地基基础规范的理解与应用样本

第二章地基有关规范理解与应用当前，关于地基基本工程规范众多，有国标、行业原则、产品原则、地方原则，不完全记录，全国关于地基基本规范超过100本，且每年还在增长。如此多规范，给工程技术人员提供了以便。如不能对的理解和使用，则也许带来了一定承担，更也许浮现应用错误。本章简介了规范应用中某些注意事项。注：建设部相应规范，设计人掌握好‘度’（上海），保护好自己。禁忌2.1不能整体把握有关地基基本规范地基基本有关规范是进行勘察、设计、施工、检测根据，一定要对的理解和掌握，而不是简朴、教条抠表面文字，应从如下几方面对规范进行理解：1编制目毋庸置疑，规范编制最后目是保证拟建工程安全，不同规范从不同角度去实现。如各种勘察规范，通过详细规定来达到精确描述拟建场地水文地质状况、场地均匀性等，为后续设计、施工提供精确资料，即从勘察角度来保证拟建筑物安全目；各种地基基本设计规范通过对详细设计规定、参数选用、详细计算规定等，从设计角度来保证拟建筑物安全；施工规范规定是通过对每种施工工艺合用条件、施工控制要点等规定，使施工质量满足设计规定，来保证拟建筑物安全；检测规范通过相应规定，如检测数量、检测规定、检测原则等，使检测尽量体现整体安全状况，保证拟建筑物安全。保证拟建筑物安全和正常使用是规范编制最后目，规范其他内容都是为实现此目服务。牢记不能为满足规范而满足规范，而应为工程安全合理运用规范。2编制原则和指引思想编制原则和指引思想是规范精髓，如《建筑地基基本设计规范》1.0.3条规定对编制原则和指引思想为“地基基本设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源原则；依照岩土工程勘察资料，综合考虑构造类型、材料状况与施工条件等因素，精心设计”。《建筑桩基技术规范》1.0.3条也对编制原则和指引思想进行了类似规定。如将规范原则和指引思想合理应用到实际工程中，则是对规范最佳理解和应用。3合用范畴每一本规范均有其合用范畴，如《建筑地基基本设计规范》1.04条规定“建筑地基基本设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行关于原则规定。《建筑基桩检测技术规范》1.02条规定“本规范合用于建筑工程基桩承载力和桩身完整性检测与评价”。因而，咱们在选取规范时，一定要理解其合用范畴。某些产品原则做了更详细规定，如《预应力混凝土管桩》规定了预应力混凝土管桩在高地震设防烈度、三、四场地条件应用条件。（补充）4和其他规范关系随着专业分工细化，一本规范不也许解决所在专业所有问题，需要其他规范配合。如地基基本设计中需考虑多本规范，如荷载、混凝土、抗震、耐久性等规范。禁忌2.2不注重理解规范条文规定目和要解决问题规范每条规定都是有一定目和解决有关问题，在使用规范时，应注意分析判断。只有理解了条文规定目，才干对的合理应用各种办法来实现规范目，避免浮现规范规定了就能设计，规范没规定就茫然无知，无从下手状况，以利于提高设计水平。下通过几种例子分析：1沉降后浇带设立如《建筑地基基本设计规范》GB50007-中8.4.20条中第2条规定，“当高层与相连裙房之间不设沉降缝时，宜在裙房一侧设立用于控制沉降差后浇带，….”，此规定目是解决主裙楼差别沉降过大，避免导致裙楼某些基本底板开裂。理解设沉降后浇带目，在详细工程中，可依照规范规定目，对的解决关于沉降后浇带问题，可从如下几方面考虑：1）主裙楼连体不是必设沉降后浇带从沉降后浇带设立目可看出，主裙楼连体不一定设立沉降后浇带。如在主裙楼之间差别沉降很小，如主楼采用嵌岩桩、基本埋深大附加压力很小等状况，则没有必要设沉降后浇带。规范相应用了‘宜’字也阐明这一点。当前，主裙楼之间不设沉降后浇带工程案例诸多，只要设计较好解决好主裙楼之间地基变形协调，就能考虑取消沉降后浇带。对于施工来说，取消沉降后浇带将给施工带来很大便利。本书第三章禁忌7简介了某些设计办法。2）沉降后浇带不一定是解决差别沉降最佳办法如设计不合理或错误导致主楼沉降量大且稳定期间很长，则后浇带也不一定解决问题，有也许导致后浇带钢筋受拉屈服。也也许后浇带不能按期浇筑，影响建筑物正常交付使用。3）后浇带浇筑条件是主楼沉降基本稳定或后期沉降很小沉降后浇带浇筑时，普通需沉降稳定，或经计算后期沉降局限性以导致基本底板或上部构造开裂。某些设计人员经常在图纸上写明构造竣工或建筑物竣工后浇筑沉降后浇带，这是典型没有对的理解后浇带设立目和作用，是也许浮现工程问题。2坡地岸边桩基设计原则《建筑桩基技术规范》JGJ94-在3.4.5规定如下：‘3.4.5坡地、岸边桩基设计原则应符合下列规定：1对建于坡地岸边桩基，不得将桩支承于边坡潜在滑动体上。桩端进入潜在滑裂面如下稳定岩土层内深度，应能保证桩基稳定；2建筑桩基与边坡应保持一定水平距离；建筑场地内边坡必要是安全稳定边坡，当有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时，应按现行国标《建筑边坡工程技术规范》规定进行整治，保证其稳定；3新建坡地、岸边桩基工程应与建筑边坡工程统一规划，同步设计，合理拟定施工顺序；4不适当采用挤土桩；’。规范以上规定，目就是要避免建筑在坡地、岸边桩基，由于滑坡或崩塌而破坏，进而导致整个建筑物破坏。规范从桩进入稳定岩层深度、建筑物距坡边保持一定距离、坡应是稳定、施工顺序、成桩工艺等方面规定，实现坡稳定目。在实际工程中，影响边坡稳定因素诸多，对于规范没有规定，而会影响边坡稳定因素，如地震、洪水、泥石流等，咱们在详细设计中，也应予以考虑，以实现规范目。对规范条文阅读，咱们会发现其规定都是有目。如桩基规范3.4.4条3条规定‘当基岩面起伏很大且埋深较大时，宜采用摩擦型灌注桩。’，此条目，是避浮现差别沉降。3框筒构造基本筏板规定《建筑地基基本设计规范》GB50007-在8.4.1条关于高层建筑筏形基本规定如下：‘8.4.1筏形基本分为梁板式和平板式两种类型，其选型应依照地基土质、上部构造体系、柱距、荷载大小、使用规定以及施工条件等因素拟定。