樁基礎(chǔ)及其它深基礎(chǔ)1-5

第七章樁基礎(chǔ)及其它深基礎(chǔ)

當(dāng)建筑場(chǎng)地淺層地基土質(zhì)不能滿足建筑物的地基承載力和變形的要求，也不宜采用地基處理等措施時(shí)，往往需要以地基深層堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為地基持力層，采用深基礎(chǔ)方案，深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻等幾種類(lèi)型，其中以樁基的歷史最為悠久，應(yīng)用最為廣泛。7.1概述樁基是一種古老的基礎(chǔ)型式。樁工技術(shù)在我國(guó)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過(guò)程。早在7000-8000年前的新石器時(shí)代，為了防止猛獸，人類(lèi)祖先就在湖泊和沼澤地里栽木樁筑平臺(tái)，修建居住點(diǎn)。榫卯木構(gòu)件（公元前5000-3300年）我國(guó)最早的樁基是在浙江河姆渡的原始社會(huì)居住的遺址中發(fā)現(xiàn)的。據(jù)古籍《法苑珠林》記載，塔基是在淤泥中打下木樁而形成的。超化寺塔，位于鄭州新密縣原超化寺遺址上，建于唐開(kāi)元二年（公元714年）。平面呈正方形，共十三層，高約28米。建于北宋天圣年間1023-1032的山西太原晉祠圣母殿，是采用樁基的古建筑，至今保存完好。（1）地基的上層土質(zhì)太差而下層土質(zhì)較好；或地基軟硬不均或荷載不均，不能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻變形的要求。（2）地基軟弱，采用地基加固措施不合適，或地基土性特殊，如存在可液化土層、自重濕陷性黃土、膨脹土及季節(jié)性?xún)鐾恋?。?）除承受較大垂直荷載外，尚有較大偏心荷載、水平荷載、動(dòng)力或周期性荷載作用。（4）上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的不均勻沉降相當(dāng)敏感；或建筑物受到大面積地面超載的影響。（5）地下水位很高，采用其它基礎(chǔ)型式施工困難；或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ)，如橋梁、碼頭、鉆采平臺(tái)。（6）需要長(zhǎng)期保存、具有重要?dú)v史意義的建筑物。7.1.1樁基礎(chǔ)的適用性7.2、樁基的基本要求與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)2持力層與樁長(zhǎng)3樁的合理布置4樁基的水平承載力1樁基形式地質(zhì)條件。建筑的體型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建筑功能對(duì)地下空間利用的方式1）能提供足夠大的單樁承載力。2）保證建筑物不產(chǎn)生過(guò)大的沉降與差異沉降。3）考慮樁基造價(jià)。4）考慮樁基施工技術(shù)的可能性。

5樁基適用范圍7.2.1樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本要求7.2.2樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則（《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008））承載能力極限狀態(tài)——樁基達(dá)到最大承載力導(dǎo)致整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形。正常使用極限狀態(tài)——樁基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達(dá)到耐久性要求的限值。設(shè)計(jì)依據(jù)①所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算樁基豎向（抗壓或抗拔）承載力和水平承載力計(jì)算；樁端平面以下軟弱下臥層承載力驗(yàn)算；樁基抗震承載力驗(yàn)算；承臺(tái)及樁身承載力計(jì)算。

設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的非嵌巖樁和非深厚堅(jiān)硬持力層的建筑樁基，設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不均或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基，以及軟土地基上多層建筑減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行沉降計(jì)算；承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的建筑樁基的水平變位驗(yàn)算。②需要進(jìn)行變形驗(yàn)算的樁基③抗裂或裂縫寬度驗(yàn)算不允許出現(xiàn)裂縫或需要限制裂縫寬度的混凝土樁身和承臺(tái)應(yīng)進(jìn)行抗裂或裂縫開(kāi)展寬度驗(yàn)算。原則：?jiǎn)螛冻惺艿呢Q向荷載不超過(guò)單樁豎向承載力特征值；樁基礎(chǔ)的沉降量不超過(guò)建筑物的允許沉降量；位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)進(jìn)行樁基穩(wěn)定性驗(yàn)算。7.2.3、建筑樁基的安全等級(jí)建筑樁基安全等級(jí)與重要性系數(shù)安全等級(jí)破壞后果建筑物類(lèi)型重要性系數(shù)一級(jí)二級(jí)三級(jí)很?chē)?yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重重要的工業(yè)與民用建筑；對(duì)樁基變形有特殊要求的工業(yè)建筑一般的工業(yè)與民用建筑次要的建筑1.1（1.2）1.0（1.1）0.9（1.0）根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)：①樁基承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算采用作用效應(yīng)的基本組合和地震作用效應(yīng)組合。②當(dāng)進(jìn)行樁基的抗震承載能力計(jì)算時(shí)，荷載設(shè)計(jì)值和地震作用設(shè)計(jì)值應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001的規(guī)定。③按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算樁基沉降時(shí)采用荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合。④驗(yàn)算樁基的水平變位、抗裂、裂縫寬度時(shí)，根據(jù)使用要求和裂縫控制等級(jí)，分別采用作用效應(yīng)的短期效應(yīng)組合。.根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)：①按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合；相應(yīng)的抗力采用單樁承載力特征值。②計(jì)算地基變形時(shí)，傳至承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合；相應(yīng)的限值為地基變形允許值。③確定樁承臺(tái)高度、配筋和驗(yàn)算樁身材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載效應(yīng)組合按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。④驗(yàn)算樁臺(tái)或樁身的裂縫寬度時(shí)，按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。7.2.4、樁基計(jì)算的荷載效應(yīng)組合不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（一）按承臺(tái)

（二）材料（三）形狀（四）按尺寸（五）承載機(jī)理（六）施工方法（七）施工對(duì)土體的擠土效應(yīng)7.3樁的分類(lèi)高承臺(tái)樁：承臺(tái)在地面以上，橋樁、碼頭、棧橋低承臺(tái)樁：承臺(tái)在地面以下，承臺(tái)本身承擔(dān)部分荷載軟土層(一)按承臺(tái)承臺(tái):將幾個(gè)樁結(jié)合起來(lái)傳遞荷載低承臺(tái)樁基高承臺(tái)樁基（二）按樁材料分（樁身材料選擇）木 便宜； 輕，易于處理 可修剪至任意長(zhǎng)度 水位下耐久 水位上易腐爛 對(duì)荷載較大的情況不適用混凝土（鋼筋混凝土） 適合樁的范圍很廣 地下水對(duì)混凝土的侵蝕 混凝土的質(zhì)量控制非常重要鋼

