《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008讲义

香港青青马大大桥番禺洛洛溪大大桥地基基基础工工程桩基础础工程程分析析、设设计与与施工工——基于《建筑桩桩基技技术规规范》（JGJ94-2008）的若干干关键键问题题的剖剖析与与理解解山东建建筑大大学土土木工工程学学院钟岱辉辉教授2009年8月电话：mail：sjzdh@126.com邮编：：250101“基础础工程程”就就是岩岩土地地层中中建筑筑工程程的技技术问问题英语称称之为为“FoundationEngineering”，其意意义是是指包包括地地基及及基础础在内内的下下部结结构工工程。。“基基础工工程””就是是研究究下部部结构构物与与岩土土相互互作用用共同同承担担上部部结构构物所所产生生各种种变形形与稳稳定问问题。。基础工工程的的重要要性1．基础础工程程是隐隐蔽工工程，，影响响因素素很多多，稍稍有不不甚就就有可可能给给工程程带来来隐患患；2．基础础工程程设计计、施施工的的优劣劣，直直接关关系到到建筑筑物的的安危危；3．基础础工程程的造造价通通常在在整个个工程程造价价中占占有相相当大大的比比例，，尤其其在地地质条条件较较差、、复杂杂的地地区，，如：：在高高层建建筑中中基础础工程程的造造价与与工期期可分分别占占到建建筑物物土建建总造造价和和总工工期的的20％～30％和30％～40％。（（这些些比例例系数数的大大小受受到结结构形形式和和层数数、基基础结结构形形式、、以及及地质质条件件复杂杂性和和环境境条件件的制制约））随着上上部结结构高高度和和荷重重的增增加，，以及及应用用的需需求，，基础础埋置置深度度越来来越深深，基基坑支支护问问题越越来越越突出出，现代基基础工工程以以超越越传统统意义义上的的地基基基础础概念念，被被构成成地下下空间间的基基础结结构和和基坑坑工程程两大大部分分所代代替，，相应应的基基础工工程的的设计计和施施工问问题不不可避避免的的会涉涉及这这两大大部分分内容容的方方方面面面。地基基基础方方案及及其选选择基础工工程设设计的的基本本要求求基础：：（1）同上上部结结构相相适应应；（（2）有足足够的的强度度、刚刚度和和耐久久性。。地基：：（1）有足足够的的承载载能力力，不不发生生稳定定性的的破坏坏；（2）不能能够产产生上上部所所不容容许的的过大大的变变形。。在设计计时，，还要要考虑虑足够够的安安全储储备，，即有有一定定的可可靠性性。可靠性性？——安全性性、适适用性性和耐耐久性性的总总称工程中中的不不确定定性——（1）材料料参数数的不不确定定行；；（2）荷载载和作作用因因素的的不确确定性性；（（3）计算算模型型的不不确定定性；；（4）结构构安全全评价价准则则的不不确定定性，，等等等。介绍与与桩基基础相相关的的问题题JGJ94-2008相关内内容上海金金茂大大厦中国的的标志志性建建筑之之一金茂大大厦占占地面面积2.4万平方方米，，高420.5米,主楼有有88层，裙裙房有有6层，地地下室室3层，总总建筑筑面积积29万平方方米。。金茂茂大厦厦地下下室开开挖面面积近近2万平方方米，，基坑坑周长长570米，开开挖深深度19.65米。主楼基基础工工程桩桩采用用大承承载力力的钢钢管桩桩，桩长长83m，桩径径为Φ914.4mm，t20mm，桩尖尖标高高-78.5m，主楼楼桩持持力层层为细细砂加加中粗粗砂，，共布布桩430根，设设计单单桩竖竖向承承载力力特征征值为为7500kN。裙房房桩桩桩长48m，桩桩径径为为Φ609.6mm，t14mm，桩桩尖尖标标高高-43.0m，共共布布桩桩638根。。设设计计单单桩桩竖竖向向承承载载力力特特征征值值为为3500kN。桩基基工工程程采采用用直直接接打打入入法法沉沉至至设设计计标标高高。。东海海大大桥桥东海海大大桥桥全全长长约约32.5公里里，，海海上上段段长长25.5公里里，，全桥桥桩桩基基8712根，，墩墩822个，，使用用抗抗弯弯能能力力强强、、承承载载能能力力高高的的Φ1500mm钢管管桩桩约约5000余根根。东东海海大大桥桥主主通通航航孔孔为为主主跨跨420m的钢钢混混结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥，，桥桥址址位位置置地地层层主主要要为为黏黏土土层层和和砂砂层层，，分分布布较较为为稳稳定定。。上上部部黏黏土土层层土土质质较较软软，，呈呈饱饱和和、、流流塑塑状状态态；；下下部部砂砂层层坚坚硬硬密密实实，，厚厚度度大大，，标标贯贯击击数数较较大大。。主墩墩桩桩基基础础均均为为Φ2500mm大直直径径钻钻孔孔灌灌注注桩桩，，每个个主主墩墩桩桩数数38根，，桩桩长长达达110m。洋山山深深水水港港是是我我国国港港口口建建设设史史上上规规模模最最大大、、建建设设周周期期最最长长的的工工程程，，其其位于于杭杭州州湾湾口口、、长长江江口口外外，，上上海海芦芦潮潮港港的的东东南南。。洋山山深深水水港港码码头头一一期期全全长长1600米、、宽宽42米，，为为高高桩桩梁梁板板结结构构，，使使用用了了大大量量的的桩桩基基础础，，共共打桩桩2800多根根，其其中中在在海海上上打打了了104根Φ2200mm的嵌嵌岩岩桩桩，，其其余余为为2700多根根Φ1200mm、Φ1700mm，长长45m～62m的钢钢管管桩桩。。其其中中嵌岩岩桩桩一一直直要要嵌嵌到到水水下下岩岩石石中中4米至至5米，最最深深处处在在海海面面以以下下40米。。