樁基礎(chǔ)工程技術(shù)講座同濟(jì)大學(xué)高大釗內(nèi)容樁基礎(chǔ)概論樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁的量測(cè)試驗(yàn)幾種特殊樁型的承載性狀樁基礎(chǔ)概論樁基礎(chǔ)是應(yīng)用比較廣泛的一種基礎(chǔ)類型，也是最古老的基礎(chǔ)之一。樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一定剛度和抗彎能力的傳力構(gòu)件，

樁基礎(chǔ)一般由承臺(tái)將若干根樁的頂部聯(lián)結(jié)成整體，以共同承受荷載的一種深基礎(chǔ)。

今天樁基礎(chǔ)已成為高層建筑、大型橋梁、深水碼頭和海洋石油平臺(tái)等工程最常用的基礎(chǔ)形式。

在施工技術(shù)進(jìn)步、樁型開發(fā)應(yīng)用和設(shè)計(jì)理論研究等各方面至今仍然異?；钴S，顯示出樁基礎(chǔ)具有強(qiáng)大的生命力和非常廣闊的發(fā)展前景。

樁基礎(chǔ)分為高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)兩大類：在框架結(jié)構(gòu)的柱下，或橋梁墩臺(tái)下，通常在承臺(tái)下設(shè)置若干根樁，構(gòu)成獨(dú)立承臺(tái)的樁基礎(chǔ)；

當(dāng)荷載較大時(shí)，在框架柱列之間常聯(lián)以基礎(chǔ)梁，沿梁的軸線方向布置排樁，構(gòu)成梁式的承臺(tái)樁基礎(chǔ)；

上部為剪力墻結(jié)構(gòu)，則可在墻下設(shè)置排樁，但因樁徑一般大于剪力墻厚度，故需要設(shè)置構(gòu)造性的過渡梁；

若在筏板承臺(tái)下布樁，如果樁數(shù)不多，可按柱網(wǎng)軸線布置，使板不承受樁的沖剪作用，只承受水的浮力和有限的土反力；

如荷載比較大需要布樁較多時(shí)，沿軸線布置樁可能有困難，則可以在筏板下滿堂布樁

；

箱形基礎(chǔ)時(shí)，可滿堂布樁，或按柱網(wǎng)軸線布樁。

樁具有多種獨(dú)特的功能

通過樁的側(cè)面和土的接觸，將荷載傳遞給樁周土體；或者將荷載傳給深層的巖層、砂層或堅(jiān)硬的粘土層；從而獲得很大的承載能力以支承重型建筑物；

對(duì)于液化的地基，為了在地震時(shí)仍保持建筑物的安全，通過樁穿過液化土層，將荷載傳給穩(wěn)定的不液化土層；

樁基具有很大的豎向剛度，因而采用樁基礎(chǔ)的建筑物，沉降比較小，而且比較均勻，可以滿足對(duì)沉降要求特別高的上部結(jié)構(gòu)的安全需要和使用要求樁具有很大的側(cè)向剛度和抗拔能力，能抵抗臺(tái)風(fēng)和地震引起的巨大水平力、上拔力和傾覆力矩，保持高聳結(jié)構(gòu)物和高層建筑的安全；

改變地基基礎(chǔ)的動(dòng)力特性，提高地基基礎(chǔ)的自振頻率，減小振幅，保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

按承載性狀分類

有粗分和細(xì)分兩種，粗分的方法是將樁分為摩擦樁和端承樁兩種，由樁側(cè)摩擦力支承荷載的稱為摩擦樁，由樁端阻力支承荷載的稱為端承樁。但實(shí)際上并不如此簡(jiǎn)單，因此就有細(xì)分的方法，將樁分為摩擦型樁和端承型樁。

按樁的使用功能分類

樁基礎(chǔ)的承載力與沉降單樁承載力的確定是樁基設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，而要正確地確定單樁承載力又必須了解樁－土體系的荷載傳遞，包括樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的發(fā)揮性狀與破壞機(jī)理。單樁承載力同時(shí)還需滿足樁身強(qiáng)度的要求。

單樁豎向承載力確定單樁豎向承載力是樁基勘察的最主要的內(nèi)容，單樁豎向承載力是樁基設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)。單樁豎向承載力是指單樁所具有的承受豎向荷載的能力，其最大的承載能力稱為單樁極限承載力，可由單樁豎向靜載荷試驗(yàn)測(cè)定，也可用其它的方法（如規(guī)范經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法、靜力觸探法等）估算。

單樁豎向靜載荷試驗(yàn)是確定單樁豎向承載力的最基本的一種方法。試驗(yàn)時(shí)對(duì)樁逐級(jí)施加豎向荷載，測(cè)定樁在各級(jí)荷載作用下不同時(shí)刻的樁頂位移，求得樁的荷載-位移-時(shí)間關(guān)系，用以分析確定單樁的極限承載力。單樁豎向靜載荷試驗(yàn)不僅可以測(cè)定單樁在荷載作用下的樁頂變形性狀曲線，還可以測(cè)定樁的軸向力隨深度的變化，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果能進(jìn)行單樁荷載傳遞的分析、單樁破壞機(jī)理的分析和單樁承載力的分析。

工程試樁分為兩種，一種是用以確定單樁承載力；另一種是校核設(shè)計(jì)用的單樁承載力。前者一般用于重大工程，在設(shè)計(jì)以前進(jìn)行一種規(guī)格或若干種規(guī)格樁的載荷試驗(yàn)，以確定設(shè)計(jì)所用的單樁承載力，每一種規(guī)格的樁通常要做若干根，以了解場(chǎng)地單樁承載力的變異性，避免試樁數(shù)量過少的偶然性。由于試驗(yàn)時(shí)尚未進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此試驗(yàn)樁不可能用作工程樁。

為了充分利用地基的潛力，降低工程造價(jià)，要求試驗(yàn)?zāi)馨褬O限承載力做出來。由于試樁不做工程樁用，即使試驗(yàn)到樁身結(jié)構(gòu)達(dá)到破壞也沒有關(guān)系。這種類型的靜載荷試驗(yàn)，一般的最大試驗(yàn)荷載要比預(yù)估的極限承載力大一些，在接近預(yù)計(jì)極限承載力時(shí)，宜將荷載級(jí)按半級(jí)加載，以有利于合理地確定極限承載力。而后者常用于校核實(shí)際采用的單樁承載力是否滿足設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)采用的承載力通常用規(guī)范經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法、靜力觸探法估算。由于此時(shí)已進(jìn)行了樁的設(shè)計(jì)，故常用工程樁作試樁，以節(jié)省費(fèi)用，一般工程大多采用后者。但如試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)采用的承載力有較大的出入，處理就比較麻煩。如試驗(yàn)求得的單樁承載力遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)承載力就會(huì)造成浪費(fèi)；如試驗(yàn)結(jié)果偏小，則必須進(jìn)行補(bǔ)樁。地基土對(duì)樁的支承作用地基土對(duì)樁的支承由兩部分組成：樁端阻力和樁側(cè)摩阻力。如果認(rèn)為兩者是同步增大的，那么對(duì)任何的荷載階段，這個(gè)表達(dá)式都是正確的：而實(shí)際上，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力不是同步發(fā)揮的。豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上部首先受到壓縮而發(fā)生相對(duì)于土的向下位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向上的摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服這種摩阻力并通過它向土中擴(kuò)散的過程。設(shè)樁身軸力為Q，樁身軸力是樁頂荷載N與深度Z的函數(shù)，Q＝f（N、Z）不同荷載下軸力沿深度的變化單樁荷載傳遞的基本規(guī)律基礎(chǔ)的功能在于把荷載傳遞給地基土。作為樁基主要傳力構(gòu)件的樁是一種細(xì)長(zhǎng)的桿件，它與土的界面主要為側(cè)表面，底面只占樁與土的接觸總面積的很小部分（

