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1、 总则 总则 1.0.11.0.3 桩基的设计与施工要实现安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境的目标，应综合考虑下列诸因素，把握相关技术要点。 1 地质条件。建设场地的工程地质和水文地质条件，包括地层分布特征和土性、地下水赋存状态与水质等，是选择桩型、成桩工艺、桩端持力层及抗浮设计等的关键因素。因此，场地勘察做到完整可靠，设计和施工者对于勘察资料做出正确解析和应用均至关重要。 2 上部结构类型、 使用功能与荷载特征。 不同的上部结构类型对于抵抗或适应桩基差异沉降的性能不同，如剪力墙结构抵抗差异沉降的能力优于框架、框架剪力墙、框架核心筒结构；排架结构适应差异沉降的性能优于框架、框架剪
2、力墙、框架核心筒结构。建筑物使用功能的特殊性和重要性是决定桩基设计等级的依据之一；荷载大小与分布是确定桩型、桩的几何参数与布桩所应考虑的主要因素。地震作用在一定条件下制约桩的设计。 3 施工技术条件与环境。桩型与成桩工艺的优选，在综合考虑地质条件、单桩承载力要求前提下，尚应考虑成桩设备与技术的既有条件，力求既先进且实际可行、质量可靠；成桩过程产生的噪声、 振动、 泥浆、 挤土效应等对于环境的影响应作为选择成桩工艺的重要因素。 4 注重概念设计。 桩基概念设计的内涵是指综合上述诸因素制定该工程桩基设计的总体构思。包括桩型、成桩工艺、桩端持力层、桩径、桩长、单桩承载力、布桩、承台形式、是否设置后浇
3、带等，它是施工图设计的基础。概念设计应在规范框架内，考虑桩、土、承台、上部结构相互作用对于承载力和变形的影响， 既满足荷载与抗力的整体平衡， 又兼顾荷载与抗力的局部平衡，以优化桩型选择和布桩为重点，力求减小差异变形，降低承台内力和上部结构次内力，实现节约资源、增强可靠性和耐久性。可以说，概念设计是桩基设计的核心。 1632 术语、符号 2.1 术语 术语以建筑桩基技术规范JGJ9494 为基础，根据本规范内容 ，作了相应的增补、修订和删节；增加了减沉复合疏桩基础、变刚度调平设计、承台效应系数、灌注桩后注浆、桩基等效沉降系数。 2.2 符号 符号以沿用建筑桩基技术规范JGJ9494 规范既有符号
4、为主，根据规范条文的变化作了相应调整， 主要是由于桩基竖向和水平承载力计算由原规范按荷载效应基本组合改为按标准组合。共有四条：2.2.1 作用和作用效应；2.2.2 抗力和材料性能：用单桩竖向承载力特征值、 单桩水平承载力特征值取代原规范的竖向和水平承载力设计值； 2.2.3 几何参数； 2.2.4计算系数。 1643 基本规定 31 一般规定 3.1.1 桩基设计的两类极限状态 1 承载能力极限状态 原建筑桩基技术规范JGJ9494 采用桩基承载能力概率极限状态分项系数的设计法，相应的荷载效应采用基本组合。本规范改为以综合安全系数 K 代替荷载分项系数和抗力分项系数，以单桩极限承载力和综合安
5、全系数 K 为桩基抗力的基本参数。这意味着承载能力极限状态的荷载效应基本组合的荷载分项系数为 1.0， 亦即为荷载效应标准组合。本规范作这种调整的原因如下： （1） 与现行国家标准建筑地基基础设计规范 （GB 50007）的设计原则一致，以方便使用。 （2） 关于不同桩型和成桩工艺对极限承载力的影响，实际上已反映于单桩极限承载力静载试验值或极限侧阻力与极限端阻力经验参数中，因此承载力随桩型和成桩工艺的变异特征已在单桩极限承载力取值中得到较大程度反映，采用不同的承载力分项系数意义不大。 （3） 鉴于地基土性的不确定性对基桩承载力可靠性影响目前仍处于研究探索阶段，原建筑桩基技术规范JGJ9494
6、的承载力概率极限状态设计模式尚属不完全的可靠性分析设计。 关于桩身、 承台结构承载力极限状态的抗力仍采用现行国家标准 混凝土结构设计规范（GB 50010） 、 钢结构设计规范 （GB 50017） （钢桩）规定的材料强度设计值，作用力采用现行国家标准建筑结构荷载规范 （GB 50009）规定的荷载效应基本组合设计值计算确定。 2 正常使用极限状态 由于问题的复杂性，以桩基的变形、抗裂、裂缝宽度为控制内涵的正常使用极限状态计算， 如同上部结构一样从未实现基于可靠性分析的概率极限状态设计。 因此桩基正常使用极限状态设计计算维持原建筑桩基技术规范JGJ94-94 规范的规定。 3.1.2 划分建筑