洋山山深深水水港港码码头头上海海世世博博地地下下变变电电站站采采用用的的超超深深桩桩基基础础正在在建建设设的的500kV上海海世世博博变变电电站站，，该该变变电电站站是是一一个个圆圆筒筒状状的的地地下下结结构构，，分分为为四四层层，，直直径径130米，，埋埋置置深深度度约约34米，，面面积积5.3万平平方方米米，，顶顶部部离离地地面面距距离离在在两两米米以以上上，，是是城城市市建建设设中中典典型型的的深深埋埋地地下下结结构构。。此工工程程地地质质地地貌貌类类型型属属滨滨海海平平原原，，场场地地内内30m以上普遍遍分布有有多个软软黏土层层，且地地下水埋埋深较浅浅。基础础采用桩桩筏基础础，基坑坑工程共共有80幅地下连连续墙，，共打下下886根超深灌灌注桩，，抗压桩桩桩径950mm，埋深达达89.5m，有效桩桩长55.8m，并实施施了桩端端后注浆浆技术，设计极极限承载载力为15200kN。由于正常使用用阶段较较大的地地下水浮浮力，工工程设置置了抗拔拔桩，桩径800mm，总桩长长82.6m，有效桩桩长48.6m，并且一部分采采用了扩扩底桩，，一部分分采用了了桩侧后后注浆技技术以增加其其抗拔承承载力。。比萨斜塔塔温州均均瑶大厦厦实景图图温州某商商厦位于于温州车车站大道道，于1995年打桩，，采用十十字型预预制桩，，采用260t压桩机施施工。桩桩截面尺尺寸为500mm×500mm。最初压桩桩施工以以压桩力力主控，，桩长为为辅控。该工程程原设计计为9层，共布布桩186根，施工工时加层层3层，增补补5根钻孔桩桩。工程程基础平平面尺寸寸为33.2m×13.8m，框架结结构。商商厦竣工工时运行行正常。。2003年12月21日突然发发生沉降降，沉降降速率最最大为7mm/d，累计沉沉降最大大达131mm，且发生生倾斜达达8.6‰‰。罗长高速速公路路路基坍塌塌2004年福建罗罗长高速速公路亭亭江长柄柄高架桥桥发生的的路基特特大坍塌塌。该路路段地基基处于沿沿海山区区沟壑地地形海相相沉积的的复杂地地质状况况，在地表水和和短时间间集中暴暴雨渗入入路基后，使地地基和填填土路基基强度降降低，在在高路堤堤的重力力作用下下，导致致地基失失稳，产产生整体体滑移。。该软土路路基工程程设计中中没有采采用桩基基础是一一大欠缺缺。温州某大大厦，楼楼高20层，原设计采采用全套套管干取取土混凝凝土灌注注桩，桩径Φ800mm、Φ1000mm，桩长约约为40～45m，持力层层为中风风化凝灰灰岩，共共布桩约约200多根，桩桩径Φ1000mm桩的单桩竖向向极限承承载力设设计要求求达到12000kN。施工过程程中，在在套管内内取土并并进入基基岩，但但该地承压压水位较较高，而桩基灌注注混凝土土时没有有使用导导管而直直接在钢钢套管内内浇灌。桩基施施工完毕毕做单桩桩静载试验验发现单单桩极限限承载力力只有4000～5000kN。通过对对桩身混混凝土取取芯发现现在距桩桩顶约35～40m段混凝土土严重离离析。分析其原原因是浇灌混混凝土时时承压水水从套管管底部漏漏进套管管内使混混凝土离离析，结结果造成成约200多根工程程桩全部部报废的的严重工工程质量量事故，，补救措施施是重新新补打约约200多根桩并并采用桩桩底注浆浆技术措措施，该大厦厦现已竣竣工交付付使用，，情况良良好。广州京光光广场基基坑支护护结构的的破坏工程基本本情况：：长300m,宽34m,深15m。悬臂式护护坡桩。。事故情况况：先发生0.5～1.0m水平位移移,凌晨1时,临时工棚棚倾入坑坑内,3人死亡,17人受伤。。广东环市市东路土土钉墙塌塌方天河北土土钉事故故上海市闵闵行区一一座13层住宅楼楼倒塌2009年6月27日5时30分许，上上海市闵闵行区莲莲花南路路罗阳路路口，一一在建楼楼盘工地地发生楼楼体倒塌塌事故。。13层的楼房房在倒塌塌中并未未完全粉粉碎，楼楼房底部部原本应应深入地地下的数数十根预预应力混混凝土管管桩被““整齐””地折断断后裸露露在外，，非常触触目惊心心。倒塌的13层商品楼楼事故发生生现场倒塌现场场倒塌的商商品房地地基全部部外露倒塌的商商品房地地基全部部外露13层在建住住宅楼整整体倒塌塌后横““躺”在在地上数十根管管桩被““整齐””地折断断后裸露露在外浅析上海海莲花河河畔景苑苑13层楼倒塌塌与桩基基规范那那些条文文有关？？工程是在在一个岸岸边，地地基是软软土，邻邻近有车车库基坑坑（4m多），地地面上有有大面积积堆载（（堆载高高度10m多），这是一个个荷载下下的剪切切滑动，，建筑荷荷载，大大面积高高填方土土荷载，，也许还还有附近近基坑开开挖影响响到的““高层建建筑基础础侧限力力的永久久性削弱弱”，与与加拿大大谷仓倾倾倒有所所类似。。《建筑桩基基技术规规范》JGJ94-20083.1.3桩基应根根据具体体条件分分别进行行下列承承载能力力计算和和稳定性性验算：：（强制性性条文））1应根据桩桩基的使使用功能能和受力力特征分分别进行行桩基的的竖向承承载力计计算和水水平承载载力计算算；4对位于坡坡地、岸岸边的桩桩基应进进行整体体稳定性性验算；5对于抗浮浮、抗拔拔桩基，，应进行行基桩和和群桩的的抗拔承承载力计计算；《建筑桩基基技术规规范》JGJ94-20083.1.4下列建筑筑桩基应应进行沉沉降计算算：（强制性性条文））1设计等级级为甲级级的非嵌嵌岩桩和和非深厚厚坚硬持持力层的的建筑桩桩基；2设计等级级为乙级级的体型型复杂、、荷载分分布显著著不均匀匀或桩端端平面以以下存在在软弱土土层的建建筑桩基基；3软土地基基多层建建筑减沉沉复合疏疏桩基础础。