一般低于1%），這就意味著樁側(cè)界面是樁向土傳遞荷載的重要的，甚至是主要的途徑。

豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上部首先受到壓縮而發(fā)生相對(duì)于土的向下位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向上的摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服這種摩阻力并通過它向土中擴(kuò)散的過程。設(shè)樁身軸力為Q，樁身軸力是樁頂荷載N與深度Z的函數(shù)，Q＝f（N、Z）樁身軸力沿深度分布的實(shí)測(cè)資料

樁身軸力Q

沿著深度而逐漸減小；在樁端處Q

則與樁底土反力Qp相平衡，同時(shí)樁端持力層土在樁底土反力Qp作用下產(chǎn)生壓縮，使樁身下沉，樁與樁間土的相對(duì)位移又使摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮。隨著樁頂荷載N

的逐級(jí)增加，對(duì)于每級(jí)荷載，上述過程周而復(fù)始地進(jìn)行，直至變形穩(wěn)定為止，于是荷載傳遞過程結(jié)束。

由于樁身壓縮量的累積，上部樁身的位移總是大于下部，因此上部的摩阻力總是先于下部發(fā)揮出來；樁側(cè)摩阻力達(dá)到極限之后就保持不變；隨著荷載的增加，下部樁側(cè)摩阻力被逐漸調(diào)動(dòng)出來，直至整個(gè)樁身的摩阻力全部達(dá)到極限，繼續(xù)增加的荷載就完全由樁端持力層土承受；當(dāng)樁底荷載達(dá)到樁端持力層土的極限承載力時(shí)，樁便發(fā)生急劇的、不停滯的下沉而破壞。樁的長(zhǎng)徑比L/d是影響荷載傳遞的主要因素之一，隨著長(zhǎng)徑比L/d增大，樁端土的性質(zhì)對(duì)承載力的影響減小，當(dāng)長(zhǎng)徑比L/d接近100時(shí)，樁端土性質(zhì)的影響幾乎等于零。發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義在于糾正了“樁越長(zhǎng)，承載力越高”的片面認(rèn)識(shí)。希望通過加大樁長(zhǎng)，將樁端支承在很深的硬土層上以獲得高的端阻力的方法是很不經(jīng)濟(jì)的，增加了工程造價(jià)但并不能提高很多的承載力。

樁越長(zhǎng)，端阻力所占的比例越低這種現(xiàn)象在嵌巖樁中也可見到，一般認(rèn)為，支承于巖石上的嵌巖樁是端承樁，承載力主要由端阻力提供，摩阻力的發(fā)揮很少。其實(shí)，這只適用于很短的樁，隨著長(zhǎng)徑比增大，端阻力的比例也很快下降，樁側(cè)摩阻力所占的比重增大，端阻比隨長(zhǎng)徑比增大而遞減,,樁的側(cè)阻Qs大約在L/d

10～15時(shí)開始起主要作用，Qs/Qu

隨L/d增大而增大，一般保持在70%以上，大部分在80%以上，不少樁在95%以上，這是因?yàn)闃渡淼膹椥詨嚎s變形就足以使樁側(cè)摩阻力得到發(fā)揮。

樁的負(fù)摩阻力負(fù)摩阻力是指樁周土層由于某種原因而產(chǎn)生超過樁身沉降量的下沉?xí)r，作用于樁身的向下的摩阻力。作用于一根樁上的負(fù)摩阻力之和稱為下拉荷載，記為Qn，由于負(fù)摩阻力的作用可能導(dǎo)致基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的沉降和破壞，不少建筑物樁基因負(fù)摩阻力而產(chǎn)生過大的沉降、傾斜或建筑物開裂等工程事故，需要花費(fèi)大量資金進(jìn)行加固，甚至無法使用而拆除。負(fù)摩阻力已成為基礎(chǔ)工程界的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)必須充分予以注意。負(fù)摩阻力產(chǎn)生的條件1)

樁穿過欠壓密的軟粘土或新填土，而支承于堅(jiān)硬土層（硬粘性土、中密以上砂土、卵石層或巖層）時(shí)；2)

在樁周地面有大面積堆載或超填土?xí)r；3)

由于抽取地下水或樁周地下水位下降，使樁周土下沉?xí)r：4)

擠土樁群施工結(jié)束后，孔隙水消散，隆起的或擾動(dòng)的土體逐漸固結(jié)下沉?xí)r；5)自重濕陷性黃土浸水下沉或凍土融化下沉?xí)r。

負(fù)摩阻力的發(fā)生發(fā)展的過程

樁與土的沉降相互協(xié)調(diào)的過程

樁身壓縮變形隨深度減小土的壓縮變形也隨深度變化在淺部，土的變形大于樁身變形，出現(xiàn)負(fù)摩阻力在兩種變形相等處摩阻力為零，稱為中性點(diǎn)，此處的樁身軸力最大中性點(diǎn)以下出現(xiàn)正摩阻力中性點(diǎn)特征

所在斷面處樁土位移相等、摩阻力為零、軸力最大；

在樁、土沉降穩(wěn)定之前，它始終處于變動(dòng)中；上海寶鋼支承于砂層的鋼管樁，隨著地面堆載從2m加到8m，中性點(diǎn)的深度從0.22L逐漸下移至0.85L（L為樁的入土深度）

下拉荷載樁的負(fù)摩阻力對(duì)基礎(chǔ)是一種附加荷載，它的影響主要表現(xiàn)在兩方面：當(dāng)持力層剛硬時(shí)，它將使樁身軸力增大，甚至導(dǎo)致樁身壓曲、斷裂，這時(shí)應(yīng)計(jì)算負(fù)摩阻力引起的下拉荷載，并驗(yàn)算樁的承載力（樁身強(qiáng)度和地基土對(duì)樁的支承）；當(dāng)樁持力層為可壓縮性土?xí)r，它將使沉降增大，這時(shí)應(yīng)將負(fù)摩阻力引起的下拉荷載計(jì)入附加荷載，驗(yàn)算樁基沉降。產(chǎn)生負(fù)摩阻力的土層下拉荷載群樁效應(yīng)的工程意義1.樁的平面布置對(duì)于單樁承載力發(fā)揮的作用，樁的中心距的影響；2.載荷試驗(yàn)的沉降在什么條件下才具有工程意義？3.有沒有變形控制的單樁承載力？群樁在豎向荷載作用下，由于承臺(tái)、樁、土之間相互影響和共同作用，群樁的工作性狀趨于復(fù)雜，樁群中任一根樁即基樁的工作性狀都不同于孤立的單樁，群樁承載力將不等于各單樁承載力之和，群樁沉降也明顯地大于單樁，這種現(xiàn)象就是群樁效應(yīng)。群樁效應(yīng)可用群樁效率系數(shù)η和沉降比ζ表示。

由端承樁組成的群樁，通過承臺(tái)分配到各樁樁頂?shù)暮奢d，其大部或全部由樁身直接傳遞到樁端。因而通過承臺(tái)土反力、樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力較小，樁群中各樁之間以及承臺(tái)、樁、土之間的相互影響較小，其工作性狀與獨(dú)立單樁相近。因而端承型群樁的承載力可近似取為各單樁承載力之和，即群樁效率η和沉降比

可近似取為1。

群樁效率η和沉降比

由摩擦樁組成的群樁，樁頂荷載主要通過樁側(cè)摩阻力傳遞到樁周和樁端土層中，在樁端平面處產(chǎn)生應(yīng)力重疊。承臺(tái)土反力也傳遞到承臺(tái)以下一定范圍內(nèi)的土層中，從而使樁側(cè)阻力和樁端阻力受到干擾。就一般情況而言，在常規(guī)樁距（3~4d）下，粘性土中的群樁，隨著樁數(shù)的增加，群樁效率明顯下降，且η<1，同時(shí)沉降比迅速增大，ζ可以從2增大到10以上；砂土中的擠土樁群，有可能η>1；而沉降比則除了端承樁ζ=1外，均為ζ>1；同時(shí)承臺(tái)下土反力分擔(dān)上部荷載可使群樁承載力增加。