7、桩基设计等级， 旨在界定桩基设计的复杂程度、 计算内容和应采取的相应技术措施。桩基设计等级是根据建筑物规模、体型与功能特征、场地地质与环境的复杂程度，以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度划分为三个等级。 甲级建筑桩基，第一类是（1）重要的建筑； （2）30 层以上或高度超过 100m 的高层建筑。这类建筑物的特点是荷载大、重心高、风载和地震作用水平剪力大，设计时应选择基桩承载力变幅大、布桩具有较大灵活性的桩型，基础埋置深度足够大，严格控制桩基的整体倾斜和稳定。第二类是（3）体型复杂且层数相差超过 10 层的高低层（含纯地下室）连体建筑物； （4）20 层以上框架核心筒结构及其
8、他对于差异沉降有特殊要求的建筑物。这类建筑物由于荷载与刚度分布极为不均， 抵抗和适应差异变形的性能较差， 或使用功能上对变形有特殊要求（如冷藏库、精密生产工艺的多层厂房、液面控制严格的贮液罐体、精密机床和透平设备基础等）的建（构）筑物桩基，须严格控制差异变形乃至沉降量。桩基设计中，首先，概念设计要遵循变刚度调平设计原则； 其二， 在概念设计的基础上要进行上部结构承台桩土的共同作用分析，计算沉降等值线、承台内力和配筋。第三类是（5）场地和地基条件复杂的一般建筑物及坡地、岸边建筑； （6）对相邻既有工程影响较大的建筑物。这类建筑物自身无特殊性，但由于场地条件、环境条件的特殊性，应按桩基设计等级甲级
9、设计。如场地 165处于岸边高坡、地基为半填半挖、基底同置于岩石和土质地层、岩溶极为发育且岩面起伏很大、 桩身范围有较厚自重湿陷性黄土或可液化土等等， 这种情况下首先应把握好桩基的概念设计，控制差异变形和整体稳定、考虑负摩阻力等至关重要；又如在相邻既有工程的场地上建造新建筑物，包括基础跨越地铁、基础埋深大于紧邻的重要或高层建筑物等，此时如何确定桩基传递荷载和施工不致影响既有建筑物的安全成为设计施工应予控制的关键因素。 丙级建筑桩基的要素同时包含两方面， 一是场地和地基条件简单， 二是荷载分布较均匀、体型简单的七层及七层以下一般建筑；桩基设计较简单，计算内容可视具体情况简略。 乙级建筑桩基，为甲
10、级、丙级以外的建筑桩基，设计较甲级简单，计算内容应根据场地与地基条件、建筑物类型酌定。 3.1.3 关于桩基承载力计算和稳定性验算， 是承载能力极限状态设计的具体内容， 应结合工程具体条件有针对性地进行计算或验算， 条文所列 6 项内容中有的为必算项， 有的为可算项。 3.1.4，3.1.5 桩基变形涵盖沉降和水平位移两大方面，后者包括长期水平荷载、高烈度区水平地震作用以及风荷载等引起的水平位移；桩基沉降是计算绝对沉降、差异沉降、整体倾斜和局部倾斜的基本参数。 3.1.6 根据基桩所处环境类别，参照现行混凝土结构设计规范 （GB 50010）关于结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级： 一级严格
11、要求不出现裂缝的构件， 按荷载效应标准组合计算的构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力； 二级一般要求不出现裂缝的构件， 按荷载效应标准组合计算的构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值； 按荷载效应准永久组合计算构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力； 三级允许出现裂缝的构件， 应按荷载效应标准组合计算裂缝宽度。最大裂缝宽度限值见规范表 3.5.3。 3.1.7 桩基设计所采用的作用效应组合和抗力是根据计算或验算的内容相适应的原则确定。 1 确定桩数和布桩时，由于抗力是采用基桩或复合基桩极限承载力除以综合安全系数k=2 确定的特征值，故采用荷载分项系数G、Q1 的荷载效应标准组合。 2
12、计算荷载作用下基桩沉降和水平位移时， 考虑土体固结变形时效特点， 应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风荷载作用下桩基的水平位移时，应按水平地震作用、风载作用效应的标准组合。 3 验算坡地、 岸边建筑桩基整体稳定性采用综合安全系数， 故其荷载效应采用G、 Q1 的标准组合。 4 在计算承台结构和桩身结构时， 应与上部混凝土结构一致， 承台顶面作用效应应采用基本组合， 其抗力应采用包含抗力分项系数的设计值； 在进行承台和桩身的裂缝控制验算时，应与上部混凝土结构一致，采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。 5 桩基结构作为结构体系的一部分，其安全等级、结构使用年限，应与混凝土结构设计规
