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: 5.《7 :。。 桩基?。 ,。 【5.7.1  湿】。陷性黄土场地地【基一旦浸水便—会引起湿陷》给,建筑物带《来危:害特别是对于上部结!构荷载大且集中【。的甲:、乙:类建筑;《对整体倾斜有严格】限制的高《耸结构;对》不均:匀沉降有《。严格限制的甲类【建筑和设备基—础,以及主要承》受水平荷《载和:上拔力的建筑或基础!等均应?从消除湿《陷,性危害的角度出【发针对建筑物—的具体情况和场地】条,件首先从经济技术】条,件上考虑采取可靠】的地基处理措施当】采用地基处理措【施不能满足设计【要求或经济》技术分析比较采用】地基处?理不适宜的建—筑可采用桩基础自】。20:世纪70年代以来】陕,西、甘肃、》山西等湿陷性黄【土地区大量采用了】桩基础均取得—。了良好的经济技术效!果 : 5.7】.2: , 在湿?陷性:黄,土地区采用的桩【型主要有钻、挖孔】(扩底)灌注桩沉管!灌注桩静《压桩和?。打入式钢筋混—凝土预制桩等选【用桩型时应根—据工程要求、场【地湿陷类型》、地基湿陷等级【、岩土工程》地质条件、施工条件!及场地?周围环境等》综合因素确定—如在非自《。。重,湿陷性黄土场地可采!用钻、挖《孔(扩底)灌注桩;!在地基湿陷性等级较!高的自重湿陷性黄】土场:地宜采用干》作业成?孔(扩底)》灌注桩;还可充【分利用黄《土直立性好》的特性?。采用人工《挖孔(扩底)—灌注桩;《在可能条件下—可,采用:混凝土预《制桩沉桩工艺有静力!压入法和打入法两种!但打:入法因噪声大和污染!严重不宜在》。城市中采用 ! 5?.7.3  —在湿陷性黄土—场地:采,。用桩基础桩周黄土】在浸水后《。会发生软《化导致桩侧》极限摩阻力减小在】。自重湿?陷,。性,黄,土,场地还可能产生负】摩阻力使桩的轴向】力加大而产生较大】沉,降天然黄土的强【度较高当桩的长度】和直径较大时桩身】的正摩阻力相—当大在这种情况下即!使桩端支《撑在湿陷性黄—。土层:上在:桩周土天然含—水量状态下试验桩的!下沉量也往往不大】。例,如20世《纪70?年代:。建成投产的甘—肃刘家峡化肥厂碱洗!。塔工程?采用:。的井桩基础未穿【透湿陷性黄土层但由!于,载荷试验未进行【浸水荷载《加,。至300《0kN下沉》量仅6mm井桩按】单桩竖向《承载:力特征?值为1500kN】。进行设计《当时认为《安全系?数取2已足够—安全但?建成投?产后:不久地基浸水产生了!严重的湿陷事故桩周!土体的自重湿陷【量达600mm【桩周土的正摩—阻力完全丧失并【产生:负,摩阻力使桩基产【生了大量的》下沉 —     —甲类:、乙类建《筑物其工《程重:要性或浸水可能性】。较高应按较》不利的浸水》条件进?行,设计桩端必须—穿,。透湿陷性《。黄,土层已有《研究资料表明桩【端持力层的性质【明显影响着桩基浸】水附加沉降桩—端持力层的》压缩性越低浸水附加!沉降:越小因而宜选择压缩!性较低的岩土—层作为桩《端持:力层: ? ,     近年来!在湿陷性黄土—地区修建了一些【浸水可能性低—的构筑物在》。这,种场地按《原“规范”》饱和条件进行桩【基设计其经济技术】效果较差因此在本】次修订中取消了丙】、丁类?建筑桩基础必—须穿透湿陷性黄【土层:的强制性规定但【。在条件许可(如【湿陷性黄土层较薄)!时应首先考虑按不】利的浸水条件进【行设计桩端穿透湿陷!性黄土层确有—困难时应《评估:浸水的?概,率及其对桩》基础:的影:。响并采取相应的防排!水措施、地基处【理措施和《结构措?施 5】.7.4《 , 基:底下:湿,。陷性黄土层的厚度】越大湿陷性可—能,越严重由此产生的危!害也可?能越大鉴于目前根据!有关:经验公式《和,室内试验评价—湿陷:。性的结果估算单桩】竖向承载力还往往】与实际存在较大差别!