8.1.5挖土应均均衡分层层进行，，对流塑塑状软土土的基坑坑开挖，，高差不不应超过过1m。（强制性性条文））3.4.5坡地岸边边上桩基基的设计计原则应应符合下下列规定定：1对建于坡坡地岸边边的桩基基，不得得将桩支支承于边边坡潜在在的滑动动体上。。桩端应应进入潜潜在滑裂裂面以下下稳定岩岩土层内内的深度度应能保保证桩基基的稳定定；2建筑桩基基与边坡坡应保持持一定的的水平距距离；建建筑场地地内的边边坡必须须是完全全稳定的的边坡，，当有崩崩塌、滑滑坡等不不良地质质现象存存在时，，应按现现行国家家标准《建筑边坡坡工程技技术规范范》（GB50330）的规定定进行整整治，确确保其稳稳定性；；3新建坡地地、岸边边建筑桩桩基工程程应与建建筑边坡坡工程统统一规划划，同步步设计，，合理确确定施工工顺序；；4不宜采用用挤土桩桩；5应验算最最不利荷荷载效应应组合下下桩基的的整体稳稳定性和和基桩水水平承载载力。《高层建筑筑岩土工工程勘察察规程》JGJ72-20048.2.6地基承载载力的计计算应符符合下列列要求：：1持力层及及软弱下下卧层的的地基承承载力验验算；2当高层建建筑周边边的附属属建筑基基础处于于超补偿偿状态，，且其与与高层建建筑不能能形成刚刚性整体体结构时时，应考考虑由此此造成高高层建筑筑基础侧侧限力的的永久性性削弱及及其对地地基承载载力的影影响；桩基础在在地基基基础中有有着广泛泛应用，，并起着着十分重重要的作作用。而而且桩基基础设计计成功与与否，关关系到整整个建（（构）筑筑物的长长久安全全。都是地基基惹的祸祸？天有日月月星辰谓谓之文，，地有山川川陵谷谓谓之理。。古人云，，上知天天文，下下知地理理今人言，，天地人人，三者者合一。。天有日月月星辰谓谓之文，，地有山川川陵谷谓谓之理。。古人云，，上知天天文，下下知地理理今人言言，天天地人人，三三者合合一。。关于发发布行行业标标准《建筑桩桩基技技术规规范》的公告告现批准准《建筑桩桩基技技术规规范》为行业业标准准，编编号为为JGJ94-2008，自2008年10月1日起实实施。。其中中，第第3.1.3、3.1.4、5.2.1、5.4.2、5.5.1、5.5.4、5.9.6、5.9.9、5.9.15、8.1.5、8.1.9、9.4.2条(共12条)为强制制性条条文，，必须须严格格执行行。原原行业业标准准《建筑桩桩基技技术规规范》JGJ94-94同时废废止。。本本规范范由我我部标标准定定额研研究所所组织织中国国建筑筑工业业出版版社出出版发发行。。中华人人民共共和国国住房房和城城乡建建设部部二二○○○八八年四四月二二十二二日中华人人民共共和国国行业业标准准《建筑桩桩基技技术规规范》JGJ94-2008TechnicalCodeforBuildingPileFoundations简介介目录（（正文文共9章）1总则2术语、、符号号3基本设设计规规定4桩基构构造5桩基计计算6灌注桩桩施工工7混凝土土预制制桩与与钢桩桩施工工8承台施施工9桩基工工程质质量检检查及及验收收目录（（8个附录录）附录A桩型与与成桩桩工艺艺选择择附录B预应力力混凝凝土空空心桩桩基本本参数数附录C考虑承承台（（包括括地下下墙体体）、、基桩桩协同同工作作和土土的弹弹性抗抗力作作用计计算受受水平平荷载载的桩桩基附录DBoussinesq（布辛辛奈斯斯克））结的的附加加应力力系数数、、平平均附附加应应力系系数附录E桩基等等效沉沉降系系数计计算参参数附录F考虑桩桩径影影响的的Mindlin（明德德林））解应应力影影响系系数附录G按倒置置弹性性地基基梁计计算砌砌体墙墙下条条形基基础承承台梁梁附录H锤击沉沉桩锤锤重的的选用用1。增加加内容容（8个部分分）减少差差异沉沉降和和承台台内力力的变刚度度调平平设计计；（3.1.8）桩基耐久性性规定；；（3.5耐久性性规定定）后注浆浆灌注桩桩承载载力计计算与与施工工工艺艺；（（5.3.10～5.3.10、6.7）软土地地基减沉复复合疏疏桩基基础设计；；（3.1.9、5.6）考虑桩桩径因因素的的Mindlin应力解计算单单桩、、单排排桩和和疏桩桩基础础沉降降；（（附录录F）抗压桩桩与抗抗拔桩桩桩身承承载力力计算；；（5.8.2～5.8.6、5.8.7～5.8.10）长螺旋旋钻孔孔压灌灌混凝凝土后插钢钢筋笼笼灌注桩桩施工工方法法；（（6.4）预应力力混凝凝土空空心桩桩承载力力计算算与沉沉桩等等（5.3.8、附录录B）修订概概况2。调整整内容容（5个部分分）基桩和和复合合基桩桩承载载力设设计取取值与与计算算；单桩侧侧阻力力和端端阻力力经验验参数数；嵌岩桩桩嵌岩岩段侧侧阻力力系数数和端端阻力力系数数；（（JGJ94-2008修改为为：嵌嵌岩桩桩嵌岩岩段侧侧阻和和端阻阻综合合系数数）等效作用分分层总和法法计算桩基基沉降经验验系数；钻孔灌注桩桩孔底沉渣渣厚度控制制标准等3。强制性条条文（共12条）强制性条文文（共12条）3.1.3桩基应根据据具体条件件分别进行行下列承载载能力计算算和稳定性性验算：1应根据桩基基的使用功功能和受力力特征分别别进行桩基基的竖向承承载力计算算和水平承承载力计算算；2应对桩身和和承台结构构承载力进进行计算；；对于桩侧侧土不排水水抗剪强度度小于10kPa、且长径比比大于50的桩应进行行桩身压屈屈验算；对对于混凝土土预制桩应应按吊装、、运输和锤锤击作用进进行桩身承承载力验算算；对于钢钢管桩应进进行局部压压屈验算；；3当桩端平面面以下存在在软弱下卧卧层时，应应进行软弱下卧层层承载力验验算；4对位于坡地地、岸边的的桩基应进进行整体稳稳定性验算算；5对于抗浮、、抗拔桩基基，应进行行基桩和群桩桩的抗拔承承载力计算算；6对于抗震设设防区的桩桩基应进行行抗震承载载力验算。。