13、范一致。考虑到桩基结构的修复难度更大，故结构重要性系数o除临时性建筑外，不应小于 1.0。 3.1.8 关于变刚度调平设计 变刚度调平概念设计旨在减小差异变形、 降低承台内力和上部结构次内力， 以节约资源，提高建筑物使用寿命，确保正常使用功能。以下就传统设计存在的问题、变刚度调平设计原理与方法、试验验证、工程应用效果进行说明。 1 天然地基箱基的变形特征 图 3.11 所示为北京中信国际大厦天然地基箱形基础竣工时和使用 3.5 年相应的沉降等值线。该大厦高 104.1m,框架核心筒结构；双层箱基，高 11.8m；地基为砂砾与粘性土交互层；1984 年建成至今 20 年，最大沉降由 6.0cm
14、发展至 12.5cm，最大差异沉降 166oLs004. 0max=，超过规范允许值oLs002. 0max= (为二测点距离)一倍，碟形沉降明显。这说明加大基础的抗弯刚度对于减小差异沉降的效果并不突出,但材料消耗相当可观。 oL2 均匀布桩的桩筏基础的变形特征 图 3.12 为北京南银大厦桩筏基础建成一年的沉降等值线。该大厦高 113m，框架核心筒结构；采用400PHC 管桩，桩长 l11m，均匀布桩；考虑到预制桩沉桩出现上浮，对所有桩实施了复打；筏板厚 2.5m；建成一年，最大差异沉降oLs002. 0max=。由于桩端以下有粘性土下卧层，桩长相对较短，预计最终最大沉降量将达 7.0cm
15、左右，maxs将超过允许值。沉降分布与天然地基上箱基类似，呈明显碟形。 3 均匀布桩的桩顶反力分布特征 图 3.13 所示为武汉某大厦桩箱基础的实测桩顶反力分布。 该大厦为 22 层框架剪力墙结构，桩基为500PHC 管桩，桩长 22m，均匀布桩，桩距 3.3d，桩数 344 根，桩端持力层为粗中砂。 由图 3.13 看出， 随荷载和结构刚度增加， 中、 边桩反力差增大， 最终达 1:1.9，呈马鞍形分布。 图 3.11 北京中信国际大厦箱基沉降等值线（S 单位：cm） 图 3.12 南银大厦桩筏基础沉降等值线（建成一年，S 单位：mm） 1674 碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应 (1)碟
16、形沉降 约束状态下的非均匀变形与荷载一样也是一种作用， 受作用体将产生附加应力。 箱筏基 础或桩承台的碟形沉降，将引起自身和上部结构的附加弯、剪内力乃至开裂。 (2)马鞍形反力分布 天然地基箱筏基础土反力的马鞍形反力分布的负面效应将导致基础的整体弯矩增大。 以图 3.11 北京中信国际大厦为例，土反力按高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ6-99所给反力系数，近似计算中间单位宽板带核心筒一侧的附加弯矩较均布反力增加 16.2。根据图 3.13 所示桩箱基础实测反力内外比达 1:1.9，由此引起的整体弯矩增量比中信国 际大厦天然地基的箱基更大。 图 3.13 武汉某大厦桩箱基础桩顶反力实测结果
17、5 变刚度调平概念设计 天然地基和均匀布桩的初始竖向支承刚度是均匀分布的，设置于其上的刚度有限的基础（承台）受均布荷载作用时，由于土与土、桩与桩、土与桩的相互作用导致地基或桩群的竖向支承刚度分布发生内弱外强变化， 沉降变形出现内大外小的碟形分布， 基底反力出现内小外大的马鞍形分布。 当上部结构为荷载与刚度内大外小的框架核心筒结构时，碟形沉降会更趋明显(图3.1-4a)，上述工程实例证实了这一点。为避免上述负面效应，突破传统设计理念，通过调整地基或基桩的竖向支承刚度分布， 促使差异沉降减到最小， 基础或承台内力和上部结构次应力显著降低。这就是变刚度调平概念设计的内涵。 (1)局部增强变刚度 在天
18、然地基满足承载力要求的情况下， 可对荷载集度高的区域如核心筒等实施局部增强处理，包括采用局部桩基与局部刚性桩复合地基（如图 3.14（c） ） 。 (2)桩基变刚度 对于荷载分布较均匀的大型油罐等构筑物，宜按变桩距、变桩长布桩（图 3.1-5）以抵消因相互作用对中心区支承刚度的削弱效应。 对于框架-核心筒和框架-剪力墙结构， 应按荷载分布考虑相互作用，将桩相对集中布置于核心筒和柱下，对于外围框架区应适当弱化，按复合桩基设计，桩长宜减小（当有合适桩端持力层时） ，如图 3.1.4-(b)。 （3）主裙连体变刚度 对于主裙连体建筑基础，应按增强主体（采用桩基） 、弱化裙房（采用天然地基、疏短桩、复
