本书围绕《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的内容展开，汇集了建筑桩基领域的最新技术和最新研究成果。针对实际应用的需要，在对《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008条文进行了深度阐述和解析的基础上，本书既阐明桩基设计计算原理又剖析其工作机理；既阐明设计基本规定和原则又论述具体技术措施；既阐明设计先进理念又分析对比传统设计理念及其问题；既阐明计算方法与公式又给出具体应用案例。
本书从桩基设计基本规定、桩基构造、桩基竖向承载力、桩基水平承载力和位移、桩基沉降计算、桩基结构承载力计算、桩基础抗震、桩基施工等方面进行了剖析和论述。同时，本书对未列入规范、处于发展中的新技术和某些特殊条件下的桩基设计等问题的机理、设计、原理和方法也进行了简要介绍；对工程应用中提出的大量疑难问题也作了简要释义，以供桩基工程技术人员参考应用。
本书既是《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的配套读本，又是建筑桩基技术的工具书，可供建筑桩基工程科研、勘察、设计、施工、监理、质量监督、检测、咨询等相关人员及高校土建专业师生、注册结构工程师和注册岩土工程师考生参考使用。
第1章概论
1.1桩基技术标准演进与桩基技术发展
1.1.1桩基技术初始发展阶段——制订《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》JGJ4—80
1.1.2桩基技术加速发展阶段——制订《建筑桩基技术规范》JGJ94—94
1.1.3桩基技术全面进步阶段——修订《建筑桩基技术规范》JGJ94—94，出台JGJ94—2008
1.2规范修订概要
1.2.1调整的主要内容
1.2.2增加的主要内容
第2章桩基设计基本规定
2.1建筑桩基设计等级划分
2.1.1划分建筑桩基设计等级的目的和原则
2.1.2建筑桩基设计等级具体划分
2.2桩基的承载能力极限状态设计
2.2.1桩基承载能力极限状态设计演变
2.2.2有关国家和地区规范关于桩基承载能力设计概况
2.2.3桩基结构承载能力极限状态设计
2.3桩基的正常使用极限状态设计
2.3.1桩基正常使用极限状态内涵
2.4桩的类型与选型
2.4.1桩的要素
2.4.2桩的分类
2.4.3桩型选择
2.5桩端持力层选择
2.5.1桩端土支承刚度对侧阻力的影响
2.5.2端阻力的深度效应
2.5.3综合多种因素选择桩端持力层
2.6承台形式和基桩布置
2.6.1承台形式设计
2.6.2基桩布置
2.7桩筏基础变刚度调平设计
2.7.1传统设计理念的若干误区
2.7.2变刚度调平优化设计
本章参考文献
第3章桩基构造
建筑桩基技术规范2.1.1桩基pilefoundation
由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础或由柱与桩直接连接的单桩基础。
2.1.2复合桩基compositepilefoundation
由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。
2.1.3基桩foundationpile
桩基础中的单桩。
2.1.4复合基桩compositefoundationpile
单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。
2.1.5减沉复合疏桩基础compositefoundationwithsettlement-reducingpiles
软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。
2.1.6单桩竖向极限承载力ultimateverticalbearingcapacityofasinglepile
单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。
2.1.7极限侧阻力ultimateshaftresistance
相应于桩顶作用极限荷载时，桩身侧表面所发生的岩土阻力。
2.1.8极限端阻力ultimatetipresistance
相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的岩土阻力。
2.1.9单桩竖向承载力特征值characterisiticvalueoftheverticalbearingcapacityofasinglepile
单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。
2.1.10变刚度调平设计optimizeddesignofpilefoundationstiffnesstoreducedifferentialsettlement
考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。
2.1.11承台效应系数pilecapeffectcoefficient
竖向荷载下，承台底地基土承载力的发挥率。
2.1.12负摩阻力negativeskinfriction，negativeshaftresistance
桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力。
2.1.13下拉荷载downdrag
作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和。
2.1.14土塞效应pluggingeffect
敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞，对桩端阻力的发挥程度的影响效应。
2.1.15灌注桩后注浆postgroutingforcast-in-situpile
灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固，从而提高单桩承载力，减小沉降。
2.1.16桩基等效沉降系数equivalentsettlementcoefficientforcalculatingsettlementofpilefoundations
弹性半无限体中群桩基础按Mindlin(明德林)解计算沉降量ωM，与按等代墩基Boussinesq(布辛奈斯克)解计算沉降量ωB之比，用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。
建筑桩基技术规范3.1一般规定3.1.1桩基础应按下列两类极限状态设计：
1承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；
2正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。
▼展开条文说明
3.1.2根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，应将桩基设计分为表3.1.2所列的三个设计等级。桩基设计时，应根据表3.1.2确定设计等级。
▼展开条文说明
3.1.3桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算：