规,定基底下湿陷性【黄土层厚度较大时】单桩:竖向承载力特征值应!通过单桩《竖向静载荷浸—水试验确定以便为】更合理的桩基础设计!提供更为丰》富,的基础资《料甲类建《筑和乙?类建筑中的重要建筑!是高、重《建筑或地基受—水浸湿可能性—较大发生湿陷—。。灾害的?影响较?。大其:单桩承?载力的确定更应慎】。重 《     【按本标准附录G【试验要点仅测—定桩周土《饱和状态下单桩竖】向承:载力时?由于浸水《。坑面:积较小对自重—湿,陷性黄土场地在试】验过:程中桩?周,土体不一定》产生自重湿陷因此】应,从试:验,结果中扣除》中性点深《度,以上的桩侧正、【负摩阻力 !     对于采】用桩基础《的其他建筑其单桩】。竖向承载特征—值可按有关标—准的经验公》式估算?即, 】 式》中qpa桩端阻力特!征值(kP》a,); 》       !Ap桩端横截—面的面积《。(m2); ! ,。       u桩!身周长(m); 】   【    《qsa中性点—深度以下土层(加】权平:均,)桩:侧摩阻力《特征值(kPa【);  !    《 qsa中性点深度!以上黄土层》平均负摩阻力特征值!(kPa);—    !   l桩身—长度(m《。); 》    —   z中》性点深?度(m)可按本标准!第5.7.6条【的,规定确定 !。 ,    对于上式】中的qpa和q【sa值对湿陷性【黄土土层一》。般应按?饱,和状态下的土性指标!确定但对有可—。。靠地区经验》。或,研究表明建筑—寿命期内无浸水【可能性的湿陷—性黄土土《层可取天然状—态下的土性指标饱】。和状:态下的液性指—。数可按?下式:计,算, 【 ,。 , : 式中? Sr土的饱和度可!取,85%; — 《     》 e土的孔隙—比; 《      ! ds土粒相对密度!(比重?);  !。     》ωL、ω《p分别为土的—液限:。和塑限含水量以【小数:计 :。 》 ,   对于自重【湿,陷性土层中的桩【侧,。负摩:阻力特征值》。的概念对负摩阻力而!言不甚?确切但考虑到—工程:人员的习惯》仍,采用:负摩阻力“特征值”!。说法 ?。 : :。 5.?7.5  对—于非自重湿陷性【黄土场地《的桩基虽《。然理论?分析和现场实测均】。表明在?浸水饱?和条件下也可能产生!负摩阻力作用但9】0规:范和原规范规定【非自重湿《陷性黄土《场地可计入湿陷【性黄土层《范围内?。饱和状态下桩侧【正侧阻力以来在按“!规,范,”,设计前提下工程实】践中还未见有桩【基础:事故的案例因此本】次修订仍维持非自重!湿陷性?黄土场地可考虑饱】和状态下桩侧正【摩阻力的规定 【 , 《5.7.6》  对自重湿陷性】黄土场地桩》周的自重湿陷—。性黄土?层浸水?后发生自重湿陷时】将产生土层》对桩:的向下位移对桩将产!生一:个向下的作》用力即负摩阻力因此!在确定?单桩竖向承载力特】征值时除不计中性】。点深度以上黄—土层的桩侧正摩【阻力外尚应》考虑桩?侧的:负,摩阻力 》   — , 桩侧负《。。摩,阻力应通《过现场桩基》竖向载荷浸水试验确!定但一般情况下不】容易做到因此许多单!位提出希望本标准】能给出具体数—据或参考值自20世!纪70年《代开始我国》有关单?位采用悬吊法—实测桩侧负摩阻力】;随着测试技术的进!步20世纪》90年代开始—有关单位在桩身中埋!设测试元件》进行黄土《桩基浸水载荷试验实!测桩侧负摩阻—力,和中性点《深度本次修订收集了!在陕:西、甘肃、》宁夏、?河,南、山?西,等省26根桩的负摩!阻力测试资料资【料显示浸《水,试验过程《中桩顶无荷载—的桩实测的》负,摩阻力要《比有荷载桩大鉴于先!湿法:。和后:湿,法,得到的负摩阻—力大小不《同且:。。后湿:法被认为更符合桩】的工作实际剔—。除先湿法《和不确?定,。的试验数据》绘制14《根灌注桩《(4根采用》悬吊法测试》10:根采用后湿法—埋设测试元》件,测试)实测负摩【阻力大小《频数分布直方图见】。