Ⅰ一般規(guī)定

5.3.1 設(shè)計(jì)采用的單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定；
    1. 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑樁基，應(yīng)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)確定；
    2. 設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑樁基，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡(jiǎn)單時(shí)，可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定；其余均應(yīng)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)確定；
    3. 設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑樁基，可根據(jù)原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。
5.3.2 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定確定；
    1. 單樁豎向靜載試驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ 106執(zhí)行；
    2. 對(duì)于大直徑端承型樁，也可通過(guò)深層平板(平板直徑應(yīng)與孔徑一致)載荷試驗(yàn)確定極限端阻力；
    3. 對(duì)于嵌巖樁，可通過(guò)直徑為0.3m巖基平板載荷試驗(yàn)確定極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，也可通過(guò)直徑為0.3m嵌巖短墩載荷試驗(yàn)確定極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；
    4. 樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值宜通過(guò)埋設(shè)樁身軸力測(cè)試元件由靜載試驗(yàn)確定。并通過(guò)測(cè)試結(jié)果建立極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值與土層物理指標(biāo)、巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度以及與靜力觸探等土的原位測(cè)試指標(biāo)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，以經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法確定單樁豎向極限承載力。

Ⅱ原位測(cè)試法

5.3.3 當(dāng)根據(jù)單橋探頭靜力觸探資料確定混凝土預(yù)制樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，可按下式計(jì)算：

表5.3.3-1 樁端阻力修正系數(shù)α值

表5.3.3-2 系數(shù)C










續(xù)表 5.3.5-1



續(xù)表 5.3.5-2






圖5.3.7 隔板分割

Ⅴ混凝土空心樁

5.3.8 當(dāng)根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可按下列公式計(jì)算：

5.3.11 后注漿鋼導(dǎo)管注漿后可等效替代縱向主筋。

Ⅷ液化效應(yīng)

5.3.12 對(duì)于樁身周圍有液化土層的低承臺(tái)樁基，在承臺(tái)底面上下分別有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土或非軟弱土層時(shí)，可將液化土層極限側(cè)阻力乘以土層液化影響折減系數(shù)計(jì)算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。土層液化影響折減系數(shù)ψ_l可按表5.3.12確定。

表5.3.12 土層液化影響折減系數(shù)ψ_l

    當(dāng)承臺(tái)底面上下非液化土層厚度小于以上規(guī)定時(shí)，土層液化影響折減系數(shù)ψ_l取0。

條文說(shuō)明

5.3 單樁豎向極限承載力

5.3.1 本條說(shuō)明不同樁基設(shè)計(jì)等級(jí)對(duì)于單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值確定方法的要求。
    目前對(duì)單樁豎向極限承載力計(jì)算受土強(qiáng)度參數(shù)、成樁工藝、計(jì)算模式不確定性影響的可靠度分析仍處于探索階段的情況下，單樁豎向極限承載力仍以原位原型試驗(yàn)為最可靠的確定方法，其次是利用地質(zhì)條件相同的試樁資料和原位測(cè)試及端阻力、側(cè)阻力與土的物理指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系參數(shù)確定。對(duì)于不同樁基設(shè)計(jì)等級(jí)應(yīng)采用不同可靠性水準(zhǔn)的單樁豎向極限承載力確定的方法。單樁豎向極限承載力的確定，要把握兩點(diǎn)，一是以單樁靜載試驗(yàn)為主要依據(jù)，二是要重視綜合判定的思想。因?yàn)殪o載試驗(yàn)一則數(shù)量少，二則在很多情況下如地下室土方尚未開(kāi)挖，設(shè)計(jì)前進(jìn)行完全與實(shí)際條件相符的試驗(yàn)不可能。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，離不開(kāi)綜合判定。
    本規(guī)范規(guī)定采用單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值作為樁基承載力設(shè)計(jì)計(jì)算的基本參數(shù)。試驗(yàn)單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值指通過(guò)不少于2根的單樁現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)確定的，反映特定地質(zhì)條件、樁型與工藝、幾何尺寸的單樁極限承載力代表值。計(jì)算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值指根據(jù)特定地質(zhì)條件、樁型與工藝、幾何尺寸、以極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算的單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。
5.3.2 本條主旨是說(shuō)明單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值及其參數(shù)包括側(cè)阻力、端阻力以及嵌巖樁嵌巖段的側(cè)阻力、端阻力如何根據(jù)具體情況通過(guò)試驗(yàn)直接測(cè)定，并建立承載力參數(shù)與土層物性指標(biāo)、靜探等原位測(cè)試指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系以及巖石側(cè)阻、端阻與飽和單軸抗壓強(qiáng)度等的相關(guān)關(guān)系。直徑為0.3m的嵌巖短墩試驗(yàn)，具嵌巖探匹根據(jù)巖層軟硬程度確定。
5.3.5 根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算單樁豎向極限承載力，核心問(wèn)題是經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的收集，統(tǒng)計(jì)分析，力求涌蓋不同樁型、地區(qū)、土質(zhì)，具有一定的可靠性和較大適用性。
    原《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-94收集的試樁資料經(jīng)篩選得到完整資料229根，涵蓋11個(gè)省市。本次修訂又共收集試樁資料416根，其中預(yù)制樁資料88根，水下鉆(沖)孔灌注樁資料184根，干作業(yè)鉆孔灌注樁資料144根。前后合計(jì)總試樁數(shù)為645根。以原規(guī)范表列q_sik、q_pk為基礎(chǔ)對(duì)新收集到的資料進(jìn)行試算調(diào)整，其間還參考了上海、天津、浙江、福建、深圳等省市地方標(biāo)準(zhǔn)給出的經(jīng)驗(yàn)值，最終得到本規(guī)范表5.3.5-1、表5.3.5-2所列各樁型的q_sik、q_pk經(jīng)驗(yàn)值。