群樁應(yīng)力的重疊作用樁土共同作用（復(fù)合樁基）設(shè)計(jì)

高層建筑樁箱和樁筏基礎(chǔ)共同作用的研究在最近20多年來取得了很大的進(jìn)展，主要反映在原型實(shí)測(cè)研究、模型試驗(yàn)、沉降計(jì)算、共同作用分析方法等方面。變剛度設(shè)計(jì)的思想可能列入修訂后的建筑樁基技術(shù)規(guī)范中。共同作用設(shè)計(jì)的研究20世紀(jì)80年代，同濟(jì)大學(xué)等前后進(jìn)行了6幢高層建筑的原型實(shí)測(cè)研究，除沉降觀測(cè)外還布置了樁頂傳感器以量測(cè)樁頂反力，在基礎(chǔ)底板布置了土壓力盒以量測(cè)基底反力分布，有的項(xiàng)目還量測(cè)基坑開挖的回彈、基礎(chǔ)底板鋼筋應(yīng)力和樁身軸力分布。觀測(cè)的數(shù)據(jù)具體揭示了樁和土分擔(dān)荷載的規(guī)律，不同樁位的樁頂荷載分布，樁頂荷載隨層數(shù)增加的變化，基礎(chǔ)板鋼筋應(yīng)力的變化，特別珍貴的是實(shí)測(cè)群樁的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力的變化。

中國(guó)建筑科學(xué)研究院在對(duì)高層建筑進(jìn)行原型實(shí)測(cè)的同時(shí)進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn)以研究共同作用的基本規(guī)律?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的高層建筑在武漢市，埋設(shè)了25個(gè)壓力盒和35個(gè)樁頂傳感器以及樁和土的分擔(dān)作用。模型試驗(yàn)是在中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基研究所的大型試驗(yàn)坑中進(jìn)行的，基礎(chǔ)模型長(zhǎng)3.4m，寬1.0m，厚40cm，承臺(tái)上用5臺(tái)千斤頂協(xié)同施加豎直荷載。模型樁用114mm直徑的無縫鋼管制成，長(zhǎng)度2m，承臺(tái)下布置27根模型樁，樁距40cm，沉樁方法是用千斤頂壓入土中的。承臺(tái)板下埋設(shè)26個(gè)壓力盒測(cè)量基底反力。

在90年代，中國(guó)建筑科學(xué)研究院進(jìn)行了4組大型模型試驗(yàn)，模擬框架結(jié)構(gòu)與筏形基礎(chǔ)的共同作用，模型比例為1:12，筏板的長(zhǎng)度為4140mm，寬度為2370mm，厚度為90mm，混凝土用C30，截面配筋率0.87%。埋設(shè)45個(gè)壓力盒，用39個(gè)電子百分表量測(cè)筏板的變形，筏板及上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力用320片電阻應(yīng)變片量測(cè)。劉金礪提出了“變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)”的概念與設(shè)計(jì)方法，由于上部結(jié)構(gòu)受到使用功能的制約，一般很難對(duì)其進(jìn)行剛度調(diào)整，對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的費(fèi)用比較高，因此變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)主要是針對(duì)樁基或地基處理。調(diào)整地基或樁基的剛度分布不僅是可行的，而且調(diào)平效應(yīng)顯著，變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行共同作用分析繪制沉降等值線，當(dāng)總沉降量不大而局部沉降過大時(shí)，可對(duì)過大部分采用樁基或復(fù)合地基處理；在沉降較小的部位應(yīng)抽掉一部分樁，對(duì)沉降較大的部位，適當(dāng)加密布樁，或適當(dāng)調(diào)整樁徑、樁長(zhǎng)，重新形成樁－土剛度矩陣。關(guān)于復(fù)合樁基將樁、土和基礎(chǔ)共同作用的研究成果推廣應(yīng)用于樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，考慮群樁的效應(yīng)和承臺(tái)的作用，或同時(shí)考慮樁數(shù)、樁位對(duì)樁基沉降的影響，從控制樁基沉降出發(fā)，提出了復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)思想，是近年來樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論進(jìn)展的一個(gè)重要方面。

承臺(tái)下地基土的承載作用考慮土抗力的條件；1.樁頂有充分的位移條件2.地基土不存在欠固結(jié)、濕陷、融沉等因素3.環(huán)境不存在使地基土再固結(jié)的因素4.有足夠大的樁間距樁基變形計(jì)算樁基沉降計(jì)算時(shí)，一般將群樁所包圍的土體作為實(shí)體深基礎(chǔ)計(jì)算。對(duì)于附加壓力的作用面位置和分布范圍，國(guó)外常采用將作用面取在2/3樁長(zhǎng)深度處，并以內(nèi)摩擦角為擴(kuò)散角計(jì)算分布范圍內(nèi)的附加壓力。這是一種經(jīng)驗(yàn)處理的方法，其目的是使計(jì)算結(jié)果接近于實(shí)際。附加應(yīng)力計(jì)算的假定1.壓力分布面積按

/4擴(kuò)散的假定2.壓力分布面積不擴(kuò)散的假定3.壓力分布面積不擴(kuò)散但扣除側(cè)面的摩阻力4.按Boussinesq理論計(jì)算應(yīng)力5.按Mindlin理論計(jì)算應(yīng)力沉降計(jì)算結(jié)果的修正1.按壓縮模量的大小修正2.按樁長(zhǎng)修正3.按不同應(yīng)力計(jì)算假定的等效修正不同計(jì)算方法修正結(jié)果的比較建筑樁基規(guī)范的假定將附加壓力作用面的位置放在樁端標(biāo)高處，附加壓力的分布不擴(kuò)散，即直接按群樁外圍面積分布附加壓力。采用按Boussinesq理論計(jì)算應(yīng)力用等效修正的方法折算為Mindlin理論的結(jié)果再進(jìn)行按樁長(zhǎng)的修正建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的假定1.基底壓力分布兩種假定，分別采用擴(kuò)散壓力和扣除側(cè)摩阻力；2.附加應(yīng)力計(jì)算采用兩種假定，分別按Boussinesq

理論和按Mindlin理論；3.對(duì)計(jì)算結(jié)果按照壓縮模量進(jìn)行修正；其實(shí)，修正系數(shù)的取用與假定密切相關(guān)。樁基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)1.總結(jié)和制訂樁基沉降的修正系數(shù)2.總結(jié)樁基持力層壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)值影響樁基沉降的因素主要因素是樁端持力層的性質(zhì)以及下臥層的情況，樁基的面積和樁數(shù)對(duì)沉降也有一定的影響。

樁端持力層選擇深層的粉細(xì)砂，沉降一般小于50mm，最終沉降速率也比較小，不超過0.003mm/d,支承在淺層粉細(xì)砂上的樁基沉降就比較大，這是因?yàn)闇\層砂的年代比較新，結(jié)構(gòu)性差，下臥層為淤泥質(zhì)粘土層，壓縮變形很大，導(dǎo)致建筑物的沉降超過了300mm，但平均沉降與最大沉降之比不大，說明采用樁基的建筑物沉降比較均勻，沒有給建筑物帶來損害。

以褐黃色粉質(zhì)粘土為樁端持力層的建筑物樁基的沉降一般在100mm左右，最終沉降速率也不大；但支承在灰色土層上的建筑物的沉降明顯地大于褐黃色粉質(zhì)粘土，最終沉降速率也相當(dāng)大，這是因?yàn)楹贮S色土層是在上更新世形成的，年代久遠(yuǎn)，土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，其下臥層是粉土和砂土，故沉降比較??；而灰色土層是全新世形成的土層，年代比較新，這些地區(qū)的褐黃色土層一般已被古河道切割，沉積比較厚的全新世土層，故沉降量和沉降速率一般都比較大；

