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淺議南京地區(qū)樁基設(shè)計中存在的問題論文
摘要：介紹在樁基施工圖設(shè)計中存在的常見而又重要的問題，并給出相關(guān)的解決措施。
關(guān)鍵詞：南京 樁基
1、引言
樁基是一種歷史悠久且應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)形式，常用于豎向荷載大而集中或受大面積地面荷載影響的結(jié)構(gòu)以及在沉降方面有較高要求的建筑物的基礎(chǔ)。南京地區(qū)工程建設(shè)中七層以上和軟弱地基上的建筑物絕大多數(shù)采用樁基礎(chǔ)，通過對建設(shè)工程施工圖審查和工程質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)仍然存在許多質(zhì)量問題，如沉降不均，沉降過大，結(jié)構(gòu)開裂和嚴重傾斜等，不少問題仍然出于設(shè)計；另一方面也是由于建筑師追求新穎獨特使結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，超規(guī)范設(shè)計造成。為了提高南京地區(qū)樁基設(shè)計質(zhì)量，筆者就樁基施工圖審查中發(fā)現(xiàn)的問題進行分析總結(jié)，這里對較為典型的問題進行分類列舉，供今后的設(shè)計中借鑒，并希望能引起重視。
2、常見問題
（1）標高與平面布置
標高和平面位置布置是樁基設(shè)計和現(xiàn)場測量放線確定樁位樁長的重要依據(jù)，但實際設(shè)計中容易被忽略，存在的問題如：柱底軸力圖的柱網(wǎng)關(guān)系與建筑圖不一致；樁群承載力合力點與長期荷載重心偏離過大；建筑、結(jié)構(gòu)兩專業(yè)均未給出±0的絕對標高值以至無法確定基礎(chǔ)埋深、持力層及軟弱下臥層的影響；存在±0“待江邊公路標高提供后確定” 的使樁標高無法確定的提法；勘察報告上標高與設(shè)計所用標高不一致，無法確定持力層的標高；樁基礎(chǔ)施工圖中沒有明確持力層層號及樁進入持力層的深度；某工程端承樁設(shè)計要求進入持力層2米，同時又規(guī)定樁長，樁是雙控還是以一種為主控制不明確，施工難以掌握等問題。
（2）樁基設(shè)計等級
根據(jù)樁基破壞造成建筑物的破壞后果的嚴重性，樁基設(shè)計時應(yīng)根據(jù)GB50007-2002第3.0.1條和JGJ94－94第3.3.3條選擇適當?shù)脑O(shè)計等級，樁基是否進行沉降計算和如何確定樁基承載力與其設(shè)計等級直接相關(guān)，設(shè)計中若不注意就會有如下的常見問題：結(jié)施說明地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，而實際情況應(yīng)為甲級或乙級的誤定等級，其結(jié)果是未進行沉降驗算，違反GB50007－2002第8.5.10條；樁基設(shè)計圖等級未標注，設(shè)計等級應(yīng)為甲級或乙級時，單樁豎向承載力特征值未通過靜載試驗確定，違反GB50007-2002第8.5.5條等。
�。�3）地下水位
為人防設(shè)施和停車需要，城市建設(shè)中建造了大量的地下室及地下車庫，必然帶來了與地下水有關(guān)的抗浮和抗拔樁設(shè)計等相關(guān)問題。由于影響到建設(shè)工期和投入的建設(shè)費用，地下水位問題也開始變得突出。目前設(shè)計中有關(guān)地下水的問題如：水浮力計算所取水位與地質(zhì)報告提供的常年水位不一致，且計算偏小，違反了GB50007-2002第3.0.2條和JGJ94－94第5.2.17條；抗浮驗算不滿足要求，未進行抗浮設(shè)計，違反GB50009-2001第3.2.5條；錨桿抗拔力計算不符合GB50007-2002第8.6.3條；樁基豎向承載力計算豎向荷載對扣除水浮力的多少把握不當，未按不利原則設(shè)計；抗拔樁混凝土用C20，不符合其環(huán)境類別的耐久性要求，違反GB50010-2002第3.4.2條；未進行樁身抗裂驗算，違反GB50007-2002第8.5.8條；地下車庫設(shè)計未注單樁抗拔承載力數(shù)值，未做基樁材料受拉驗算，鋼筋部分切斷，未通長，不符合JGJ94-94第5.2.17條和4.1.3.2條；設(shè)計中用管樁作為抗拔樁，正常情況下不宜用管樁作為抗拔樁如果使用應(yīng)進行樁身受力及抗裂驗算，抗拔管樁的接樁節(jié)點也應(yīng)進行抗拔驗算等。