19、合地基、褥垫增沉等）的原则设计。 （4）上部结构基础地基（桩土）共同工作分析 在概念设计的基础上，进行上部结构基础地基（桩土）共同作用分析计算，进一步优化布桩，并确定承台内力与配筋。 6 试验验证 168 反力变形 （a）均匀布桩 （b）桩基-复合桩基 （c）局部刚性桩复合地基或桩基 图 3.14 框架-核心筒结构均匀布桩与变刚度布桩 （a）变桩距 （b）变桩长 图 3.15 均布荷载下变刚度布桩模式 （1）变桩长模型试验 在石家庄某现场进行了 20 层框架核心筒结构 1/10 现场模型试验。 从图 3.16 看出，等桩长布桩 （d=150mm,l=2m） 与变桩长 （d=150mm, l=2
20、m， 3m， 4m） 布桩相比， 在总荷载 F=3250KN下，其最大沉降由6mm，减至2.5mm，最大沉降差由maxsmaxsmaxs0.012（为二测点距离）减至0.0005。这说明按常规布桩，差异沉降难免超出规范要求，而按变刚度调平设计可大幅减小最大沉降和差异沉降。 0L0Lmaxs0L 图图 3.16 等桩长与变桩长桩基模型试验（等桩长与变桩长桩基模型试验（P=3250kN） 由表 3.1-1 桩顶反力测试结果看出，等桩长桩基桩顶反力呈内小外大马鞍形分布，变桩长桩基转变为内大外小碟形分布。后者可使承台整体弯矩、核心筒冲切力显著降低。 表 3.1-1 桩顶反力比（F=3250kN） 内部
21、桩边桩角桩 试验细目 aviQQ / avbQQ / avcQQ / 等长度布桩试验 C 76% 140% 115% 变长度布桩试验 D 105% 93% 92% 169（2）核心筒局部增强模型试验 图 3.1-7 为试验场地在粉质粘土地基上的 20 层框架结构 1/10 模型试验， 无桩筏板与局部增强 （刚性桩复合地基） 试验比较。 从图 3.1-7 （c） 、 （d） 可看出， 在相同荷载 （F=3250kN）下，后者最大沉降量 Smax=8mm，外围沉降为 7.8mm，差异沉降接近于零；而前者最大沉降量=20mm，外围最大沉降量= 10mm，最大相对差异沉降maxsminsmaxs/ L
22、。=0.4容许值 0.2。可见，在天然地基承载力满足设计要求的情况下，采用对荷载集度高的核心区局部增强(a)无桩措施，其调平效果十分显著。 筏板 (b)核心区刚性桩复合地基 （d=150mm，L=2m） (c)无桩筏板 (d)核心区刚性桩复合地基 图 ） 图 ） 7 工程应用 度调平设计理论与方法结合后注浆技术对北京皂君庙电信楼、山东农行大厦、北京 3.1-7 核心筒区局部增强（刚性桩复合地基） 3.1-7 核心筒区局部增强（刚性桩复合地基）与无桩筏板模型试验（与无桩筏板模型试验（P=3250kN采用变刚长青大厦、北京电视台、北京呼家楼等十余项工程的桩基设计进行了优化，取得了良好的技术经济效益
23、（详见表 3.1-2） 。最大沉降maxs38mm，最大差异沉降maxs0.00080L，节约投资逾亿元，其中由于变刚度调平设计节约的投资大约占 30%。 表 3.1-2 变刚度调平设计工程实例 桩数 承台板厚 工程名称 层数/高度 m 原设计 优化 原 节约投资建筑面结构 积(m2) 形式 设优化计 （万元）农行山东省44/170 80,000 框架核心筒，主裙37710001461000 分行大厦 连体 300北18/150 66,308 力373800391302800 400京皂君庙电信大厦 框架剪，主裙墙连体 1000北26/100 60,000 心36510001201000 15
24、0京盛富大厦 框架核，主裙筒连体 北京机械工27/99.8 41,700 心筒桩基 复合地基 60 业经营大厦 框架核，主裙连体 北京长青大26/99.6 2 1251800860800 1.4m 95940,000框架核 170厦 心筒，主裙连体 北京紫云大厦 32/113 68,000 心筒 921000 50 框架核，主裙连体 BTV 综合业务楼 12641/255 框架核心筒 1000 3m 2m BTV 演播楼 183 00 110011/48 ,0框架剪力墙 470800 BTV 生活楼 11/52 框架剪力墙 504600 万豪国际大酒店 心筒33/128 框架核，主裙连体 16
25、2800 北京嘉美风尚中心公寓28/99.8 力墙233l=38m 64 根 l=38m1521.5m 1.5m 150式酒店 框架剪，主群连体 800, 800, 根 l=18m北京嘉美风尚中心办公24/99.8 180,000 力墙，0, l=38m 1171.5m 1.5m 200楼 框架剪主群连体 19480800, 65 根 l=38m根 l=18m北京财源国际中心西塔 36/156.5 220,000 框架核心筒3.0m 2.2m 200 800 桩，扩底后注浆 2801000 北京悠乐汇B 区酒店、28/99.15 220,000 框架核心筒，主群 558800 核心商业及写字楼