框架-核心筒构造和筒中筒构造宜采用平板式筏形基本。’地基规范对于框架-核心筒构造和筒中筒构造，规定宜采用平板式筏形基本。重要考虑框架-核心筒构造和筒中筒构造普通层数高、荷载大、荷载分布不均，基本筏板容易浮现整体挠曲。而平板式筏形基本相对于梁筏、承台基本，抵抗整体挠曲能力强，且由于截面均匀，不会浮现应力分布不均状况，避免基本刚度变化处，如梁板交界、承台和板交界处，浮现裂缝。规范规定目是增强整体性，避免由于整体挠曲和基本刚度变化浮现局部开裂状况。4桩分类规定《建筑桩基技术规范》JGJ94-中3.3.1条，对于基桩分类如下：‘1按承载性状分类1）摩擦型桩：摩擦桩：在承载力能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽视不计；端承摩擦桩：在承载力能力极限状态下，桩顶竖向荷载重要由桩侧阻力承受。2）端承型桩：端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽视不计；摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载重要由桩端阻力承受。’桩基规范按承载力性状分类目，是在规范背面桩构造配筋、桩基竖向承载力计算中复合桩基应用条件、桩负摩阻力计算关于规定，依照承载力性状分类不同而不同。5灌注桩钢筋笼加劲箍规定《建筑桩基技术规范》JGJ94-中4.1.1条中4小条规定：‘当钢筋笼子长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不不大于12mm焊接加劲箍筋，’。对于规范规定，应一方面理解规范规定设加劲箍目。在工程中，加劲箍作用重要有两点：1）钢筋笼加工时，起到固定主筋作用，对提高钢筋笼子质量和加工速度有很大作用；2）对钢筋笼子抗弯刚度有很大影响，间距越小，抗弯刚度越大。加劲箍作用类似于持续梁支座，在相似截面状况下，支座间距越小，梁抗弯刚度越大。当钢筋笼较长、纵向钢筋配备较低时，钢筋笼在起吊过程中，由于钢筋笼抗弯刚度低，常浮现挠曲。挠曲严重时，影响钢筋笼垂直度，导致向孔内置入困难，影响桩质量。注：注浆笼子不究竟解决办法禁忌2.3不注重理解详细规定所含基本概念规范条文详细应用时应理解条文所包括基本概念，这样在规范条文没有作详细规定期，可依照基本概念进行判断，如下举例阐明。1大直径桩尺寸效应注：为什么讲这个？如《建筑桩基技术规范》JGJ94-中5.3.6条对大直径桩承载力计算时，规定应考虑尺寸效应，即对于大直径桩（桩径不不大于800mm）和中小直径桩相比，其最大区别是极限侧阻力原则值、极限端阻力原则值随桩径增大而减少。但规范表5.3.6-1没有给出桩端为岩石时，桩端阻力与否折减，有关条文也没有阐明。诸多设计人员对此不知如何解决。如能理解基本概念，则能协助解决这样问题。桩侧摩阻力和端阻力折减基本概念是，桩成孔使桩侧和桩端土受力状态发生变化，导致孔壁土浮现松弛变形，导致侧阻力有所减少，成孔卸载导致孔底土回弹，类似于深基坑回弹，导致端阻力减少。这些不利影响都和桩径关于，桩径越大，不利影响越大。如理解此基本原理，技术人员就能较好理解规范详细规定，及规范没做规定状况下如何解决工程实际问题。如下就基本概念应用做某些解释：1）承载力折减系数随桩径增大而增大从概念上讲，桩径越大，桩侧土和桩端土松弛效应越大，承载力折减越多。现行桩基规范5.3.6-2规定，对于黏性土和粉土桩侧摩阻力、端阻力折减系数为（0.8/d）1/5和（0.8/D）1/4，从上式可看出，随桩径d和桩端直径D增大，承载力折减越多。规范规定反映了以上基本概念。2）土颗粒越大，折减系数越大从概念分析，土颗粒越大，松弛效应越明显，因而对于黏性土和粉土桩侧摩阻力、端阻力折减系数，应不大于砂土和碎石土。桩基规范规定黏性土和粉土侧阻力和端阻力折减系数分别为（0.8/d）1/5和（0.8/D）1/4，砂土和碎石土，桩侧摩阻力、端阻力折减系数为（0.8/d）1/3，规范规定反映了上述概念。3）当桩端为基岩时承载力计算不需折减普通岩石强度很高，桩成孔过程中不会浮现回弹而影响承载力，因而不需要折减。注：地基设计规范表5.2.4注规定。2天然地基承载力深度修正《建筑地基基本设计规范》GB50007-关于承载力计算某些，5.2.4条规定：‘5.2.4当基本宽度不不大于3m或埋置深度不不大于0.5m时，从载荷实验或其她原位测试、经验值等办法拟定地基承载力特性值，尚应按下式修正：’式中第一项为地基承载力特性值，第二项为宽度修正某些，第三项为深度修正某些。注：地基规范5.2.5不修正这里应一方面理解深宽度修正基本概念，地基承载力特性值深、宽修正概念，是依照弹性半无限体地基承载力理论得出。从图2.3.1可看出，地基达到极限承载力产生滑动面和土黏聚力、基本两侧边载、滑动土体重量关于。滑动土体重量和基本宽度与地基土重度关于,基本宽度增长，滑动面增大,地基承载力设计取值可以提高；基本埋深增长，基本两侧边载增长,地基承载力设计取值增长。这就是承载力进行深宽修正基本原理。计算公式反映了基本原理，如深度修正某些，式中为基底下土加权平均重度，为基本埋深。对于当前应用诸多主裙楼连体建筑深度修正问题，规范条文没有直接规定。在条文阐明中解释如下：‘当前建筑工程大量存在着主裙楼一体构造，对于主体构造地基承载力深度修正，宜将基本底面以上范畴内荷载，按基本两侧超载考虑，当超载宽度不不大于基本宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基本埋深，基本两侧超载不等时，取小值。’这里采用荷载折算成土深度进行深度修正，从基本概念上讲是对的。但规范没有明确说是什么荷载组合。从基本概念上讲，应是建筑物自重及压土重量，不能考虑活荷载。图2.3.1天然地基承载力深度修正示意图注：理解按此修正对安全度影响禁忌2.4对公式计算假设也许产生误差不能对的判断由于土特性，有关地基基本设计规范在计算公式中都给出一定假设。