正常使用階段存在的抗浮問題，則需要進行專門的抗浮設(shè)計，常用有抗拔樁、抗拔土錨、利用基坑支護樁和增加地下車庫覆土厚度等設(shè)計方法。對于施工期間存在抗浮問題的只需要在施工期間注意降排水和監(jiān)測即可。
�。�4）荷載與承載力
為了樁基設(shè)計符合安全實用，經(jīng)濟合理的要求，上部荷載和樁基承載力的準確計算和取值是至關(guān)重要的，基樁設(shè)計計算的荷載取值應(yīng)全部按新版規(guī)范GB50009-2001要求，如果計算不準確就會留下安全隱患或造成浪費。設(shè)計中關(guān)于此方面比較有代表性問題如：樁基設(shè)計未按GB50007-2002第3.0.4條采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合，造成用樁量偏多；設(shè)計用“Nmax”組合值設(shè)計不合適，應(yīng)采用“D+L”標準組合設(shè)計工程樁，再用“Nmax” 組合值進行校核；單樁荷載按均分計算與實際不符；存在嚴重液化土層的影響，樁基承載力未進行折減；樁基礎(chǔ)設(shè)計中，基樁承載力計算不符合JGJ94-94第5.2.2.2條。再如某工程單樁承載力設(shè)計值，計算書為600mm樁，實際設(shè)計時為550mm樁，兩者不一致；樁基礎(chǔ)的單樁承載力設(shè)計值大于樁身強度，違反了GB50003-2002第8.5.9條；樁基中部分基樁受荷超過了單樁承載力設(shè)計值，違反了GB50007-2002第8.5.4條；施工圖未說明單樁承載力設(shè)計值；某工程主樓采用φ800樁，要求極限荷載10500KN，而單樁承載力特征值為6000KN不滿足GB50007-2002附錄Q第7條安全系數(shù)大于2的要求；還有如人工挖孔樁未擴底，造成人工挖孔樁身直徑過大，應(yīng)采用擴底來提高承載力，一方面節(jié)約土方和混凝土量0-40%，另外也解決了樁身配筋率過小的不足等。
�。�5）載荷試驗
地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級和乙級的樁基承載力須根據(jù)載荷試驗確定，南京地區(qū)有部分樁基沒有按規(guī)范此要求進行設(shè)計，試樁僅起了驗樁的作用。試樁中存在的代表性的問題如：實際試樁條件與設(shè)計圖紙不匹配；未注明試樁位置及數(shù)量。樁基設(shè)計圖中未先行試樁，不符合GB50007-2002第8.5.5；某工程圖紙要求單樁承載力設(shè)計值為1700KN，而試樁報告僅為1500KN，二者不符；某工程總樁數(shù)超過400根，僅做2根試樁，不滿足JGJ94-94第5.2.5條的規(guī)定，試樁數(shù)按GB50007-2002第8.5.5條至少為3根，并不少于1%；未注明試樁的具體要求和樁的測試要求，違反GB50007-2002第10.1.7和10.1.8條的規(guī)定；試樁未提明確要求，大直徑樁用小應(yīng)變測試不合適，違反GB50007-2002第8.5.5-1條。某工程試樁極限承載力未達到設(shè)計承載力的2倍，違反GB50007-2002附錄H。某工程試樁樁徑（φ600）與設(shè)計用樁（φ500）不一致；某工程人工挖孔樁的試樁要求僅作二根大應(yīng)變動測，不符合JGJ94-94第9.2.2條規(guī)定；某工程鉆孔灌注樁僅試了三根，且結(jié)果離散性大，錘擊樁僅試了二根，數(shù)量偏少，不能作為設(shè)計依據(jù)，違反了GB50007-2002第8.5.5條。某工程試樁計算樁頂標高為6.8米、8米，而圖紙中為6.3米，對計算結(jié)果影響沒考慮；承受水平力與上拔力的樁未按GB50011-2001第8.5.6條的要求做抗拔，抗水平力試驗。
在南京地區(qū)樁基成樁的可行性或樁的可打性設(shè)計時也應(yīng)引起注意，否則也會引起設(shè)計不當，如某工程設(shè)計樁基進入第4層強風(fēng)化砂巖2.5米，但有半數(shù)樁需穿越厚4-8米的第3層硬粉質(zhì)粘土，設(shè)計選擇振動沉管工藝則不合適。某工程樁端持力層定為③-2硬性粘土層，就需要采用可靠的措施，并采用試樁的經(jīng)驗以保證沉樁的可靠性。
