安全验证
。 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2《0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7!0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3000!kN下沉量》。仅6mm井桩按单】桩竖向承载力—特征值为1500k!N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(:kPa?); 】      Ap】桩端横截面的面【积(:m2); — 《      u桩】身周长?。(m);《。 ?      】。 q:sa中性点深度以下!土,层(加权平均)桩侧!。摩阻力特征值(kP!a); 【 :      q【sa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qp【。a,。和qsa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8?5%; 》 ?   ?    e土的孔】隙比; !      —ds土粒相》对密度(比重); !    】  : ,ωL、ωp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90】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2》。0世纪9《0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7【9,%,)实:测负摩阻力不大于3!0kP?。a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【P,H,C,。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△z】s≥200mm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:19m~32m而实!测,自重湿陷下限深【度为10m~2【2m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 【