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5 7 樁基5。7 1 濕陷性黃土場(chǎng)地 地基一旦浸水。便會(huì)引起濕陷給建筑物帶來危害，特別是對(duì)于上部結(jié)構(gòu)荷載大且集中的甲 乙類建筑.對(duì)整體傾斜有嚴(yán)格限制的高聳結(jié)構(gòu)，對(duì)不均勻沉降有嚴(yán)格限制的甲類建筑和設(shè)備基礎(chǔ)以及主要承受水平荷載和上拔力的建筑或基礎(chǔ)等.均應(yīng)從消除濕陷性危害的角度出發(fā),針對(duì)建筑物的具體情況和場(chǎng)地條件,首先從經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件上考慮采取可靠的地基處理措施、當(dāng)采用地基處理措施不能滿足設(shè)計(jì)要求或經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較。采用地基處理不適宜的建筑、可采用樁基礎(chǔ)。自20世紀(jì)70年代以來。陜西,甘肅。山西等濕陷性黃土地區(qū),大量采用了樁基礎(chǔ)，均取得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果 5 7。2,在濕陷性黃土地區(qū).采用的樁型主要有.鉆、挖孔 擴(kuò)底，灌注樁，沉管灌注樁,靜壓樁和打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁等.選用樁型時(shí)。應(yīng)根據(jù)工程要求 場(chǎng)地濕陷類型。地基濕陷等級(jí),巖土工程地質(zhì)條件、施工條件及場(chǎng)地周圍環(huán)境等綜合因素確定,如在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地、可采用鉆，挖孔、擴(kuò)底，灌注樁。在地基濕陷性等級(jí)較高的自重濕陷性黃土場(chǎng)地,宜采用干作業(yè)成孔,擴(kuò)底.灌注樁、還可充分利用黃土直立性好的特性 采用人工挖孔，擴(kuò)底，灌注樁，在可能條件下、可采用混凝土預(yù)制樁 沉樁工藝有靜力壓入法和打入法兩種.但打入法因噪聲大和污染嚴(yán)重。不宜在城市中采用,5.7、3、在濕陷性黃土場(chǎng)地采用樁基礎(chǔ) 樁周黃土在浸水后會(huì)發(fā)生軟化導(dǎo)致樁側(cè)極限摩阻力減小,在自重濕陷性黃土場(chǎng)地.還可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力,使樁的軸向力加大而產(chǎn)生較大沉降。天然黃土的強(qiáng)度較高 當(dāng)樁的長(zhǎng)度和直徑較大時(shí)，樁身的正摩阻力相當(dāng)大.在這種情況下。即使樁端支撐在濕陷性黃土層上，在樁周土天然含水量狀態(tài)下試驗(yàn),樁的下沉量也往往不大，例如,20世紀(jì)70年代建成投產(chǎn)的甘肅劉家峽化肥廠堿洗塔工程，采用的井樁基礎(chǔ)未穿透濕陷性黃土層.但由于載荷試驗(yàn)未進(jìn)行浸水.荷載加至3000kN.下沉量?jī)H6mm、井樁按單樁豎向承載力特征值為1500kN進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)認(rèn)為安全系數(shù)取2已足夠安全,但建成投產(chǎn)后不久 地基浸水產(chǎn)生了嚴(yán)重的濕陷事故 樁周土體的自重濕陷量達(dá)600mm 樁周土的正摩阻力完全喪失，并產(chǎn)生負(fù)摩阻力 使樁基產(chǎn)生了大量的下沉 甲類。乙類建筑物、其工程重要性或浸水可能性較高、應(yīng)按較不利的浸水條件進(jìn)行設(shè)計(jì)、樁端必須穿透濕陷性黃土層,已有研究資料表明，樁端持力層的性質(zhì)明顯影響著樁基浸水附加沉降,樁端持力層的壓縮性越低。浸水附加沉降越小 因而宜選擇壓縮性較低的巖土層作為樁端持力層，近年來,在濕陷性黃土地區(qū)修建了一些浸水可能性低的構(gòu)筑物。在這種場(chǎng)地按原,規(guī)范,飽和條件進(jìn)行樁基設(shè)計(jì).