樁基設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)方案的比較一旦確定采用樁基礎(chǔ)方案后，合理地選擇樁型和樁端持力層是樁基設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。選擇樁型包括選擇樁的材料、成樁和沉樁工藝、樁的長(zhǎng)度（結(jié)合持力層選擇）、樁的截面尺寸等內(nèi)容，選擇樁型時(shí)應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)的要求、地質(zhì)條件、環(huán)境要求、施工條件及質(zhì)量控制以及工程造價(jià)等因素。

樁型選擇

主要依據(jù)是上部結(jié)構(gòu)的型式、荷載、地質(zhì)條件和環(huán)境條件以及當(dāng)?shù)氐臉痘┕ぜ夹g(shù)能力與經(jīng)驗(yàn)等。一般高層建筑荷載大而集中，對(duì)控制沉降要求較嚴(yán)，水平荷載（風(fēng)荷載或地震荷載）很大，故應(yīng)采用大直徑樁，且支承于巖層（嵌巖樁）或堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)定的砂層、卵礫石層或硬粘土層（端承樁或摩擦端承樁）。

可根據(jù)環(huán)境條件和技術(shù)條件選用鋼筋混凝土預(yù)制樁、大直徑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；亦可選用鉆孔樁或人工挖孔樁，特別是周圍環(huán)境不允許打樁時(shí)；當(dāng)要穿過較厚砂層時(shí)則宜選用鋼樁。又如多層建筑，只能選用較短的小直徑樁，且宜選用廉價(jià)的樁型，如小樁、沉管灌注樁。當(dāng)淺層有較好持力層時(shí)，夯擴(kuò)樁則更優(yōu)越。對(duì)于基巖面起伏變化的地質(zhì)條件，各種灌注樁則應(yīng)是首先考慮的樁型。樁基類型的選擇

主要根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)的型式和對(duì)基礎(chǔ)剛度的要求來決定；對(duì)沉降敏感的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)由摩擦樁支承時(shí)，則應(yīng)采用剛度較大的筏板將樁群連成一個(gè)剛度較大的基礎(chǔ)，甚至采用箱型承臺(tái)來彌補(bǔ)上部結(jié)構(gòu)剛度的不足；

上部為剛度很大的剪力墻結(jié)構(gòu)，則筏板的厚度可適當(dāng)減小；當(dāng)由端承樁支承時(shí)，則基礎(chǔ)承臺(tái)可簡(jiǎn)化為由連系梁拉結(jié)的獨(dú)立承臺(tái)，甚至可采用一柱一樁亦能滿足要求。

樁基方案的經(jīng)濟(jì)分析

樁基持力層的選擇和樁長(zhǎng)的確定是密切相關(guān)的，選擇樁基持力層必須滿足承載力和沉降兩方面的要求。就承載力而言，應(yīng)既考慮單樁又考慮群樁，例如，倘若存在軟弱下臥層，可能單樁承載力滿足了，而群樁承載力不一定能滿足，這時(shí)往往必須向深部尋找新的持力層。從沉降的角度看，一般情況下，在所選持力層和壓縮層范圍內(nèi)不宜存在高壓縮性土層；當(dāng)存在可壓縮性土層時(shí)，則應(yīng)驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)的沉降。

松軟土覆蓋層不很深厚，例如H<30~50m，則可選擇基巖作為樁基的持力層。樁可根據(jù)需要和施工能力，確定支承于巖層的強(qiáng)風(fēng)化層、中風(fēng)化層或微風(fēng)化層以及嵌巖的深度；中等強(qiáng)度的第四紀(jì)沉積層土深厚且土層構(gòu)造較均勻，隨深度變化不大，這時(shí)樁長(zhǎng)可根據(jù)單樁承載力的要求，通過計(jì)算確定。這種樁的持力層土與樁周土性質(zhì)相近，沒有明確的層面；軟硬交互沉積層狀構(gòu)造，第四紀(jì)覆蓋層深厚，這是沿海地區(qū)最常見的地質(zhì)構(gòu)造?；鶐r的埋藏深度甚至可達(dá)300m以上。因此，樁基只能在各層沉積土中選擇滿足承載力與沉降要求的硬土層、砂層或比較好的土層作為持力層；在深厚軟土地區(qū)可能面臨這樣的情況：在滿足技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求的深度范圍內(nèi)不存在合適的樁基持力層。這時(shí)，則宜按照復(fù)合樁基的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。

一般來說，同一個(gè)基礎(chǔ)或同一幢建筑物常選用相同的樁基持力層，以求沉降均勻。但有兩點(diǎn)應(yīng)當(dāng)指出：一是同一幢建筑如有高層與低層兩部分，合理的設(shè)計(jì)應(yīng)是按沉降協(xié)調(diào)的原則，選用不同深度的樁端持力層；或選用同一持力層，但所用荷載水平不同，以使它們的沉降接近。例如高層建筑的塔樓與裙房，前者數(shù)十層，后者僅三、五層，二者荷載懸殊，若用同樣持力層和一樣的樁長(zhǎng)，勢(shì)必加劇不均勻沉降或結(jié)構(gòu)內(nèi)力，除非采用剛度極大的箱基或厚筏強(qiáng)制調(diào)整不均勻沉降；反之，若裙房改用短樁或較小直徑的樁或減少其樁數(shù)，使其沉降量與塔樓接近，則底板內(nèi)力會(huì)大大減小，造價(jià)大幅度下降。因此，持力層的合理選用是很重要的；在同一個(gè)較大的基礎(chǔ)下采用不同長(zhǎng)度的樁，以使基礎(chǔ)各點(diǎn)沉降均勻。樁的布置樁的布置包括樁的中心距、樁的合理排列以及樁端進(jìn)入持力層的深度等內(nèi)容。

樁的中心距為了避免樁基施工可能引起土的松弛效應(yīng)和擠土效應(yīng)對(duì)相鄰樁基的不利影響，以及群樁效應(yīng)對(duì)樁基承載力的不利影響，布樁時(shí)應(yīng)該根據(jù)土類、成樁工藝和樁端排列按表7和8確定樁的最小中心距。布置過密的樁群，施工時(shí)相互干擾很大，灌注樁成孔可能會(huì)相互打通，錘擊法打預(yù)制樁時(shí)會(huì)使相鄰樁上抬。當(dāng)荷載比較大而單樁承載力不足時(shí)，可采用放大底板尺寸的方法布樁，例如上海商城采用了擴(kuò)大底板面積的方法以使用較短的樁，取得很好的效果。

樁的排列

布樁時(shí)，盡量使群樁合力點(diǎn)與長(zhǎng)期荷載重心重合，并使樁基受水平力和力矩較大方向有較大的截面模量；

對(duì)于箱形承臺(tái)基礎(chǔ)，宜將樁布置的墻下；對(duì)于帶梁或肋的筏板承臺(tái)基礎(chǔ)，宜將樁布置在梁和肋的下面；對(duì)于大直徑樁，宜將樁布置在柱下，一柱一樁。

樁進(jìn)入持力層的深度一般應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層，樁端全截面進(jìn)入持力層的深度應(yīng)按不同土層采用不同的深度規(guī)定。對(duì)于粘性土、粉土進(jìn)入持力層的深度不宜小于2d，對(duì)于砂土，不宜小于1.5d，對(duì)于碎石類土，不宜小于1d。

