[摘要] 對(duì)建筑工程中常用的樁基礎(chǔ)承載力計(jì)算的方法進(jìn)行對(duì)比，對(duì)計(jì)算過(guò)程中遇到的規(guī)范中的疑惑問(wèn)題進(jìn)行解答總結(jié)分析，有利于正確理解規(guī)范條文，準(zhǔn)確的采用規(guī)范中的承載力值和計(jì)算參數(shù)，可供工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工人員作參考。

[關(guān)鍵詞] 樁基礎(chǔ)；樁極限側(cè)、端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；樁側(cè)、端阻力特征值，基礎(chǔ)附加分項(xiàng)系數(shù)

樁基礎(chǔ)是建筑工程中廣泛使用的基礎(chǔ)形式，特別是東南沿海軟土地區(qū)，已經(jīng)有非常成熟的工程使用經(jīng)驗(yàn)?；鶚犊梢园匆韵乱?guī)定分類：一、根據(jù)承載性狀分類：1）摩擦型樁；2）端承型樁。在實(shí)際工程中大部分的樁都是端承摩擦樁，要根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告反應(yīng)的工程地質(zhì)情況具體分析，總體上如果樁端能進(jìn)入密實(shí)的較硬的土層或基巖時(shí)都可以考慮樁的端承力，在沉降控制較嚴(yán)格的建筑中樁基礎(chǔ)宜按端承樁考慮。二、按成樁方法分類：1）非擠土樁；2）部分?jǐn)D土樁；3）擠土樁。主要是考慮成樁過(guò)程中對(duì)地基土的影響，特別是在淤泥層較厚的沿海地區(qū)，不同的成樁方法對(duì)地基土的擾動(dòng)和破壞情況存在差別，對(duì)樁的承載力有一定的影響。三、按樁徑大小分類：1）、小直徑樁D≤250mm；2）中等直徑樁250mm樁。各種不同分類的樁基礎(chǔ)雖然存在一定的差別，但總體上其受力形式和原理是基本相同的。

對(duì)計(jì)算樁的承載力時(shí)，不同的規(guī)范中的參數(shù)表示方法和參數(shù)的名詞經(jīng)常使我們?nèi)菀谆煜纾骸皹O限標(biāo)準(zhǔn)值”和“特征值”兩個(gè)參數(shù)名詞經(jīng)常會(huì)讓我們很疑惑，在不同的規(guī)范里采用了不同的參數(shù)。如在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》里采用的都是特征值并未提及極限標(biāo)準(zhǔn)值及兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系，而且規(guī)范中沒(méi)有給出特征值的經(jīng)驗(yàn)取值范圍，只在參數(shù)說(shuō)明中指出“樁端端阻力、樁側(cè)阻力特征值由當(dāng)?shù)仂o荷載試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得”。這給我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)工作中帶來(lái)不方便，無(wú)法在工程初設(shè)階段根據(jù)土質(zhì)的大概情況估算基樁的承載力，為基礎(chǔ)型式方案的選擇和優(yōu)化提供支撐數(shù)據(jù)。在建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》條文5.2.2中就給出了特征值和極限標(biāo)準(zhǔn)值之間的轉(zhuǎn)換公式：Ra= Quk，Quk 為單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，K是安全系數(shù)，一般取2.0，這為特征值和極限標(biāo)準(zhǔn)值之間的轉(zhuǎn)換提供了依據(jù)。在電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中僅提及了極限標(biāo)準(zhǔn)值并沒(méi)提及特征值，但目前一般的地質(zhì)勘察報(bào)告中提供的地基土層參數(shù)都是以承載力特征值給出的，如果沒(méi)注意就容易基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)把特征值當(dāng)極限值使用，由于兩者計(jì)算時(shí)使用的安全系數(shù)、基礎(chǔ)作用力的取值都不同，如果把特征值代入了極限值的計(jì)算公式中計(jì)算會(huì)造成基礎(chǔ)尺寸和配筋偏大，造成材料的浪費(fèi)。在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中的表5.3.5-1和《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中的表11.4.6-1都提供了樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，但兩表中相同的地基土的參數(shù)存在一定的差異。造成各不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的之間的參數(shù)不同，主要的原因：一、行業(yè)之間存在一定的差異，側(cè)重點(diǎn)不一樣，考慮的基礎(chǔ)安全系數(shù)也不一樣；二、規(guī)范的更新步伐不一致，很多行業(yè)的規(guī)范還沿用84年規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算參數(shù)。