其經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果較差 因此在本次修訂中取消了丙，丁類建筑樁基礎(chǔ)必須穿透濕陷性黃土層的強(qiáng)制性規(guī)定，但在條件許可，如濕陷性黃土層較薄 時(shí)應(yīng)首先考慮按不利的浸水條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，樁端穿透濕陷性黃土層確有困難時(shí)應(yīng)評(píng)估浸水的概率及其對(duì)樁基礎(chǔ)的影響，并采取相應(yīng)的防排水措施。地基處理措施和結(jié)構(gòu)措施 5.7，4，基底下濕陷性黃土層的厚度越大、濕陷性可能越嚴(yán)重、由此產(chǎn)生的危害也可能越大,鑒于目前根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式和室內(nèi)試驗(yàn)評(píng)價(jià)濕陷性的結(jié)果估算單樁豎向承載力還往往與實(shí)際存在較大差別,規(guī)定基底下濕陷性黃土層厚度較大時(shí)。單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過單樁豎向靜載荷浸水試驗(yàn)確定,以便為更合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供更為豐富的基礎(chǔ)資料。甲類建筑和乙類建筑中的重要建筑、是高、重建筑或地基受水浸濕可能性較大 發(fā)生濕陷災(zāi)害的影響較大.其單樁承載力的確定更應(yīng)慎重，按本標(biāo)準(zhǔn)附錄G試驗(yàn)要點(diǎn)僅測(cè)定樁周土飽和狀態(tài)下單樁豎向承載力時(shí).由于浸水坑面積較小，對(duì)自重濕陷性黃土場(chǎng)地、在試驗(yàn)過程中.樁周土體不一定產(chǎn)生自重濕陷。因此應(yīng)從試驗(yàn)結(jié)果中扣除中性點(diǎn)深度以上的樁側(cè)正，負(fù)摩阻力。對(duì)于采用樁基礎(chǔ)的其他建筑、其單樁豎向承載特征值?？砂从嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)公式估算，即 式中，qpa.樁端阻力特征值,kPa,Ap.樁端橫截面的面積 m2，u、樁身周長(zhǎng),m、qsa,中性點(diǎn)深度以下土層。加權(quán)平均，樁側(cè)摩阻力特征值 kPa。qsa 中性點(diǎn)深度以上黃土層平均負(fù)摩阻力特征值。kPa、l。樁身長(zhǎng)度 m,z 中性點(diǎn)深度 m、可按本標(biāo)準(zhǔn)第5.7.6條的規(guī)定確定、對(duì)于上式中的qpa和qsa值 對(duì)濕陷性黃土土層一般應(yīng)按飽和狀態(tài)下的土性指標(biāo)確定，但對(duì)有可靠地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或研究表明建筑壽命期內(nèi)無浸水可能性的濕陷性黃土土層，可取天然狀態(tài)下的土性指標(biāo)、飽和狀態(tài)下的液性指數(shù),可按下式計(jì)算，式中、Sr.土的飽和度，可取85,e,土的孔隙比、ds、土粒相對(duì)密度。比重,ωL，ωp.分別為土的液限和塑限含水量.以小數(shù)計(jì),對(duì)于自重濕陷性土層中的樁側(cè)負(fù)摩阻力，特征值的概念對(duì)負(fù)摩阻力而言不甚確切、但考慮到工程人員的習(xí)慣,仍采用負(fù)摩阻力.特征值,說法 5 7，5 對(duì)于非自重濕陷性黃土場(chǎng)地的樁基.雖然理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)均表明在浸水飽和條件下也可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力作用、但90規(guī)范和原規(guī)范規(guī)定非自重濕陷性黃土場(chǎng)地可計(jì)入濕陷性黃土層范圍內(nèi)飽和狀態(tài)下樁側(cè)正側(cè)阻力以來。