淺議南京地區樁基設計中存在的問題
發布時間：2010-01-14 共1頁
1、引言
樁基是一種歷史悠久且應用廣泛的基礎形式，常用于豎向荷載大而集中或受大面積地面荷載影響的結構以及在沉降方面有較高要求的建筑物的基礎。南京地區工程建設中七層以上和軟弱地基上的建筑物絕大多數采用樁基礎，通過對建設工程施工圖審查和工程質量檢查，發現仍然存在許多質量問題，如沉降不均，沉降過大，結構開裂和嚴重傾斜等，不少問題仍然出于設計；另一方面也是由于建筑師追求新穎獨特使結構趨于復雜，超規范設計造成。為了提高南京地區樁基設計質量，筆者就樁基施工圖審查中發現的問題進行分析總結，這里對較為典型的問題進行分類列舉，供今后的設計中借鑒，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計和現場測量放線確定樁位樁長的重要依據，但實際設計中容易被忽略，存在的問題如：柱底軸力圖的柱網關系與建筑圖不一致；樁群承載力合力點與長期荷載重心偏離過大；建筑、結構兩專業均未給出±0的絕對標高值以至無法確定基礎埋深、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計所用標高不一致，無法確定持力層的標高；樁基礎施工圖中沒有明確持力層層號及樁進入持力層的深度；某工程端承樁設計要求進入持力層2米，同時又規定樁長，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）樁基設計等級
根據樁基破壞造成建筑物的破壞后果的嚴重性，樁基設計時應根據GB50007-2002第3.0.1條和JGJ94－94第3.3.3條選擇適當的設計等級，樁基是否進行沉降計算和如何確定樁基承載力與其設計等級直接相關，設計中若不注意就會有如下的常見問題：結施說明地基基礎設計等級為丙級，而實際情況應為甲級或乙級的誤定等級，其結果是未進行沉降驗算，違反GB50007－2002第8.5.10條；樁基設計圖等級未標注，設計等級應為甲級或乙級時，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
為人防設施和停車需要，城市建設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的抗浮和抗拔樁設計等相關問題。由于影響到建設工期和投入的建設費用，地下水位問題也開始變得突出。目前設計中有關地下水的問題如：水浮力計算所取水位與地質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，未按不利原則設計；抗拔樁混凝土用C20，不符合其環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；地下車庫設計未注單樁抗拔承載力數值，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進行樁身受力及抗裂驗算，抗拔管樁的接樁節點也應進行抗拔驗算等。
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測即可。
（4）荷載與承載力
為了樁基設計符合安全實用，經濟合理的要求，上部荷載和樁基承載力的準確計算和取值是至關重要的，基樁設計計算的荷載取值應全部按新版規范GB50009-2001要求，如果計算不準確就會留下安全隱患或造成浪費。設計中關于此方面比較有代表性問題如：樁基設計未按GB50007-2002第3.0.4條采用正常使用極限狀態下荷載效應的標準組合，造成用樁量偏多；設計用“Nmax”組合值設計不合適，應采用“D+L”標準組合設計工程樁，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；樁基礎設計中，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計值，計算書為600mm樁，實際設計時為550mm樁，兩者不一致；樁基礎的單樁承載力設計值大于樁身強度，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計值，違反了GB50007-2002第8.5.4條；施工圖未說明單樁承載力設計值；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，應采用擴底來提高承載力，一方面節約土方和混凝土量0-40%，另外也解決了樁身配筋率過小的不足等。
（5）載荷試驗
地基基礎設計等級為甲級和乙級的樁基承載力須根據載荷試驗確定，南京地區有部分樁基沒有按規范此要求進行設計，試樁僅起了驗樁的作用。試樁中存在的代表性的問題如：實際試樁條件與設計圖紙不匹配；未注明試樁位置及數量。樁基設計圖中未先行試樁，不符合GB50007-2002第8.5.5；某工程圖紙要求單樁承載力設計值為1700KN，而試樁報告僅為1500KN，二者不符；某工程總樁數超過400根，僅做2根試樁，不滿足JGJ94-94第5.2.5條的規定，試樁數按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條的規定；試樁未提明確要求，大直徑樁用小應變測試不合適，違反GB50007-2002第8.5.5-1條。某工程試樁極限承載力未達到設計承載力的2倍，違反GB50007-2002附錄H.某工程試樁樁徑（φ600）與設計用樁（φ500）不一致；某工程人工挖孔樁的試樁要求僅作二根大應變動測，不符合JGJ94-94第9.2.2條規定；某工程鉆孔灌注樁僅試了三根，且結果離散性大，錘擊樁僅試了二根，數量偏少，不能作為設計依據，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。
在南京地區樁基成樁的可行性或樁的可打性設計時也應引起注意，否則也會引起設計不當，如某工程設計樁基進入第4層強風化砂巖2.5米，但有半數樁需穿越厚4-8米的第3層硬粉質粘土，設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，就需要采用可靠結構兩專業均未給出±0的絕對標高值以至無法確定基礎埋深、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計所用標高不一致，無法確定持力層的標高；樁基礎施工圖中沒有明確持力層層號及樁進入持力層的深度；某工程端承樁設計要求進入持力層2米，同時又規定樁長，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。
