一級結構工程師專業考試復習資料（22）
發布時間：2012-07-25 共1頁
樁基礎設計與施工中經常發生的問題
（1）樁基達到其極限承載力而無法壓至設計標高。這里可能存在兩種情況，其一是地質報告有誤，樁實際承載力大于計算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長及承載力。其二則可能由于土層本身原因，譬如說飽和砂土產生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，譬如說跳打，使先期施工的樁產生的水壓力消散后再施工下一根樁；其次對靜力壓樁來說必須選擇有足夠壓樁力的施工機械，要避免抬機等現象出現；另外可以采取引孔，設置排水孔等措施盡量減少空隙水壓力。當然壓樁時必須注意壓樁力應控制在樁身極限強度范圍以內，且應注意壓樁擠土作用對周邊建筑物的影響。
（2）沉降計算。建筑物對沉降差和沉降反應比較敏感，因此規范GB5007-2002第3.0.2條、第5.3.10條、第8.5.10條對沉降計算進行了嚴格的界定，但由于沉降計算方法和土工參數的準確測定目前還不完善，因此設計中不可避免的存在不少問題如：摩擦型樁未進行沉降計算違反了GB50007-2002第8.5.10條；高層基礎與裙樓基礎未設置沉降縫，未采取有效措施減少差異沉降及影響，違反了JGJ3-2002第12.1.8條規定；在同一整體大面積基礎上建有多棟高層和低層建筑，未按GB50007-2002第5.3.10條規定進行變形計算；同一結構單元采用了不同的基礎形式，未進行沉降計算，違反GB50011-2001第3.3.4條；同一結構單元部分用天然地基部分用樁基，不符合GB50011-2001第3.3.4條，未進行沉降差計算，不滿足GB50007-2002第5.3.4條；某工程由于主樓與裙樓上部結構荷載差異很大，二者樁型、樁長、樁持力層均有較大差異，未進行沉降驗算，后澆帶是實際解決此類問題較為實用的方法，但總說明中也未見后澆帶的施工要求；結施說明地基基礎設計等級為甲級，未進行沉降驗算，違反GB50007－2002第8.5.10條；勘察報告揭示土層坡度大于10%，未按GB50007-2002進行地基變形計算。考試用書
（3）樁的長細比。控制樁的長細比是已作廢的舊規范《工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規程》(JGJ4-80)的要求,新的《地基規范》及《樁基規范》均取消了長細比的限制。一些設計者在工程設計中仍以長細比來控制樁長或樁徑,造成工程樁的不必要的浪費。長細比限值主要是為了保證樁身不產生壓屈失穩,以及考慮施工條件的要求,對于端承樁因有一較堅硬的不變形的持力層,在樁頂豎向荷載的作用下,樁身若過于細長,可能會像壓桿一樣出現失穩破壞。而對于摩擦型樁,樁身應力向下衰減,且樁會隨著荷載加大而產生沉降,不會產生壓屈失穩,所以不需考慮長細比的限制。隨著高層建筑的發展,超長樁及長樁應用廣泛,而長細比限值制約了長樁的使用。根據我國的實際情況,迄今為止尚未發現質量正常的低承臺樁在使用過程中出現壓屈失穩的例子,所以兩本規范不再提長細比的要求了。但具體應用中如遇到樁周土軟弱或可液化,或8度以上地震區的情況,當樁身強度控制設計時,仍應慎重對待,可按相關規范驗算樁身壓屈。
（4）施工質量難以得到保證。質量保證措施有：①教育職工牢固樹立“百年大計，質量第一”的觀念，嚴格按照各項施工規范和操作規程作業。②各施工操作人員進行上崗教育，技術交底，堅持持證上崗，嚴禁無證上崗。③每天施工前對要施工的樁位進行仔細放樣和復核，糾正因土體受擠和人為影響的樁位偏差，每三天對場區控制點進行一次復測、校正。④樁基施工時樁距偏差允許值在200以內，標高允許偏差范圍在（＋100，－50）以內。⑤及時辦好各項手續，做到職責分明。⑥施工各類資料（如工程文件、施工記錄、隱蔽工程驗收、成果圖等）的收集做到完整、準確、及時、整潔。⑦打樁結束后，及時整理好齊全，符合要求的打樁各種資料，提請總包審核。