3.1.4下列建筑桩桩基应进行行沉降计算算：1设计等级为为甲级的非非嵌岩桩和和非深厚坚坚硬持力层层的建筑桩桩基；2设计等级为为乙级的体型复杂、荷载分布显显著不均匀匀或桩端平面面以下存在在软弱土层层的建筑桩桩基；3软土地基多多层建筑减减沉复合疏疏桩基础。。关于3.1.4的几点说明明：1.体型复杂——可参阅《抗震规范》3.4.2的量化指标标判别；2.荷载分不显显著不均匀匀——相邻荷载差差异≥20％；建筑抗震设设计规范GB50011-20013.4.2建筑及其抗抗侧力结构构的平面布布置宜规则则、对称，，并应具有有良好的整整体性；建建筑的立面面和竖向剖剖面宜规则则，结构的的侧向刚度度宜均匀变变化，竖向向抗侧力构构件的截面面尺寸和材材料强度宜宜自下而上上逐渐减小小，避免抗抗侧力结构构的侧向刚刚度和承载载力突变。。当存在表3.4.2-1所列举的平平面不规则则类型或表表3.4.2-2所列举的竖竖向不规则则类型时，，应符合本本章第3.4.3条的有关规规定。建筑抗震设设计规范GB50011-2001表3.4.2-1平面不规则则的类型表3.4.2-2竖向不规则则的类型强制性条文文（共12条）5.2.1桩基竖向承承载力计算算应符合下下列要求：：1荷载效应标标准组合：：轴心竖向力力作用下(5.2.1-1)偏心竖向力力作用下除除满足上式式外，尚应应满足下式式的要求：：(5.2.1-2)2地震作用效效应和荷载载效应标准准组合：轴心竖向力力作用下(5.2.1-3)偏心竖向力力作用下，，除满足上上式外，尚尚应满足下下式的要求求：(5.2.1-4)式中——荷载效应标标准组合轴轴心竖向力力作用下，，基桩或复复合基桩的的平均竖向向力；——荷载效应标标准组合偏偏心竖向力力作用下，，桩顶最大大竖向力；；——地震作用效效应和荷载载效应标准准组合下，，基桩或复复合基桩的的平均竖向向力；——地震作用效效应和荷载载效应标准准组合下，，基桩或复复合基桩的的最大竖向向力；——基桩或复合合基桩竖向向承载力特特征值。强制性条文文（共12条）5.4.2符合下列条条件之一的的桩基，当当桩周土层层产生的沉沉降超过基基桩的沉降降时，在计计算基桩桩承载力时时应计入桩桩侧负摩阻阻力：1桩穿越较厚厚松散填土土、自重湿湿陷性黄土土、欠固结结土、液化化土层进入入相对较硬硬土层时；；2桩周存在软软弱土层，，邻近桩侧侧地面承受受局部较大大的长期荷荷载，或地地面大面积积堆载（包包括填土））时；3由于降低地地下水位，，使桩周土土有效应力力增大，并并产生显著著压缩沉降降时5.5.1建筑桩基沉沉降变形计计算值不应应大于桩基基沉降变形形允许值。。5.5.4建筑桩基沉沉降变形允允许值，应应按表5.5.4规定采用。。5.9.6桩基承台厚厚度应满足足柱（墙））对承台的的冲切和基基桩对承台台的冲切承承载力要求求5.9.9柱（墙）下下桩基承台台，应分别别对柱（墙墙）边、变变阶处和桩桩边联线形形成的贯通通承台的斜斜截面的受受剪承载力力进行验算算。当承台台悬挑边有有多排基桩桩形成多个个斜截面时时，应对每每个斜截面面的受剪承承载力进行行验算。5.9.15对于柱下桩桩基，当承承台混凝土土强度等级级低于柱或或桩的混凝凝土强度等等级时，应应验算柱下下或桩上承承台的局部部受压承载载力。强制性条文文（共12条）8.1.5挖土应均衡衡分层进行行，对流塑塑状软土的的基坑开挖挖，高差不不应超过1m。8.1.9在承台和地地下室外墙墙与基坑侧侧壁间隙回回填土前，，应排除积积水，清除除虚土和建建筑垃圾，，填土应按按设计要求求选料，分分层夯实，，对称进行行。9.4.2工程桩应进进行承载力力和桩身质质量检验。。第1章总则则桩基的设计计与施工，，应综合考考虑工程地地质与水文文地质条件件、上部结结构类型、、使用功能能、荷载特特征、施工工技术条件件与环境，，重视地方经经验，因地地制宜；注注重概念设设计，合理选择择桩型与成成桩工艺，，优化布桩桩，节约资资源；强化化施工质量量控制与管管理。对规范的应应用桩基设计≠规范条文文+计算（机））桩基方案的的选择和判判断是计算算机程序无无法替代的的对规范要遵遵守吃透规范条条文的真正正含义以正确的判判断来把握握好的设计=正确的概念念+经验+判断力（创创造力）第2章术语语1桩基由设置于岩岩土中的桩和与桩顶顶联结的承承台共同组成的的基础或由由柱与桩直直接联结的的单桩基础础。2复合桩基由基桩和承台台下地基土土共同承担荷荷载的桩基基础。3基桩桩基础中的的单桩。4复合基桩单桩及其对对应面积的的承台底地地基土组成的复合合承载基桩桩。5减沉复合疏疏桩基础软土地基天天然地基承承载力基本本满足要求求的情况下下，为减小小沉降采用用疏布摩擦型型桩的复合合桩基。6单桩竖向极极限承载力力标准值单桩在竖向向荷载作用用下到达破破坏状态前前或出现不不适于继续续承载的变变形时所对对应的最大荷载。7极限侧阻力力标准值相应于桩顶顶作用极限限荷载时，，桩身侧表面面所发生的岩岩土阻力。。8极限端阻力力标准值相应于桩顶顶作用极限限荷载时，，桩端所发生的岩岩土阻力。。9单桩竖向承承载力特征征值单桩竖向极极限承载力力标准值除除以安全系数后的承载力力值。10变刚度调平平设计考虑上部结结构形式、、荷载和地地层分布以以及相互作作用效应，，通过调整整桩径、桩桩长、桩距距等改变基桩支支承刚度分分布，以使建筑筑物沉降趋趋于均匀、、承台内力力降低的设设计方法。。