图2 【。 《 图2  【灌注桩实测负—摩阻力频数分布直方!图 :   【  从图2》中,以,。看出目?前的负摩阻力测试结!。果,较为离?散但大多数桩(【占,79%)《实测负摩阻》力不大于3》。0kPa《表明原规范负—摩阻力的《取值总体上是较合适!的因此本次》修订仍维持原—规范负摩阻》力取值大小不—变 【 ,   关于桩的类型!对负摩擦《力的影响试验结【果,表明:预制桩的侧表面【虽比灌注《桩平滑但其单位面积!上的:负摩擦力却比灌注桩!为大:这主要?是由于预制》桩在:打桩过?程中将桩周》土挤密?挤密土在桩周形【成一层硬壳牢固地黏!附在桩?侧表面?上桩周土《体发:。生自重湿陷时不是沿!桩,身,而是沿硬壳层滑移增!加了桩的侧表面【面,。积负摩擦《力也随之《增大因此对于具有】挤密作?用的预制《桩与无?。。挤密作用的钻、挖孔!灌注桩其桩侧负【摩擦力应分》别给:出不同的数》值但近年在自重【湿,陷,性黄:土场地进行的—PHC管桩浸水试验!结果:表明当桩由多节【管桩连接而成—时沉桩后《有时在上部桩体与】桩周土之《间会:存在明显缝隙导【致,浸,水后桩侧负摩—阻力较小《;该:现,象是个别现象还是普!遍现象还需要进一】步积累资料 】    — 关于自重湿陷量】的大小对负摩擦力】的影:响兰:州钢厂两次负摩【。擦力的测试》结果表明经过8【年之:后由于地下水—位上:升地基土的含水【。量提高以及地面堆载!的影:响场地的湿陷性【降低负摩擦力值也】明显:减小钻孔灌注桩【。。两次的测试结果见】表3: 》 表3  兰州钢厂!钻孔灌注桩负摩擦力!的测试?结果: ? , —     试验结!果表明?桩侧负摩《擦力与?自重湿陷量的大【小有关土的自—重湿陷性愈强地面的!。沉降速度愈大—桩侧负摩擦力值也】。愈大:因此对自重》湿陷量△《zs<?。200mm的弱【自,重湿陷性《黄土:与△zs≥2—。00mm较强的自】重湿陷性黄土—。桩侧负摩擦》力的数值差异—较大 ?   【  大多数学者【认为:按原规范《。。进行湿?陷性黄土《地区的桩基设—计总体是偏》于安全的《特,别是在大厚度自重湿!陷性:黄,土,。场地尤为如此—其主要原因一—是,基坑开挖的》卸荷导致自重湿陷】量减小自重》。湿陷土层的下限深度!上移;二是已有桩基!竖向静载荷浸水试验!结果表明实测的中】性点深度往》往要比室内试验确】定的自?重,湿陷土层下限深度小!;三是对大厚—度自:重湿陷性黄土层在】建筑物生命》期内下部自》重,湿陷土层受》。到浸水作用的概率】较小上述《三,个原因均与桩中【性点:深度:的选取相《关但目前相关的试验!和研究开展得—并不多还难》以形成比《较具体的条文本次修!订仅对中性》点深度的确定作【出原则性规定 ! , ,    《 ,1,  通过单》桩竖向静载荷浸水试!验实测中性点深【度在:大厚:度,自重湿?。陷性:黄土场地相对—于将室内《试验确定《的,自,重湿陷土层下限【深度作?为中性点《深度采?取该方法在不—少地区能优化—(减小)《中性点深度 】     2】  :按桩周黄土沉降与桩!沉降:相等的条《件实测或计算中性】点深:度在较细致的竖【向应力?。。计算和?包括湿陷《性试验在内更细致的!室内外试验基础【上分别计算桩周土】沉降和桩《沉,降从负摩阻力最基本!的理论出《发计算中性点深【。度,。可解决深基坑及【其他竖?。向应力减小》情况下原规范确【定的中性点深度过】大的问题 】    》 3  取自—重湿陷性黄土层【底,面对应的《深度作?为中性点深度包括两!层含义一是取—室内试验《确定的自重湿陷【性黄土层底》面深:度(自?重湿陷?性黄土层下限深【度)作为中性—点深度该方法是传】统的湿陷性黄—土场地桩基》中性点深度确定方法!在没有更多》的地区经验、—。现,场试验或研究的情】况,下一般按该法确定中!性点深度;》。二是取现场试坑【浸水试验确定的【。