貴 易處理 承受很大的打樁應(yīng)力 高強(qiáng)度、高抗彎剛度 長(zhǎng)度可很長(zhǎng)，可承擔(dān)荷載大 暴露部分易腐 在海岸工程中長(zhǎng)期使用需要保護(hù) 薄截面樁可能會(huì)屈曲復(fù)合樁（三）按樁的截面形狀分實(shí)心 方樁 圓形樁空心

管樁 工字型樁

Y型樁等異型樁工Y（四）按尺寸按斷面(直徑）的大?。捍笾睆?d>800mm;小直徑:

d≤250mm;中等直徑:250mm<d≤800mm按長(zhǎng)度（長(zhǎng)徑比）短樁：L≤15m；

中長(zhǎng)樁：15m<L≤40m；長(zhǎng)樁:40m<L≤80m（>3)；超長(zhǎng)樁：L>80mL/（：樁的特征長(zhǎng)度）(五)按承載性狀分(1)端承型樁：是指在豎向荷載作用下,樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承受。(2)摩擦型樁：是指在豎向荷載作用下，樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承受。（六）按施工方法分預(yù)制樁 混凝土樁（實(shí)心、空心），預(yù)應(yīng)力管樁 鋼樁（各種截面） 沉樁方法：錘擊、振動(dòng)錘、靜壓灌注樁 沉管灌注樁 鉆孔灌注樁 挖孔樁 爆破灌注樁 現(xiàn)澆薄壁管樁

關(guān)鍵就是要成孔打入樁錘擊法沉樁是用樁錘（或輔以高壓射水）將樁擊入地基中的施工方法，適用于地基土為松散的碎石土（不含大卵石或漂石）、砂土、粉土以及可塑粘性土的情況。錘擊法沉樁伴有噪聲、振動(dòng)和地層擾動(dòng)等問(wèn)題，在城市建設(shè)中應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的影響。打入預(yù)制樁——第一節(jié)樁體打入預(yù)制樁——電焊接樁

壓入樁靜壓法沉樁是采用靜力壓樁機(jī)將預(yù)制樁壓入地基中的施工方法。靜壓法沉樁具有無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊力、施工應(yīng)力小、樁頂不易損壞和沉樁精度較高等特點(diǎn)。但較長(zhǎng)樁分節(jié)壓入時(shí)，接頭較多會(huì)影響壓樁的效果。鉆孔灌注樁鉆機(jī)鉆孔吊鋼筋籠入孔澆筑混凝土成樁挖孔灌注樁：指用人工方法挖掘成孔（護(hù)壁：砼），安放鋼筋籠，灌注混凝土而成的樁。優(yōu)點(diǎn)：可直接鑒別檢驗(yàn)成孔質(zhì)量，干作業(yè)，樁身質(zhì)量易保證無(wú)擠土效應(yīng)影響，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低。活瓣圓臺(tái)形模板適用條件：粘性土和地下水位較低的條件，忌在含水砂層中施工，防止產(chǎn)生流砂塌孔。宜做大直徑樁，單樁承載力大。缺點(diǎn)：勞動(dòng)條件差。人工挖孔灌注樁人工挖孔樁人工挖孔灌注樁干澆混凝土（七）按施工對(duì)土體的擠土效應(yīng)分 擠土樁：實(shí)心樁或者閉口的管樁打入或壓入地基中，將擠開(kāi)大量的土體。部分?jǐn)D土樁：同樣是打入或者壓入到地基中，但截面積小，開(kāi)口管樁，H型樁，I型樁或者箱形樁非擠土樁：首先在地基中取土成孔（鉆、挖孔），然后在鉆孔內(nèi)成樁荷載傳遞機(jī)理發(fā)揮過(guò)程7.4.1單樁豎向承載力荷載傳遞(a)軸向受壓的樁(b)截面位移(c)摩阻力分布(d)軸力分布

樁土體系荷載傳遞分析

7.4

豎向荷載作用下單樁的工作性能樁側(cè)阻力與樁端阻力的發(fā)揮過(guò)程就是樁土體系荷載的傳遞過(guò)程。樁頂受豎向荷載后，樁身壓縮而向下位移，樁側(cè)表面受到土的向上摩阻力，樁側(cè)土體產(chǎn)生剪切變形，并使樁身荷載傳遞到樁周土層中去，從而使樁身荷載與樁身壓縮變形隨深度遞減。隨著荷載增加，樁端出現(xiàn)豎向位移和樁端反力。樁端位移加大了樁身各截面的位移，并促使樁側(cè)阻力進(jìn)一步發(fā)揮。一般說(shuō)來(lái)，靠近樁身上部土層的側(cè)阻力先于下部土層發(fā)揮，而側(cè)阻力先于端阻力發(fā)揮出來(lái)。

豎向荷載下單樁的荷載傳遞7.4.2、樁側(cè)負(fù)摩阻力問(wèn)題當(dāng)土體相對(duì)于樁身向下位移時(shí)，土體不僅不能起擴(kuò)散樁身軸向力的作用，反而會(huì)產(chǎn)生下拉的摩阻力，使樁身的軸力增大，如圖11-3所示。該下拉的摩阻力稱(chēng)為負(fù)摩阻力。負(fù)摩阻力的存在，增大了樁身荷載和樁基的沉降。1.產(chǎn)生樁側(cè)負(fù)摩阻力的條件三類(lèi)情況：第一類(lèi)情況為樁周土在自重作用下固結(jié)沉降或浸水導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低而下沉（濕陷）；第二類(lèi)情況為外界荷載作用導(dǎo)致樁周土固結(jié)沉降；第三類(lèi)情況為因降水導(dǎo)致樁周土中有效應(yīng)力增大而固結(jié)。負(fù)摩阻力的分布中性點(diǎn)：樁截面位移與土層豎向位移相等的點(diǎn)位置：當(dāng)樁周主要為產(chǎn)生固結(jié)的土層時(shí)，多為樁長(zhǎng)的70%-75%（靠下方）處；樁支承在基巖上，中性點(diǎn)接近基巖面中性點(diǎn)之上出現(xiàn)負(fù)摩阻力；中性點(diǎn)之下出現(xiàn)正摩阻力。中性點(diǎn)處樁身軸力最大7.4.3.考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力的樁基承載力和沉降問(wèn)題一般情況下對(duì)摩擦型樁基，可近似視（理論）中性點(diǎn)以上側(cè)阻力為零計(jì)算樁基承載力。