在应用公式时，应能对的理解假设和实际状况差别，并依照基本理论和概念分析对计算成果影响，判断计算值和实际值大小关系。依照分析成果，在详细设计中进一步完善。如下通过几种实例分析：1地基变形计算中‘各向同性均质线性变形体’假设当前咱们国家相应地基基本设计规范，如《建筑地基基本设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑地基解决技术规范》，在计算地基变形时均做如下假设：‘计算地基变形时，地基内应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论’。作此假设因素是在计算地基土中附加应力时，采用了布辛奈斯克（Boussinesq）解。而布辛奈斯克（Boussinesq）解应用条件就是此假设。只有用此假设才干得到附加应力值，有了附加应力值，才干进行变形计算。对此假设进行分析，咱们可得出如下结论：（1）此假设和土实际状况有较大出入。普通地基土既不是均质也不是线性，绝大某些是成层，层与层之间土性质有时差别很大。对于复合地基来说，由于加固范畴普通在基本范畴内，同层土在水平方向性质也存在很大差别。因而，地基变形精确计算难度很大，提高计算精确性重要依赖于经验系数。对此，相应规范均给出了依照记录得出经验系数。（2）对于上硬下软成层土分布，如图2.4.1所示，计算误差较均匀土要大，这重要是软土层向外传递荷载能力差，导致软土中按此假设计算附加应力值不大于实际值。从而在实际工程中，浮现图2.4.1所示土层分布时，建筑物实际沉降量比计算值偏大因素，类似状况在工程中应予以注重。图2.4.2为天津开发区某建筑平面图，右侧为原建筑，1层，框架构造，钢筋混凝土筏板基本，地质条件类似于图2.4.1所示。该建筑物建成使用3年后，扩建左侧某些，新建物层数1层，新旧建筑连接在一起使用。设计师考虑到原建筑物已建成3年，沉降应已经稳定，因而，新扩建某些采用桩基本，柱下承台，来减小新建筑物沉降。新建筑物建成1年后，新旧建筑连接处，由于沉降不均浮现开裂，图2.4.3为地面和墙体开裂图片。调查发现，沉降大是原建筑物，原建筑物受软弱土层影响，类似于图2.4.1中淤泥质土，沉降时间很长，沉降量大。图2.4.1软硬交互土层示意图图2.4.2新旧建筑平面关系图图2.4.3新旧建筑基本连接处和墙体开裂图片（3）土越软，计算成果误差越大。这重要是土越软，假设条件和实际差别越大。（4）据此假设计算成果，只能放映线弹性状态下地基变形特性，计算成果是地基变形是持续变化，没有明显差别。而不能反映弹塑性或塑性状态下，土变形特性。但在实际工程中，某些状况下，局部地基是也许浮现弹塑性或塑性变形。对于整体刚度较差基本形式，如独立基本、条形基本，当局部荷载较大时，如堆载影响，地基也许浮现塑性变形，引起相邻基本间差别沉降。在软土地区特别应高度注重，某些工程事故分析也证明这一点。注：东营工程（5）按此假设，附加应力在地基土中影响范畴很大。事实上，附加应力影响范畴是有限。中华人民共和国建筑科学研究院地基所实验研究显示，主裙楼连体建筑，主楼影响范畴普通在裙楼三跨范畴左右。2矩形基本中点沉降计算假定《建筑桩基技术规范》JGJ94-中5.5.7条规定：‘5.5.7计算矩形桩基中点沉降时，桩基沉降可按下式计算：公式中详细符号意义不在此简介，详桩基规范。对公式分析可看出，式中是矩形基本角点沉降，式中‘4’是角点沉降和中点沉降倍数关系，即中点沉降量是角点4倍。此为采用布辛奈斯克（Boussinesq）解成果。上述计算公式是在假设荷载直接作用在半无限体地基上，没有考虑基本和上部构造刚度影响。很显然，这个假设和工程实际有一定出入，由于上部构造和基本刚度影响，按此公式计算中点沉降较实际大，上部构造和基本刚度越大，计算成果误差越大。3桩基沉降计算‘等效作用分层总和法’假设《建筑桩基技术规范》JGJ94-中5.5.6条，在计算群桩基本沉降时进行如下假设：‘对于桩中心距不不不大于6倍桩径桩基，其最后沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力’。对此假设分析可看出与实际状况有一定出入：（1）如桩短，桩侧土性质差，则假设和实际接近；（2）如桩长、桩侧土好，则假设和实际出入就大，桩越长、桩侧土越好，计算成果和实际差别就大，即计算成果不不大于实际成果。（3）假设‘等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力’没有考虑不同构造体系荷载分布特性。易导致差别沉降计算误差。注：几乎所有计算都存在假设，如附加应力；桩承载力计算等禁忌2.5盲目套用规范中公式进行计算地基基本有关规范公式大某些是半理论半经验公式，理论包括基本概念，经验普通体当前公式中经验系数。每个公式经验系数均有其合用范畴，不能盲目套用。如下通过某些实例阐明：1支盘桩后注浆如《建筑桩基技术规范》5.3.10条给出了灌注桩后注浆承载力计算公式，如2.5-1式:(2.5-1)式中、—分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数。某些规范给出了挤扩多支盘桩（图2.5.1示）承载力计算公式，如挤扩灌注桩技术规程（DB29-65-）初步设计时，单桩竖向承载力特性值可按下式估算：（2.5-2）式中——第层土桩侧阻力特性值，按灌注桩侧阻力参数取值；——承力盘(岔)所在第层土端阻力特性值，按灌注桩端阻力参数取值；——桩端阻力特性值，按灌注桩端阻力参数取值；——除桩身截面面积承力盘(岔)投影面积；——桩身截面面积；——桩身周长；——折减后桩周第层土厚度，可按表3采用；——桩周第层土厚度：——承力盘(岔)高度；——当承力盘(岔)总数≥3时取0.9，当承力盘(岔)总数<3时取1.0；图2.5.1挤扩支盘桩示意图某些工程师将挤扩多支盘桩和灌注桩后注浆施工工艺结合，对支盘桩进行桩底和桩侧后注浆。