11承台效应系系数竖向荷载下下，承台底底地基土承载载力的发挥挥率。12负摩阻力桩周土由于于自重固结结、湿陷、、地面荷载载作用等原原因而产生生大于基桩的的沉降所引起的对对桩表面的的向下摩阻阻力。13下拉荷载作用于单桩桩中性点以以上的负摩阻力之之和。14土塞效应敞口管桩沉沉桩过程中中土体涌入管管内形成的土塞塞，对桩端端阻力的发发挥程度的的影响效应应。15灌注桩后注注浆灌注桩成桩桩后一定时时间，通过过预设于桩桩身内的注注浆导管及及与之相连连的桩端、、桩侧注浆浆阀注入水水泥浆，使使桩端、桩桩侧土体（（包括沉渣渣和泥皮））得到加固固，从而提高单桩承承载力，减减小沉降。16桩基等效沉沉降系数弹性半无限限体中群桩桩基础按Mindlin解计算沉降降量与按等等代墩基Boussinesq解计算沉降量之比比，用以反映映Mindlin解应力分布布对计算沉沉降的影响响。对规范的应应用：区分单桩承承载力与基基桩或复合合基桩承载载力的区别别第3章基本本设计规定定3-1两类极限状状态1承载能力极极限状态（1）基于以下下三方面原原因，计算算模式作适适当调整•与《建筑地基基基础设计规规范》GB50007-2002的计算模式式一致；•不同桩型和和工艺对承承载力的影影响，由试试桩Quk或Quk(qSiK,qPk,ak)反映;•JGJ94-94的概率极限限状态设计计模式实属属不完整的的可靠性分分析，短期期内不可能能实现突破破。2.1.5设计基准期期designreferenceperiod为确定可变变荷载代表表值而选用用的时间参参数。2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue荷载的基本本代表值，，为设计基基准期内最最大荷载统统计分布的的特征值(例如均值、、众值、中中值或某个个分位值)。2.1.7组合值combinationvalue对可变荷载载，使组合合后的荷载载效应在设设计基准期期内的超越越概率，能能与该荷载载单独出现现时的相应应概率趋于于一致的荷荷载值；或或使组合后后的结构具具有统一规规定的可靠靠指标的荷荷载值。2.1.8频遇值frequentvalue对可变荷载载，在设计计基准期内内，其超越越的总时间间为规定的的较小比率率或超越频频率为规定定频率的荷荷载值。2.1.9准永久值quasi-permanentvalue对可变荷载载，在设计计基准期内内，其超越越的总时间间约为设计计基准期一一半的荷载载值。2.1.10荷载设计值值designvalueofaload建筑结构荷荷载规范（（GB50009-2001）2.1术语特征值（建建筑地基基基础设计规规范（GB50007-2002）条文说明明）荷载组合（（建筑结构荷荷载规范（（GB50009-2001）3）以综合安全全系数K取代原规范范的荷载分分项系数G、Q和抗力分项项系数s、p；以单桩竖向向极限承载载力标准值值Quk为抗力R的参数；以以荷载效应应标准组合合Sk为作用力；；设计表达达式为：Sk≤R(Quk,K)或Sk≤R(qSiK,qPk,ak,K)JGJ94-94Sd≤R(Quk,s、p)Sd≤R(qsiK,qsk,ak,s、p)本规范规定定采用单桩极限承承载力标准准值作为桩基承承载力设计计计算的基基本参数。。试验单桩极极限承载力力标准值指通过不少少于2根的单桩现现场静载试试验确定的的，反映特特定地质条条件、桩型型与工艺、、几何尺寸寸的单桩极极限承载力力代表值。。计算单桩极极限承载力力标准值指根据特定定地质条件件、桩型与与工艺、几几何尺寸、、以极限侧侧阻力标准准值和极限限端阻力标标准值的统统计经验值值计算的单单桩极限承承载力标准准值。关于“单桩桩极限承载载力标准值值”的说明明（2）安全度水水准由于楼面均均布活荷载载标准值提提高了33%，可可变变荷荷载载组组合合值值系系数数提提高高了了17%，故故桩桩的的支支承承阻阻力力安安全全度度较较JGJ94-94规范范有有所所提提高高；；由于于基基本本组组合合的的荷荷载载分分项项系系数数由由1.25提高高至至1.35，楼楼面面均均布布活活荷荷载载值值提提高高33%，以以及及钢钢筋筋和和混混凝凝土土强强度度设设计计值值略略有有降降低低，，故故桩桩身身与与承承台台结结构构安安全全度度水水准准提提高高12%以上上。。2正常常使使用用极极限限状状态态与原原规范范基基本本一一致致建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范（（GB50007-2002）关于于荷荷载载效效应应最最不不利利组组合合与与相相应应抗抗力力的的限限制制（（强强制制性性条条文文））建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范（（GB50007-2002）关于于荷荷载载效效应应最最不不利利组组合合与与相相应应抗抗力力的的限限制制（（强强制制性性条条文文））建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范（（GB50007-2002）建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范（（GB50007-2002）3-2建筑筑桩桩基基设设计计等等级级划划分分3.1.2根据据建建筑筑规规模模、、功功能能特特征征、、对对差差异异变变形形的的适适应应性性、、场场地地地地基基和和建建筑筑物物体体型型的的复复杂杂性性以以及及由由于于桩桩基基问问题题可可能能造造成成建建筑筑破破坏坏或或影影响响正正常常使使用用的的程程度度，，应应将将桩桩基基设设计计分分为为表表3.1.2所列列的的三三个个设设计计等等级级。。