匯總了《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》施行近半年以來(lái)遇到的幾個(gè)問(wèn)題，歸納起來(lái)為三類(lèi)：

        1）個(gè)別規(guī)范條文容易被誤解或忽略，如空心樁樁身截面模量W0的取值；

        2）規(guī)范條文沒(méi)有涉及的實(shí)際問(wèn)題，如樁身壓屈效應(yīng)和負(fù)摩阻力的疊加問(wèn)題；

         3）極個(gè)別的規(guī)范規(guī)定值得商榷，如液化土中樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc的取值問(wèn)題。

        對(duì)這些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了討論，提出了作者的意見(jiàn)供同行參考。

        1、 樁身壓屈效應(yīng)和樁負(fù)摩阻力的疊加問(wèn)題

       ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

       新樁基規(guī)范強(qiáng)調(diào)了樁身壓屈效應(yīng)和負(fù)摩阻力效應(yīng)的重要性，分別在第3.1.3條第2款和5.4.2條以強(qiáng)制性條文的形式提出相關(guān)要求，并在第5.8.4條和5.4.3~5.4.4條分別提供了計(jì)算方法。

       樁身壓屈效應(yīng)是使樁身承載力下降，需要乘以樁身穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行折減；負(fù)摩阻力效應(yīng)是使樁身承受向下的附加荷載。

         ②  設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題

        需要考慮樁身壓屈效應(yīng)的場(chǎng)合往往也需要考慮負(fù)摩阻力效應(yīng)。例如，廣州地區(qū)很多場(chǎng)地有較厚的淤泥，其性質(zhì)較差（含水量w=60~，直接快剪指標(biāo)c=3~5kPa、φ=1~30）,符合需要驗(yàn)算樁身壓屈效應(yīng)的條件。同時(shí)場(chǎng)地平整在其上有幾米厚的新近回填松散填土，也需要考慮負(fù)摩阻力的不利影響。是否應(yīng)把兩者的不利影響疊加考慮，即對(duì)樁身承載力乘以樁身穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行折減，同時(shí)樁身還要另外附加負(fù)摩阻力。如果這樣算下來(lái)，樁數(shù)比以往要增加不少。

         ③  討論及設(shè)計(jì)建議

         判斷是否需要疊加樁身壓屈效應(yīng)和負(fù)摩阻力的不利影響，應(yīng)分析兩者是否會(huì)同時(shí)發(fā)生的。在工程的前期，樁側(cè)的淤泥還沒(méi)有固結(jié)，不存在樁周土層沉降超過(guò)基樁沉降的情況，不需要計(jì)算負(fù)摩阻力；同時(shí)淤泥性質(zhì)較弱，對(duì)樁身受壓失穩(wěn)的約束能力不足，應(yīng)考慮樁身穩(wěn)定性問(wèn)題。在工程的后期，樁側(cè)的淤泥固結(jié)逐步達(dá)到穩(wěn)定，樁周土層沉降超過(guò)基樁沉降，樁負(fù)摩阻力達(dá)到峰值，應(yīng)計(jì)入負(fù)摩阻力的不利影響；但此時(shí)淤泥性狀已大大改善，對(duì)樁身受壓失穩(wěn)的約束能力也有很大提高，樁身穩(wěn)定系數(shù)甚至可取1.0。可見(jiàn)兩者的更大值不是同時(shí)發(fā)生的。在樁負(fù)摩阻力逐漸增加的過(guò)程中，樁身壓屈效應(yīng)逐漸減弱。

        建議設(shè)計(jì)時(shí)按新樁基規(guī)范第5.8.4條和5.4.3~5.4.4條分別單獨(dú)復(fù)核樁身壓屈效應(yīng)和負(fù)摩阻力的不利影響，并適當(dāng)留有余地。

         2、 空心樁樁身截面模量W0的取值問(wèn)題

          ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

         在計(jì)算單樁水平承載力特征值、樁的水平變形系數(shù)α等環(huán)節(jié)都涉及樁身抗彎剛度EI，新樁基規(guī)范第5.7.2條提供EI的計(jì)算取值方法如下：

        對(duì)于鋼筋混凝土樁，樁身抗彎剛度 ；其中，Ec為混凝土的彈性模量，I0為樁身?yè)Q算截面慣性矩，圓形截面 ，矩形截面 ；W0為樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的截面模量，圓形截面:

        其中d為樁直徑，d0為扣除保護(hù)層厚度的樁直徑；b為方形樁截面邊長(zhǎng)，b0為扣除保護(hù)層厚度的樁截面寬度； 為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值。