承载力计算时，将公式（2.5-1）、（2.5-2）合并，即将公式（2.5-1）中侧阻增强系数和端阻增强系数分别乘入式（2.5-2）中各项，得挤扩支盘桩后注浆承载力计算公式，见公式2.5-3。（2.5-3）将支盘桩进行后注浆解决，此想法没有什么问题。但计算中对支盘桩侧摩阻力和端阻力分别乘以注浆增强系数，则存在一定问题，由于桩基规范中注浆增强系数为经验值，取自等截面桩。而支盘桩压浆后来互相影响，则没有经验，不能盲目套用。2土压力计算《建筑地基基本设计规范》GB50007-中6.7.3条，在计算重力式挡土墙土压力时，分为无限范畴和有限范畴填土边界条件分别计算。边界条件不同，积极土压力计算系数不同，在计算时应一方面拟定边界条件，是无限范畴填土还是有限范畴填土，依照边界条件，再选用积极土压力计算系数，不能盲目套用公式。禁忌2.6忽视条文基本规定只看背面详细内容规范经常先做详细规定，如规定本节应用范畴、如何拟定详细数值等，这是基本规定。背面规定，普通是对基本规定补充完善或参照值，背面内容要满足前面基本规定，不能不考虑基本规定，仅按背面规定进行设计。下面通过规范某些规定阐明。《地基基本设计规范》GB50007-在8.5.1规定：‘8.5.1本节涉及混凝土预制桩和混凝土灌注桩低桩承台基本。’，这里一种‘低’字，规定了本节应用范畴，即只适合低承台桩基本，不适合高承台桩基本。因而，如工程中为高承台桩，本节内容是不涉及。注：注意特殊土也许浮现高承台桩又如《建筑桩基技术规范》中4.2.1条“桩基承台构造，除应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部构造规定外，尚应符合下列规定”，条文中满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部构造规定是承台设计核心，即承台作为将上部构造荷载传给基桩必要满足条件，背面详细规定如承台最小高度、宽度、筏板最小厚度等，必要满足以上受力规定前提下，才可考虑用规定值。《地基基本设计规范》GB50007-在5.1.3、5.1.4条规定：‘5.1.3高层建筑基本埋置深度应满足承载力、变形、和稳定性规定。位于岩石地基上高层建筑，其基本埋深应满足应满足抗滑和稳定性规定。5.1.4抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上箱形和筏形基本埋置深度不适当不大于建筑物高度1/15；桩箱或桩筏基本埋置深度（不计桩长）不适当不大于建筑物高度1/18.’。从地基规范以上两条可看出，5.1.3条是基本规定，即建筑物埋深要满足稳定性规定。5.1.4是建议和参照值，某些状况如埋深范畴存在液化土、淤泥等，满足5.1.4条，不一定就能满足5.1.3条规定。因而，在拟定基本埋深时，切忌仅满足5.1.4条，而忽视5.1.3条基本规定。禁忌2.7忽视规范条文‘轻’‘重’顺序规范中某些规定是有“轻”“重”顺序，使用时一定注意‘轻’‘重’关系。如《地基基本设计规范》5.3.5条关于地基变形计算公式中，对于沉降计算经验系数规定如下‘——沉降计算经验系数，依照地区沉降观测资料及经验拟定，无地区经验时可依照变形计算深度范畴内压缩模量当量值（）、基底附加压力按表5.3.5取值’，对于此条规定所谓“重”是应一方面依照地区观测资料及经验拟定，“轻”则是无地区经验时按规范选用。由于规范提供经验系数是从各个地方收集整顿成果，很难做到面面俱到。《建筑桩基技术规范》JGJ94-中5.5.11条也做了类似规定：‘5.5.11当无本地可靠经验时，桩基沉降计算经验系数可按表5.5.11选用。’。有关地基规范在和土特性关于参数规定期，大某些有类似规定。如《建筑桩基技术规范》JGJ94-中，表5.3.5-1、表5.3.5-2关于桩极限侧摩阻力和极限端阻力取值、《建筑地基解决技术规范》等，均有按地方经验选用，无地方经验按本规范选用类似规定。再如《地基基本设计规范》GB50007-关于桩配筋规定，地基规范8.5.3条7条规定：‘7桩主筋配备应由计算拟定。预制桩最小配筋不适当不大于0.8%（锤击沉桩）、0.6%（静压桩），预应力桩不适当不大于0.5%；灌注桩最小配筋率不适当不大于0.2%~0.65%（小直径桩取大值）。’这里重是：‘桩主筋配备应由计算拟定。’，背面规定最小配筋率是计算配筋低于最小配筋率时，按最小配筋率拟定。切忌不进行计算，直接按最小配筋率或稍不不大于最小配筋率配筋。禁忌2.8将地基基本有关规范条文“圣旨”化规范详细条文是基本理论、概念、工程经验对工程详细问题上某些规定，是不断发展完善提高，不能将规范视为圣旨，因素如下：1地基基本大某些计算公式具备半理论半经验特点由于地基基本复杂性，地基基本大某些计算具备半理论变经验特点。如《筑地基基本设计规范》GB50007-在8.5.6条4中，关于桩承载力特性值计算规定：‘4初步设计时单桩竖向承载力特性值可按下式估算：’。这里规范明确指出，按此公式计算，只能是估算，也许会和实际有较大出入。再如，作为地基基本工程安全核心之一变形控制，由于地基土具备不均匀性、成分和成因多样性、变形时效性，并且受水、不同施工工艺、上部构造形式等复杂因素综合影响，大某些关于地基基本工程计算办法具备半理论半经验特点，并在不断改进提高。2依照工程经验积累逐渐完善随着工程经验逐渐积累，常会发现此前旧经验存在片面性和局限性。例如《建筑桩基技术规范》JGJ94-94和新修订JGJ94-就同一构造单元桩规定就存在很大不同，JGJ94-94中3.2.3.4条规定“同一构造单元宜避免采用不同类型桩。同一基本相邻桩桩底标高差，对于非嵌岩端承型桩，不适当超过相邻桩中心距；对于摩擦型桩，在相似土层中不适当超过桩长1/10。”而新修订JGJ94-则取消了上述规定，建议在一定条件下采用变刚度调平设计，同一基本下，可依照荷载和上部构造状况，采用非等长布桩。3应对的理解应用规范理解和应用应注意规范条文基本原理、基本原则、需考虑因素、要点及注意事项等，不要‘神’化规范。