臨界深度

從進(jìn)入持力層的深度對(duì)承載力的影響來看，進(jìn)入持力層的深度愈深，樁端阻力愈大。但受兩個(gè)條件的制約，一是施工條件的限制，進(jìn)入持力層過深，將給施工帶來困難；二是臨界深度的限制。所謂臨界深度是指端阻力隨深度增加的界限深度值，當(dāng)樁端進(jìn)入持力層的深度超過臨界深度以后，樁端阻力則不再顯著增加或不再增加。

砂與碎石類土的臨界深度為（3～10）d，隨其密度提高而增大粉土、粘性土的臨界深度為（2～6）d，隨土的孔隙比和液性指數(shù)的減少而增大。當(dāng)在樁端持力層以下存在軟弱下臥層時(shí)，樁端距軟弱下臥層的距離不宜小于4d。否則，樁端阻力將隨著進(jìn)入持力層深度增大而降低。樁的量測(cè)試驗(yàn)

樁的靜載試驗(yàn)技術(shù)

樁基承載力的靜載荷試驗(yàn)是研究樁的荷載傳遞機(jī)理、研究樁土共同作用規(guī)律、測(cè)定單樁承載力的重要方法。通常以單樁試驗(yàn)為主，但也有群樁的足尺試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)模型試驗(yàn)，尤以群樁的足尺試驗(yàn)最為珍貴。

樁的靜載荷試驗(yàn)常用以確定工程設(shè)計(jì)所需的單樁極限承載力，在早期主要對(duì)比較重要的工程才進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，從20世紀(jì)80年代開始，樁的靜載荷試驗(yàn)在更大的范圍內(nèi)推廣使用，成為確定單樁極限承載力的主要手段；在90年代后期，隨著對(duì)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)工作的不斷加強(qiáng)，單樁靜載荷試驗(yàn)已被一些地方和部門的質(zhì)量監(jiān)督站確定為必須進(jìn)行的法定的檢測(cè)內(nèi)容。

在20世紀(jì)70～80年代，我國(guó)曾經(jīng)進(jìn)行過許多研究型的樁靜載荷試驗(yàn)、包括豎向承載力和水平承載力，在樁身埋設(shè)了量測(cè)元件測(cè)定樁身軸力的變化和土層的變形，以研究荷載的傳遞規(guī)律；還進(jìn)行過現(xiàn)場(chǎng)的大比例尺群樁的模型試驗(yàn)。至90年代，這種研究型的靜載荷試驗(yàn)開展得就比較少了。

鋼筋混凝土預(yù)制樁的試驗(yàn)研究在上海石油化工總廠的三個(gè)廠區(qū)進(jìn)行了6組鋼筋混凝土預(yù)制樁的靜載荷試驗(yàn)。樁的截面是450mm

450mm，采用兩種長(zhǎng)度分別進(jìn)入兩種不同深度的持力層。試樁結(jié)果表明，進(jìn)入第7層砂層的樁長(zhǎng)比進(jìn)入第6層粘性土層的樁只長(zhǎng)4m，但單樁極限承載力卻可以提高70％～130％，這不僅為該工程的樁基設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，節(jié)省了大量造價(jià)，而且也充分說明了合理選擇樁基持力層的經(jīng)濟(jì)意義，豐富了人們對(duì)于樁基承載力的認(rèn)識(shí)。

上海寶山鋼鐵總廠于1978年做過7組鋼筋混凝土樁的靜載荷試驗(yàn)

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，其中樁徑為400mm的閉口預(yù)應(yīng)力管樁一組，樁徑為550mm四組，其中兩組閉口，兩組開口，樁長(zhǎng)32m左右和樁長(zhǎng)60m左右各兩組，截面500mm

500mm的焊接方樁和膠接方樁各一組。各試驗(yàn)樁的數(shù)據(jù)見表，在相同樁長(zhǎng)和樁徑的條件下，閉口管樁的承載力高于開口管樁，樁頂位移小于開口管樁；鋼管樁的承載力試驗(yàn)研究

在上海寶鋼的建設(shè)中進(jìn)行了多次鋼管樁的靜載荷試驗(yàn)研究，1978年上半年進(jìn)行了3組鋼管樁的試驗(yàn)，鋼管樁的樁徑分別為406.4mm、609.6mm和914.4mm，試樁的入土深度在60.4~63.0m之間，均為無加強(qiáng)箍開口鋼管樁。鋼管樁試樁的數(shù)據(jù)見表。由于鋼管樁的承載力很高，當(dāng)施加最大試驗(yàn)荷載時(shí)遠(yuǎn)未達(dá)到極限承載力，鋼管樁的樁徑越大，土塞長(zhǎng)度與樁的入土長(zhǎng)度之比越大。

北侖港進(jìn)行了鋼管樁樁端管口類型對(duì)承載力的影響的對(duì)比試驗(yàn)研究，其結(jié)果見表11，樁的直徑均為1200mm，試驗(yàn)時(shí)對(duì)樁的軸向力進(jìn)行了電測(cè)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，半封閉和封閉式的樁端標(biāo)高均為－49.7m，極限承載力均為7100kN，開口式樁端標(biāo)高為－56.6m，比前者入土深度增加了近7m，而承載力卻只有4200kN。從最后平均貫入度的數(shù)據(jù)也可以看出兩者的差別比較大。半封閉式與封閉式樁端的承載力比敞口式高得多的原因是樁端阻力得到了充分的發(fā)揮，同時(shí)因擠土的作用，使樁側(cè)摩阻力也比敞口式有所提高。陳山碼頭鋼管樁的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見表12，鋼管樁的直徑也為1200mm，樁長(zhǎng)44m，樁端進(jìn)入硬粘性土層，做了兩根試樁以比較敞口式和加隔板的半封閉式樁的差別，試驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)置弧形隔板的鋼管樁，極限承載力可提高22%左右。

鉆孔灌注樁的試驗(yàn)研究

1975～1976年間，北京市機(jī)械施工公司和北京市地質(zhì)地形勘測(cè)處等單位在北京天壇小區(qū)和前三門高層建筑工程，開展了鉆孔灌注樁的一系列試驗(yàn)研究工作，共做了64根樁的靜載荷試驗(yàn)。其中，直徑500mm的3根，400mm的41根，300mm的20根（包括兩組由3根樁組成的群樁試驗(yàn)），試驗(yàn)樁的長(zhǎng)度從3.36m~11.14m，大部分集中在3～4m和7～9m之間。

試驗(yàn)的目的是研究不同地層土質(zhì)條件對(duì)承載力的影響、不同樁長(zhǎng)和樁徑與承載力的關(guān)系、孔底不同處理方法對(duì)承載力的影響、試驗(yàn)加荷不同穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)承載力的影響。為了求得樁側(cè)摩阻力，在有些孔底投放了稻草籠或在孔底埋設(shè)壓力盒。

試驗(yàn)揭示了鉆孔灌注樁承載性能的一些基本規(guī)律，如樁側(cè)極限摩阻力占單樁極限承載力的80％左右；樁側(cè)摩阻力在樁頂沉降量為3.2mm~10mm時(shí)就達(dá)到極限值，純摩擦樁的沉降一般為9mm，支撐摩擦樁的沉降量要小一些；同樣長(zhǎng)的樁，直徑小的樁比直徑大的樁每一立方米的混凝土能提供更大的承載力；承臺(tái)下掏空的群樁承載力比承臺(tái)與土接觸的群樁低20％左右等。

20世紀(jì)70年代末，江蘇省電力設(shè)計(jì)院、南京工學(xué)院和同濟(jì)大學(xué)等單位在唐念慈教授指導(dǎo)下在江蘇南通對(duì)灌注樁的承載力進(jìn)行了大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，共試驗(yàn)了12根單樁和兩組雙樁抗拔試驗(yàn)，試驗(yàn)樁的直徑為600mm和450mm兩種，樁長(zhǎng)為4.5m、6.0m、9.0m和12.0m等四種。