桩桩基基设设计计时时，，应应根根据据表表3.1.2确定定设设计计等等级级。。甲级级（（3大类类））：第一一大大类类：功功能能重重要要、、荷荷载载大大、、重重心心高高、、风风载载和和地地震震作作用用效效应应大大（（1）重重要要建建筑筑物物（2）30层以以上上或或高高度度超超过过100m的高高层层建建筑筑第二大类：荷载和刚度度分布极为不不均，对差异异沉降适应能能力差（3）体型复杂,层数相差超过过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑（4）20层以上框架－－核心筒结构构及其他对差差异沉降有特特殊要求的建建筑建筑桩基设计计等级划分第三大类：场地、环境条条件特殊（（5）场地和地基基条件复杂的的七层以上的的一般建筑及及坡地、岸岸边建筑（6）对相邻既有有工程影响较较大的建筑乙级：甲级、丙级级以外的建筑筑；丙级：场地和地基基条件简单、、荷载分布均均匀的七层及及七层以下下的一般建建筑。3-3桩基承载力计计算和稳定性性验算1竖向承载力、、水平承载力力（视条件）计计算；2桩身（含桩身身压曲、钢管管桩局部压曲曲）和承台结构承载力计算；3软弱下卧层验算；4坡地、岸边桩桩基整体稳定性验算；5抗浮、抗拔桩桩基的抗拔承载力（基桩和群桩桩）验算；6抗震设防区抗震承载力验算。3-4桩基变形计算算1应计算沉降的的桩基（1）设计等级为甲甲级的非嵌岩岩桩和非深厚厚坚硬持力层层的建筑桩基基；（2）设计等级为乙乙级的体型复复杂、荷载分分布显著不均匀或桩桩端平面以下下存在软弱土土层的建筑桩基；（3）软土地基多多层建筑减沉沉复合疏桩基基础。2应计算水平位位移的桩基受水平荷载较较大、或对水水平位移有严严格限制的桩桩基。3-5桩基设计采用用的作用效应应、抗力3.1.7桩基设计时，，所采用的作作用效应组合合与相应的抗抗力应符合下下列规定：1确定桩数和布桩时，应采用传传至承台底面面的荷载效应标准准组合；相应的抗力力应采用基桩桩或复合基桩桩承载力特征征值。2计算荷载作用用下的桩基沉降和水水平位移时，应采用荷载效应准永永久组合；计算水平地震作用用、风载作用用下的桩基水平位移移时，应采用水水平地震作用、风风载效应标准准组合。3验算坡地、岸岸边建筑桩基的整体稳稳定性时，应采用荷载效应标准准组合；抗震设防区，应采用地震震作用效应和和荷载效应的的标准组合。4在计算桩基结构承载力、确定定尺寸和配筋筋时，应采用用传至承台顶顶面的荷载效应基本本组合。当进行承台台和桩身裂缝控制验算算时，应分别采采用荷载效应应标准组合和和荷载效应准永久组合。3-5桩基设计采用用的作用效应应、抗力5桩基结构设计计安全等级、、结构设计使使用年限和结结构重要性系系数γ0应按现行有关关建筑结构规规范的规定采采用，除临时时性建筑外，，重要性系数数γ0不应小于1.0。6当桩基结构进进行抗震验算算时，其承载载力调整系数数γRE应按现行国家家标准《建筑抗震设计计规范》(GB50011)的规定采用。。3-5桩基设计采用用的作用效应应、抗力1布桩时，荷载效应采采用标准组合合；抗力为基基桩或复合基基桩承载力特特征值。2计算沉降和水水平位移时，按荷载效应应准永久组合合。计算水平地震震和风载引起起的水平位移时，按荷载效应应标准组合。。3计算桩基结构承载力时，采用荷载载效应基本组组合。验算坡地、岸岸边桩基整体体稳定性时，采用荷载效效应标准组合（由于采用综综合安全系数数）。地震设防区，采用水平地地震作用效应应和荷载效应应标准组合。。关于上部结构构作用基础上上的作用力择择用问题关于地基基础础设计计算时时荷载效应组组合的其他几几个问题其他规范的相相关规定索引引：1.《荷载规范》3.2.5；2.《抗震规范》4.2.3；3.《混凝土规范》3.1.4。3-6变刚度调平设设计3.1.8以减小差异沉沉降和承台内内力为目标的的变刚度调平平设计，宜结结合具体条件件按下列规定定实施：（1）对于主裙楼连连体建筑，当当高层主体采采用桩基时，，裙房（含纯纯地下室）的的地基或桩基基刚度宜相对对弱化，可采采用天然地基基、复合地基基、疏桩或短短桩基础。（2）对于框架－核核心筒结构高高层建筑桩基基，应加强核核心筒区域桩桩基刚度（如如适当增加桩桩长、桩径、、桩数、采用用后注浆等措措施），相对对弱化核心筒筒外围桩基刚刚度（采用复合桩桩基，视地层层条件减小桩桩长）。（3）对于框架－核核心筒结构高高层建筑天然然地基承载力力满足要求的的情况下，宜宜于核心筒区区域设置增强强刚度、减小小沉降的摩擦擦型桩。（4）对于大体量筒筒仓、储罐的的摩擦型桩基基，宜按内强强外弱原则布布桩。（5）对上述按变刚刚度调平设计计的桩基，宜宜进行上部结结构—承台—桩—土共同工作分分析。3.1.9软土地基上的的多层建筑物物，当天然地地基承载力基基本满足要求求时，可采用用减沉复合疏疏桩基础。1天然地基箱形形基础变形特特征图3-6-1北京中信国际际大厦箱基沉沉降等值线（（s单位：cm）高104m,框筒结构，双双层箱基高11.8m；Smax=12.5cm;△Smax=0.004L。←碟形沉降2桩筏基础的变变形特征图3-6-2南银大厦桩筏筏基础沉降等等值线（建成成一年，s单位：cm）高113m，框筒结构，φ400PHC桩，L=11m,均匀布桩，筏筏板厚2.5m,建成一年△Smax=0.002L。