對(duì)于端承型樁基，應(yīng)計(jì)算中性點(diǎn)以上負(fù)摩阻力形成的下拉荷載，并以下拉荷載作為外荷載的一部分驗(yàn)算其承載力。

樁側(cè)和樁端土能提供的承載力要超過(guò)樁身強(qiáng)度所能承受的荷載，樁身先于土發(fā)生曲折或樁頂壓屈破壞。易發(fā)生樁身材料屈服破壞的樁型：端承樁超長(zhǎng)摩擦樁屈曲破壞單樁的破壞形式7.5單樁承載力的確定方法整體剪切破壞樁穿透較軟弱土層進(jìn)入較硬持力土層，當(dāng)樁底壓力超過(guò)持力土層的極限承載力時(shí)，在土中形成完整的滑裂面，土體向上擠出而破壞。易發(fā)生整體剪切破壞的樁型：樁端進(jìn)入硬土層的摩擦樁刺入剪切破壞樁周與樁端以下均為具有中等強(qiáng)度的均質(zhì)土層。易發(fā)生刺入剪切破壞的樁型：均質(zhì)土中的摩擦樁土較軟土較硬單樁豎向承載力確定方法樁身材料強(qiáng)度能提供的承載力混凝土R=c

fcAp鋼筋混凝土R=（c

fcAp+0.9fy’As）fy’—鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

—樁的穩(wěn)定系數(shù)c—基樁施工的工藝系數(shù)靜載荷試驗(yàn)是評(píng)價(jià)單樁承載力諸法中可靠性較高的一種方法。

缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)；費(fèi)用高。靜載荷試驗(yàn)擠土樁在設(shè)置后須隔一段時(shí)間才開(kāi)始載荷試驗(yàn)。這是由于打樁時(shí)土中產(chǎn)生的孔隙水壓力有待消散，且土體因打樁擾動(dòng)而降低的強(qiáng)度也有待隨時(shí)間而部分恢復(fù)。所需的間歇時(shí)間：預(yù)制樁在砂類(lèi)土中不得少于7天；粉土和粘性土不得少于15天；飽和軟粘土不得少于25天。灌注樁應(yīng)在樁身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能進(jìn)行。加荷分級(jí)不應(yīng)少于8級(jí)，每級(jí)加載量宜為預(yù)估極限荷載的1/8~1/10。符合下列條件之一時(shí)可終止加載：1.當(dāng)荷載～沉降(Q~s)曲線上有可判定極限承載力的陡降段，且樁頂總沉降量超過(guò)40mm;2.Δsn+1/Δsn≥2，且經(jīng)24h尚未達(dá)到穩(wěn)定；3.25m以上的非嵌巖樁，Q~s曲線呈緩變型時(shí)，樁頂總沉降量大于60~80mm；4.在特殊情況下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂總沉降量大于100mm。單樁豎向極限承載力Qu應(yīng)按下列方法確定：1.作荷載～沉降(Q~s)曲線和其他輔助分析所需的曲線。2.當(dāng)陡降段明顯時(shí)，取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載值。3.當(dāng)出現(xiàn)終止加載條件第二條的情況，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。單樁豎向極限承載力Qu的確定1）按右式計(jì)算n根試樁的實(shí)測(cè)極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值2）極差不超過(guò)平均值的30%時(shí)，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力在同一條件下，進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)的樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1％，且不應(yīng)少于3根。3）當(dāng)極差超過(guò)平均值的30%時(shí)，宜增加試樁數(shù)并分析離差過(guò)大的原因，結(jié)合工程具體情況確定極限承載力Qu。5)單樁豎向承載力特征值K—安全系數(shù)，取K=24）對(duì)樁數(shù)為3根及3根以下的柱下樁臺(tái)，則取最小值為單樁豎向極限承載力Qu經(jīng)驗(yàn)公式法僅限初步設(shè)計(jì)階段或不很重要的工程qsik

—樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，查表，和土性及成樁方法有關(guān)，沉管灌注樁小，因質(zhì)量難保證；對(duì)預(yù)制樁有深度修正系數(shù)（灌注樁不修正）qpk

—樁端持力層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，查表，和土性及入土深度有關(guān)（a）一般預(yù)制樁、灌注樁（d<800mm）1)、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》l1l2l3qs1qs2qs3qpQAP—樁身的橫載面面積(m2)；u

—樁身周長(zhǎng)(m)，對(duì)于鉆、挖、沖孔灌注樁應(yīng)采用樁直徑計(jì)算。li—按土層劃分的各段樁長(zhǎng)(m)。（b）大直徑樁d≥800mmqsik

同樣查表；qpk

為d=0.8m的端阻標(biāo)準(zhǔn)值Ysi

、Yp

—尺寸效應(yīng)修正系數(shù)（c）嵌巖樁以往按端承設(shè)計(jì)，欠妥：樁不很短時(shí)側(cè)阻部分發(fā)揮；嵌深段有側(cè)阻，嵌深>5d則端承極小。所以嵌深度過(guò)大無(wú)用K—安全系數(shù)，取K=22）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》式中Ra——單樁豎向承載力特征值；

qpa、qsia——樁端端阻力、樁側(cè)阻力特征值，由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得（查表）；

Ap——樁底橫截面面積；

up——樁身周邊長(zhǎng)度；

li——第i層巖土的厚度。

當(dāng)樁端嵌入完整或較完整的硬質(zhì)巖中時(shí)，單樁豎向承載力特征值可按下式估算：

Ra=qpaAp初步設(shè)計(jì)時(shí)按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定（少用）例題

有一根直徑為480mm的灌注樁，樁長(zhǎng)10.5m，樁側(cè)土層自上而下依次為：淤泥，厚6m，qs1k=7kPa；粉土，厚2.5m，qs2k=28kPa；粘土，很厚（樁端進(jìn)入該層2m），qs3k=35kPa，qpk=1800kPa。試計(jì)算單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值和豎向承載力特征值。

（1）選擇樁的類(lèi)型和幾何尺寸；（2）確定單樁豎向（和水平向）承載力設(shè)計(jì)值；（3）確定樁的數(shù)量、間距和布樁方式；（4）驗(yàn)算樁基的承載力和沉降；（5）樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6）承臺(tái)設(shè)計(jì)；（7）繪制樁基施工圖。4.1.2樁基設(shè)計(jì)內(nèi)容4.1.3樁基設(shè)計(jì)原則

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）規(guī)定：建筑樁基采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，并按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式計(jì)算。（1）承載能力極限狀態(tài)：應(yīng)于樁基受荷達(dá)到最大承裁能力導(dǎo)致整體失穩(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)于樁基變形達(dá)到為保證建筑物正常使用所規(guī)定的限值或樁基達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng)限值。4.2樁的分類(lèi)與質(zhì)量檢測(cè)低承臺(tái)樁：低承臺(tái)樁基的承臺(tái)底面位于地面以下高承臺(tái)樁：承臺(tái)底面位于地面以上4.2.1按承載性狀分類(lèi)摩擦型樁摩擦樁端承摩擦樁端承型樁端承樁摩擦端承樁4.2.2按施工方法分類(lèi)錘擊打入振動(dòng)打入靜壓預(yù)制樁混凝土預(yù)制樁鋼樁木樁4.2.2.1預(yù)制樁打入方式實(shí)心方樁：截面300-500mm