在按，規(guī)范 設(shè)計(jì)前提下。工程實(shí)踐中還未見有樁基礎(chǔ)事故的案例，因此本次修訂仍維持非自重濕陷性黃土場(chǎng)地可考慮飽和狀態(tài)下樁側(cè)正摩阻力的規(guī)定，5、7,6,對(duì)自重濕陷性黃土場(chǎng)地 樁周的自重濕陷性黃土層浸水后發(fā)生自重濕陷時(shí).將產(chǎn)生土層對(duì)樁的向下位移。對(duì)樁將產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力、即負(fù)摩阻力、因此在確定單樁豎向承載力特征值時(shí),除不計(jì)中性點(diǎn)深度以上黃土層的樁側(cè)正摩阻力外 尚應(yīng)考慮樁側(cè)的負(fù)摩阻力.樁側(cè)負(fù)摩阻力應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)樁基豎向載荷浸水試驗(yàn)確定、但一般情況下不容易做到 因此.許多單位提出希望本標(biāo)準(zhǔn)能給出具體數(shù)據(jù)或參考值。自20世紀(jì)70年代開始。我國(guó)有關(guān)單位采用懸吊法實(shí)測(cè)樁側(cè)負(fù)摩阻力，隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步。20世紀(jì)90年代開始,有關(guān)單位在樁身中埋設(shè)測(cè)試元件 進(jìn)行黃土樁基浸水載荷試驗(yàn)、實(shí)測(cè)樁側(cè)負(fù)摩阻力和中性點(diǎn)深度。本次修訂收集了在陜西、甘肅。寧夏 河南、山西等省26根樁的負(fù)摩阻力測(cè)試資料,資料顯示浸水試驗(yàn)過程中樁頂無荷載的樁實(shí)測(cè)的負(fù)摩阻力要比有荷載樁大、鑒于先濕法和后濕法得到的負(fù)摩阻力大小不同、且后濕法被認(rèn)為更符合樁的工作實(shí)際.剔除先濕法和不確定的試驗(yàn)數(shù)據(jù) 繪制14根灌注樁.4根采用懸吊法測(cè)試、10根采用后濕法埋設(shè)測(cè)試元件測(cè)試.實(shí)測(cè)負(fù)摩阻力大小頻數(shù)分布直方圖見圖2.圖2.灌注樁實(shí)測(cè)負(fù)摩阻力頻數(shù)分布直方圖，從圖2中以看出。目前的負(fù)摩阻力測(cè)試結(jié)果較為離散、但大多數(shù)樁，占79。實(shí)測(cè)負(fù)摩阻力不大于30kPa、表明原規(guī)范負(fù)摩阻力的取值總體上是較合適的 因此本次修訂仍維持原規(guī)范負(fù)摩阻力取值大小不變,關(guān)于樁的類型對(duì)負(fù)摩擦力的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明、預(yù)制樁的側(cè)表面雖比灌注樁平滑,但其單位面積上的負(fù)摩擦力卻比灌注樁為大,這主要是由于預(yù)制樁在打樁過程中，將樁周土擠密,擠密土在樁周形成一層硬殼,牢固地黏附在樁側(cè)表面上、樁周土體發(fā)生自重濕陷時(shí)不是沿樁身而是沿硬殼層滑移,增加了樁的側(cè)表面面積.負(fù)摩擦力也隨之增大.因此.對(duì)于具有擠密作用的預(yù)制樁與無擠密作用的鉆，挖孔灌注樁、其樁側(cè)負(fù)摩擦力應(yīng)分別給出不同的數(shù)值 但近年在自重濕陷性黃土場(chǎng)地進(jìn)行的PHC管樁浸水試驗(yàn)結(jié)果表明、當(dāng)樁由多節(jié)管樁連接而成時(shí)。沉樁后有時(shí)在上部樁體與樁周土之間會(huì)存在明顯縫隙 導(dǎo)致浸水后樁側(cè)負(fù)摩阻力較小 該現(xiàn)象是個(gè)別現(xiàn)象還是普遍現(xiàn)象還需要進(jìn)一步積累資料.關(guān)于自重濕陷量的大小對(duì)負(fù)摩擦力的影響,蘭州鋼廠兩次負(fù)摩擦力的測(cè)試結(jié)果表明,經(jīng)過8年之后 由于地下水位上升。地基土的含水量提高以及地面堆載的影響 場(chǎng)地的濕陷性降低、負(fù)摩擦力值也明顯減小、鉆孔灌注樁兩次的測(cè)試結(jié)果見表3,表3，蘭州鋼廠鉆孔灌注樁負(fù)摩擦力的測(cè)試結(jié)果.