         ②  設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題

         對(duì)照材料力學(xué)關(guān)于圓形和方形的截面模量W計(jì)算公式可知，（1）、（2）式是對(duì)應(yīng)于實(shí)心圓形和方形樁，并且把樁身鋼筋等效地計(jì)入W0。由于規(guī)范條文沒(méi)有特別說(shuō)明，也沒(méi)有另外提供空心樁的計(jì)算公式，有設(shè)計(jì)人員直接套用  （1）、（2）計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁的W0，造成偏差。

          以壁厚90mm的ф400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為例，減去空心部分后樁身抗彎剛度EI相差約12.3%，對(duì)后續(xù)的單樁水平承載力特征值、樁的水平變形系數(shù)α等計(jì)算結(jié)果有較大影響。

          ③  設(shè)計(jì)建議

        計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁W0時(shí)，要減去空心部分，即預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為：

         其中dl為空心樁內(nèi)徑。

         3、液化土中樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc的取值問(wèn)題

           ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

        新樁基規(guī)范第5.8.4條規(guī)定，對(duì)于樁身穿越可液化土的基樁應(yīng)考慮壓屈影響，樁身正截面受壓承載力乘以φ折減，穩(wěn)定系數(shù)φ可根據(jù)樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc和樁的設(shè)計(jì)直徑d（或矩形樁短邊尺寸b）確定。樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc按規(guī)范表5.8.4-1確定。

        新樁基規(guī)范表5.8.4-1備注第3點(diǎn)提出，當(dāng)樁側(cè)有厚度為dl的液化土層時(shí)，樁露出地面長(zhǎng)度l0和樁的入土長(zhǎng)度h分別調(diào)整為：

         ψl按新樁基規(guī)范表5.3.12取值。

          ②  對(duì)規(guī)范規(guī)定的討論及建議

          土層液化折減系數(shù)ψl值如表1所示（表中N為飽和土標(biāo)貫擊數(shù)實(shí)測(cè)值；Ncr為液化判別標(biāo)貫擊數(shù)臨界值），與抗震規(guī)范[2]表4.4.3同。

         從表1可見(jiàn)，飽和土標(biāo)貫擊數(shù)實(shí)測(cè)值N越大，飽和土越密實(shí)，ψl值越大，液化土層樁側(cè)阻力需要折減的程度越小；同時(shí)飽和土對(duì)樁身受壓失穩(wěn)的約束能力也越大，樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc理應(yīng)越小。

         但對(duì)照（5）、（6）式，ψl值越大，樁身自由長(zhǎng)度的計(jì)算 反而越大，樁身受壓失穩(wěn)的可能性越大。顯然（5）、（6）式值得商榷，建議改為：

        4、擠土樁的最小樁距

         ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

        新樁基規(guī)范第3.3.3條第1款提出了基樁的最小中心距，對(duì)照94版樁基規(guī)范[3]，擠土樁和部分?jǐn)D土樁的最小中心距普遍增加了0.5d，反映出新樁基規(guī)范對(duì)擠土效應(yīng)的重視。

          ②  對(duì)規(guī)范規(guī)定的討論及建議

          在軟土中采用擠土樁，可能產(chǎn)生擠土效應(yīng)，造成地面隆起；鄰近建筑物上抬、下沉和開(kāi)裂；鄰近管線變形、開(kāi)裂；拉斷已沉樁的接頭等工程問(wèn)題。規(guī)范的基樁最小中心距所考慮的因素之一就是成樁工藝。對(duì)于非擠土樁而言，無(wú)需考慮擠土效應(yīng)問(wèn)題；對(duì)于擠土樁，為減小擠土負(fù)面效應(yīng)，在飽和粘性土和密實(shí)土層條件下，樁距應(yīng)適當(dāng)加大。

         但是，新樁基規(guī)范僅以成樁工藝分類(lèi)規(guī)定基樁最小中心距，似乎并不全面。成樁方法只是其中一個(gè)影響因素，擠土效應(yīng)的控制性因素是樁的面積置換率（即入土樁的總截面積與建筑物底面積之比）。例如，采用輕鋼結(jié)構(gòu)屋面的大跨度結(jié)構(gòu)，就算采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等擠土樁，由于結(jié)構(gòu)自重輕、樁數(shù)少，總體樁的面積置換率低，擠土效應(yīng)一般不明顯。