樁長(zhǎng)25-30m

分節(jié)長(zhǎng)度12m配筋：主要受起吊、運(yùn)輸、吊立和沉樁等各階段的應(yīng)力控制預(yù)應(yīng)力混凝土管樁：先張法離心成型法制作高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)（PHC管樁）混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C80未經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)（PC管樁）混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C60-C80外徑為300-600mm，節(jié)長(zhǎng)5-13m。三股鋼絞線大管樁與其它大管樁系列產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)一覽表

C2

型號(hào)

A0A1A2B1B2C1新型樁

外徑（mm）10001200120012001200140014001200壁厚（mm）130130130145145150150145預(yù)留孔數(shù)

1820201618182016鋼絞線數(shù)量（束）

1820203236364048軸向承載力（kN）85141064610105108871055413610132809600含混凝土拉應(yīng)力抗裂彎矩（kN?m）7191032125014351571220021391944破壞彎矩（kN?m）10551468184621802360300031482767上海寶山鋼鐵集團(tuán)馬跡山港的25萬(wàn)噸級(jí)海上鋼樁圖一：電弧噴涂圖二：防腐施工后圖三：打樁現(xiàn)場(chǎng)圖四：防腐處理錘擊法135樁機(jī)+D100柴油樁錘施工樁錘樁斜撐立柱立柱支撐車(chē)體導(dǎo)桿式柴油打樁錘筒式柴油打樁錘液壓樁錘具有樁錘短，打擊力大，回跳次數(shù)多，噪音低，無(wú)油煙，燃料省等特點(diǎn)振動(dòng)打入法

靜壓法沉樁深度一般應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求估算，施工時(shí)以最后貫入度和樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高兩方面控制。最后貫入度系指沉至某標(biāo)高時(shí)，每次錘擊的沉入量，通常以最后每陣的平均貫入量表示。錘擊法常以10次錘擊為一陣振動(dòng)沉樁以min為一陣最后貫入度則根據(jù)計(jì)算或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定，一般可取最后兩陣的平均貫入度為10-50mm/陣。

4.2.2.2灌注樁灌注樁是直接在所設(shè)計(jì)樁位處成孔，然后在孔內(nèi)下設(shè)鋼筋籠（也有直接插筋或省去鋼筋的)再澆灌混凝土而成。其橫截面呈圓形，可以做成大直徑和擴(kuò)底樁；保證灌注樁承載力的關(guān)鍵在于樁身的成型及混凝土質(zhì)量（1）沉管灌注樁打樁機(jī)就位灌注混凝土沉管邊拔管邊振動(dòng)安放鋼筋籠繼續(xù)澆灌混凝土成型沉管灌注樁錘擊：直徑300-500mm，樁長(zhǎng)20m

振動(dòng)：直徑300-500mm，內(nèi)擊式沉管灌注樁（弗朗基樁）吊腳樁縮頸樁（2）鉆(沖)孔灌注樁鉆（沖）孔灌注樁用鉆機(jī)(如螺旋鉆、振動(dòng)鉆、沖抓錐鉆、旋轉(zhuǎn)水沖鉆等）鉆土成孔，然后清除孔底殘?jiān)卜配摻罨\，澆灌混凝土。有的鉆機(jī)成孔后，可撐開(kāi)鉆頭的擴(kuò)孔刀刃使之旋轉(zhuǎn)切土擴(kuò)大樁孔，澆注混凝土后在底端形成擴(kuò)大樁端，但擴(kuò)底直徑不宜大于3倍樁身直徑。泥漿護(hù)壁，泥漿應(yīng)選用膨潤(rùn)土或高塑性粘土在現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢柚瞥桑话阋笃浔戎貫?.1-1.15，粘度為10-25s，含砂率<6％，膠體率>95%。施工時(shí)泥漿水面應(yīng)高出地下水面lm以上，清孔后在水下澆灌混凝土。常用樁徑：為800、1000、1200mm等。最大優(yōu)點(diǎn)：入土深，能進(jìn)入巖層，剛度大，承載力高，樁身變形小，并可方便地進(jìn)行水下施工。

TS-22型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)YCJF-25型全液壓沖擊反循環(huán)鉆機(jī)

1.2-1.5m400-600mm（3）挖孔樁挖孔樁可采用人工或機(jī)械挖掘成孔，逐段邊開(kāi)挖邊支護(hù)，達(dá)所需深度后再進(jìn)行擴(kuò)孔、安裝鋼筋籠及澆灌混凝土而成。內(nèi)徑應(yīng)≥800mm，開(kāi)挖直徑≥1000mm，護(hù)壁厚≥100mm，每節(jié)高500-1000mm，樁身長(zhǎng)度宜限制在40m以?xún)?nèi)。特點(diǎn)：直接觀察地層情況，孔底易清除干凈，設(shè)備簡(jiǎn)單、噪音小、場(chǎng)區(qū)內(nèi)各樁可同時(shí)施工，且樁徑大，適應(yīng)性強(qiáng)，比較經(jīng)濟(jì)。4.2.3按樁的設(shè)置效應(yīng)分類(lèi)排擠作用將使土的天然結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)和性質(zhì)發(fā)生很大變化，從而影響樁的承載力和變形性質(zhì)。這些影響統(tǒng)稱(chēng)為樁的設(shè)置效應(yīng)。按設(shè)置效應(yīng)可分為下列三類(lèi)：（1）非擠土樁：如鉆(沖或挖）孔灌注樁及先鉆孔后再打入的預(yù)制樁，因設(shè)置過(guò)程中清除孔中土體，樁周土不受排擠作用，并可能向樁孔內(nèi)移動(dòng)，使土的抗剪強(qiáng)度降低，樁側(cè)摩阻力有所減小。（2）小量擠土樁：沖擊成孔灌注樁、H型鋼樁、開(kāi)口鋼管樁和開(kāi)口預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等。在樁的設(shè)置過(guò)程中對(duì)樁周土體稍有排擠作用，但土的強(qiáng)度荷變形性質(zhì)變化不大。（3）擠土樁：實(shí)心的預(yù)制樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁等在錘擊和振動(dòng)貫人過(guò)程中都要將樁位處的土體大量排擠開(kāi)，使土體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?cái)_動(dòng)破壞，對(duì)土的強(qiáng)度及變形性質(zhì)影響較大。（1）開(kāi)挖檢查。（2）抽芯法。(直徑100-150mm）（3）超聲波檢測(cè)法。（4）動(dòng)測(cè)法。聲波透視法測(cè)樁示意圖對(duì)于內(nèi)部有缺陷（離析、蜂窩、孔洞、裂隙、泥砂夾層、夾泥等）的混凝土，由于缺陷、裂縫使聲波反射或繞射，波幅也將明顯減小，4.2.4樁的質(zhì)量檢驗(yàn)：?jiǎn)螛豆ぷ餍阅艿难芯渴菃螛冻休d力分析理論的基礎(chǔ)。通過(guò)樁土相互作用分析，了解樁土間的傳力途徑和單樁承載力的構(gòu)成及其發(fā)展過(guò)程，以及單樁的破壞機(jī)理等，對(duì)正確評(píng)價(jià)單樁軸向承載力設(shè)計(jì)值具有一定的指導(dǎo)意義。