試驗(yàn)結(jié)果表明、樁側(cè)負(fù)摩擦力與自重濕陷量的大小有關(guān),土的自重濕陷性愈強(qiáng)，地面的沉降速度愈大、樁側(cè)負(fù)摩擦力值也愈大、因此。對(duì)自重濕陷量、zs,200mm的弱自重濕陷性黃土與，zs、200mm較強(qiáng)的自重濕陷性黃土.樁側(cè)負(fù)摩擦力的數(shù)值差異較大,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為按原規(guī)范進(jìn)行濕陷性黃土地區(qū)的樁基設(shè)計(jì)總體是偏于安全的，特別是在大厚度自重濕陷性黃土場(chǎng)地尤為如此。其主要原因一是基坑開挖的卸荷導(dǎo)致自重濕陷量減小 自重濕陷土層的下限深度上移,二是已有樁基豎向靜載荷浸水試驗(yàn)結(jié)果表明實(shí)測(cè)的中性點(diǎn)深度往往要比室內(nèi)試驗(yàn)確定的自重濕陷土層下限深度小,三是對(duì)大厚度自重濕陷性黃土層、在建筑物生命期內(nèi)。下部自重濕陷土層受到浸水作用的概率較小 上述三個(gè)原因均與樁中性點(diǎn)深度的選取相關(guān)。但目前相關(guān)的試驗(yàn)和研究開展得并不多，還難以形成比較具體的條文、本次修訂僅對(duì)中性點(diǎn)深度的確定作出原則性規(guī)定，1 通過單樁豎向靜載荷浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)中性點(diǎn)深度。在大厚度自重濕陷性黃土場(chǎng)地、相對(duì)于將室內(nèi) 試驗(yàn)確定的自重濕陷土層下限深度作為中性點(diǎn)深度,采取該方法在不少地區(qū)能優(yōu)化.減小。中性點(diǎn)深度 2。按樁周黃土沉降與樁沉降相等的條件實(shí)測(cè)或計(jì)算中性點(diǎn)深度.在較細(xì)致的豎向應(yīng)力計(jì)算和包括濕陷性試驗(yàn)在內(nèi)更細(xì)致的室內(nèi)外試驗(yàn)基礎(chǔ)上、分別計(jì)算樁周土沉降和樁沉降.從負(fù)摩阻力最基本的理論出發(fā)計(jì)算中性點(diǎn)深度,可解決深基坑及其他豎向應(yīng)力減小情況下原規(guī)范確定的中性點(diǎn)深度過大的問題、3 取自重濕陷性黃土層底面對(duì)應(yīng)的深度作為中性點(diǎn)深度、包括兩層含義,一是取室內(nèi)試驗(yàn)確定的自重濕陷性黃土層底面深度。自重濕陷性黃土層下限深度，作為中性點(diǎn)深度。該方法是傳統(tǒng)的濕陷性黃土場(chǎng)地樁基中性點(diǎn)深度確定方法 在沒有更多的地區(qū)經(jīng)驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或研究的情況下一般按該法確定中性點(diǎn)深度.二是取現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)確定的自重濕陷黃土層底面深度作為中性點(diǎn)深度、該法雖不如單樁豎向靜載荷浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)中性點(diǎn)直接。但對(duì)中性點(diǎn)深度的取值也是重要參考 在大厚度濕陷性黃土地區(qū)采用該法往往也可以優(yōu)化.減小,中性點(diǎn)深度、如在鄭西高速鐵路沿線進(jìn)行的7組現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn).室內(nèi)試驗(yàn)確定的自重濕陷下限深度為19m，32m，而實(shí)測(cè)自重濕陷下限深度為10m，22m,后者是前者的0、40倍.0，96倍 4 通過開展水環(huán)境變化研究確定中性點(diǎn)深度 在地下水無上升至自重濕陷性土層可能的情況下，可將研究得到的建筑使用期內(nèi)可能達(dá)到的最大浸水深度作為中性點(diǎn)深度.