（5）樁間距。為了避免擠土效應對成樁質量的影響，設計中應控制樁間距在允許范圍之內。設計中存在的問題如：某工程項目大部分預應力管樁樁距不滿足DB32/112-95第9.6.8條，尤其02棟B-D/2-5軸間樁距過小，考慮到施工的實際情況，采用跳打方式不是解決問題的最佳途徑，首先應考慮調整布樁。某工程有部分樁間距不能滿足JGJ94-94第3.2.3.1條；某工程01棟與05棟間二排樁之間樁間距不足；某項目采用的“A”型壓樁，根據97G3611圖集說明，應用“B”型，相鄰挖孔樁擴大頭凈距小于1m，違反GB50007-2002第8.5.2.1條等。
（6）關于樁基豎向偏差的控制和處理：樁基施工中對樁的偏差必須嚴格控制，特別是對于承臺樁及條形樁，樁位的偏差都將產生很大的附加內力，而使基礎設計處于不安全狀態。根據JGJ94-94第7.4.12條我們控制樁頂標高的允許偏差為-50~+100mm，但實際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務及損失。當樁頂標高高于設計標高，則需要劈樁，特別對于預應力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經濟；而當樁頂標高低于設計標高時，又需要補樁頭，這既影響工期又浪費金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴格控制樁頂標高，盡可能地使工程樁標高同設計一致，特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量，否則不加考慮則每根樁都將高于設計標高。而我們設計人員在設計過程中對施工誤差亦應有所考慮，建議針對目前的施工質量，設計中可以考慮2mm左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實踐工程中具有相當的可操作性，避免了大量不必要的工作。
（1）樁基達到其極限承載力而無法壓至設計標高。這里可能存在兩種情況，其一是地質報告有誤，樁實際承載力大于計算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長及承載力。其二則可能由于土層本身原因，譬如說飽和砂土產生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，譬如說跳打，使先期施工的樁產生的水壓力消散后再施工下一根樁；其次對靜力壓樁來說必須選擇有足夠壓樁力的施工機械，要避免抬機等現象出現；另外可以采取引孔，設置排水孔等措施盡量減少空隙水壓力。當然壓樁時必須注意壓樁力應控制在樁身極限強度范圍以內，且應注意壓樁擠土作用對周邊建筑物的影響。
（2）沉降計算。建筑物對沉降差和沉降反應比較敏感，因此規范GB5007-2002第3.0.2條、第5.3.10條、第8.5.10條對沉降計算進行了嚴格的界定，但由于沉降計算方法和土工參數的準確測定目前還不完善，因此設計中不可避免的存在不少問題如：摩擦型樁未進行沉降計算違反了GB50007-2002第8.5.10條；高層基礎與裙樓基礎未設置沉降縫，未采取有效措施減少差異沉降及影響，違反了JGJ3-2002第12.1.8條規定；在同一整體大面積基礎上建有多棟高層和低層建筑，未按GB50007-2002第5.3.10條規定進行變形計算；同一結構單元采用了不同的基礎形式，未進行沉降計算，違反GB50011-2001第3.3.4條；同一結構單元部分用天然地基部分用樁基，不符合GB50011-2001第3.3.4條，未進行沉降差計算，不滿足GB50007-2002第5.3.4條；某工程由于主樓與裙樓上部結構荷載差異很大，二者樁型、樁長、樁持力層均有較大差異，未進行沉降驗算，后澆帶是實際解決此類問題較為實用的方法，但總說明中也未見后澆帶的施工要求；結施說明地基基礎設計等級為甲級，未進行沉降驗算，違反GB50007－2002第8.5.10條；勘察報告揭示土層坡度大于10%，未按GB50007-2002進行地基變形計算。考試用書