26、（共 3 栋塔楼） 连体 下3.0m, 外围 柱下 2.2m1.6m 6853.1.9 软土地区多层建筑，若采用天然地基，其承载力许多情况下满足要求，但最大沉降减沉复合疏桩基础应用中要注意把握三个关键技术， 一是桩端持力层不应是坚硬岩层、程及建成后使用期间，3.2 基本资料 2.1，3.2.2 为满足桩基设计所需的基本资料，除建筑场地工程地质、水文地质资料外， 是桩基设计所需的基本资料。根据工程与场地条件，结合桩基工程特点，对勘探点间距、勘往往超过 20cm，差异变形超过允许值，引发墙体开裂者多见。上世纪 90 年代以来，首先在上海采用以减小沉降为目标的疏布小截面预制桩复合桩基， 简称为减沉复
27、合疏桩基础， 上海称其为沉降控制复合桩基。近年来，这种减沉复合疏桩基础在温州、天津、济南等地也相继应用。 对于密实砂、卵石层，以确保基桩受荷能产生刺入变形，承台底基土能有效分担份额很大的荷载；二是桩距应在 5d6d 以上，使桩间土受桩牵连变形较小，确保桩间土较充分发挥承载作用；三是由于基桩数量少而疏，成桩质量可靠性应严加控制。 3.1.10 对于按规范第 3.1.4 条进行沉降计算的建筑桩基，在施工过必须进行系统的沉降观测直至稳定。系统的沉降观测，包含四个要点：一是桩基完工之后即应在柱、墙脚部设置测点，以测量地基的回弹再压缩量。待地下室建造出地面后，将测点移至地面柱、墙脚部成为长期测点，并加设
28、保护措施；二是对于框架核心筒、框架剪力墙结构，应于内部柱、墙和外围柱、墙上设置测点，以获取建筑物内、外部的沉降和差异沉降值；三是沉降观测应委托专业单位负责进行，施工单位自测自检平行作业，以资校对；四是沉降观测应事先制定观测间隔时间和全程计划，观测数据和所绘曲线应作为工程验收内容，移交建设单位存档，并按相关规范观测直至稳定。 3.对于场地的环境条件、 新建工程的平面布置、 结构类型、 荷载分布、 使用功能上的特殊要求、结构安全等级、抗震设防烈度、场地类别、桩的施工条件、类似地质条件的试桩资料等，都 171探深度、原位试验这三方面制定合理完整的勘探方案，以满足桩型、桩端持力层、单桩承载力、布桩等概
29、念设计阶段和施工图设计阶段的资料要求。 3.3 桩的选型与布置 3.3.1，3.3.2 桩的分类与选型 1 应正确理解桩的分类内涵 类是根据其在极限承载力状态下， 总侧阻力和总端阻力所占份桩端持力层性质有关， 还与桩的长径比、 桩周土层性质、成桩成桩过程中有无挤土效应，涉及设计选型、布桩和成桩过程质量控制。 挤土效应还会造成周边的能力，桩的几何尺寸和单桩的承载力可调空间大。因此钻、挖孔灌注桩使用范围大大直径钻（挖、冲）孔桩成孔过程中，孔壁的松驰变形导致侧阻力降低的效应随桩径增大而增大， 桩端阻力则随直径增大而减小。 这种尺寸效应与土的（1）按承载力发挥性状分类承载性状的两个大类和四个亚额而定。
30、 承载性状的变化不仅与工艺等有关。对于设计而言，应依据基桩竖向承载性状合理配筋、计算负摩阻力引起的下拉荷载、确定沉降计算图式、制定灌注桩沉渣控制标准和预制桩锤击和静压终止标准等。 （2）按成桩方法分类 按成桩挤土效应分类，经大量工程实践证明是必要的，也是借鉴国外相关标准的规定。成桩过程的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降；房屋、市政设施受损；在松散土和非饱和填土中则是正面的，会起到加密、提高承载力的作用。 对于非挤土桩，由于其既不存在挤土负面效应，又具有穿越各种硬夹层、嵌岩和进入各类硬持力层，尤以高重
31、建筑物更为合适。 （3）按桩径大小分类 桩径大小影响桩的承载力性状，性质有关，粘性土、粉土与砂土、碎石类土相比，尺寸效应相对较弱。另外侧阻和端阻的尺寸效应与桩身直径 d、 桩底直径 D 呈双曲线函数关系， 尺寸效应系数：()md/8 . 0=si；()nD/8 . 0=p。 2 应避免基桩选型常见误区 （1）凡嵌岩桩必为端承桩 致将桩端嵌岩深度不必要地加大， 施工周期延长， 造价增加（管挤土灌注桩无需排土排浆，造价低。上世纪 80 年代曾风行于南方各省，由于设计施工对于这类桩的挤土效应认识不足，因而 21 世纪以来趋于淘汰。然而，重温将嵌岩桩一律视为端承桩会导。 2）将挤土灌注桩应用于高层建筑