自重湿陷黄》土层:底面深度作》为中性点深度该【法虽不如单桩竖【向静载荷浸水试验】实测:中性点直接》但对中性《点深度的《取值也是《重要参考在大厚【度湿:陷性黄土地区采【用该法往往也可以】优化(减小)—中性点深度如在郑西!高速铁路沿线进【行的:7组现场试坑浸水】试,验室内试验确定的】自重:湿陷下限深度为1】9m~32m—而实测自重湿—陷下:限深度?为10m《~22m《后者是前者的—0.40倍~—0.96倍 !    》 4  通过开【。展水环境变化研究】。确定中性点深度在】。地下水无《。上升至自《重,湿,陷性土?层可能的情况下可】。将研:究得:到的建筑使用—期内可?能达到的最》大浸水深度作为中】性点深度(最大浸】水深度小于自—重湿陷下限深度时)! — , ,  5  》根据地区经验确定】。。中性点深度鼓励【有条件的大厚度【湿陷性黄土地区【开展研究根据浸【。水水源、地基土【渗透性、地层结构】、黄土性质、建设】规划等条件总结地】区不:同防水措《施,不同类?型,建筑使用期内浸【水深度?的经验;在不同【地质:。单,元选择代表性的场】地进行?现,。场浸水试验总—。。结,地区实测自重湿陷下!限深度与室内试【验确定的《自重湿陷下》限深度关系的经验综!合确定地《区可靠?的中性?点深度取值》经,验方法 !    鉴》于目前自《重湿陷黄土场地【桩侧负摩《阻力的?试验资料《不多关于黄土—浸水:可能性的研究还不】够深入本标准有关桩!侧负摩阻力和中【性点深度《的规定?有待于今后通过不】断积累资料逐步完】善, 《 5.7.—7  将负摩—。。阻力引起的下—拉荷载计入附—加荷载验算桩基沉降!时,对于单桩基础桩【侧负摩阻力的总和即!为下:拉荷载;对于桩距较!小的群桩其单桩的】负摩阻?力因群桩效应而【降低本条考》虑群:桩效应下拉》荷载的算法取自【现,行国家标准建筑桩】基技术规范JGJ】 94 —。 5.7.【8 : 在:水,平荷:载,和弯矩作用下桩【。身将:产生挠曲变形并挤】压桩侧土体土体【则对桩产生水平抗】力,其大小和分布与桩的!变形以及土质条件】、桩的入土深度等】因素有关设在湿【陷性:黄土层中的》桩在天然含》水量条?件下桩?。侧土对桩往往—。可以提供较大的水】。平抗力?;,。一旦浸水桩》周土变软强度显著】。。降低:桩周土体《对桩侧?的水平抗力就会【降低 5!.7.9  —对于:混凝:土灌注桩纵向—受力钢筋的配置长度!在设计中应有—所考虑对于在非自】重湿陷性《黄土:层中的桩一经—浸水桩周土可能变软!或产生?一定量的负摩—擦力:对,桩产生不利影—响因此建《议桩:的纵向钢筋除—应,自桩顶?。按1/3《桩长配置之外配筋】长,度尚:应超过湿陷性黄土】层的厚度;对于在】自,重湿陷性黄土层【中的桩由《于桩侧可《能承受较大的负摩擦!力中性?点界面处的轴向压力!往往大?于,桩顶全桩长的轴【。。向,压力均较《大因此建议在湿陷】性相对较强的—区自:重湿陷性黄土场【地桩身纵向钢筋应通!长配置 》 5.7.】10 ? 在自重湿陷性黄】土层:中的桩基一经浸【水桩侧产生负—摩阻力将使》桩基竖向承》载力不同程度的【降低为?了提高桩《基的竖向承载—力设在自重湿陷【。性黄土?场地的桩基》可采:取减小桩《侧负摩?阻力的?措施如?   】  1 《 在自重湿陷—性,黄土层桩的》。负摩阻力试验资料表!明在:同一类土中挤土【桩的负摩阻力—大于非挤《土桩的?负摩阻?力因此应尽量采用非!挤土桩(如钻、【挖孔灌注桩)以减】小桩:侧负摩阻力(—挤土桩?已完全消除地基【土湿陷?性的情况除》外) 【  :   2《  :。。对位:于中性点《以上的桩侧表面【进行处理《以减小负摩》阻力:。的产生 】 ,。 ,   3  —在桩基施工》前可采?。用强夯、挤密法【。等进:行地基处《。理消除中性点—深度以上土层—。的自重湿陷性 】。  》   4  采取其!他有效?而合理的措施— :