單樁試驗(yàn)內(nèi)容有抗壓承載力試驗(yàn)、抗拔承載力試驗(yàn)和橫向承載力試驗(yàn)三種。對(duì)其中4根樁埋設(shè)了電阻應(yīng)變片式鋼筋計(jì)實(shí)測(cè)鋼筋應(yīng)力，在2根樁中埋設(shè)了應(yīng)變桿測(cè)量樁身變形，對(duì)橫向承載力試驗(yàn)還量測(cè)了樁頂水平位移和樁頂轉(zhuǎn)角。

試驗(yàn)場(chǎng)地的地質(zhì)條件比較單一和均勻，第1層為厚度4m左右的砂質(zhì)粉土，第2層為巨厚層的中密飽和粉砂，這兩層土的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果比較接近，但原位測(cè)試的結(jié)果相差比較大，可能在沉積年代上有較大的差別。

90年代末，陜西省建筑科學(xué)研究院等單位在陜西信息大廈進(jìn)行了超長(zhǎng)樁的試驗(yàn)研究，陜西信息大廈地上51層，總高度191m，地下3層，深17.6m，基礎(chǔ)采用樁－筏基礎(chǔ)，樁為泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，直徑1.0m，樁長(zhǎng)75m。

場(chǎng)地內(nèi)第四系土層厚度700～800m，勘探深度150m，在地面下30m范圍內(nèi)為黃土和古土壤，在30m至54m范圍內(nèi)為可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，在54m以下為含鈣質(zhì)結(jié)核的硬塑粉質(zhì)粘土層。試樁直徑1.0m，樁長(zhǎng)82.2m，進(jìn)行了單樁豎向承載力及樁身荷載傳遞機(jī)理的測(cè)試與研究，還作了壓漿前后的承載性狀的對(duì)比試驗(yàn)研究。

研究成果不僅對(duì)黃土地區(qū)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有指導(dǎo)的意義，而且對(duì)其他地區(qū)的樁也有參考作用。實(shí)測(cè)荷載傳遞資料表明，黃土地區(qū)的超長(zhǎng)樁沒有測(cè)到樁端阻力，在樁長(zhǎng)60~70m處樁身軸力已經(jīng)趨于零，說明在這個(gè)深度以下的樁側(cè)阻力也得不到發(fā)揮；在壓漿以后，由于提高了淺層土的側(cè)摩阻力，軸力為零的深度明顯減小。上述三次大規(guī)模的試樁，在試驗(yàn)量測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了非常全面的分析計(jì)算，得出了許多規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，不僅指導(dǎo)了工程設(shè)計(jì)，而且豐富了對(duì)于灌注樁承載性狀的認(rèn)識(shí)，代表了我國(guó)單樁試驗(yàn)研究的水平。群樁試驗(yàn)

在20世紀(jì)80年代初，中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基研究所在山東濟(jì)南市進(jìn)行了粉土中的鉆孔群樁工作性能的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)取得了很高水平的研究成果。樁徑為125mm~350mm，樁的長(zhǎng)度為2m~5.75m，樁距為500mm~1500mm，進(jìn)行了高、低承臺(tái)的對(duì)比以及不同樁徑、不同樁長(zhǎng)、不同樁距的對(duì)比試驗(yàn)，還進(jìn)行了不同排列和不同樁數(shù)的對(duì)比試驗(yàn)，長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)與浸水濕化試驗(yàn)等七大組的群樁試驗(yàn)，在單樁、雙樁和群樁試驗(yàn)中都采用多種量測(cè)元件進(jìn)行了承臺(tái)底土反力和樁底土反力的測(cè)定、樁頂荷載和樁身軸力的測(cè)定和地基土豎向變形的測(cè)定，其規(guī)模之大，試驗(yàn)類型之全，在國(guó)際上也是不多見的。根據(jù)對(duì)試驗(yàn)資料的分析，提出了在樁距較小且樁長(zhǎng)大于承臺(tái)寬度1.5倍條件下，由于樁土的相互作用而產(chǎn)生的側(cè)摩阻力“沉降硬化”的概念；樁長(zhǎng)小于承臺(tái)寬度時(shí)，由于承臺(tái)的作用而產(chǎn)生的側(cè)摩阻力“沉降軟化”的概念和承臺(tái)對(duì)側(cè)摩阻力的“削弱效應(yīng)”概念；同時(shí)還提出了承臺(tái)對(duì)端阻力的“增強(qiáng)效應(yīng)”。通過分析，提出低樁臺(tái)群樁的“非整體破壞”的計(jì)算模式，引入考慮承臺(tái)-樁-土相互作用的群樁側(cè)阻效率和端阻效率，計(jì)算大小樁距和高低承臺(tái)群樁的極限承載力，可以使群樁的設(shè)計(jì)計(jì)算趨于合理。目前，我國(guó)單樁靜載試驗(yàn)的最大荷載已達(dá)30000kN。福建、浙江等地常利用工地施工用砂以編織袋裝成砂包，作為堆載，最大堆載達(dá)到2500噸。然而，由于長(zhǎng)期以來靜載試驗(yàn)的裝置，一直停留在壓重平臺(tái)和錨樁反力架兩種形式，試驗(yàn)工作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，致使人們常力圖回避做這種試驗(yàn)。Osterberg試樁法

美國(guó)西北大學(xué)教授Jorj

O.Osterberg于20世紀(jì)80年代中期研究成功了一種與傳統(tǒng)方法截然不同的靜載試樁法，通常稱為Osterberg試樁法。由于其加壓裝置簡(jiǎn)單，不需壓重平臺(tái)，不需錨樁反力架，不占用施工場(chǎng)地，試驗(yàn)方便，費(fèi)用低廉，能節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，能直接測(cè)出樁的側(cè)阻力和端阻力，10余年來已在美、英、日、加拿大、菲律賓、新加坡等10余國(guó)及我國(guó)香港、臺(tái)灣等地400余項(xiàng)工程中應(yīng)用。該法的主要裝置是一種經(jīng)特別設(shè)計(jì)的液壓千斤頂式的“荷載箱”，試驗(yàn)時(shí)每樁設(shè)一“箱”，是一次性投入器件。最初它被設(shè)置于樁底，故日本人將該試樁法稱為“樁底加載法”。隨著該法的推廣應(yīng)用和試驗(yàn)的不同需要，近年也將“荷載箱”設(shè)置于樁身中部的不同部位。載荷試驗(yàn)異常情況的分析與處理