碟形沉降→3均匀布桩桩顶顶反力分布特特征图3-6-3武汉某大厦桩桩箱基础桩顶顶反力分布高层框剪结构构，φ500PHC桩，L=22m,均匀布布桩；；中、、边桩桩反力力比=1：1.9↑马鞍形形反力力分布布4碟形沉沉降和和马鞍鞍形反反力分分布的的负面面效应应（1）碟形形沉降降引起承承台、、上部部结构构的次次内力力（2）马鞍鞍形反反力分分布导致基基础的的整体体弯矩矩、冲冲切力力、剪剪力增增大以图3-6-1北京中中信国国际大大厦为为例，，整体体弯矩矩较均均布反反力增增加16.2%；对于于图3-6-3所示桩桩箱基基础反反力，，整体体弯矩矩较均均布反反力将将增加加50%以上。。5变刚度度调平平设计计图3-6-4均匀布布桩与与变刚刚度调调平布布桩的的变形形与反反力示示意图3-6-5变刚度度布桩桩模式式变形与与反力力示意意（1）局部部增强强如图3-6-5（a）（2）桩基变变刚度度如图3-6-5（b）(c)(d)增强核核心筒筒区，，弱化化外围围，荷荷载与与外力力实现现局部部平衡衡（3）主裙裙连体体变刚刚度增强主主体，，弱化化裙房房（4）上部部结构构—基础—地基（（桩土土）共共同工工作分分析深化、、细化化概念念设计计，计计算沉沉降、、承台台内力力与配配筋。。变刚度度调平平设计计要点点变刚度度调平平概念念设计计碟形沉沉降和和马鞍鞍形反反力分分布的的负面面效应应(1)碟形沉沉降约束状状态下下的非非均匀匀变形形与荷荷载一一样也也是一一种作作用，，受作作用体体将产产生附附加应应力。。箱筏筏基础础或桩桩承台台的碟碟形沉沉降，，将引引起自自身和和上部部结构构的附附加弯弯、剪剪内力力乃至至开裂裂。(2)马鞍形形反力力分布布天然地地基箱箱筏基基础土土反力力的马马鞍形形反力力分布布的负负面效效应将将导致致基础础的整整体弯弯矩增增大。。以北北京中中信国国际大大厦为为例，，土反反力按按《高层建建筑箱箱形与与筏形形基础础技术术规范范》JGJ6-99所给反反力系系数，，近似似计算算中间间单位位宽板板带核核心筒筒一侧侧的附附加弯弯矩较较均布布反力力增加加16.2％。根根据武武汉某某大厦厦桩箱箱基础础桩顶顶反力力实测测结果果（下下图所所示）），桩桩箱基基础实实测反反力内内外比比达1:1.9，由此此引起起的整整体弯弯矩增增量比比中信信国际际大厦厦天然然地基基的箱箱基更更大。。变刚度度调平平概念念设计计碟形沉沉降和和马鞍鞍形反反力分分布的的负面面效应应北京中中信国国际大大厦箱箱基沉沉降等等值线线（S单位：：cm）加大基基础的的抗弯弯刚度度对于于减小小差异异沉降降的效效果并并不突突出,但材料料消耗耗相当当可观观被动抵抵抗？？主动抵抵抗？？主、被被动共共同联联合抵抵抗？？←碟形形沉降降变刚度度调平平概念念设计计碟形沉沉降和和马鞍鞍形反反力分分布的的负面面效应应武汉某某大厦厦桩箱箱基础础桩顶顶反力力实测测结果果↑马鞍形形反力力分布布变刚度度调平平概念念设计计天然地地基和和均匀匀布桩桩的初初始竖竖向支支承刚刚度是是均匀匀分布布的，，设置置于其其上的的刚度度有限限的基基础（（承台台）受受均布布荷载载作用用时，，由于于土与与土、、桩与与桩、、土与与桩的的相互互作用用导致致地基基或桩桩群的的竖向向支承承刚度度分布布发生生内弱弱外强强变化化，沉沉降变变形出出现内内大外外小的的碟形形分布布，基基底反反力出出现内内小外外大的的马鞍鞍形分分布。。当上部部结构构为荷荷载与与刚度度内大大外小小的框框架－－核心心筒结结构时时，碟碟形沉沉降会会更趋趋明显显(下附图图1（a）所示示)，上述述工程程实例例证实实了这这一点点。为为避免免上述述负面面效应应，突突破传传统设设计理理念，，通过过调整整地基基或基基桩的的竖向向支承承刚度度分布布，促促使差差异沉沉降减减到最最小，，基础础或承承台内内力和和上部部结构构次应应力显显著降降低。。这就就是变变刚度度调平平概念念设计计的内内涵。。变刚度度调平平概念念设计计附图1框架-核心筒筒结构构均匀匀布桩桩与变变刚度度布桩桩变刚度度调平平概念念设计计附图2均布荷荷载下下变刚刚度布布桩模模式变刚度度调平平概念念设计计(1)局部增增强变变刚度度在天然然地基基满足足承载载力要要求的的情况况下，，可对对荷载载集度度高的的区域域如核核心筒筒等实实施局局部增增强处处理，，包括括采用用局部部桩基基与局局部刚刚性桩桩复合合地基基（如如附图图1（c））。。(2)桩基变变刚度度对于荷荷载分分布较较均匀匀的大大型油油罐等等构筑筑物，，宜按按变桩桩距、、变桩桩长布布桩（（附图图2）以抵抵消因因相互互作用用对中中心区区支承承刚度度的削削弱效效应。。对于于框架架-核心筒筒和框框架-剪力墙墙结构构，应应按荷荷载分分布考考虑相相互作作用，，将桩桩相对对集中中布置置于核核心筒筒和柱柱下，，对于于外围围框架架区应应适当当弱化化，按按复合合桩基基设计计，桩桩长宜宜减小小（当当有合合适桩桩端持持力层层时）），如如附图图1(b)。变刚度度调平平概念念设计计（3）主裙裙连体体变刚刚度对于主主裙连连体建建筑基基础，，应按按增强强主体体（采采用桩桩基））、弱弱化裙裙房（（采用用天然然地基基、疏疏短桩桩、复复合地地基、、褥垫垫增沉沉等））的原原则设设计。。（4）上部部结构构－基基础－－地基基（桩桩土））共同同工作作分析析在概念念设计计的基基础上上，进进行上上部结结构－－基础础－地地基（（桩土土）共共同作作用分分析计计算，，进一一步优优化布布桩，，并确确定承承台内内力与与配筋筋。