4.3豎向荷載下單樁的工作性能N0=Q由深度z處微元dz上靜力平衡：τz與NZ關(guān)系：樁端阻力=樁底軸力樁側(cè)總阻力：up樁周長(zhǎng)樁頂位移δ0=sZ截面：Z=l時(shí)：4.3.1樁的荷載傳遞若通過(guò)沿樁身若干截面預(yù)先埋設(shè)應(yīng)力量測(cè)元件（傳感器）可獲得樁身軸力Ns分布圖，可利用上式求出τz和δz分布圖。傳感器4.3.2樁側(cè)摩阻力和樁端阻力

樁側(cè)土壓力系數(shù)“拱作用”。σvc’不一定等于覆蓋應(yīng)力δu粘性土4—6mm砂土6—10mm.4.3.3單樁的破壞模式：?jiǎn)螛对谳S向荷載作用下，其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強(qiáng)度、樁端支承情況、樁的尺寸以及樁的類(lèi)型

4.3.3.1屈曲破壞樁底堅(jiān)埂、樁側(cè)軟弱，無(wú)約束；樁在軸向荷裁作用下如同一細(xì)長(zhǎng)壓桿出現(xiàn)縱向撓曲破壞。“陡降型”破壞4.3.3.2整體剪切破壞當(dāng)具有足夠強(qiáng)度的樁穿過(guò)抗剪強(qiáng)度較低的土層，達(dá)到強(qiáng)度較高的土層，且樁的長(zhǎng)度不大時(shí)，樁底土層不能阻止滑動(dòng)土楔的形成，發(fā)生整體剪切破壞。

4.3.3.3刺入破壞當(dāng)樁的入土深度較大或樁周土層抗剪強(qiáng)度較均勻時(shí)，樁在軸向力作用下將出現(xiàn)刺入破壞。樁頂荷載主要由樁側(cè)摩阻力承受、樁端阻力極微，樁的沉降量較大。當(dāng)樁周土質(zhì)較弱時(shí)，Q-s曲線“漸進(jìn)破壞”的緩變型，無(wú)明顯拐點(diǎn)，極限荷載難以判斷，承載力主要由su確定；當(dāng)樁周土抗剪強(qiáng)度較高時(shí)、Q-s曲線可能為陡降型，有明顯拐點(diǎn)、樁的承載力主要取決于樁周土的強(qiáng)度。4.3.4樁側(cè)負(fù)摩阻力（1）穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土層進(jìn)入相對(duì)較硬土層；（2）樁周存在軟弱土層，臨近樁地面有較大長(zhǎng)期荷載，或地面大面積堆載。（3）降低地下水位，土有效應(yīng)力增加，產(chǎn)生顯著沉降。QNl負(fù)摩阻力正摩阻力中性點(diǎn)深度la應(yīng)按樁周土層沉降與樁的沉降相等的條件確定單樁負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值：樁周負(fù)摩阻力系數(shù)樁周第i層土平均豎向有效上覆壓力(KPa)經(jīng)驗(yàn)公式：軟土或中等強(qiáng)度粘土：砂土：土的不排水抗剪強(qiáng)度樁周第i層土經(jīng)鉆桿長(zhǎng)度修正后的平均標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)擊數(shù)樁側(cè)總的負(fù)摩阻力：樁的周長(zhǎng)中性點(diǎn)以上各土層厚度4.4單樁豎向承載力的確定4.4.1按材料強(qiáng)度確定按材料強(qiáng)度確定單樁豎向求載力時(shí)，可將樁視為軸心受壓桿件，根據(jù)樁材相應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》或《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算。混凝土樁：

4.4.2按地基土的支承能力確定

4.4.2.1靜載荷試驗(yàn)方法試樁數(shù)量.不宜少于總數(shù)1%，并不少于3根。預(yù)制樁間歇時(shí)間：砂類(lèi)土：10天；粉土、粘性土：15天；飽和粘性土：25天施工工藝系數(shù)（1）實(shí)驗(yàn)裝置加荷穩(wěn)壓裝置提供反力裝置沉降觀測(cè)裝置

試驗(yàn)時(shí)加載方式常有慢速維持荷載法、快速維持荷載法、等貫入速率法以及循環(huán)加載法。工程中最常用的是慢速維持荷載法即逐級(jí)加載，每級(jí)荷載值約為單樁承載力設(shè)計(jì)值的1/5-1/8。當(dāng)每級(jí)荷載下樁頂沉降量小于0.1mm/h時(shí)，加下一級(jí)荷載直到試樁破壞，再分級(jí)卸載引零。（2）終止加載條件①某級(jí)荷載下，樁頂沉降量為前一級(jí)荷載下沉降量的5倍；②某級(jí)荷載下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到穩(wěn)定③已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺(tái)的最大重量時(shí)；（3）按試驗(yàn)結(jié)果確定單樁承載力根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定QU根據(jù)沉降量確定QU一般：S=40-60大直徑樁：S=0.03-0.06d細(xì)長(zhǎng)樁（l/d>80)：S=60-80根據(jù)沉降隨時(shí)間的變化特征確定Qn，取曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值作為極限荷載Qn。計(jì)算平均值Qn統(tǒng)計(jì)：樁極限承載歷實(shí)測(cè)值與平均值之比：Αi的標(biāo)準(zhǔn)差：λ折減系數(shù)，查樁規(guī)范4.4.2.2按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定以土力學(xué)原理為基礎(chǔ)，在土的杭剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值上考慮理論公式無(wú)法概括的某些影響因素，例如：土的類(lèi)別和排水條件、樁的類(lèi)型和設(shè)置效應(yīng)等，所以仍是經(jīng)驗(yàn)性公式。單樁極限承載力：