注：规范中“宜”“应”字把握禁忌2.9不注意规范所给范畴值合理选用由于地基基本复杂性，有关规范中常给出某些范畴值。如《建筑桩基技术规范》JGJ94-在，4.1.1条灌注桩配筋率、表5.2.5承台效应系数、表5.3.5-1中桩极限侧摩阻力原则值、表5.3.5-2桩极限端阻力原则值等；《地基基本设计规范》GB50007-在7.3.2条房屋沉降缝宽度、7.3.3条相邻建筑物基本间净距、8.3.1条条形基本梁高度、附录C关于浅层板载荷实验承载力特性值判断等，均给出范畴值。对于这些范畴值选用，注意几点：1对规范有明确阐明应理解意义后选用对于规范给出范畴值，某些规范给出了应用阐明，应理解规范规定含义，对的分析后选用。如《建筑桩基技术规范》JGJ94-在5.5.11关于桩基沉降计算经验系数规定：‘饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，应依照桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3~1.8挤土效应系数，土渗入性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。’规范给出了范畴值1.3~1.8，并给出了取大值条件。从规范给出条件可看出，挤土效应越严重，土二次固结产生沉降越大，取大值，即和挤土效应成正比。《建筑桩基技术规范》JGJ94-在表5.2.5关于承台效应系数取值时，在5.2.5表注4、5中规定如下：‘4对于采用后注浆灌注桩承台，宜取低值。5对于饱和黏性土中挤土桩基、软土地基上桩基承台，宜取低值0.8倍。’。对于规范表5.2.5注4规定，其含义在注浆可提高桩抗压刚度，桩抗压刚度高，承台土分担荷载必然少，因而，取低值。理解规范规定含义后，在实际工程中，其她条件都同样状况下，桩长短不一致时，长桩刚度大，宜取低值。对于表5.2.5注5，其含义是土软，刚度低，应取低值；挤土桩也许发生固结沉降，取低值。2规范没有阐明或阐明不全面应综合分析某些范畴值规范没有明确阐明如何选用，在实际采用中应综合分析，从基本概念出发，选用。1）条形基本梁高度《地基基本设计规范》GB50007-中8.3.1条1小条规定：‘柱下条形基本梁高度宜为柱间距1/4~1/8’。对于此范畴值选用，应分析增大基本梁高度作用，基本梁高度增大，基本整体刚度增大，抵抗不均匀沉降能力增强。因而，因依照荷载大小、分布，地基梁受力、地基状况拟定基本梁高度，如荷载大、分布不均、地质条件差，则取高值。反之，取低值。2）浅层载荷板实验《地基基本设计规范》GB50007-附录C中，C07在承载力特性值拟定，3条规定：‘当不能按上述二款规定拟定期，当压板面积为0.25m2~0.5m2，可取所相应荷载，但其值不应不不大于最大加载量一半。’公式中为沉降量，为载荷板宽度或直径。对于此范畴值选用，本地基土层分布均匀或从上到下逐渐变好，可取高值，如存在软夹层，取低值；这里包括基本概念是：由于载荷板尺寸小，影响范畴有限，如从基底如下，土性质均匀，或逐渐提高，则载荷成果能反映实际状况，运用此成果是安全。如土层分布类似第一章禁忌1.15中图1.15.3示，存在软土夹层时，载荷板尺寸小，不一定能反映软土层承载力状况，为保证安全，应取低值拟定承载力。当载荷板尺寸大时取低：注：改正“低”改为“高”值，载荷板尺寸小取高值。这里包括基本概念是，在相似基底压力下，载荷板尺寸越大，沉降越大。3）灌注桩配筋率《建筑桩基技术规范》JGJ94-在4.1.1条规定：‘4.1.1灌注桩应按下列规定配筋：1配筋率：当桩身直径为300~mm时，正截面配筋率可取0.65%~0.2%（小直径取高值）；’。规范给出了不同直径配筋率选用规定，即小直径取高值。对于相似直径桩，规范没有阐明，这在详细设计中，应进行对比分析。混凝土设计规范在柱子配筋中规定，柱最小配筋率不不大于0.6%，和桩配筋率比明显提高。分析柱子和桩受力状况，如图2.9.1所示，可看出其受力存在如下不同：图2.9.1桩和桩受力模式差别示意图（1）柱子轴力从上到下逐渐增大，桩轴力从上到下逐渐减小，固然应排除桩承受负摩阻力状况；（2）桩侧土对桩有侧向支撑作用，这是桩和柱子比，受力有利一方面。以上受力模式不同均是桩侧土引起，桩侧土性质越好，柱和桩受力模式差别越大，桩配筋率可取范畴值低值，反之取高值。如桩侧为淤泥或淤泥质土，土对桩约束作用有限，桩身轴力递减速率慢，桩受力性质和柱子接近，桩配筋率应取高值。注：对于也许浮现高承台桩状况取高值。4）桩极限侧摩阻力和极限端阻力取值《建筑桩基技术规范》JGJ94-表5.3.5-1、表5.3.5-2给出了桩桩极限侧摩阻力和极限端阻力参照范畴值，如何选用规范没有阐明。在详细工程中，桩桩极限侧摩阻力和极限端阻力选用应分析影响其发挥因素，依照重要影响因素选取范畴值。（1）土状态桩桩极限侧摩阻力和极限端阻力和土状态关于，土状态越好发挥值越高。‘土状规范给出了范畴值，应相应土状态差别，选用桩极限侧摩阻力和极限端阻力高低值。（2）深度在土状态接近状况下，土层埋置越深，桩桩极限侧摩阻力和极限端阻力发挥值越高，计算时取范畴值高值。禁忌2.10不能对的理解规范之间不一致当前规范在某些计算办法和规定上存在差别，对于这些差别，应对的看待。某些技术人员热衷于讨论哪个计算办法对的，哪个计算办法错误，某些人抱怨为什么不统一，这些都是没有必要。应看到，规范之间不一致内容，都非强制性条文，对于规范之间不一致，应对的判断分析，如下举例阐明。1桩承载力计算关于桩承载力计算，在《建筑桩基技术规范》JGJ94-和《地基基本设计规范》GB50007-分别有规定，如桩基规范在5.3.5条规定：‘5.3.5当依照土物理指标与承载力参数之间经验关系拟定单桩竖向极限承载力原则值时，宜按下式估算：（5.3.5）式中——桩侧第层土极限侧摩阻力原则值，如无本地经验时，可按表5.3.5-1取值；——极限端阻力原则值，如无本地经验时，可按表5.3.5-2取值。’