在驗(yàn)算特殊條件下的基樁時(shí)，應(yīng)該注意各計(jì)算參數(shù)的選用，如地下水位以下的地下室的抗拔驗(yàn)算，當(dāng)考慮樁、承臺(tái)及地下室底板的自重對(duì)樁的抗拔有利作用時(shí)自重荷載應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)值考慮，這是我們十分容易忽視的。甚至在一些行業(yè)規(guī)范中不時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)類似的個(gè)別欠缺嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?，如在電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5219-2005）中的11.5 樁上拔承載力計(jì)算的公式：1） 單樁：T≤Uk/γs+Gp；2）樁基中的基樁應(yīng)滿足：Tmax≤Uk/γs+Gp和T≤Ugk/γs+Ggp。公式中的Gp和Ggp采用自重設(shè)計(jì)值，這是不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，?duì)于上拔力驗(yàn)算Gp和Ggp屬于對(duì)結(jié)構(gòu)有利荷載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中的條文3.2.5應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值。設(shè)計(jì)值需要乘以1.2的分項(xiàng)系數(shù)，上拔力和自重力是兩個(gè)方向相反的力，如果自重乘以了1.2分項(xiàng)系數(shù)意味基礎(chǔ)偏不安全了，所以應(yīng)該使用不考慮分項(xiàng)系數(shù)的自重標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)已建工程的已有經(jīng)驗(yàn)，在多層建筑中的地下室抗浮驗(yàn)算一般在工程竣工之后，由于建筑上部的自重非常大，所以只要保證地下室的底板抗浮驗(yàn)算滿足要求就可以了。但在一些單獨(dú)地下結(jié)構(gòu)時(shí)，如地下油庫(kù)、地下水池等，要注意進(jìn)行在空庫(kù)或空池的工況下的抗浮驗(yàn)算，而且如果是考慮用分段預(yù)制樁的摩擦力來(lái)抵抗浮力時(shí)，如果出現(xiàn)基樁由多段預(yù)制樁組成時(shí)，只能考慮一段樁長(zhǎng)的抗浮摩擦力，因?yàn)橛捎谑┕がF(xiàn)場(chǎng)由多段預(yù)制樁組成的基樁一般兩端樁之間都是通過(guò)焊接端部鋼箍連接的，焊縫在水中長(zhǎng)期浸泡，很容易被腐蝕而無(wú)法傳遞拉力，造成樁身的摩擦力無(wú)法發(fā)揮作用，所以只有與承臺(tái)嵌固的第一段樁的抗拔摩擦力能夠完全地發(fā)揮了作用。同時(shí)由于樁的摩擦力主要是考慮錨入承臺(tái)的樁插筋來(lái)傳遞到主體結(jié)構(gòu)的，因此首先要保證錨筋滿足受力和伸入承臺(tái)的最小錨固要求，還要保證插筋在預(yù)制樁中的灌漿長(zhǎng)度要滿足抗拔的要求，這樣才有保證樁的抗拔作用有效地發(fā)揮。

在計(jì)算樁的承載力時(shí)，還有一處比較容易忽略考慮的是基樁的負(fù)摩擦力的計(jì)算，如果建筑所處的位置是回填土、濕陷性黃土或地基下的土層存在較厚的軟弱淤泥層，我們應(yīng)注意考慮樁的負(fù)摩阻力。負(fù)摩阻力是由于基樁施工完成后由于樁周圍土沉降，土對(duì)樁身產(chǎn)生一個(gè)向下的摩擦力，使得施工樁的承載力在施工完成后的一段時(shí)間內(nèi)承載力不增反降。引起樁周土沉降主要有以下幾種情況：一、樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土、液化土層進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí)；二、樁周存在軟弱土層，鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的長(zhǎng)期荷載，或地面有大面積堆載時(shí)；三由于降低地下水位，使樁周土有效應(yīng)力增大，并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時(shí)。如果建筑位于軟弱淤泥層或新近回填土較厚的地基上時(shí)，由于建筑施工過(guò)程對(duì)地基土有一定擾動(dòng)，土中的空隙水的平衡被破壞，施工完成后土體固結(jié)，重新達(dá)到平衡的過(guò)程中，土體存在沉降。為了減少負(fù)摩阻力的影響可以采取以下的措施：1）對(duì)于填土建筑場(chǎng)地，宜先填土并保證填土的密實(shí)性，軟土場(chǎng)地填土前應(yīng)采取預(yù)設(shè)塑料排水板等措施，待填土地基沉降基本穩(wěn)定后方可成樁。2）對(duì)于有地面大面積堆載的建筑物，應(yīng)采取減小地面沉降對(duì)建筑物樁基影響的措施，主要是減小堆載的高度或遠(yuǎn)離建筑物堆放。3）對(duì)于自重濕陷性黃土地基，可以采用強(qiáng)夯、擠密土樁等現(xiàn)行處理，消除上部或全部土的自重濕陷，對(duì)于欠固結(jié)土宜采取先期排水預(yù)壓等措施。4）對(duì)于擠土沉樁，應(yīng)采取消減超空隙水壓力、控制沉樁速率等措施。5）對(duì)于中性點(diǎn)以上的樁身可對(duì)表面進(jìn)行處理以減少負(fù)摩阻力。負(fù)摩阻力對(duì)樁的承載力有一定影響，特別是對(duì)于基樁沒(méi)有進(jìn)入持力層的純摩擦樁，地基沉降對(duì)建筑的基礎(chǔ)影響會(huì)出乎意料之外，所以應(yīng)該引起足夠的重視，避免引起工程隱患。

以上是我多年來(lái)在工程實(shí)踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)廣大的工程設(shè)計(jì)人員和施工單位現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提供一定參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

1、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）

2、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）