圖11 預(yù)制樁（317根）極限承載力實(shí)測(cè)/計(jì)算頻數(shù)分布

5.3.6 本條說(shuō)明關(guān)于大直徑樁(d≥800mm)極限側(cè)阻力和極限端阻力的尺寸效應(yīng)。
    1) 大直徑樁端阻力的尺寸效應(yīng)。大直徑樁靜載試驗(yàn)Q-S曲線均呈緩變型，反映出其端阻力以壓剪變形為主導(dǎo)的漸進(jìn)破壞。G.G.Meyerhof(1998)指出，砂土中大直徑樁的極限端阻隨樁徑增大而呈雙曲線

圖12 水下鉆（沖）孔樁（184根）極限承載力實(shí)測(cè)/計(jì)算頻數(shù)分布

圖13 干作業(yè)鉆孔樁（144根）極限承載力實(shí)測(cè)/計(jì)算頻數(shù)分布

    圖14為試驗(yàn)結(jié)果與上式計(jì)算端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)ψ_p的比較。
    2) 大直徑樁側(cè)阻尺寸效應(yīng)系數(shù)
    樁成孔后產(chǎn)生應(yīng)力釋放，孔壁出現(xiàn)松弛變形，導(dǎo)致側(cè)阻力有所降低，側(cè)阻力隨樁徑增大呈雙曲線型減小(圖15

圖14 大直徑樁端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)ψp與樁徑D關(guān)系計(jì)算與試驗(yàn)比較

圖15 砂、礫土中極限側(cè)阻力隨樁徑的變化

5.3.7 本條說(shuō)明關(guān)于鋼管樁的單樁豎向極限承載力的相關(guān)內(nèi)容。
    1 閉口鋼管樁
    閉口鋼管樁的承載變形機(jī)理與混凝土預(yù)制樁相同。鋼管樁表面性質(zhì)與混凝土樁表面雖有所不同，但大量試驗(yàn)表明，兩者的極限側(cè)阻力可視為相等，因?yàn)槌龍?jiān)硬黏性土外，側(cè)阻剪切破壞面是發(fā)生于靠近樁表面的土體中，而不是發(fā)生于樁土介面。因此，閉口鋼管樁承載力的計(jì)算可采用與混凝土預(yù)制樁相同的模式與承載力參數(shù)。
    2 敞口鋼管樁的端阻力
    敞口鋼管樁的承載力機(jī)理與承載力隨有關(guān)因素的變化比閉口鋼管樁復(fù)雜。這是由于沉樁過(guò)程，樁端部分土將涌入管內(nèi)形成“土塞”。土塞的高度及閉塞效果隨土性、管徑、壁厚、樁進(jìn)入持力層的深度等諸多因素變化。而樁端土的閉塞程度又直接影響樁的承載力性狀。稱此為土寒效應(yīng)。閉塞程度的不同導(dǎo)致端阻力以兩種不同模式破壞。
    一種是土塞沿管內(nèi)向上擠出，或由于土塞壓縮量大而導(dǎo)致樁端土大量涌入。這種狀態(tài)稱為非完全閉塞，這種非完全閉塞將導(dǎo)致端阻力降低。
    另一種是如同閉口樁一樣破壞，稱其為完全閉塞。
    土塞的閉塞程度主要隨樁端進(jìn)入持力層的相對(duì)深度h_b／d(h_b為樁端進(jìn)入持力層的深度，d為樁外徑)而變化。
    為簡(jiǎn)化計(jì)算，以樁端土塞效應(yīng)系數(shù)λ_p表征閉塞程度對(duì)端阻力的影響。圖16為λ_p與樁進(jìn)入持力層相對(duì)深度h_b／d的關(guān)系，λ_p＝靜載試驗(yàn)總極限端阻／30NA_p。其中30NA_p為閉口樁總極限端阻，N為樁端土標(biāo)貫擊數(shù)，A_p為樁端投影面積。從該圖看