桩基规范5.3.9关于嵌岩桩承载力计算，规定如下：‘5.3.9桩端置于完整、较完整基岩嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力构成。当依照岩石单轴抗压强度拟定单桩竖向极限承载力原则值时，可按下列公式计算：（5.3.9-1）（5.3.9-2）（5.3.9-3）式中、——分别为土总极限侧阻力原则值、嵌岩段总极限阻力原则值；——桩周第层土极限侧阻力，无本地经验时，可依照成桩工艺按本规范表5.3.5-1取值；——岩石饱和单轴抗压强度原则值，黏土岩取天然湿度单轴抗压强度原则值；….’《地基基本设计规范》GB50007-在8.5.6条对桩承载力计算分别规定如下：‘4初步设计时单桩竖向承载力特性值可按下式估算：式中：——桩底端横截面面积（m2）;、——桩端阻力特性值、桩侧阻力特性值（kpa），由本地静载荷实验成果记录分析算得；——桩身周长长度（m）;——第层岩土厚度（m）。5桩端嵌入完整及较完整硬质岩中，当桩长较短且入岩较浅时，可按下式估算单桩竖向承载力特性值：式中：——桩端岩石承载力特性值（kpa）。’从表面上看，两本规范关于桩承载力计算，从表达方式到计算公式均存在一定差别。但均强调计算公式只是估算，估算即阐明计算成果不代表最后承载力，桩承载力应由载荷实验最后拟定，这才是问题核心，即桩承载力需由检测拟定而不是计算拟定。由于影响地基承载力因素诸多，普通地基承载力计算都是估算，不同公式只是站在不同角度估算而已，而验证原则只有一种，那就是静载实验。2桩基沉降计算关于桩基沉降计算《建筑桩基技术规范》JGJ94-和《建筑地基基本设计规范》GB50007-分别有规定，计算办法不同。桩基规范5.5.6条规定：‘对于桩间距不不不大于6倍桩径桩基，其最后沉降量计算可采用等效作用分层总和法。’。地基基本设计规范8.5.15规定：‘计算桩基沉降时，最后沉降量宜按单向压缩分层总和法计算。地基内应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论，按实体深基本办法或明德林应力公式办法计算，…’。1）计算不同之处分析两种计算办法，可看出存在较大差别，如桩基规范等效作用分层总和法，计算面积为承台投影面积。地基基本设计规范计算面积为扩大承台面积，扩大值和土内摩擦角、桩长关于；附加应力取值也不同样；经验系数也不同样。2）相似之处两种计算办法基本假设是一致，均假设地基内应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论计算。从两本规范计算办法异同分析，虽然计算公式不一致，但在相似基本假设前提下，事实上都不也许计算精确。哪种办法计算精确核心看其经验系数代表性，即计算最后成果精确限度取决于经验系数。3灌注桩配筋长度关于灌注桩配筋长度，《建筑地基基本设计规范》GB50007-在8.5.3桩基构造中8条3小条规定：‘3）坡地岸边桩基、8度及8度以上地震区桩基、抗拔桩、嵌岩端承桩应普通配筋；’。《建筑桩基技术规范》JGJ94-在4.1.1条分别进行如下规定：‘1）端承型桩和位于坡地岸边桩应沿桩身等截面或变截面普通配筋；3）对于受地震作用桩基，桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层，进入稳定土层深度不应不大于本规范第3.4.6条规定；5）抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力桩，应等截面或变截面普通配筋。’从两本规范规定可看出，建筑地基基本设计规范明确规定8度及8度以上地震区桩基应通长配筋；而桩基技术规范则没有明确，只针对地震对桩基产生效应，如地震引起桩承受上拔力，应通长配筋；钢筋笼长度应穿过液化土层或软弱土层，避免在地震荷载作用下破坏。从安全角度上讲，通长配筋要好某些，从经济角度上讲，通长配筋也许增长造价。因而，详细设计中优先考虑安全，在满足安全前提下，也应考虑经济因素。注：软硬交互土层也许浮现剪切问题，背面有实例。禁忌2.11对地基基本工程应遵循国内规范、规程理解不全面当前国内规范分为国标，普通以符号GB标示；行业原则，普通以符号JGJ标示；产品原则，普通用JG表达；地方原则，普通以DB标示。对于各种规范、原则划分和互有关系从如下几方面理解：1国标是最高原则，行业原则、产品原则、地方原则均应在国标总原则下进行编制。2行业原则和产品原则是本行业在全国应用原则，是对国标补充完善。如《建筑地基基本设计规范》对桩基本、基坑支护、基本等均作了原则性规定，行业原则《建筑桩基技术规范》、《建筑基坑支护技术规程》、《高层建筑箱形与筏形基本技术规范》等，依照自身特点对《建筑地基基本设计规范》进行补充和完善。3地方原则是对国标和行业原则补充完善国内地区辽阔，各省市和地区自然地理条件不同，分布岩土种类各种各样，其工程力学性质存在很大差别，反映地基基本问题也迥然不同。由于地区特殊性，关于国家和行业原则还不能完全覆盖和涉及，国内许多省市和地区，在国家规范总原则指引下，针对本地地基土类特点、地质状况，总结近年工程实践经验，编制出反映地方特点、合用于本地区建筑地基基本设计、施工规范。这些规范、规程对合理进行地基勘察、设计、施工和增进新技术应用、减少基本工程造价、保证上部构造安全均有重要作用。如《北京地区建筑地基基本勘察设计规范》J11254-、上海市《地基基本设计规范》DGJ08－11-、天津地方原则《沉降控制桩基本技术规程》DB29-105-、《广东省预应力混凝土管桩基本技术规程》DBJ/T15-22-98等。禁忌2.12对涉外工程规范选用及国内外规范异同缺少理解1涉外工程规范选用对于涉外工程，需要结合工程所在地国关于规定及建设单位规定选用合用规范。如果本地没有自己国家规范、也没有明文规定采用何种规范，经与建设单位协商，采用中华人民共和国规范也是也许。对于国际通用规范，在欧洲系列规范推出之前，以英国规范及美国规范应用最广，欧洲规范问世，取代了原英国规范地位，但在非欧盟国家，仍有诸多国家继续使用英国规范。