32、 沉造成的事故极多，这类桩使用不当的教训仍属必要。某 28 层建筑，框架剪力墙结构；场地地层自上而下为饱和粉质粘土、粉土、粘土；采用500、l=22m、沉管灌注桩，梁板式筏形承台，桩距3.6d，均匀满堂布桩；成桩过程出现明显地面隆起和桩上浮；建至 12 层底板即开裂，建成后梁板式筏形承台的主次梁及部分与核心筒相连的框架梁开裂。 最后采取加固措施， 将梁板式筏形承台主次梁两侧加焊钢板，梁与梁之间充填混凝土变为平板式筏形承台。 鉴于沉管灌注桩应用不当的普遍性及其严重后果， 本次规范修订中， 严格控制沉管灌注桩的应用范围，在软土地区仅限于多层住宅单排桩条基使用。 172（，取代沉管灌注桩。毋庸置问题
33、， 其质量稳定性优于沉管灌注桩， 但是与钻、挖、在低水位非饱和土中成孔，可进行彻底清孔，直观检查持力层，因此质量稳定条件下采用人工挖孔桩的潜在隐患认识不足。有的边挖孔边的技术经济效益。但是，若走进误区。如：在饱和单轴抗压强度高于桩身混凝土强度的基岩中成事故者也不鲜见。 3.3.有效发挥桩的略大于条件下，桩距应适当加大心的负面效应。 当桩基受水平力时， 应使基桩受水平力和力矩较大方向有较大的抗并考虑相互作用对于桩土刚度3）预制桩的质量稳定性高于灌注桩 近年来，由于沉管灌注桩事故频发，PHC 和 PC 管桩迅猛发展疑， 预应力管桩不存在缩颈、 夹泥等质量冲孔灌注桩比较则不然。首先，沉桩过程的挤土效
34、应常常导致断桩（接头处） 、桩端上浮、增大沉降，以及对周边建筑物和市政设施造成破坏等；其次，预制桩不能穿透硬夹层，往往使得桩长过短，持力层不理想，导致沉降过大；其三，预制桩的桩径、桩长、单桩承载力可调范围小，不能或难于按变刚度调平原则优化设计。因此，预制桩的使用要因地、因工程对象制宜。 （4）人工挖孔桩质量稳定可靠 人工挖孔桩性较高。但是，设计者对于高水位抽水， 以至将桩侧细颗粒淘走， 引起地面下沉， 甚至导致护壁整体滑脱， 造成人身事故；还有的将相邻桩新灌注混凝土的水泥颗粒带走， 造成离析； 在流动性淤泥中实施强制性挖孔，引起大量淤泥发生侧向流动，导致土体滑移将桩体推歪、推断。 （5）灌注桩
35、不适当扩底 扩底桩用于持力层较好、桩较短的端承型灌注桩，可取得较好将扩底不适当应用，则可能扩底，是不必要的；在桩侧土层较好、桩长较大的情况下扩底，一则损失扩底端以上部分侧阻力，二则增加扩底费用，可能得失相当或失大于得；将扩底端放置于有软弱下卧层的薄硬土层上，既无增强效应，还可能留下安全隐患。 近年来，全国各地研发的新桩型，有的已取得一定的工程应用经验，编制了推荐性专业标准或企业标准，各有其适用条件。由于选用不当，造3 基桩的布置是桩基概念设计的主要内涵，是合理设计、优化设计的主要环节。 1 基桩的最小中心距。基桩最小中心距规定基于两个因素确定。第一，承载力，群桩试验表明对于非挤土桩，桩距 34
36、d 时，侧阻和端阻的群桩效应系数接近或1；砂土、粉土略高于粘性土。考虑承台效应的群桩效率则均大于 1。但桩基的变形因群桩效应而增大，亦即桩基的竖向支承刚度因桩土相互作用而降低。 基桩最小中心距所考虑的第二个因素是成桩工艺。 对于非挤土桩而言， 无需考虑挤土效应问题；对于挤土桩，为减小挤土负面效应，在饱和粘性土和密实土层。因此最小桩距的规定，考虑了非挤土、部分挤土和挤土效应，同时考虑桩的排列与数量等因素。 2 考虑力系的最优平衡状态。桩群承载力合力点宜与竖向永久荷载合力作用点重合，以减小荷载偏弯截面模量，以增强桩基的水平承载力，减小桩基的倾斜变形。 3 桩箱、桩筏基础的布桩原则。为改善承台的受力
37、状态，特别是降低承台的整体弯矩、冲切力和剪切力，宜将桩布置于墙下和梁下，并适当弱化外围。 4 框架核心筒结构的优化布桩。为减小差异变形、优化反力分布、降低承台内力，应按变刚度调平原则布桩。也就是根据荷载分布，作到局部平衡，的影响，强化内部核心筒和剪力墙区，弱化外围框架区。调整基桩支承刚度的具体作法是：对于刚度增强区，采取加大桩长（有多层持力层） 、或加大桩径（端承型桩） 、减小桩距（满足最小桩距） ；对于刚度相对弱化区，除调整桩的几何尺寸外，宜按复合桩基设计。由此改变传统设计带来的碟形沉降和马鞍形反力分布，降低冲切力、剪切力和弯矩，优化承台设计。 1735 关于桩端持力层选择和进入持力层的深度
38、要求。桩端持力层是影响基桩承载力的关键性因素， 不仅制约桩端阻力而且影响侧阻力的发挥， 因此选择较硬土层为桩端持力层至关重要面坡4 特殊条件下的桩基 3.4.1 关于软土地基桩基的设计原1 软土地基特别是沿海深厚软土区，一般坚硬地层埋置很深，但选择较好的中、低压十分重要。 三是使用过程地面大面积堆载；四是邻近场制宜选择桩型致土体蠕的桩基，由于土的自重湿陷对基桩产生负摩阻力，非自重湿陷性土之消减，导致基桩承载力降低。为确保基桩承载力的单桩极限承载力的确定，强调采用浸水静载试验方法。 3.4.问题， 避免冻胀或膨胀力作用下产生上拔变荷载不大的多层建筑桩基设计应考虑以；其次，应确保桩端进入持力层的深
