管樁基礎(chǔ)的勘察與評價(多媒體)

現(xiàn)就管樁基礎(chǔ)的勘察與評價與大家進行交流

一管樁基礎(chǔ)勘察二管樁基礎(chǔ)評價三管樁基礎(chǔ)評價中的若干問題

四勘察報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、中、微風(fēng)化帶，長江Ⅰ級階地中的粉細砂、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)計計算缺少依據(jù)，適用范圍不明確，勘察工作深度不能滿足管樁設(shè)計和施工的要求，抗拔樁設(shè)計不合理，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)勘察及評價中的一些問題與在坐各位進行勾通和交流。

一管樁基礎(chǔ)勘察一）勘探點的布設(shè)1）勘探孔布設(shè)的數(shù)量：6.0.2勘探點數(shù)應(yīng)滿足對地基均勻性評價的要求，勘察等級為甲級的單棟高層建筑勘探點數(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勘探點應(yīng)按建筑物周邊、角點或柱列線布置，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揭露的樁端持力層或軟弱下臥層層位變化較大時，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點。帶有裙房或外擴地下室的高層建筑，布設(shè)勘探點時應(yīng)與主樓一同考慮。

這是對不同建筑物勘探點的最少數(shù)量和勘探點布設(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，本規(guī)程原則規(guī)定詳細勘察勘探點間距定為12～30m是合適的。勘探點的布設(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間距。當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為一級（復(fù)雜）時，勘察點間距為12～18m，當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為三級（簡單）時，勘探點間距為24～30m，當(dāng)?shù)鼗鶑?fù)雜程度等級為二級（中等復(fù)雜）時，勘探點間距為18～24m。

在布設(shè)勘探點時對主體建筑角點、荷載和建筑體形變異較大處應(yīng)有勘探點進行控制。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)相鄰勘探點揭露的持力層層面高差幅度變化較大時（大于2m）、設(shè)計有特殊要求時，勘探點間距應(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，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)進入樁端持力層或預(yù)計最大樁端入土深度以下不少于3m，控制性勘探孔深度應(yīng)達到樁基沉降計算深度以下1～2m。當(dāng)以樁身強度控制設(shè)計并以壓樁力或貫入度控制樁長時，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)遇基巖或厚層密實碎石土等穩(wěn)定地層時，勘探孔深度可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。為充分發(fā)揮管樁樁身強度，管樁設(shè)計時，有時以樁身強度控制設(shè)計，沉樁施工時進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)計和施工的要求，甚至出現(xiàn)管樁進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)以樁身強度控制設(shè)計時，適當(dāng)加大勘探孔的深度是必要的。根據(jù)施工經(jīng)驗，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)計等級為甲、乙級的建筑物和需驗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～堅硬粘性土、殘積土及強風(fēng)化層時，應(yīng)進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，一般每2m測試1次，當(dāng)錘擊數(shù)已達n擊(n應(yīng)大于等于50擊)，而貫入深度未達30cm時，可終止試驗，并記錄n擊的實際貫入深度，按下式換算成30cm的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N：

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

3)