2国内外规范体制不同国际上规范有二种体制，一种是推荐性，另一种是强制性。发达国家规范多是推荐性，对设计人员只起协助指引作用，工程千变万化，规范不也许取代设计人员所必须理论知识、经验和判断，设计人员必要自己承担设计所有责任，可以不受推荐性规范约束。最为典型是欧洲规范，涉及详细计算公式、详细计算办法内容越来越少，代之以基本原理、基本原则、需考虑因素、要点及注意事项等，公式、办法等则完全由设计者凭借自身理论与经验去参阅各类教科书、参照书、设计手册等去选用。国内设计规范则是强制性，是设计人员必要遵守法律，如有违背，一切责任由设计人自负，而出了事故，设计人员也可凭规范推卸责任。几十年来，这种做法已在工程设计界进一步人心，因而对规范制定工作也就提出了很高规定。强制性规范局限性之处是，不能灵活适应设计中遇到各种状况，难以照顾到设计者也许遇到各种特殊问题，并且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员创造性。强制性规范利弊值得仔细探讨。禁忌2.13对和地基基本设计有关国外规范不理解为了能使设计人员在解决涉外工程时“有法可依”，现将重要外国规范简介如下：1欧洲规范在建筑行业，欧洲规范家族（EuropeanStandardsFamily）是一种系统而全面体系，以构造设计规范为龙头，也涉及材料与产品规范、施行规范（相称于国内施工规范）及检测实验规范等并与ISO体系有效衔接。咱们常用‘TheEurocodes’，实际是特指‘欧洲构造设计规范’（DesignStandard），也是欧洲规范体系核心，由如下各某些构成：EN1990 Eurocode0：BasisofStructuralDesign（构造设计基本）EN1991 Eurocode1：ActionsonStructures（构造上作用）EN1992 Eurocode2: DesignofConcreteStructures（混凝土构造设计）EN1993 Eurocode3: DesignofSteelStructures（钢构造设计）EN1994 Eurocode4: DesignofCompositeSteelandConcreteStructures（钢与混凝土混合构造设计） EN1995 Eurocode5: DesignofTimberStructure（木构造设计） EN1996 Eurocode6: DesignofMasonryStructure（砌体构造设计） EN1997 Eurocode7: GeotechnicalDesign（岩土工程设计） EN1998 Eurocode8: DesignofStructuresforEarthquakeResistance（构造抗震设计）EN1999 Eurocode9: DesignofAluminiumStructures（铝构造设计）与‘欧洲构造设计规范’（TheEurocodes）密切有关，是ExecutionStandards（施行原则，类似于国内施工规范），也是建筑行业欧洲规范家族重要成员，其中与地基基本有关惯用规范有：EN13670: ExecutionofConcreteStructures（混凝土施工）EN1536: ExecutionofSpecialGeotechnicalWork–BoredPiles（特殊岩土工程施工－钻孔灌注桩）EN1537-ExecutionofSpecialGeotechnicalWorks-GroundAnchors（特殊岩土工程施工－锚杆）EN1538：ExecutionofSpecialGeotechnicalWork-DiaphragmWalls（特殊岩土工程施工－地下持续墙）EN12699：ExecutionofSpecialGeotechnicalWork–DisplacementPiles特殊岩土工程施工－挤土桩）EN14199：ExecutionofSpecialGeotechnicalWorks–Micropiles（特殊岩土工程施工－微型桩）EN12063:1999ExecutionofSpecialGeotechnicalWork-SheetPileWalls.（特殊岩土工程施工－钢板桩）EN12794:，PrecastConcreteProducts-FoundationPiles（预制混凝土产品－基本用桩）欧洲规范家族另一成员是MaterialandProductStandard（材料与产品原则）也是建筑行业欧洲规范家族一员，最惯用有：EN206 Concrete：Specification，Performance，ProductionandConformity（混凝土：技术规格、性能、生产与一致性）EN10080 SteelfortheReinforcementofConcrete（钢筋混凝土用钢筋）其他从略。TestStandards（实验原则）也是欧洲规范家族成员之一，重要是建筑材料与产品检测、实验方面执行原则，在此略过。2美国规范：ICC（InternationalCodeCouncil国际规范理事会）主编通用设计规范系列，重要成员有IBC－06InternationalBuildingCode（国际建筑物规范）及IRC－06InternationalResidentialCode（国际住宅规范），其他从略。其中，IBC规范是美国原区域性规范NationalBuildingCode（简称NBC）、StandardBuildingCode（简称SBC）及UniformBuildingCode（简称UBC）统一，结束了三部区域性规范在美国三分天下局面。IBC规范是一本综合规范，涉及建筑行业所有有关领域与环节，如建筑、构造、水、暖、电、装修、施工安全与节能、环保、消防等，其中第14章至第26章为构造有关某些，第18章专讲岩土与地基基本，深基本（含桩基）是其中一节。