（3）樁的長細比。控制樁的長細比是已作廢的舊規范《工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規程》(JGJ4-80)的要求,新的《地基規范》及《樁基規范》均取消了長細比的限制。一些設計者在工程設計中仍以長細比來控制樁長或樁徑,造成工程樁的不必要的浪費。長細比限值主要是為了保證樁身不產生壓屈失穩,以及考慮施工條件的要求,對于端承樁因有一較堅硬的不變形的持力層,在樁頂豎向荷載的作用下,樁身若過于細長,可能會像壓桿一樣出現失穩破壞。而對于摩擦型樁,樁身應力向下衰減,且樁會隨著荷載加大而產生沉降,不會產生壓屈失穩,所以不需考慮長細比的限制。隨著高層建筑的發展,超長樁及長樁應用廣泛,而長細比限值制約了長樁的使用。根據我國的實際情況,迄今為止尚未發現質量正常的低承臺樁在使用過程中出現壓屈失穩的例子,所以兩本規范不再提長細比的要求了。但具體應用中如遇到樁周土軟弱或可液化,或8度以上地震區的情況,當樁身強度控制設計時,仍應慎重對待,可按相關規范驗算樁身壓屈。
（4）施工質量難以得到保證。質量保證措施有：①教育職工牢固樹立“百年大計，質量第一”的觀念，嚴格按照各項施工規范和操作規程作業。②各施工操作人員進行上崗教育，技術交底，堅持持證上崗，嚴禁無證上崗。③每天施工前對要施工的樁位進行仔細放樣和復核，糾正因土體受擠和人為影響的樁位偏差，每三天對場區控制點進行一次復測、校正。④樁基施工時樁距偏差允許值在200以內，標高允許偏差范圍在（＋100，－50）以內。⑤及時辦好各項手續，做到職責分明。⑥施工各類資料（如工程文件、施工記錄、隱蔽工程驗收、成果圖等）的收集做到完整、準確、及時、整潔。⑦打樁結束后，及時整理好齊全，符合要求的打樁各種資料，提請總包審核。
（5）樁間距。為了避免擠土效應對成樁質量的影響，設計中應控制樁間距在允許范圍之內。設計中存在的問題如：某工程項目大部分預應力管樁樁距不滿足DB32/112-95第9.6.8條，尤其02棟B-D/2-5軸間樁距過小，考慮到施工的實際情況，采用跳打方式不是解決問題的最佳途徑，首先應考慮調整布樁。某工程有部分樁間距不能滿足JGJ94-94第3.2.3.1條；某工程01棟與05棟間二排樁之間樁間距不足；某項目采用的“A”型壓樁，根據97G3611圖集說明，應用“B”型，相鄰挖孔樁擴大頭凈距小于1m，違反GB50007-2002第8.5.2.1條等。
（6）關于樁基豎向偏差的控制和處理：樁基施工中對樁的偏差必須嚴格控制，特別是對于承臺樁及條形樁，樁位的偏差都將產生很大的附加內力，而使基礎設計處于不安全狀態。根據JGJ94-94第7.4.12條我們控制樁頂標高的允許偏差為-50~+100mm，但實際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務及損失。當樁頂標高高于設計標高，則需要劈樁，特別對于預應力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經濟；而當樁頂標高低于設計標高時，又需要補樁頭，這既影響工期又浪費金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴格控制樁頂標高，盡可能地使工程樁標高同設計一致，特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量，否則不加考慮則每根樁都將高于設計標高。而我們設計人員在設計過程中對施工誤差亦應有所考慮，建議針對目前的施工質量，設計中可以考慮2mm左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實踐工程中具有相當的可操作性，避免了大量不必要的工作。