�。�6）沉降計算
建筑物對沉降差和沉降反應(yīng)比較敏感，因此規(guī)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(shù)的準確測定目前還不完善，因此設(shè)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(chǔ)與裙樓基礎(chǔ)未設(shè)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(guī)定；在同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層和低層建筑，未按GB50007-2002第5.3.10條規(guī)定進行變形計算；同一結(jié)構(gòu)單元采用了不同的基礎(chǔ)形式，未進行沉降計算，違反GB50011-2001第3.3.4條；同一結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)施說明地基基礎(chǔ)設(shè)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。
（7）配筋長度與配筋率
為確保質(zhì)量，對不同樁型、不同受力特征、復(fù)雜土層條件下樁基的配筋長度和配筋率規(guī)范中均有不同規(guī)定，此方面存在的問題如：未根據(jù)計算進行配筋；挖孔樁樁徑不小于800mm，會有層數(shù)不多的情況下挖孔樁樁身配筋率有的過小，未按GB50007-2002第8.5.2條進行合理調(diào)整；按JGJ94-94附錄D.0.6.4-(1)條要求，根據(jù)驗算發(fā)現(xiàn)抗拔樁鋼筋配筋不足；抗拔樁未提供抗拔承載力特征值，抗拔樁未通長配筋，違反JGJ94-94第4.1.3.2-(3)條；人工挖孔樁按端承載樁設(shè)計配筋長度不滿足GB50007-2002第8.5.2-7.3條；基樁系摩擦端承樁，在坡地上（基巖坡差很大），基樁配筋宜通長配置；沉管灌注樁鋼筋籠長度未穿過軟弱層，不滿足GB50007-2002第8.5.2.7條等。
（8）樁間距
為了避免擠土效應(yīng)對成樁質(zhì)量的影響，設(shè)計中應(yīng)控制樁間距在允許范圍之內(nèi)。設(shè)計中存在的問題如：某工程項目大部分預(yù)應(yīng)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(yīng)考慮調(diào)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(jù)97G3611圖集說明，應(yīng)用“B”型，相鄰?fù)诳讟稊U大頭凈距小于1m，違反GB50007-2002第8.5.2.1條等。
（9）樁身強度與耐久性
新規(guī)范對樁身強度驗算和耐久性提高了要求，由于重視不夠，存在問題不少：樁身強度未驗算，違反了GB5007-2002第8.5.9條；未見地下砼構(gòu)件環(huán)境類別劃分與對應(yīng)的鋼筋混凝土構(gòu)件保護層厚度，不符GB50010-2002 第9.2.1條；結(jié)施圖中未注明結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別，違反GB50010-2002第3.4條；施工圖未注明樁身砼強度等級，未根據(jù)場地的環(huán)境類別及設(shè)計要求決定砼強度等級；勘察報告上場地環(huán)境類別Ⅲ類，基礎(chǔ)砼強度等級C25，不符合GB50010-2002第3.4.2條；基礎(chǔ)主筋保護層厚度不大于40mm，違反GB50010-2002第9.2.1條。保護層最小厚度是50mm，未按GB50010-2--2第9.2.4條采取防裂構(gòu)造措施。
（10）質(zhì)量檢驗
質(zhì)量檢驗基本屬于施工階段的問題，少量問題如：某工程地下車庫的抗拔樁載荷試驗及質(zhì)量檢驗要求未明確，設(shè)計時未按GB50007-2002第10.1.7和10.1.8條的要求提出樁的檢測要求，設(shè)計階段存在的此類問題相對較少。
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