除了上述通用规范外，美国其他构造规范多为各行业协会主编，如‘美国混凝土协会’（AmericanConcreteInstitute，简称ACI）主编混凝土系列规范，‘美国钢构造协会’（AmericanInstituteofSteelConstruction，简称AISC）主编钢构造系列规范，‘美国土木工程师协会’（AmericanSocietyofCivilEngineer，简称ASCE）主编某些规范、‘美国材料与实验协会’（AmericanSocietyforTestingandMaterials，简称ASTM）主编关于材料及实验方面系列规范及‘美国国家公路与运送协会’（AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials，简称AASHTO）主编系列规范（多与路桥关于）等。ACI系列规范中与地基基本关于规范如下：ACI318-08BuildingCodeRequirementsforStructuralConcrete（混凝土构造规范），ACI336.3R-93DesignandConstructionofDrilledPiers（钻孔墩基本设计与施工）ACI360R-06DesignofSlabs-onGround（地面上板设计）ACI543R-00Design，Manufacture，andInstallationofConcretePiles（混凝土桩设计、制做与安装）ASCE系列规范中，与岩土与地基基本有关规范有：ASCE7-05MinimumDesignLoadsforBuildingsandotherStructures（建筑物与其他构造物上最小荷载），相称于美国荷载规范。ASCE20-96StandardGuidelinesfortheDesignandInstallationofPileFoundations桩基本设计与施工准则，相称于简本桩基规范。在美国规范体系中，ICC（国际规范理事会）虽然以IBC统一并取代了NBC、SBC与UBC三部区域性规范，并将目的瞄准国际市场以应对欧洲规范挑战与冲击，但ICC没能如欧洲规范同样推出一部比较系统、全面从而具备权威性与通用性地基基本规范或桩基规范，而是将关于内容融入构造规范之中，且内容过于简短，如前文所述IBC规范第18章，与岩土基本有关内容只有30页，难以担本地基基本规范与桩基规范大任。ACI虽以混凝土系列规范为主，但对地基基本中涉及混凝土材料构部件编制了相应规范，如ACI336.3R（钻孔墩基本）及ACI543R（混凝土桩），仅相称于一本完整桩基规范某些内容。ASCE20-96虽然独立成册且以‘桩基本设计与施工准则’命名，但其正文某些仅有17页，没有公式，也几乎没有图表，仅仅提供了某些指引原则与注意事项。似乎也不符合咱们对桩基规范盼望与定义。此外，StructuralDesignGuidelineforLRFD（荷载抗力安全系数法构造设计导则，美国佛罗里达州运送部主编），AASHTOLRFDBridgeDesignSpecifications（桥梁设计导则）第10、11章（美国国家公路与运送协会主编）等均有地基基本方面内容。SoilsandFoundationHandbook（岩土与基本工程手册，美国佛罗里达州运送部主编）也有地基基本内容，但同样比较简短，而岩土工程勘察则占了较大篇幅。UFC3-220-01N，GeotechnicalEngineeringProceduresforFoundationDesignofBuildingsandStructures（建筑构造基本设计岩土工程办法，美国国防部主编），虽然貌似全面系统，涉及岩土、浅基本、深基本、边坡挡墙、开挖降水、桩基设备与施工等地基基本规范所有内容，但关于地基基本某些并没有提出自己内容，而只是列出了其他有关规范或参照书名称供读者去参照，是比较典型‘标题党’。相比之下，EM1110-2-2906DesignofPileFoundation（byUSArmyCorpsofEngineers）(美国工程师兵团主编桩基本设计)，从名称和篇幅来看，似乎更像一本桩基规范，全文共113页，对桩基本设计与施工进行了比较系统简介，但该规范是美国军队系统编制规范，且自1991年后再未修订过，也较少被其他规范或参照书引用，故引用时要慎重。由上可见，美国地基基本规范当前尚未能如欧洲规范同样统一为系统全面、权威通用国家级规范，尚有较大整合空间，咱们在引用美国规范时一定要加以区别，不要笼统地引用。就时效性与权威性而言，IBC、ACI及ASCE关于内容可优先参照，上述规范没有内容可参照其他规范或参照书。并且，美国规范也不像国内规范这样具备强制性，只是作为设计者参照，是指引性规范。设计者要具备独立判断能力，并对自己能力负责。3英国规范英国规范与地基基本设计与施工有关规范如下：BS6399LoadingforBuildings（建筑荷载规范）BS8110StructuralUseofConcrete（混凝土构造规范）BS8004:1986CodeofPracticeforFoundations（地基基本规范）BS8002:1994EarthRetainingStructures（挡土构造）BS8007:1987DesignofConcreteStructuresforRetainingAqueousLiquid(挡水混凝土构造设计)4其他国家地区规范1）新加坡规范：大某些采用英国规范，局部或有修改。其中CP4：前身是BS8004:1986，但对原规范改动较大，且增添不少新内容。SingaporeStandardCP4：CodeofPracticeforFoundations（地基基本规范）2）香港某些规范：BD(a).CodeofPracticeforFoundations（地基基本规范）BD(d).CodeofPracticeforStructuralUseofConcrete（构造混凝土规范）禁忌2.14对承载能力极限状态和正常使用极限状态设计概念模糊承载力能力极限状态和正常使用极限状态，是有关地基规范里两个重要概念，如《建筑桩基技术规