表5 Thorne（1997）的試驗(yàn)結(jié)果

表6 Shin and chung(1994)和Lam et al(1991)試驗(yàn)結(jié)果

表7 王國(guó)民論文所述試驗(yàn)結(jié)果

表8 席寧中論文所述試驗(yàn)結(jié)果



圖17 嵌巖段側(cè)阻力分布概化


圖18 嵌巖樁端阻分擔(dān)荷載比隨樁巖剛度比和嵌巖深徑比的變化（引自Pells and Turner,1979)

相同，因此側(cè)阻和端阻增強(qiáng)系數(shù)β_si和β_p不同，而且變幅很大。總的變化規(guī)律是：端阻的增幅高于側(cè)阻，粗粒土的增幅高于細(xì)粒土。樁端、樁側(cè)復(fù)式注漿高于樁端、樁側(cè)單一注漿。這是由于端阻受沉渣影響敏感，經(jīng)后注漿后沉渣得到加固且樁端有擴(kuò)底效應(yīng)，樁端沉渣和土的加固效應(yīng)強(qiáng)于樁側(cè)泥皮的加固效應(yīng)；粗粒土是滲透注漿，細(xì)粒土是劈裂注漿，前者的加固效應(yīng)強(qiáng)于后者。另一點(diǎn)是樁側(cè)注漿增強(qiáng)段對(duì)于泥漿護(hù)壁和干作業(yè)樁，由于漿液擴(kuò)散特性不同，承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)有區(qū)別。
    收集北京、上海、天津、河南、山東、西安、武漢、福州等城市后注漿灌注樁靜載試樁資料106份，根據(jù)本規(guī)范第5.3.10條的計(jì)算公式求得Q_u計(jì)，其中q_sik、q_pk取勘察報(bào)告提供的經(jīng)驗(yàn)值或本規(guī)范所列經(jīng)驗(yàn)值；增強(qiáng)系數(shù)β_si、β_p取本規(guī)范表5.3.10所列上限值。計(jì)算值Q_u計(jì)與實(shí)測(cè)值Q_u實(shí)散點(diǎn)圖如圖19所示。該圖顯示，實(shí)測(cè)值均位于45°線以上，即均高于或接近于計(jì)算值。這說(shuō)明后注漿灌注樁極限承載力按規(guī)范第5.3.10條計(jì)算的可靠性是較高的。

圖19 后注漿灌注樁單樁極限承載力實(shí)測(cè)值與計(jì)算值關(guān)系

5.3.11 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和工程地震液化實(shí)際觀測(cè)表明，首先土層的地震液化嚴(yán)重程度與土層的標(biāo)貫數(shù)N與液化臨界標(biāo)貫數(shù)N_cr之比λ_N有關(guān)，λ_N愈小液化愈嚴(yán)重；其二，土層的液化并非隨地震同步出現(xiàn)，而顯示滯后，即地震過(guò)后若干小時(shí)乃至一二天后才出現(xiàn)噴水冒砂。這說(shuō)明，樁的極限側(cè)阻力并非瞬間喪失，而且并非全部損失，而上部有無(wú)一定厚度非液化覆蓋層對(duì)此也有很大影響。
因此，存在3.5m厚非液化覆蓋層時(shí)，樁側(cè)阻力根據(jù)λ_N值和液化土層埋深乘以不同的折減系數(shù)。