        建議對(duì)面積置換率在1~2%以?xún)?nèi)的擠土樁，基樁最小中心距可適當(dāng)放寬。

       5、靜壓樁壓樁機(jī)接地壓強(qiáng)的控制問(wèn)題

         ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

         新樁基規(guī)范第7.5.4條規(guī)定,采用靜壓沉樁時(shí)，場(chǎng)地地基承載力不應(yīng)小于壓樁機(jī)接地壓強(qiáng)的1.2倍。

           ②  工程實(shí)例

          2003年廣州市某辦公樓工程，表層土分布自上而下為：（1）、0.1~0.5m厚的松散人工填土、（2）、2.2~5.0m厚的淤泥（fak<30kPa）、（3）、4.2~6.8m厚的淤泥質(zhì)砂土（fak=40kPa）。在靜壓管樁完工后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)超過(guò)半數(shù)斷樁，其原因主要是壓樁機(jī)的著地壓力達(dá)90kPa、超過(guò)表層土體承載能力，土體產(chǎn)生側(cè)向塑性變形而引起水平位移，把已壓樁推斷破壞。最后決定將改用鉆孔樁進(jìn)行補(bǔ)樁處理。

          ③  討論及設(shè)計(jì)建議

        靜力壓樁具有無(wú)噪聲、沒(méi)有震動(dòng)、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害的優(yōu)點(diǎn)，在很多城市的中心城區(qū)廣泛使用。但靜力壓樁需要大量的配重，對(duì)場(chǎng)地表層土承載力的要求比較高。靜力壓樁機(jī)的接地壓強(qiáng)一般介于66~120kPa，個(gè)別可高達(dá)160kPa甚至180kPa以上[4]。如果表層土非常軟弱，無(wú)法承受配重的過(guò)大壓力，就會(huì)發(fā)生陷機(jī)現(xiàn)象，使已壓樁造成壓斷或推斷破壞。

       新樁基規(guī)范第7.5.4條是施工方面的規(guī)定，而且條文說(shuō)明也沒(méi)有詳細(xì)解釋?zhuān)O(shè)計(jì)人員容易忽略。當(dāng)場(chǎng)地軟土層厚而埋深淺、表層土承載力低時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中對(duì)壓樁機(jī)著地壓強(qiáng)作出限制，或適當(dāng)處理表層土以提高其承載力。

          6、如何執(zhí)行預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算的強(qiáng)制性條文規(guī)定

        ①  規(guī)范內(nèi)容簡(jiǎn)述

         新樁基規(guī)范第3.1.3條第2款規(guī)定，混凝土預(yù)制樁應(yīng)按吊裝、運(yùn)輸和錘擊作用進(jìn)行樁身承載力驗(yàn)算。

        ②  討論及設(shè)計(jì)建議

        這是強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。但規(guī)范規(guī)定比較籠統(tǒng)，可執(zhí)行性不高。首先規(guī)范沒(méi)有明確進(jìn)行驗(yàn)算的主體，設(shè)計(jì)單位和施工單位可能互相推諉，使強(qiáng)制性條文無(wú)人執(zhí)行，失去其嚴(yán)肅性。第二，新樁基規(guī)范第5.8.11和5.8.12條提供了預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算的原則和方法，從該條文在規(guī)范的位置來(lái)判斷，似乎暗示應(yīng)由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行驗(yàn)算工作；但在設(shè)計(jì)階段預(yù)制樁的施工方案未定，如何吊運(yùn)、驗(yàn)算更大錘擊應(yīng)力的參數(shù)等無(wú)法事先知曉，設(shè)計(jì)單位無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)算，反而容易令施工圖審查機(jī)構(gòu)誤會(huì)設(shè)計(jì)單位不執(zhí)行強(qiáng)制性條文、引起不必要的誤會(huì)。

          建議設(shè)計(jì)單位在樁基施工要求方面補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容，要求施工單位在制定預(yù)制樁施工方案時(shí)，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94－2008）第5.8.11和5.8.12條進(jìn)行預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算，并報(bào)設(shè)計(jì)單位復(fù)核同意后方可施工。

         7、結(jié)語(yǔ)

       《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94－2008)總結(jié)了近年來(lái)我國(guó)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，吸納了該領(lǐng)域新的科研成果。它的頒布實(shí)施為我國(guó)樁基工程提供了更加完善的技術(shù)指引。本文提出新樁基規(guī)范實(shí)施中的若干問(wèn)題，只是想說(shuō)明：工程實(shí)際情況千變?nèi)f化，任何技術(shù)規(guī)范不可能為所有工程實(shí)際問(wèn)題都提供完整的答案，需要工程技術(shù)人員發(fā)揮聰明才智，對(duì)規(guī)范條文融會(huì)貫通。