39、度，有效发挥其承载力。进入持力层的深度除考虑承载性状外尚应同成桩工艺可行性相结合。本款是综合以上二因素结合工程经验确定的。 6 关于嵌岩桩的嵌岩深度原则上应按计算确定，计算中综合反映荷载、上覆土层、基岩性质、桩径、桩长诸因素，但对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的深度不宜小于 0.4d（以岩下方深度计） ，对于倾斜度大于 30的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整程度适当加大嵌岩深度，以确保基桩的稳定性。 3.则 缩性土层作为桩端持力层仍有可能，且2 软土地区桩基因负摩阻力而受损的事故不少，原因各异。一是有些地区覆盖有新近沉积的欠固结土层；二是采取开山或吹填围海造地；地降低地下水； 五是大面积挤土沉桩引
40、起超孔隙水压和土体上涌等等。 负摩阻力的发生和危害是可以预防、消减的。问题是设计和施工者的事先预测和采取应对措施。 3 挤土沉桩在软土地区造成的事故不少，一是预制桩接头被拉断、桩体侧移和上涌，沉管灌注桩发生断桩、缩颈；二是邻近建筑物、道路和管线受破坏。设计时要因地和工艺，尽量避免采用沉管灌注桩。对于预制桩和钢桩的沉桩，应采取减小孔压和减轻挤土效应的措施，包括施打塑料排水板、应力释放孔、引孔沉桩、控制沉桩速率等。 4 关于基坑开挖对已成桩的影响问题。 在软土地区， 考虑到基桩施工有利的作业条件，往往采取先成桩后开挖基坑的施工程序。由于基坑开挖的不均衡，形成“坑中坑” ，导变滑移将基桩推歪推断，有
41、的水平位移达 1m 多，造成严重的质量事故。这类事故从上世纪 80 年代以来，从南到北屡见不鲜。因此，软土场地在已成桩的条件下开挖基坑，必须严格实行均衡开挖，高差不应超过 1m，不得在坑边弃土，以确保已成基桩不因土体滑移而发生水平位移和折断。 3.4.2 湿陷性黄土地区桩基的设计原则 1 湿陷性黄土地区由于浸水削弱桩侧阻力，承台底土抗力也随安全可靠性，桩端持力层应选择低压缩性的粘性土、粉土、中密和密实土以及碎石类土层。 2 湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力的不确定性较大，故设计等级为甲、乙级桩基工程的3 自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力，应视浸水可能性、桩端持力层性质、建筑桩基设计等级等因
42、素考虑负摩阻力的影响。 3 季节性冻土和膨胀土地基中的桩基的设计原则 主要应考虑冻胀和膨胀对于基桩抗拔稳定性形，乃至因累积上拔变形而引起建筑物开裂。因此，对于下诸因素： 桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下一定深度； 宜采用无挤土效应的钻、挖孔桩；对桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力进行验算；对承台和桩身上部采取隔冻、隔胀处理。 1743.4.4 岩溶地区桩基的设计原则 主要考虑岩溶地区的基岩表面起伏大，溶沟、溶槽、溶洞往往较发育，无风化岩层覆盖是基桩选型和工艺宜采用钻、 冲孔灌注桩， 以利于嵌岩；二是关键是确保其整体稳定性，一旦失稳既影响自身建筑物的涉及这样三个方面问题： 一是建筑场地必
43、须是稳定的础形式具有较好的抗震性能， 但设计中应把握这样三点： 一是基桩进入液条规定的最小值； 二是为确保承台和地下室外墙土抗力能填料及下卧层强夯，压实系数不应小于 0.94。为加速下卧层固负摩阻力，对堆载地基进行加固处理是措施之一，但造 3.4.主要出现于两种情况， 一种是建筑物在风荷载、 地震作用下的局部地下室地下水浮力的抗浮桩。对于前者，抗拔力与建筑物高者具有较好的灵活性、适用性和经济性。对于等特点， 设计应把握三方面要点： 一应控制嵌岩最小深度，以确保倾斜基岩上基桩的稳定；三是当基岩的溶蚀极为发育，溶沟、溶槽、溶洞密布，岩面起伏很大，而上覆土层厚度较大时，考虑到嵌岩桩桩长变异性过大，嵌
44、岩施工难以实施，可采用较小桩径（500700）密布非嵌岩桩，并后注浆，形成整体性和刚度很大的块体基础。如宜春邮电大楼即是一例，楼高 80m，框架剪力墙结构，地质条件与上述情况类似，原设计为嵌岩桩，成桩过程出现个别桩充盈系数达 20 以上，后改为700 灌注桩，利用上部 20m 左右较好土层，实施桩端桩侧后注浆，筏板承台。建成后沉降均匀，最大不超过 10mm。 3.4.5 坡地、岸边建筑桩基的设计原则 坡地、岸边建筑桩基的设计，安全也会波及相邻建筑的安全。 整体稳定性， 如果存在软弱土层或岩土界面等潜在滑移面， 必须将桩支承于稳定岩土层以下足够深度， 并验算桩基的整体稳定性和基桩的水平承载力；