鉆孔中遇到雜填土、碎石土、卵石、圓礫和角礫時，應(yīng)進行重型或超重型動力觸探試驗。對重型動力觸探，當(dāng)連續(xù)三次錘擊數(shù)大于50擊時，可終止試驗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確定土層密實度時，應(yīng)按GB50021對錘擊數(shù)進行修正。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，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。因為根據(jù)錘擊數(shù)可判定砂性土的密實度，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為第四系全新統(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，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，決策的可靠度較高，當(dāng)多源知識互斥時，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度，有了Ps和N，便可通過查表給出樁基設(shè)計參數(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確定的終止試驗標(biāo)準(zhǔn)為N＝50擊，根據(jù)廣東經(jīng)驗，這樣的做法會失去很有用的實測數(shù)據(jù)，建議50擊改為100擊，我們在確定終止試驗標(biāo)準(zhǔn)時采用GB50021的終止試驗標(biāo)準(zhǔn)，但也兼顧了廣東的經(jīng)驗，即要求錘擊數(shù)n≥50擊。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)不進行桿長修正，這與GB50021“勘察報告應(yīng)提供不作桿長修正的N值”是一致的，在以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)進行砂土密實度分類和粘性土狀態(tài)的分類以及進行殘積土和強風(fēng)化巖劃分時，也是采用未進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、十字板剪切試驗和旁壓試驗的數(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，不便計算試驗的數(shù)據(jù)量（現(xiàn)在尚有一些工程負(fù)責(zé)人在進行靜力觸探比貫入阻力指標(biāo)統(tǒng)計時，仍以讀數(shù)次數(shù)為統(tǒng)計樣本，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、中風(fēng)化層為持力層時，對于強風(fēng)化巖層應(yīng)進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，對于中風(fēng)化巖應(yīng)進行巖塊的單軸抗壓強度試驗，必要時尚應(yīng)進行遇水軟化試驗。巖石的單軸抗壓強度試驗的組數(shù)宜為9組，若采用點荷載試驗，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）時的精度要求，而巖體則需9個測試數(shù)據(jù)才能達到置信概率Ps=0.95時的精度要求，故將巖石試樣的數(shù)量定為9個。點荷載試驗成果數(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。采用增多試驗數(shù)量的辦法予以彌補是必要的，一般試驗應(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，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，應(yīng)加密取樣間距或進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，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狀態(tài)的砂層，堅硬狀態(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。在測求軟弱下臥層的壓縮性指標(biāo)時，試驗壓力不應(yīng)小于實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，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。用鉆探的手段進行地層劃分時，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)驗等諸多因素影響，有時會出現(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)混凝土強度等級不得低于C60；預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁（PHC）不得低于C80。當(dāng)擬采用管樁基礎(chǔ)時，管樁基礎(chǔ)評價是以巖土工程勘察報告為載體并在勘察報告中逐一展開。6.0.9巖土工程勘察報告應(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，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。劃分建筑場地類別。特征值和樁基沉降計算參數(shù)。若樁端持力層以下有軟弱夾層時，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，評價地下水對樁基設(shè)計和施工的影響，判定水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性。6.0.10－1對地基的均勻性進行評價，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，應(yīng)對樁基的穩(wěn)定性進行評價，對樁基施工提出建議；對樁端持力層為殘積土、強風(fēng)化或中風(fēng)化軟巖時，應(yīng)對遇水軟化的可能性進行評價；6.0.10－2勘探點平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖、工程地質(zhì)柱狀圖，必要時提供持力層或關(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。大量的工程實踐證明，軟質(zhì)巖的強風(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，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)巖的殘積土或強風(fēng)化層可否作為樁端持力層，應(yīng)視殘積土和強風(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，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)要求采取保護措施，同時可根據(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，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)對軟土進行處理的可行性進行分析、評價，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)計都離不開承載力和變形，承載力和變形是基礎(chǔ)設(shè)計面成敗的關(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，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)進行殘積土和強風(fēng)化巖的劃分，若用動力觸探擊數(shù)和摩阻力、端阻力建表，既要進行標(biāo)貫又要進行動探，難以在工程中予以實施。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，經(jīng)驗需要一個積累過程。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)是對樁端進入持力層3d左右時的端阻力，當(dāng)以壓樁力若貫入度控制樁長、且以樁身強度控制設(shè)計時，當(dāng)樁端進入低壓縮性土層較深時，表內(nèi)數(shù)據(jù)可提高30～90﹪，進入持力層深度大時取大值，小時取小值。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)以樁身強度控制設(shè)計、以壓樁力控制樁長時，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，如粉細砂和中粗砂，殘積土和強風(fēng)化、強風(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，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，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)以樁身強度控制設(shè)計時，所取用的單樁承載力是根據(jù)建筑荷重、結(jié)構(gòu)特點、布樁模式預(yù)先設(shè)定的，必須以壓樁力控制樁長，以滿足或達到設(shè)計取用的單樁承載力，意欲以上層巖土選作持力層，樁可能進入到下一層才達到設(shè)計選定的壓樁力，或者意欲以下層為持力層，樁尚未進入下一層而壓樁力已達設(shè)計要求。在實際工程中經(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。強風(fēng)中風(fēng)粉細中粗持力層卵礫石強風(fēng)對管樁的評價中要求預(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)通過載荷試驗確定。樁端持力層為殘積土、強風(fēng)化或中風(fēng)化軟巖時，應(yīng)對遇水軟化的可能性進行評價。軟化巖石（以軟化系數(shù)0.75為界限）浸水后，強度會顯著降低。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，成樁后靜載荷試驗單樁豎向抗壓承載力也能達到設(shè)計要求，但過了二三十天，若這根樁再做靜載荷試驗，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，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，主要是樁尖附近進了水，強風(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（用飽水抗壓強度試驗指標(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，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的的附加應(yīng)力，計算時單樁端阻比α＝0.3，β＝0。計算結(jié)果表明:2d深度的附加應(yīng)力只有0.5d深度時的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，應(yīng)驗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，提供綜合壓縮曲線，以便按實際應(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，不一定非要求強行穿過軟弱夾層不可，避免樁身因強行打、壓而爆裂。軟弱下臥層

變形控制是地基設(shè)計的主要原則，當(dāng)壓樁力或貫入度已滿足設(shè)計要求，是否一定要穿過軟弱下臥層，關(guān)鍵在于軟弱下臥層的強度和變形。粉質(zhì)粘土交互層粉細砂中粗砂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)土層進入相對較硬土層時；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；由于降低地下水位，使樁周土產(chǎn)生顯著壓縮變形時，應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。這是是對設(shè)計要求的強制性條文。當(dāng)在軟弱土層中大面積打設(shè)群樁基礎(chǔ)時，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（按樁端持力層性質(zhì)取值）以上摩阻力為零驗算樁基承載力；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將下拉荷載作為附加荷載進行沉降驗算。一般情況下，對于欠固結(jié)土層，建議不計該層樁側(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)，一般要求樁端進入持力層的深度，對堅硬的粘性土、密實的砂類土、碎石類土、強風(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，宜適當(dāng)加大進入持力層的深度，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度，PC樁混凝土強度等級不得低于C60；預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁（PHC）不得低于C80。為充分發(fā)揮樁身強度，對于樁端持力層為硬塑或堅硬的老粘性土、密實的砂類土、強中風(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。由于強度較高的老粘性土、中密以上的砂類土、碎石土及強風(fēng)化巖各自的性質(zhì)差異，不同的地層組合，也有強行施打或強行施壓而將樁身壓爆的個例，所以能否沉樁，應(yīng)通試驗確定。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硬土層時，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)載樁機重量，在勘察報告中均應(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。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，進行引孔，必要時設(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，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，基礎(chǔ)處于全補償或超補償狀態(tài)，基底附加應(yīng)力為零或為負(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、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行沉降估算”。當(dāng)沉降差在允許范圍之內(nèi)時，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)，以高強度、低壓性土層為持力層時，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)計理念，另當(dāng)別論。高低層差異評價粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土交互層粉強砂強風(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度的提高，顯然是一種最適用的樁型。密實的砂和老粘性土，加荷時土體積最初收縮，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)為樁端要進入密實的砂層、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度急劇衰減。所以，沉樁過程中會使砂層擠