6试验验验证（中国国建筑筑科学学研究究院与与河北北省建建筑科科学研研究院院合作作完成成）（1）变桩长长模型型试验验粉质粘粘土地地基，，20层框筒筒结构构1/10现场模模型试试验图3-6-6等桩长长与变变桩长长模型型试验验表3-6-1桩顶反反力（（F=3250KN）（2）核心筒筒局部部增强强模型型试验验粉质粘粘土地地基，，20层框筒筒结构构1/10现场模模型试试验图3-6-8天然地地基与与局部部增强强地基基模型型试验验（a）天然地地基筏板基基础（b）天然地地基局局部增增强刚性桩桩复合合地基基（d=150mm，L=2m）（c）天然地地基沉降等等值线线（d）天然地地基局局部增增强沉降等等值线线7变刚度度调平平概念念设计计成效效建成3年以上上项目目：北京京皂君君庙电电信楼楼、山东农农业银银行大大厦、、北京京长青青大厦厦等10余项工工程桩桩基设设计进进行优优化，，取得得显著著技术术经济济效益益。Smax≤≤40mm,△△Smax≤0.0008L。刚建成成或在在建项项目：北京京电视视中心心、北京万万豪大大酒店店、威海海海悦国国际大大酒店店、北北京国国际财财源中中心、、望京京嘉美美风尚尚酒店店、嘉嘉美风风尚写写字楼楼，陕陕西法法华寺寺合十十舍利利塔等等工程程的桩桩基础础均采采用变变刚度度调平平概念念设计计。3-7桩的选选型与与布置置1基桩分分类1.1按承载载性状状分：：（1）摩擦擦型桩桩：摩摩擦桩桩、端端承摩摩擦桩桩；（2）端承承型桩桩：端端承桩桩、摩摩擦端端承桩桩；1.2按成桩桩方法法分（1）非挤挤土桩桩（（2）部分分挤土土桩（3）挤土土桩1.3按桩径径分：：（1）小直直径桩桩：d≤250mm；（2）中等直直径桩桩：250mm<d<800mm；（3）大直径径桩：：d≽800mm2桩型、、施工工工艺艺选择择（1）对于框框架－－核心心筒桩桩基宜宜选择择基桩桩尺寸寸和承承载力可可调性性较大大的桩桩型和和工艺艺。（2）挤土沉沉管灌灌注桩桩用于于淤泥泥和淤淤泥质质土层层时，，应局限限于多多层住住宅桩桩基。。附录A桩型与与成桩桩工艺艺选择择A.0.1桩型与与成桩桩工艺艺选择择根据据建筑筑结构构类型型、荷荷载性性质、、桩的的使用用功能能、穿越土土层、、桩端端持力力层、、地下下水位位、施施工设设备、、施工工环境境、施施工经经验、、制桩材材料供供应条条件等等，可可按表表A.0.1进行。。注：表表中符符号〇〇表示示比较较合适适；△△表示示有可可能采采用；；╳表表示不不宜采采用。。附录B预应力力混凝凝土空空心桩桩基本本参数数B.0.1离心成成型的的先张张法预预应力力混凝凝土管管桩的的基本本参数数可按按表B.0.1选用。。PHC桩径d=300、400、500、550、600、800、1000mmPC桩径d=300、400、500、550、600mm附录B预应力力混凝凝土空空心桩桩基本本参数数B.0.2离离心成成型的的先张张法预预应力力混凝凝土空空心方方桩的的基本本参数数可按按表B.0.2选用。预应力力高强强混凝凝土空空心方方桩PHSC80预应力力混凝凝土空空心方方桩PSC60PHS桩径d=300、350、400、450、500、550、600mmPS桩径d=300、350、400、450、500、550、600mm3基桩最最小中中心距距考虑到到挤土土桩工工程事事故多多发，，主要要由于于挤土土导致桩土土上涌涌，桩桩缩颈颈断裂裂，沉沉降大大增。。将其其最小小桩距适当当调整整。当当施工工中采采取减减小挤挤土效效应的的可靠靠措施时，，可适适当减减小。。3.3.31基桩的的最小小中心心距应应符合合表3.3.3-1的规定定；当当施工工中采采取减减小挤挤土效效应的的可靠靠措施施时，，可根根据当当地经经验适适当减减小。。4基桩选选型误误区（1）凡嵌岩岩桩必必为端端承桩桩（╳╳）导致嵌嵌岩深深度加加大，，工期期延长长，造造价价提高高（2）将挤土土沉管管灌注注桩用用于高高层建建筑（（╳））由于挤挤土效效应造造成断断桩、、缩颈颈、上上浮，，事故故频发发且严严重，，如：：东北北某会会展中中心全全部桩桩报废废；云云南某某大厦厦筏板板开裂裂，不不得不不加固固处理理。（3）预制桩桩质量量稳定定性高高于灌灌注桩桩（╳╳）优于沉沉管灌灌注桩桩是肯肯定的的。但但有有三点点应特特别注注意：：■沉桩挤挤土效效应；；■无法穿穿透硬硬夹层层，桩桩长受受限制制；■单桩承承载力力可调调范围围小，，难于于实现现变刚刚度调调平设设计。。（4）人工挖挖孔桩桩质量量可靠靠（╳╳）地下水水位以以上人人工挖挖孔桩桩可实实现彻彻底清清孔、、直观观检检查查持力力层，，且无无断桩桩缩颈颈现象象。隐隐患患：■边挖孔孔边抽抽水，，细颗颗粒流流失，，地面面下沉沉，乃乃至护护壁整整体脱脱落；；■临近新新灌注注混凝凝土桩桩抽水水，带带走水水泥，，造成成离析析；■在流动性淤淤泥中挖孔孔，引起淤淤泥侧向流流动，导致致土土体失稳滑滑移，将桩桩体推歪、、推断。（5）灌注桩不适适当扩底（（╳）■岩石fr＞混凝土fc情况下扩底底，不必要要；■桩侧土层较较好、桩长长较大情况况下扩底，，既损失扩扩底底端以上部部分侧阻力力，又增加加扩底费用用，可能得得失相相当或失大大于得；■将扩底端置置于有软弱弱下卧层的的薄硬层上上，增大沉沉降。。5基桩布置（1）排列基桩时时，宜使桩群承载载力合力点点与竖向永永久荷载合合力作用点点重合，并使基桩桩受水平力力和力矩较较大方向有有较大抗弯弯截面模量量。（2）对于桩箱基基础、剪力力墙结构桩桩筏（含平平板和梁板板式承台））基础，宜将桩布置置于墙下。（3）对于框架－－核心筒结结构桩筏基基础应按荷荷载分布考考虑相互影