異常情況一般是指在試驗(yàn)過程中，當(dāng)試驗(yàn)荷載遠(yuǎn)小于試驗(yàn)的預(yù)計(jì)最大荷載時(shí)就出現(xiàn)破壞的跡象，在Q~s曲線上出現(xiàn)明顯的陡降，或沉降速率不能滿足穩(wěn)定的要求；有時(shí)在同一場(chǎng)地的試樁中僅個(gè)別樁出現(xiàn)這種異常現(xiàn)象，有時(shí)可能許多樁都出現(xiàn)異常情況。分析異常情況時(shí)需要掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)條件和施工的工藝和施工順序，調(diào)閱有關(guān)施工記錄和施工質(zhì)量驗(yàn)收的文件，也需要查閱樁身材料的質(zhì)量保證單。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)試樁的具體性狀分析其原因，判斷對(duì)工程質(zhì)量的影響程度，從而提出處理的意見。出現(xiàn)異常情況時(shí)一般應(yīng)首先檢查試樁的設(shè)備是否處于正常工作的條件，加荷裝置和荷載的量測(cè)儀表是否異常，是否與標(biāo)定時(shí)的狀態(tài)一致。在排除了試驗(yàn)裝備問題以后，可以檢查勘察報(bào)告的地層劃分和持力層的選擇是否有問題，如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，則進(jìn)一步檢查施工中可能產(chǎn)生的問題。1．如判斷為地質(zhì)資料不充分，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察以獲取必要的分析依據(jù)；2．如判斷為個(gè)別樁的問題，則應(yīng)再補(bǔ)做幾組試樁，以增加試樁的代表性，對(duì)試樁結(jié)果提出合理的評(píng)價(jià)；3．如發(fā)現(xiàn)斷樁，則需分析造成斷樁的原因及其影響樁數(shù)的多少，據(jù)以分析對(duì)整個(gè)工程影響的嚴(yán)重程度，決策采取何種工程措施；4．如預(yù)制樁接頭斷開的樁數(shù)比較多，則需采取復(fù)打或復(fù)壓的方法將拉開的接頭復(fù)位。從斷樁的復(fù)位壓力與下沉量的關(guān)系曲線判斷克服上段樁的阻力使上段樁下沉的力即為復(fù)位壓力，其值在800~1000kN之間，這些樁的預(yù)估極限承載力為1500kN；5．如因樁側(cè)摩阻力不足而承載力過低，可采用注漿補(bǔ)強(qiáng)的措施以增強(qiáng)樁側(cè)的摩阻力；6．如為高靈敏度土，成樁時(shí)擾動(dòng)的土體結(jié)構(gòu)尚未恢復(fù)的原因，可在較長(zhǎng)的休止期后再進(jìn)行試樁，以獲得較高的單樁承載力。7．對(duì)判斷為個(gè)別原因引起的異常，可采取個(gè)別補(bǔ)樁，或者采取其他結(jié)構(gòu)措施加強(qiáng)。幾種特殊樁型的承載性狀灌注樁的后注漿技術(shù)

后壓漿技術(shù)是在灌注樁澆注混凝土以后，通過預(yù)埋的管子將水泥砂漿注入樁端以下，以擠壓樁底的沉渣，壓密樁端土層，從而提高端承力，也可以將水泥砂漿注入樁側(cè)土層中以提高樁側(cè)摩阻力的一種技術(shù)。

根據(jù)注漿的目的，可以分成如下不同的壓漿類型：1）樁內(nèi)預(yù)設(shè)構(gòu)件進(jìn)行壓漿加固2）樁端壓漿3）樁側(cè)壓漿4）壓漿修補(bǔ)樁的缺損部位后壓漿具有如下的作用：1）膠結(jié)孔底沉渣，提高單樁承載力，消除樁的過大沉降；2）增強(qiáng)樁身混凝土與樁側(cè)土的結(jié)合，提高側(cè)摩阻力；3）修補(bǔ)樁身缺陷部位，保證設(shè)計(jì)承載力；減少樁基的不均勻沉降。

根據(jù)一些試驗(yàn)的結(jié)果，認(rèn)為后壓漿處理后可以達(dá)到比較好的效果，對(duì)細(xì)粒土中的樁，單樁承載力可提高30％～70％；對(duì)粗粒土中的樁，增幅可達(dá)60％～120％。壓漿后的側(cè)摩阻效應(yīng)表現(xiàn)為側(cè)摩阻力提高和樁側(cè)土的剪切剛度提高；從而使摩阻力充分發(fā)揮時(shí)的位移值移后，這就意味著樁的韌性增大。樁端條件對(duì)試樁曲線的影響壓漿對(duì)側(cè)摩阻力的影響常規(guī)樁的曲線壓漿樁的曲線1）在事故處理、補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用；單樁承載力不足時(shí)的補(bǔ)強(qiáng)；此時(shí)只能在樁體外下管注漿。2）設(shè)計(jì)時(shí)承載力不能滿足要求，事先在樁體中預(yù)設(shè)壓漿管的加強(qiáng)措施。后壓漿技術(shù)推廣應(yīng)用中的問題主要是如何控制壓漿的均勻性和如何實(shí)現(xiàn)注漿的技術(shù)要求。壓漿后單樁承載力的提高幅度與壓漿工藝密切相關(guān)，而均勻性和穩(wěn)定性是在工程中應(yīng)用的關(guān)鍵；后壓漿技術(shù)推廣應(yīng)用中的問題主要是如何控制壓漿的均勻性和如何實(shí)現(xiàn)注漿的技術(shù)要求。壓漿后單樁承載力的提高幅度與壓漿工藝密切相關(guān)，而均勻性和穩(wěn)定性是在工程中應(yīng)用的關(guān)鍵；嵌巖樁嵌巖樁是在端承樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在基巖埋藏深度不深的地區(qū)，常將樁嵌入基巖一定的深度，在計(jì)算嵌巖樁承載力時(shí)，過去常忽略覆蓋層的側(cè)阻力，將嵌巖樁作為直接傳遞荷載給基巖的受壓柱看待，荷載全部由樁端承擔(dān)。但是，大量實(shí)測(cè)資料表明，嵌巖樁的端阻力與側(cè)阻力之比并不接近于1.0，如嵌巖樁端超過5倍樁徑后，端阻力反而趨近于零，但嵌巖樁又顯然不同于摩擦樁。

嵌巖樁可采用機(jī)械鉆孔或人工挖孔方法成孔，將樁嵌入巖體內(nèi)一定的深度。嵌巖部分的嵌固力是嵌巖樁的承載力高于端承樁的主要原因，是研究嵌巖樁的核心問題。嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復(fù)雜，嵌巖段的嵌固力與底部的端阻力發(fā)揮的過程是不同的。實(shí)測(cè)資料說明，當(dāng)嵌巖深度為3倍樁徑時(shí)，樁的嵌固力與端阻力可以得到很好的配合，嵌固力占總承載力的75%以上，可以用最少的工程量獲得最佳的承載效果，因此稱為最佳嵌巖深度。

在嵌巖樁承載力計(jì)算時(shí)，如何考慮樁側(cè)摩阻力是一個(gè)有爭(zhēng)議的問題。一種意見認(rèn)為嵌巖樁的端阻力很小，構(gòu)成嵌巖樁承載力的主要是側(cè)摩阻力，認(rèn)為嵌巖樁是摩擦樁；另一種意見認(rèn)為樁側(cè)土的摩阻力在總承載力中所占的比例較小，一般不超過10%左右，在大約10m厚的土層中，樁側(cè)土的摩阻力所占的比例更低，因此沒有必要計(jì)入。

上述分歧的主要原因一是所依據(jù)的資料代表性不同，二是對(duì)樁側(cè)摩阻力的理解不同，如將嵌巖部分的阻力定義為嵌固力而不是摩阻力，則將摩阻力限制在覆蓋層土的作用，則土的摩阻力所占的比例就不一定很高，也不會(huì)將嵌巖樁作為摩擦樁來研究，兩種意見也就可以統(tǒng)一。

嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的比例不高這是已為大量實(shí)測(cè)阻力所證明了的，也是得到公認(rèn)的事實(shí)。但分析的角度不同，得到的觀點(diǎn)也會(huì)有差異。根據(jù)國(guó)內(nèi)外150根嵌巖樁的實(shí)測(cè)資料（其中國(guó)內(nèi)39根，國(guó)外111根；無覆蓋層20根，有覆蓋層130根，長(zhǎng)度L=3.0～55.0m，直徑d=0.5～8.0m，=1～63.7），給出了嵌巖樁在豎向荷載下端阻分擔(dān)荷載比與樁的長(zhǎng)徑比之間的關(guān)系。

當(dāng)從1增加至20時(shí)，自100%隨增大而遞減至大約30%；當(dāng)從20增大至63.7時(shí)，一般不會(huì)超過30％，其中大部分樁在20％以下，不少樁在5％以下。與此相對(duì)應(yīng)，樁的側(cè)阻力（嚴(yán)格地說應(yīng)包括側(cè)阻力和嵌固力）大約在