Qsu、Qpu

樁側(cè)總極限摩阻力和樁端總極限阻力：由于樁的設(shè)置附加于地基上的重力，常設(shè)相等上式簡(jiǎn)化為：

4.4.2.3靜力觸探法靜力觸探是將圓錐形的金屬探頭，以靜力方式按一定速率均勻壓入土中，借助探頭的傳感器，測(cè)出探頭側(cè)阻fs及端阻qc。探頭由淺入深測(cè)出各種土層的這些參數(shù)后，即可算出單樁承載力。

4.4.2.4經(jīng)驗(yàn)公式法利用經(jīng)驗(yàn)公式確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk，是一種沿用多年的傳統(tǒng)方法，《樁基規(guī)范》在《地基規(guī)范》基礎(chǔ)上，積累了豐富的資料，使其適用于各類(lèi)基樁，并以極限狀態(tài)設(shè)計(jì)形式表示。(1)一般預(yù)制樁及灌注樁

(2)大直徑征(d≥0.8m)大直徑樁的樁底持力層一般都呈漸進(jìn)破壞，其Q-s曲線呈緩變型，單樁承載力的取值常以沉降控制，極限端阻隨樁徑的增大而減少，且以持力層為無(wú)粘性土?xí)r為甚。由于大直徑樁一般為鉆、沖、挖孔灌注樁，在無(wú)粘性土的成孔過(guò)程中將使孔壁因應(yīng)力解除而松弛使側(cè)阻降幅隨孔徑的增大而增大。(3)嵌巖樁一般情況下，只要嵌巖樁不是很短，上覆土層的側(cè)阻力就能部分發(fā)揮；此外，嵌巖深度內(nèi)也有側(cè)阻力作用，故傳遞到樁端的應(yīng)力隨嵌巖深度增大而遞減，當(dāng)嵌巖深度達(dá)5d時(shí)，該應(yīng)力接近于零。所以樁端嵌巖深度一般不是很大，超過(guò)某一界限則無(wú)助于提高樁的豎向承載力。4.4.3動(dòng)力試樁法HQe土對(duì)樁的抗力回跳高度能量損耗材料的非彈性變形能量消耗系數(shù)確定十分復(fù)雜，與樁的材料、打樁方式、土的性質(zhì)有關(guān)，采用不同的假定得出不同的α4.5樁基豎向承載力設(shè)計(jì)值

國(guó)內(nèi)外大量工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究結(jié)果表明，采用單一的群樁效率系數(shù)不能正確反映群樁基礎(chǔ)的工作狀況，其低估了群樁基礎(chǔ)的承載能力。目前工程上考慮群樁效應(yīng)的方法有兩種：①以概率極限設(shè)計(jì)為指導(dǎo)，通過(guò)實(shí)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)群樁內(nèi)每根樁的側(cè)阻力和端阻力分別乘以群樁效應(yīng)系數(shù)；②把承臺(tái)、樁和樁間土視為一假想的實(shí)體基礎(chǔ)，進(jìn)行基礎(chǔ)下地基承載力和變形驗(yàn)算。4.5.2承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用樁基在荷載作用下，由樁和承臺(tái)底地基土共同承擔(dān)荷載，構(gòu)成復(fù)合樁基，復(fù)合樁基中基樁的承載力含有承臺(tái)底的土阻力，故稱(chēng)為復(fù)合基樁。承臺(tái)底分擔(dān)荷載的作用隨樁群相對(duì)于基土向下位移幅度的加大而增強(qiáng)，為了保證臺(tái)底與土保持接觸而不脫開(kāi)并提供足夠的上阻力，則樁端必須貫入持力層促使群樁整體下沉。此外，樁身受荷壓縮，產(chǎn)生樁-土相對(duì)滑移，也使底反力增加。

4.5.3按規(guī)范確定樁基豎向承載力設(shè)計(jì)值樁基的群樁效應(yīng)難以通過(guò)承臺(tái)一樁一土相互作用分析的理論方法求解，《樁基規(guī)》根據(jù)大量試驗(yàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，給出了隨基土類(lèi)別、樁距-樁徑比sa/d、承臺(tái)寬-樁長(zhǎng)比Bc／l等因素而變化的各項(xiàng)群樁效應(yīng)系數(shù)值。其分別定義為：側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)：端阻群樁效應(yīng)系數(shù)：側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)系數(shù)：承臺(tái)土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)：復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值R為：靜載荷試驗(yàn)確定豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)：Qck—相應(yīng)于任一復(fù)合基樁的承臺(tái)底地基土的總極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值；qck—承臺(tái)底1/2承臺(tái)寬度深度范圍（<=5m）內(nèi)地基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值;Ac—承臺(tái)底地基土凈面積；

