離舉行樁基的豎向承載力計(jì)算和水平承載力計(jì)算；②就對(duì)樁身和承臺(tái)結(jié)構(gòu)承載力舉行計(jì)算；對(duì)于樁側(cè)土不排水抗剪強(qiáng)度小于lOkPa、且長(zhǎng)徑比大于50的樁應(yīng)舉行樁身壓屈驗(yàn)算；對(duì)于混凝土預(yù)制樁應(yīng)按吊裝、運(yùn)輸和錘擊作用舉行樁身承載力驗(yàn)算；對(duì)于鋼管樁應(yīng)舉行局部壓屈驗(yàn)算；③當(dāng)樁端平面以下存在剛強(qiáng)下臥層時(shí)，應(yīng)舉行剛強(qiáng)下臥層承載力驗(yàn)算；④對(duì)位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)舉行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；⑤對(duì)于抗浮、抗拔樁基，應(yīng)舉行基樁和群樁的抗拔承載力計(jì)算；⑥對(duì)于抗震設(shè)防區(qū)的樁基應(yīng)舉行抗震承載力驗(yàn)算。(4)下列建造樁基應(yīng)舉行沉降計(jì)算：①設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的非嵌巖樁和非濃厚堅(jiān)硬持力層的建造樁基；②設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不勻稱或樁端平面以下存在剛強(qiáng)土層的建造樁基；③軟土地基多層建造減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。（二）設(shè)計(jì)步驟1．決定樁端持力層及樁長(zhǎng)普通應(yīng)挑選較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對(duì)于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石類土不宜小于d。當(dāng)存在剛強(qiáng)下臥層時(shí)，樁基以下硬持力層厚度不宜小于3d。2．決定樁型及單樁承載力按照結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、地質(zhì)條件、施工條件并結(jié)合以上條件綜合考慮。3．挑選布樁方式及樁距樁的布置方式可為行列式或梅花式。樁的最小中央距應(yīng)符合表18-12的規(guī)定。對(duì)于大面積樁群，尤其是擠土樁，樁的最小中央距宜按表列值適當(dāng)加大。4．設(shè)計(jì)承臺(tái)樁基承臺(tái)的構(gòu)造，除滿意抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結(jié)構(gòu)的要求外，尚應(yīng)符合下列要求：(1)承臺(tái)的寬度不應(yīng)小于500mm。邊樁中央至承臺(tái)邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長(zhǎng)，且樁的外緣至承臺(tái)邊緣的距離不小于150mm。對(duì)于條形承臺(tái)梁，樁的外邊緣至承臺(tái)梁邊緣的距離不小于75mm；(2)承臺(tái)的最小厚度不應(yīng)小于300mm；(3)承臺(tái)的配筋，對(duì)于矩形承臺(tái)其鋼筋應(yīng)按雙向勻稱通長(zhǎng)布置(圖18-58a)，鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm;對(duì)于三樁承臺(tái)，鋼筋應(yīng)按三向板帶勻稱布置，且最里面的三根鋼筋的三角形應(yīng)在柱截面范圍內(nèi)（圖18-58b）。承臺(tái)梁的主筋除滿意計(jì)算要求外尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)關(guān)于最小配筋率的規(guī)定，主筋直徑不宜小于12mm，架立筋不宜小于10mm，箍筋直徑不宜小于6mm(18-58c)；柱下自立樁基承臺(tái)的最小配筋率不應(yīng)小于0.15%。鋼筋錨固長(zhǎng)度自邊樁內(nèi)側(cè)（當(dāng)為圓樁時(shí)，應(yīng)將其直徑乘以0.886等效為方樁）算起，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于35倍鋼筋直徑，當(dāng)不滿意時(shí)應(yīng)將鋼筋向上彎折，此時(shí)鋼筋水平段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于25倍鋼筋直徑，彎折段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍鋼筋直徑；(4)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于70mm。當(dāng)有混凝土墊層時(shí)，不應(yīng)小于40mm；且不應(yīng)小于樁頭嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度。樁下樁基承臺(tái)的彎矩可按以下簡(jiǎn)化計(jì)算主意決定：樁矩形承臺(tái)計(jì)算截面取在樁邊和承臺(tái)高度變化處（杯口外側(cè)或臺(tái)階邊緣）Mx=∑Niyi(18-110)My=∑Nixi(18-111)式中：Mx、My——分離為垂直y軸和x軸方向計(jì)算截面處的彎矩設(shè)計(jì)值；xi、yi——垂直y軸和x軸方向自樁軸線到相應(yīng)計(jì)算截面的距離；Ni——扣除承臺(tái)和其上填土自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的第i樁豎向力設(shè)計(jì)值。八、樁的負(fù)摩阻力當(dāng)因某些緣故導(dǎo)致樁側(cè)土的沉降大于樁身沉降時(shí)，土對(duì)樁的摩擦力向下作用，這種力稱為樁的負(fù)摩擦力。因?yàn)橥恋某两底陨隙轮饾u減小，樁的沉降近似為常量，故在某深度處有一樁土沉降相同的點(diǎn)，稱為中性點(diǎn)，該點(diǎn)樁的軸向壓力最大。應(yīng)該計(jì)算負(fù)摩阻力的場(chǎng)合（1）土層自身將發(fā)生沉降。如樁穿過(guò)較松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土，進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí)。（2）施工環(huán)境條件起變化。如樁周存在剛強(qiáng)土層，而鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的持久荷載，或地表大面積堆載時(shí)；因?yàn)榻档偷叵滤?，使樁周土中有效?yīng)力增大，并產(chǎn)生顯著沉降時(shí)。（二）計(jì)算樁側(cè)摩阻力符合下列條件之一的樁基，當(dāng)樁周土層產(chǎn)生的沉降超過(guò)基樁的沉降時(shí)，在計(jì)算基樁承載力時(shí)應(yīng)計(jì)入樁側(cè)負(fù)摩阻力：(1)樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土、液化土層進(jìn)入相