建筑结构中桩基础有哪些设计要点？

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1、建筑结构中桩基础有哪些设计要点？　　桩基础是高层建筑常采用的基础形式，其设计的合理性、经济性关系到整个建筑的安全和造价，本文通过一些工程实例分析如何合理选择桩型、用抗压静载试验确定单桩承载力，并针对施工中桩偏差的控制和处理提出了相应的建议。　　随着我国市场经济的发展，现代化进程的加快，城市中各类高层建筑如雨后春笋般拔地而起，高层建筑的基础多采用桩基础，桩基础的合理设计，对于保证结构安全、节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。本文针对桩基础设计及施工中存在的问题进行探讨。　　　　一、正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型　　通常认为，凡嵌岩桩必为

2、端承桩，凡端承桩均不考虑土层侧阻力。实际上，大量现场结果表明：桩侧阻力、端阻力的发挥性状与上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质和嵌岩深径比、桩底沉渣厚度等因素有关。　　一般情况下，上覆土层的侧阻力是可以发挥的，而且随着长径比L/d的增大，侧阻力也相应增大；只有短粗的人工挖孔嵌岩桩，端阻力先于土层侧阻力发挥，端阻力对桩的承载力起主要作用，属端承桩。对L/d>15-20的泥浆护壁钻孔嵌岩桩，无论是嵌入风化岩还是完整基岩中，桩侧阻力均先于端阻力发挥，表现出明显的摩擦型。对于L/d≥40，且覆盖土层不属于软弱土，嵌岩桩端的承载作用较小，此

3、时桩基受力状态为摩擦桩，桩端嵌入强风化或中风化岩层中即可。在某些地区，泥质软岩嵌岩灌注桩L/d>45时，嵌岩段总阻力占总荷载比例小于20%；L/d>60时，嵌岩段端阻力占总荷载比例小于5%。究其原因，一方面由于嵌岩桩桩身的弹性压缩，导致桩顶沉降，这个弹性压缩量引发了桩周土体的剪应力，也即是土对桩的摩阻力。另一方面，钻孔桩的孔底残留的沉渣，形成一个可压缩的软垫，至使桩底也会产生沉降，这一沉降和上述桩本身的压缩导致桩身与土体、嵌岩段桩身与岩体产生相对位移，从而产生侧阻力。而这种桩身弹性压缩和桩底沉降是随着长径比l/d的增大而增大的，因而导致摩

4、擦力和侧阻力的增大。　　同时，传递到桩端的应力也随嵌岩深径比hr/d的增大而减小。当hr/d>5时传递到桩端的应力接近于零；但对泥质软岩嵌岩桩，hr/d=5-7时，桩端阻力仍可占总荷载的5%～16%。　　由此可见，端承桩和摩擦桩的区分，不能单纯从是否嵌岩来区分，要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。　　　　二、认真对待地方的经验规范　　由于岩土工程的地区性特别强，尤其是一些基于经验的参数，与自然条件、地质条件有着密切的关系，全国性的规范所提供的经验参数，是基于全国的资料统计的，覆盖面比较大，可

5、以用于全国范围，但其取值必然是谨慎的，安全度是比较高的。如果地方有资料，有经验，其针对性就比较强。例如某标准化厂房，根据地质勘查报告，采用静压管桩，单桩承载力极限值约为3000KN，实际施工中检测桩大部分单桩承载力极限值只有1500KN左右。经分析，全国的建筑桩基技术规范提供的桩侧极限摩阻力比该地区的经验取值大了一倍。地方的建议值比较符合实际检测结果。　　因此，当全国性规范所提供经验参数与地方经验不一致时，应当慎重的考虑地方经验来取值。当有不同取值方法而难以判断时，最好的办法就是先做桩的载荷实验，按照实验的结果来取用单桩承载力，这样就可以

6、很大程度上避免工程事故的发生。　　　　三、重视桩基设计中的抗压静载实验　　根据规范要求，在进行桩基施工前必须进行桩基抗压静载实验。然而在施工过程中，为了缩短工期，好多单位直接跳过了这个环节，工程结束以后再进行抗压载荷实验，这种做法是不科学的，下面就两个实例来说明这方面的问题。　　上海有一家著名的房地产公司，当一个小区开发时，他们要求设计先做了试桩的方案，进行先期试桩，试桩的加载量往往要高于查表预估的单桩承载力，然后要求勘察单位根据试桩报告的结论提供勘察报告中的单桩承载力建议值。这样做既符合了规范规定的原则，又非常稳妥地采用了比较高的单桩承

7、载力，节约了建设资金，同时也避免了预估承载力可能过高的风险。虽然先期试桩需要时间和费用，但这样做的结果是经济、安全的。　　还有一个实例是建设方为了节省桩的费用，希望能够通过试桩得到比预估的单桩承载力更高的数据。在一个用桩量很大的车间里，准备做相当多的一批试桩，然而试桩的结果却出乎他们的预期，一连几组试桩的结果，都只达到预估单桩承载力的80%左右，于是就停止了试桩研究出现问题的原因，分析结果表明预估单桩承载力的方法比较单一，桩端持力层比较软弱，因此试桩的结果低于按规范参数预估的数值。于是就修改设计，重新再做试桩，虽然耽误了工期，没有达到原来

8、的预期，但避免了一场大事故。　　所以，桩基础设计过程中抗压静载试验是一个十分重要的环节，直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度，、施工难度。通过科学试验，取得准确数据，使设计方案更加合理、可行