桩基规范0611修订焦点剖析

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1、《建筑桩基技术规范》（修订）若干技术焦点剖析刘金砺（中国建筑科学研究院地基基础研究所）□两类极限状态□变刚度调平设计□基桩选型与误区□嵌岩桩承载力□桩土共同工作-----承台效应□桩端支承刚度对侧阻力的影响□软土地区减沉复合疏桩基础设计□桩身受压承载力计算□灌注桩后注浆技术关键与误区1两类极限状态1.1承载能力极限状态基于以下三方面原因，调整为以综合安全系数K为代替荷载分项系数和抗力分项系数，以单桩极限承载力为参数确定基桩抗力，以荷载效应标准组合为作用力的设计表达式Nk≤R(Quk,K)或Nk≤R

2、(qSKi,qPk,ak,K)（1）与《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002的设计原则一致;（2）不同桩型和工艺对承载力的影响，已反映于QUK(qSiK,qPk,ak,);(3)JGJ94-94的概率极限状态设计模式实属不完整的的可靠性分析，短期内不可能实现突破。1.2正常使用极限状态与原规范一致。2变刚度调平设计2.1天然地基箱形基础变形特征图1北京中信国际大厦箱基沉降等值线（s单位：cm）高104m,框筒结构，双层箱基高11.8m；Smax=12.5cm;△Smax=0.004L。

3、2.2桩筏基础的变形特征图2南银大厦桩筏基础沉降等值线（建成一年，s单位：cm）高113m，框筒结构，φ400PHC桩，L=11m,均匀布桩，筏板厚2.5m,建成一年△Smax=0.002L。2.3均匀布桩桩顶反力分布特征图3武汉某大厦桩箱基础桩顶反力分布高层框剪结构，φ500PHC桩，L=22m,均匀布桩；中、边桩反力比=1：1.92.4碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应（1）碟形沉降引起承台、上部结构的次内力（2）马鞍形反力分布导致基础的整体弯矩、冲切力、剪力增大以图1北京中信国际大厦为例

4、，整体弯矩较均布反力增加16.2%；对于图3所示桩筏基础，整体弯矩较均布反力将增加50%以上。2.5变刚度调平设计图4均匀布桩与变刚度调平布桩的变形与反力示意图5变刚度布桩模式（1）局部增强如图4-（a）（2）桩基变刚度如图4-（b）(c)(d)增强核心筒区，弱化外围，局部平衡（3）主裙连体变刚度增强主体，弱化裙房（4）上部结构—基础—地基（桩土）共同工作分析，深化、细化概念设计，计算沉降、承台内力与配筋。2.6试验验证粉质粘土地基，20层框筒结构1/10现场模型试验图6等桩长与变桩长模型试验表1

5、桩顶反力（F=3250KN）2.7变刚度调平概念设计优点（1）减小核心筒冲切力，降低承台整体弯矩（2）优化承台设计，降低造价（3）减小差异变形，降低上部结构刚度次应力，提高耐久性（4）合理发挥桩土共同作用2.8工程应用北京皂君庙电信楼、山东农业银行大厦、北京长青大厦等10余项工程桩基设计进行优化，节约造价2100余万元；Smax≤35mm,△Smax≤0.0008L。近两年建设项目：北京电视中心，北京万豪大酒店，威海海悦国际大酒店……等数十个工程的桩基础均采用变刚度调平概念设计。3基桩选型误区3.

6、1凡嵌岩桩必为端承桩导致嵌岩深度加大，工期延长，造价提高3.2将挤土桩一沉管灌注用于高层建筑由于挤土效应造成断桩、缩颈、上浮，事故频发且严重，如：某会展中心全部桩报废；云南某大厦筏板开裂，不得不加固处理……。3.3预制桩质量稳定性高于灌注桩优于沉管灌注桩是肯定的。但有三点应特别注意：■沉桩挤土效应；■无法穿透硬夹层，桩长受限制；■单桩承载力可调范围小，难于实现变刚度调平设计。3.4人工挖孔桩质量可靠地下水位以上人工挖孔桩可实现彻底清孔、直观检查持力层，且无断桩缩颈现象。隐患：■边挖孔边抽水

7、，细颗粒流失，地面下沉，乃至护壁整体脱落；■临近新灌注混凝土桩抽水，带走水泥，造成离析；■在流动性淤泥中挖孔，引起淤泥侧向流动，导致土体失稳滑移，将桩体推歪、推断。3.5灌注桩不适当扩底■岩石fr＞混凝土fc情况下扩底，不必要；■桩侧土层较好、桩长较大情况下扩底，既损失扩底端以上部分侧阻力，又增加扩底费用，可能得失相当或失大于得；■将扩底端置于有软弱下卧层的薄硬层上，增大沉降。4嵌岩桩承载力4.1嵌岩段侧阻力qrs(1)极限侧阻力系数ζs=qrs/fr软质岩高于硬质岩(2)侧阻力破坏模式

8、剪切面，软质岩发生于岩体一侧硬质岩发生于桩体一侧泥浆护壁发生于桩土界面（3）侧阻力分布图7嵌岩段桩侧阻力分布概化硬质岩：qS1=0.08frqS4=qrs1d/4hr软质岩：qs1=0.10frqS2=0.8qS1qS3=0.6qS1qS4=qrs1d/4hr4.2嵌岩段端阻力（1）端阻力发挥值随桩、岩刚度比Ep/Er增大而增大，随嵌岩深度比hr/d增大而减小，如图8图8嵌岩桩端阻分担荷载比随桩岩刚度比和嵌岩深度的变化（2）端阻力系数ζ=qrp/fr,软质岩高于硬质岩表6嵌岩段侧阻