最大浸水深度小于自重濕陷下限深度時(shí) 5 根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定中性點(diǎn)深度，鼓勵(lì)有條件的大厚度濕陷性黃土地區(qū)開展研究，根據(jù)浸水水源 地基土滲透性，地層結(jié)構(gòu)、黃土性質(zhì).建設(shè)規(guī)劃等條件 總結(jié)地區(qū)不同防水措施,不同類型建筑使用期內(nèi)浸水深度的經(jīng)驗(yàn) 在不同地質(zhì)單元選擇代表性的場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)，總結(jié)地區(qū)實(shí)測(cè)自重濕陷下限深度與室內(nèi)試驗(yàn)確定的自重濕陷下限深度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)，綜合確定地區(qū)可靠的中性點(diǎn)深度取值經(jīng)驗(yàn)方法,鑒于目前自重濕陷黃土場(chǎng)地樁側(cè)負(fù)摩阻力的試驗(yàn)資料不多、關(guān)于黃土浸水可能性的研究還不夠深入 本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)樁側(cè)負(fù)摩阻力和中性點(diǎn)深度的規(guī)定.有待于今后通過不斷積累資料逐步完善。5 7。7,將負(fù)摩阻力引起的下拉荷載計(jì)入附加荷載驗(yàn)算樁基沉降時(shí)、對(duì)于單樁基礎(chǔ),樁側(cè)負(fù)摩阻力的總和即為下拉荷載，對(duì)于樁距較小的群樁,其單樁的負(fù)摩阻力因群樁效應(yīng)而降低,本條考慮群樁效應(yīng)下拉荷載的算法取自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑樁基技術(shù)規(guī)范，JGJ。94。5。7.8、在水平荷載和彎矩作用下，樁身將產(chǎn)生撓曲變形 并擠壓樁側(cè)土體.土體則對(duì)樁產(chǎn)生水平抗力，其大小和分布與樁的變形以及土質(zhì)條件、樁的入土深度等因素有關(guān) 設(shè)在濕陷性黃土層中的樁。在天然含水量條件下，樁側(cè)土對(duì)樁往往可以提供較大的水平抗力。一旦浸水樁周土變軟.強(qiáng)度顯著降低，樁周土體對(duì)樁側(cè)的水平抗力就會(huì)降低，5 7、9、對(duì)于混凝土灌注樁縱向受力鋼筋的配置長(zhǎng)度、在設(shè)計(jì)中應(yīng)有所考慮，對(duì)于在非自重濕陷性黃土層中的樁。一經(jīng)浸水樁周土可能變軟或產(chǎn)生一定量的負(fù)摩擦力、對(duì)樁產(chǎn)生不利影響,因此。建議樁的縱向鋼筋除應(yīng)自樁頂按1，3樁長(zhǎng)配置之外。配筋長(zhǎng)度尚應(yīng)超過濕陷性黃土層的厚度、對(duì)于在自重濕陷性黃土層中的樁 由于樁側(cè)可能承受較大的負(fù)摩擦力。中性點(diǎn)界面處的軸向壓力往往大于樁頂 全樁長(zhǎng)的軸向壓力均較大.因此。建議在濕陷性相對(duì)較強(qiáng)的區(qū)自重濕陷性黃土場(chǎng)地。樁身縱向鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)配置、5 7，10、在自重濕陷性黃土層中的樁基 一經(jīng)浸水樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩阻力,將使樁基豎向承載力不同程度的降低,為了提高樁基的豎向承載力.設(shè)在自重濕陷性黃土場(chǎng)地的樁基 可采取減小樁側(cè)負(fù)摩阻力的措施。如、1 在自重濕陷性黃土層 樁的負(fù)摩阻力試驗(yàn)資料表明,在同一類土中、擠土樁的負(fù)摩阻力大于非擠土樁的負(fù)摩阻力 因此。應(yīng)盡量采用非擠土樁，如鉆。挖孔灌注樁、以減小樁側(cè)負(fù)摩阻力、擠土樁已完全消除地基土濕陷性的情況除外 2，對(duì)位于中性點(diǎn)以上的樁側(cè)表面進(jìn)行處理.以減小負(fù)摩阻力的產(chǎn)生.3 在樁基施工前、可采用強(qiáng)夯 擠密法等進(jìn)行地基處理，消除中性點(diǎn)深度以上土層的自重濕陷性，4 采取其他有效而合理的措施.