10～20時(shí)開始起主要作用，隨增大而增大，一般保持在70％以上，大部分在以上80%，不少樁在95%以上。

嵌巖樁的長(zhǎng)度也越來越長(zhǎng)，長(zhǎng)徑比越來越大，嵌巖樁的性狀離端承樁也越來越遠(yuǎn)；

嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復(fù)雜，嵌巖段的側(cè)阻力與底部的端阻力發(fā)揮的過程是不同的。

嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的比例不高這是已為大量實(shí)測(cè)阻力所證明了的，也是得到公認(rèn)的事實(shí)。

包括嵌固力在內(nèi)的側(cè)阻力占很大比例的原因有三點(diǎn):1)

較長(zhǎng)的樁受荷后樁身的彈性壓縮量比較大，樁土之間相對(duì)位移也比較大，足以使側(cè)阻得以發(fā)揮；2)

由于施工工藝的限制，樁底沉渣很難清除干凈，樁愈長(zhǎng)，沉渣愈難清除，沉渣的壓實(shí)使樁身位移，提供了側(cè)阻發(fā)揮的條件；3)

由于巖石與樁的連接是脆性的，在比較小的位移條件下嵌固段的阻力就可以達(dá)到峰值，而且先于土的側(cè)阻力得到發(fā)揮，嵌固深度愈深，端阻力的比例愈低。嵌巖樁的承載性狀通過對(duì)比試驗(yàn)和對(duì)樁端阻力所占比例的分析可以得到嵌巖樁不一定是端承樁的概念，從而改變了人們對(duì)嵌巖樁承載性狀的認(rèn)識(shí)；

其實(shí)質(zhì)是認(rèn)識(shí)嵌巖樁的側(cè)摩阻力的存在和作用的問題，也是研究側(cè)摩阻力的發(fā)揮條件的問題。嵌巖樁與非嵌巖樁的試驗(yàn)結(jié)果A2和A3進(jìn)入中風(fēng)化泥巖2.2m，B3和B4進(jìn)入中風(fēng)化泥巖0.4m。樁身軸力隨深度變化曲線比較嵌巖與非嵌巖樁的

荷載傳遞規(guī)律驚人地相似增加了樁長(zhǎng)，嵌入了巖石，但承載力并沒有顯著提高；樁身軸力隨深度明顯地減?。徽f明側(cè)摩阻力得到了比較充分地發(fā)揮；嵌巖與不嵌巖的條件并不影響側(cè)摩阻力的發(fā)揮；進(jìn)入新鮮巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖的比較嵌入新鮮巖石和強(qiáng)風(fēng)化巖石的樁的荷載傳遞規(guī)律也驚人地相似；嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖5d，d＝0.6m；

嵌入風(fēng)化泥質(zhì)砂巖3.7m、新鮮泥質(zhì)砂巖2.0m，d＝1.0m；

兩者的軸力都隨深度遞減；其端阻力都比較小；嵌巖樁荷載傳遞的特點(diǎn)1.大量資料表明，樁的側(cè)摩阻力和端阻力之比都超過了60％，大部分在80％以上；2.樁側(cè)摩阻力的分擔(dān)比例隨長(zhǎng)徑比（l/d）的增大而增大；3.當(dāng)樁的長(zhǎng)徑比較大（l/d

35），而覆蓋層又不太軟弱的情況下，端阻力分擔(dān)荷載的比例很?。?lt;5％），且樁的破壞常因樁身破壞而引起。發(fā)揮樁側(cè)摩阻力的相對(duì)位移條件嵌巖樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮側(cè)摩阻力在幾個(gè)毫米時(shí)就可以發(fā)揮；樁身的壓縮量很容易達(dá)到毫米級(jí)，就足以發(fā)揮側(cè)摩阻力；因此，荷載是從樁頂依次向下傳遞；樁頂?shù)暮奢d大部分被側(cè)摩阻力所平衡；傳給樁端的荷載就剩下不多了。嵌巖段的側(cè)阻力嵌巖段的側(cè)阻力是構(gòu)成嵌巖樁豎向承載力的重要因素；嵌巖段的側(cè)阻力在很小的相對(duì)位移時(shí)就能被調(diào)動(dòng)起來；嵌巖段的側(cè)阻力與樁－嵌巖段巖石之間的粗糙程度有關(guān)。嵌巖段粗糙程度比較A3樁，直徑315mm，砂巖，7.5mm槽；S3樁，直徑1170mm，泥巖，粗糙嵌巖段；S12樁，直徑335mm，泥巖，3mm蝕坑；C2樁，直徑160mm，砂巖，光滑嵌巖段。嵌巖段粗糙程度對(duì)側(cè)阻的影響嵌巖段側(cè)阻發(fā)揮的相對(duì)位移條件嵌巖深度與端阻的關(guān)系嵌巖樁的端阻與樁的極限承載力之比隨嵌巖深度與樁的半徑之比增大而急劇減??；樁嵌巖越深，端阻的貢獻(xiàn)越小；與一般的觀念正好相反。嵌巖樁承載力的組成嵌巖樁的承載力由3個(gè)部分組成，即土層的側(cè)阻力、端阻力和嵌巖段的側(cè)阻力；端阻力和嵌巖段的側(cè)阻力都和巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度建立聯(lián)系，用經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算系數(shù)表示。深徑比的影響側(cè)阻力與深徑比的關(guān)系不大；隨著深徑比的增大，端阻力急劇地減小。嵌巖樁突然破壞的原因灌注型的嵌巖樁在靜載荷試驗(yàn)時(shí)，有時(shí)發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象；其原因主要是由于嵌巖段側(cè)阻的脆性破壞所引起的；嵌巖樁的設(shè)置灌注樁和預(yù)制樁都可以嵌巖；但不同的樁型，嵌巖的工藝是不同的；在基巖起伏比較大的場(chǎng)地，用預(yù)制樁作嵌巖樁，很難控制樁長(zhǎng)；尤其是預(yù)應(yīng)力管樁，截樁會(huì)造成預(yù)應(yīng)力的破壞，需要加以處理。灌注型嵌巖樁預(yù)制型嵌巖樁靜力壓樁靜力壓樁法是以設(shè)備本身自重（包括配重）作反力，液壓驅(qū)動(dòng)，用靜壓力將樁壓入地基土中的一種沉樁工藝。這種施工工藝具有無震動(dòng)、無噪聲、無污染、無沖擊力和施工應(yīng)力小等特點(diǎn)。有利于沉樁震動(dòng)對(duì)鄰近建筑物和精密設(shè)備的影響，避免對(duì)樁頭的沖擊損壞，降低用鋼量。在沉樁過程中還可以測(cè)定沉樁阻力，為設(shè)計(jì)和施工提供參數(shù)，預(yù)估和驗(yàn)證單樁極限承載力，檢驗(yàn)樁的工程質(zhì)量。近年來，由于大噸位壓樁機(jī)的出現(xiàn)，提高了靜力壓樁法施工的適用范圍，能將長(zhǎng)樁壓入砂層，可適用于對(duì)單樁極限承載力設(shè)計(jì)要求超過5000kN的超高層建筑。例如在上海地區(qū)，曾使用800t壓樁機(jī)，將0.50m×0.50m×38.5m的預(yù)制方樁壓進(jìn)中密砂層（此層的靜力觸探比貫入阻力為12.5MPa）2.4m，至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)的壓樁阻力為4778kN～5868kN，靜載荷試驗(yàn)測(cè)定的單樁極限承載力為6750kN。壓樁的優(yōu)缺點(diǎn)靜力壓樁的優(yōu)點(diǎn)是沒有噪聲、沒有震動(dòng)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害；但靜力壓樁需要大量的配重，對(duì)場(chǎng)地的要求比較高，如果場(chǎng)地土非常軟弱，無法承受配重的過大壓力，就不能采用；靜力壓樁的擠土作用還是相當(dāng)大的，孔隙水壓力比較高，采用靜力壓樁的建筑物，其沉降一