γsγpγspγc—分別為樁側(cè)阻、樁端阻、樁側(cè)阻瑞阻綜合抗力及承臺(tái)底土阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，可按表8.12采用；ηsηpηsp—分別為樁側(cè)阻、樁端阻、樁側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)系數(shù)，可按表8.13取值；ηc—臺(tái)底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)，可按下式計(jì)算：其中：當(dāng)承臺(tái)底面與土脫開(kāi)(非復(fù)合樁基)時(shí)，不應(yīng)考慮承臺(tái)效應(yīng)，即取ηc＝o，ηs、ηp、ηsp取表8.13中Bc/l=0.2一欄的對(duì)應(yīng)值；對(duì)端承樁基和樁數(shù)不超過(guò)3根的非端承樁基，也不考慮群樁效應(yīng)，ηc＝o，ηs=ηp=ηsp=1.04.6樁基承載力和沉降驗(yàn)算4.6.1樁頂作用效應(yīng)荷載效應(yīng)地震作用效應(yīng)作用效應(yīng)相應(yīng)基本組合荷載效應(yīng)基本組合地震作用效應(yīng)基本組合4.6.1.1基樁樁頂荷載效應(yīng)的計(jì)算假定：承臺(tái)是剛性的各樁剛度相同x,y是樁平面慣性主軸軸心豎向力作用下:偏心豎向力作用下:水平力:當(dāng)基樁承受較大水平力，或?yàn)楦叱信_(tái)樁基時(shí)，樁頂作用效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)考慮承臺(tái)與基樁協(xié)同工作和土的彈性抗力。自重荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，有利時(shí)1.04.6.1.2地震作用效應(yīng)對(duì)主要承受豎向荷載的抗震設(shè)防區(qū)低承臺(tái)樁，下列條件不考慮地震作用1、按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定可不進(jìn)行天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力計(jì)算的建筑物。2、不位于斜坡地帶和地震可能導(dǎo)致滑移、地裂地段的建筑物。3、樁端及樁身周?chē)鸁o(wú)可液化土層；4、承臺(tái)周?chē)鸁o(wú)液化土、淤泥、淤泥質(zhì)土。對(duì)位于8度和8度以上抗震設(shè)防區(qū)的高大建筑物低承臺(tái)樁基，在計(jì)算各基樁的作用效應(yīng)和樁身內(nèi)力時(shí)可考慮承臺(tái)與基樁共同工作和土的彈性抗力作用。4.6.2基樁豎向承載力驗(yàn)算4.6.2.1荷載效應(yīng)基本組合軸心荷載：偏心荷載：4.6.2.2地震作用效應(yīng)組合地震災(zāi)害調(diào)查表明，不論樁周土類(lèi)別如何，基樁承載力均可提高25%。軸心荷載：偏心荷載：4.6.3樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層經(jīng)深度修正后的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值地基承載力分項(xiàng)系數(shù)，可取1.651.樁距sa<=6d，可按整體沖剪考慮：樁側(cè)第I層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值2.樁距sa>6d，且硬持力層厚度t<(sa-dc)ctanθ/2的群樁基礎(chǔ)，以及單樁基礎(chǔ)，應(yīng)作基樁沖剪破壞計(jì)算圓樁de=d方樁de=1.13b當(dāng)建筑物對(duì)樁基的沉降有特殊要求，或樁端存在有軟弱下臥層，或?yàn)槟Σ列腿簶痘A(chǔ)時(shí)，尚應(yīng)考慮樁基的沉降驗(yàn)算。目前在工程中計(jì)算樁基沉降量，仍假定樁群為一假想的實(shí)體深基礎(chǔ)，按與淺基礎(chǔ)相同的計(jì)算方法和步驟計(jì)算樁尖平面以下由附加應(yīng)力引起的壓縮層范圍內(nèi)地基的變形量，但計(jì)算過(guò)程中各土層的壓縮模量，按實(shí)際的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力由實(shí)驗(yàn)曲線確定，同時(shí)，基底邊長(zhǎng)取承臺(tái)底面邊長(zhǎng)(ac、bc)；最后引入樁基等效沉降系數(shù)ψe對(duì)沉降計(jì)算結(jié)果加以修正，4.6.4樁基沉降驗(yàn)算樁基最終沉降量按分層總和法計(jì)算的樁基沉降量樁基等效沉降系數(shù)，可按《樁基規(guī)》有關(guān)規(guī)定計(jì)算。樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)4.6.5樁基負(fù)摩阻力驗(yàn)算群樁中任一基樁：下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qgn，可取單樁下拉荷載Qn乘以負(fù)摩阻力樁群樁效應(yīng)系數(shù)ηn（單樁ηn=1）當(dāng)土層不均勻和建筑物對(duì)不均勻沉降較敏感時(shí)，尚應(yīng)將負(fù)摩阻力引起的下拉荷載計(jì)入附加荷載驗(yàn)算樁基沉降。驗(yàn)算基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R時(shí):端承型基樁：應(yīng)計(jì)入下拉荷載Qgn

，摩擦型基樁：取樁身計(jì)算中性點(diǎn)以上側(cè)阻力為零QNl負(fù)摩阻力正摩阻力4.7樁的水平承載力與位移建筑工程中的樁基礎(chǔ)大多以承受豎向荷載為主，但在風(fēng)荷載、地震荷載、機(jī)械制動(dòng)荷載或土壓力、水壓力等作用下，也將承受一定的水平荷載。尤其是橋梁工程中的樁基，除了滿足樁基的豎向承載力要求之外，還必須對(duì)樁基的水平承載力進(jìn)行驗(yàn)算。確定單樁水平承載力的方法，以水平靜載荷試驗(yàn)最能反映實(shí)際情況，所得到的承載力和地基土水平抗力系數(shù)最符合實(shí)際情況，若預(yù)先埋設(shè)量測(cè)元件，還能反映出加荷過(guò)程中樁身截面的內(nèi)力和位移。此外，也可采用理論計(jì)算，根據(jù)樁頂水平位移容許值，或材料強(qiáng)度、抗裂度驗(yàn)算等確定，還可參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)加以確定。4.7.1單樁水平靜載荷試驗(yàn)樁和承臺(tái)：足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性地基（主要樁端持力層)：足夠的承載力和不產(chǎn)生過(guò)量的變形4.8樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)①進(jìn)行調(diào)查研究，場(chǎng)地勘察，收集有關(guān)資料；②綜合勘察報(bào)告、荷載情況、使用要求、上部結(jié)構(gòu)條件確定樁基持力層；③選擇樁材，確定樁的類(lèi)型、外形尺寸和構(gòu)造；④確定單樁承裁力設(shè)計(jì)值；⑤根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載情況，初步擬定樁的數(shù)量和平面布置；⑥根據(jù)樁的平面布置，初步擬訂承臺(tái)輪廓尺寸及承臺(tái)底標(biāo)高；⑦驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載；⑧驗(yàn)算承臺(tái)尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；⑨必要時(shí)驗(yàn)算樁基的整體承載力和沉降量，驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力；⑩單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺(tái)的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。設(shè)計(jì)樁基之前必須充分掌握設(shè)計(jì)原始資料，包括建筑類(lèi)型、荷載、工程地質(zhì)勘察資料、材料來(lái)源及施工技術(shù)設(shè)備等情況，并盡量了解當(dāng)?shù)厥褂脴痘慕?jīng)驗(yàn)。4.8.1收集設(shè)計(jì)資料4.8.2樁型、樁長(zhǎng)和截面尺寸選擇樁基設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載情況、地層條件、施工能力及環(huán)境限制(噪音、振動(dòng))等因素，選擇預(yù)制樁或灌注樁的類(lèi)別，樁的截面尺寸和長(zhǎng)度以及樁端持力層等。一般當(dāng)土中存在大孤石、廢金屬以及花崗巖殘積層中未風(fēng)化的石英脈時(shí)，預(yù)制樁將難以穿越；當(dāng)土層分布很不均勻時(shí)，混凝土預(yù)制樁的預(yù)制長(zhǎng)度較難掌握，在場(chǎng)地土層分布比較均勻的條件下，采用質(zhì)量易于保證的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁比較合理。樁的長(zhǎng)度主要取決于樁端持力層的選擇粘性土、粉土：不宜小于2d，砂類(lèi)土：不宜小于1.5d，碎石類(lèi)土:不宜小于1d。當(dāng)存在軟弱下臥層時(shí):樁端以下硬持力層厚度不宜小于4d嵌巖灌注樁的周邊嵌入微、中等風(fēng)化巖體的dmin不宜小于0.5m，