45、二是建筑桩基外缘与坡顶的水平距离必须符合有关规范规定； 边坡自身必须是稳定的或经整治后确保其稳定性； 三是成桩过程不得产生挤土效应。 3.4.6 地震设防区桩基的设计原则 桩基较其他基化土层以下稳定土层的长度不应小于本分担水平地震作用，肥槽回填质量必须确保；三是当承台周围为软土和可液化土，且桩基水平承载力不满足要求时，可对外侧土体进行适当加固以提高水平抗力。 3.4.7 可能出现负摩阻力的桩基的设计原则 1对于填土建筑场地，宜先填土后成桩，为保证填土的密实性，应根据性质，对低水位场地应分层填土分层辗压或分层结，宜采取插塑料排水板等措施。 2室内大面积堆载常见于各类仓库、炼钢、轧钢车间，由堆载引
46、起上部结构开裂乃至破坏的事故不少。要防止堆载对桩基产生价往往偏高。 对与堆载相邻的桩基采用刚性排桩进行隔离， 对预制桩表面涂层处理等都是可供选用的措施。 3对于自重湿陷性黄土，采用强夯、挤密土桩等处理，消除土层的湿陷性，属于防止负摩阻力的有效措施。8 关于抗拔桩基的设计原则 建筑桩基的抗拔问题非永久上拔力；另一种是抵抗超补偿度、风压强度、抗震设防等级等因素相关。当建筑物设有地下室时，由于风荷载、地震引起的桩顶拔力显著减小，一般不起控制作用。 随着近年地下空间的开发利用，抗浮成为较普遍的问题。抗浮有多种方式，包括地下室底板上配重（如素砼或钢渣砼） 、设置抗浮桩。后抗浮桩基的设计，首要问题是根据场
47、地勘察报告关于环境类别，水、土腐蚀性，参照现行混凝土结构设计规范 （GB 50010）确定桩身的裂缝控制等级，对于不同裂缝控制等级采取相应设计原则。对于抗浮荷载较大的情况宜采用桩侧后注浆、扩底灌注桩，当裂缝控制等级较高时，可采用预应力桩；以岩层为主的地基宜采用岩石锚杆抗浮。其次，对于抗浮桩 175承载力应按本规范进行单桩和群桩抗拔承载力计算。 3.5 耐久性规定 3.5.2 二、三类环境桩基结构耐久性设基本要求应根据现行混凝土结设计规范 （GB 50010）规定执行，混凝土最低强度等级、最小水泥用量、最大水灰比、蚀性等级制定，对桩基结构正计，对于混凝土的构混凝土的最大氯离子含量、最大碱含量应符
48、合相应的规定。 3.5.3 关于二、三类环境桩基结构的裂缝控制等级的判别，应按现行混凝土结构设计规范 （GB 50010）规定的环境类别和水、土对混凝土结构的腐截面尤其是对抗拔桩的抗裂和裂缝宽度控制进行设计计算。 1764 桩基构造桩基构造 4.1.1 关于灌注桩的配筋率、配筋长度和箍筋的配置。 灌注桩的配筋与预制桩不同之处是无需考虑吊装、 锤击沉桩等因素。 正截面最小配筋率， 4.1 基桩构造 2%67. 0/=psggAA宜根据桩径确定，如300mm 桩，配 610mm，471mmAg=；又如2000mm 桩，配 1622mm，26280mmAg=，%2 . 0/=psggAA。另外，从承
49、受水平力的角度考虑， 桩身受弯截面模量为桩径的 3 次方，平抗显著增大。从以上两方面考虑，规定正率桩径取低值，小桩径取高值。 关于配筋长度， 主要考虑轴向荷载的传递特征及荷载性质。 对于端承桩应通长等截面配筋，摩擦型配筋对水力的贡献随桩径增大截面最小配筋为 0.2%0.65%，大桩宜分段变截面配筋；当桩较长也可部分长度配筋，但不宜小于桩长。当受水3/2平力时，尚不应小于反弯点下限/0 . 4；当有可液化层、软弱土层时，纵向主筋应穿越这些土层进入稳定土层一定深度。对于抗拔桩应根据桩长、裂缝控制等级、土性等因素通长等截面或变截面配筋。对于受水平荷载桩，其极限承载力受配筋率影响大，主筋不应小于 81
50、2，以保证受拉区主筋不小于 312。对于抗压桩和抗拔桩，为保证桩身钢筋笼的成型刚度以及桩身承载力的可靠性，主筋不应小于 610；d400mm 时，不应小于 410。 关于箍筋的配置，主要考虑三方面因素。一是箍筋的受剪作用，对于地震设防地区，基桩桩顶要承受较大剪力和弯矩，在风载等水平力作用下也同样如此，故规定桩顶 5d范围箍桩侧筋应化岩软化， 端阻力有显著降低现象。 经研 4.2.1 承台除满足抗冲切、抗剪切、结构的需要外，尚需满足如下构造求才能保证实现上述要求。 ，主要是为满足嵌固及斜截面承载力（抗冲切、抗剪切）的要求接等构造需要。 4.2.二 a 类别时不应适当加密，一般间距为 100mm；