樁端阻力的臨界深度:

砂、礫為(3-6)d，粉土、粘性土為(5-10)d。樁端進(jìn)入持力層的深度：樁全長(zhǎng)l=承臺(tái)底至持力層頂厚度+樁沉入持力層深度

+深入承臺(tái)深度+樁尖長(zhǎng)4.8.3樁數(shù)及樁位布置4.8.3.1樁的根數(shù)作用在承臺(tái)上的軸向壓力設(shè)計(jì)值承臺(tái)及其上方填土的重力偏心受壓軸心受壓4.8.3.2樁的中心距樁的間距過(guò)大：承臺(tái)體積增加，造價(jià)提高；間距過(guò)小：樁的承載能力不能充分發(fā)揮，且給施工造成困難

1、上部荷載的中心與樁群的橫截面形心重合或接近。2、采用外密內(nèi)疏4.8.3.3樁位的布置3、保持樁距Sa=(3-4)d為宜，擴(kuò)底樁1.5-2.0d4.8.4樁身截面強(qiáng)度計(jì)算混凝土強(qiáng)度等級(jí)：預(yù)制樁：宜≥C30，不宜＜C20預(yù)應(yīng)力混凝土樁：宜≥C30鋼筋：預(yù)制樁主筋：計(jì)算確定，

4-8根14-25mm，

ρmian

宜≥0.8%，一般1%

靜壓法宜≥0.4%

保護(hù)層應(yīng)＞30mm箍筋：直徑：6-8mm，間距＜200mm灌注樁：混凝土強(qiáng)度：C15，水下＞C20，預(yù)制樁尖應(yīng)＞C30。當(dāng)樁頂軸向壓力和水平力滿足《樁基規(guī)》受力條件時(shí)，可按構(gòu)造要求配置樁頂與承臺(tái)的連接鋼筋籠。一級(jí)建筑樁基，主筋：6-10根Φ12-14，ρmian

＞0.2％，錨入承臺(tái)30dS(主筋直徑)，伸入樁身長(zhǎng)度≥

10d，且不小于承臺(tái)下軟弱土層層底深度；二級(jí)建筑樁基，主筋：4-8根Φ10-12，錨入承臺(tái)30dS，且伸人樁身長(zhǎng)度≥

5d，對(duì)于沉管灌注樁，配筋長(zhǎng)度不應(yīng)小于承臺(tái)軟弱土層層底厚度三級(jí)建筑樁基可不配構(gòu)造鋼筋。一般ρg可取0.2％一0.65％(小直徑取高值，大直徑取低值)對(duì)受水平荷載特別大的樁、抗拔樁和嵌巖端承樁應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。主筋：長(zhǎng)度一般可取4.0／α(α為樁的水平變形系數(shù)），當(dāng)為抗拔樁、端承樁或承受負(fù)摩阻力和位于坡地岸邊的基樁應(yīng)通長(zhǎng)配置。承受水平荷載的樁：主筋宜≥8Φ10，抗壓和抗拔樁：≥6Φ10，周邊均勻布置，凈距≮60mm，

箍筋宜采用Φ6-8＠200-300mm的螺旋箍筋，受水平荷載較大和抗震的樁基，樁頂3—5d內(nèi)箍筋應(yīng)適當(dāng)加密，當(dāng)鋼筋籠長(zhǎng)度超過(guò)4m時(shí)，每隔2m左右應(yīng)設(shè)一道Φ12-18的焊接加勁箍筋。主筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)≥35mm，水下澆灌混凝土?xí)r應(yīng)≥50mm。

預(yù)制樁除了滿足上述計(jì)算之外，還應(yīng)考慮運(yùn)輸、起吊和錘擊過(guò)程中的各種強(qiáng)度驗(yàn)算。吊點(diǎn)位置應(yīng)按吊點(diǎn)間的正彎短和吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的條件確定。4.8.5承臺(tái)設(shè)計(jì)樁基承臺(tái)可分為柱下獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)(梁式承臺(tái))，以及筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)等。承臺(tái)的作用是將樁聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，并把建筑物的荷載傳到樁上，因而承臺(tái)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。

4.8.5.1外形尺寸及構(gòu)造要求承臺(tái)的平面尺寸一般由上部結(jié)構(gòu)、樁數(shù)及布樁形式?jīng)Q定。通常，墻下樁基作成條形承臺(tái)，即梁式承臺(tái)；柱下樁基宜采用板式承臺(tái)(矩形或三角形)，其剖面形狀可作成錐形、臺(tái)階形或平板形。承臺(tái)厚度應(yīng)≥300mm，寬度≥500mm，承臺(tái)邊緣至邊樁中心距離不應(yīng)小于校的直徑或邊長(zhǎng)，且邊緣挑出部分應(yīng)≥150mm，對(duì)于條形承臺(tái)梁應(yīng)≥75mm。為保證群樁與承臺(tái)之間連接的整體性，樁頂應(yīng)嵌入承臺(tái)一定長(zhǎng)度，對(duì)大直徑樁宜100，對(duì)中等直徑樁宜≥50mm?；炷翗兜臉俄斨鹘顟?yīng)伸入承臺(tái)內(nèi)，其錨固長(zhǎng)度宜≥30ds，對(duì)于抗拔樁基應(yīng)≥40ds。承臺(tái)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜≥C15，采用Ⅱ級(jí)鋼筋時(shí)宜≥C20。承臺(tái)的配筋按計(jì)算確定，對(duì)于矩形承臺(tái)板，宜雙向均勻配置，鋼筋直徑宜≥Φ10，間距應(yīng)滿足100-200mm，對(duì)于三樁承臺(tái)，應(yīng)按三向板帶均勻配置。最里面3根鋼筋相交圍成的三角形，應(yīng)位于柱截面范圍以?xún)?nèi)。

臺(tái)底鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度宜≥70mm。承臺(tái)梁的縱向主筋應(yīng)≥Φ12。

4.8.5.2承臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算模型試驗(yàn)研究表明，柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)(四樁及三樁承臺(tái))在配筋不足的情況下將產(chǎn)生彎曲破壞，其破壞特征呈梁式破壞。①柱下多樁矩形承臺(tái)式中MX,MY—垂直x、y軸方向計(jì)算截面處彎矩設(shè)計(jì)值；Ni——扣除承臺(tái)和承臺(tái)上土自重設(shè)計(jì)值后i樁豎向凈反力設(shè)計(jì)值；當(dāng)不考慮承臺(tái)效應(yīng)時(shí)，則為