1应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；
2应对桩身和承台结构承载力进行计算；对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa且长径比大于50的桩，应进行桩身压屈验算；对于混凝土预制桩，应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算；对于钢管桩，应进行局部压屈验算；
3当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算；
4对位于坡地、岸边的桩基，应进行整体稳定性验算；
5对于抗浮，抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；
6对于抗震设防区的桩基，应进行抗震承载力验算。
▼展开条文说明
3.1.4下列建筑桩基应进行沉降计算：
1设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基；
2设计等级为乙级的体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基；
3软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
3.1.5对受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑桩基，应计算其水平位移。
▼展开条文说明
3.1.6应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。
▼展开条文说明
3.1.7桩基设计时，所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定：
1确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合；相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。
2计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风载效应标准组合。
3验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。
4在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。
5桩基结构安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数γ0应按现行有关建筑结构规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数γ0应不小于1.0。
6对桩基结构进行抗震验算时，其承载力调整系数γRE应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用。
▼展开条文说明
3.1.8以减小差异沉降和承台内力为目标的变刚度调平设计，宜结合具体条件按下列规定实施：
1对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房(含纯地下室)的地基或桩基刚度宜相对弱化，可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。
2对于框架-核心筒结构高层建筑桩基，应强化核心筒区域桩基刚度(如适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施)，相对弱化核心筒外围桩基刚度(采用复合桩基，视地层条件减小桩长)。
3对于框架-核心筒结构高层建筑天然地基承载力满足要求的情况下，宜于核心筒区域局部设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩。
4对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基，宜按内强外弱原则布桩。
5对上述按变刚度调平设计的桩基，宜进行上部结构-承台-桩-土共同工作分析。
▼展开条文说明
3.1.9软土地基上的多层建筑物，当天然地基承载力基本满足要求时，可采用减沉复合疏桩基础。
▼展开条文说明
3.1.10对于本规范第3.1.4条规定应进行沉降计算的建筑桩基，在其施工过程及建成后使用期间，应进行系统的沉降观测直至沉降稳定。
▼展开条文说明
3.2基本资料3.2.1桩基设计应具备以下资料：
1岩土工程勘察文件：
1)桩基按两类极限状态进行设计所需用岩土物理力学参数及原位测试参数；
2)对建筑场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等，有明确判断、结论和防治方案；
3)地下水位埋藏情况、类型和水位变化幅度及抗浮设计水位，土、水的腐蚀性评价，地下水浮力计算的设计水位；
4)抗震设防区按设防烈度提供的液化土层资料；
5)有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性评价。
2建筑场地与环境条件的有关资料：
1)建筑场地现状，包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布；
2)相邻建筑物安全等级、基础形式及埋置深度；
3)附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数；
4)周围建筑物的防振、防噪声的要求；
5)泥浆排放、弃土条件；
6)建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。
3建筑物的有关资料：
1)建筑物的总平面布置图；
2)建筑物的结构类型、荷载，建筑物的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求；
3)建筑结构的安全等级。
4施工条件的有关资料；
1)施工机械设备条件，制桩条件，动力条件，施工工艺对地质条件的适应性；
2)水、电及有关建筑材料的供应条件；
3)施工机械的进出场及现场运行条件。
5供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。
3.2.2桩基的详细勘察除应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021的有关要求外，尚应满足下列要求：
1勘探点间距：
1)对于端承型桩(含嵌岩桩)：主要根据桩端持力层顶面坡度决定，宜为12～24m。当相邻两个勘察点揭露出的桩端持力层层面坡度大于10％或持力层起伏较大、地层分布复杂时，应根据具体工程条件适当加密勘探点。
2)对于摩擦型桩：宜按20～35m布置勘探孔，但遇到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大，或存在可能影响成桩的土层时，应适当加密勘探点。
3)复杂地质条件下的柱下单桩基础应按柱列线布置勘探点，并宜每桩设一勘探点。
2勘探深度：
1)宜布置1／3～1／2的勘探孔为控制性孔。对于设计等级为甲级的建筑桩基，至少应布置3个控制性孔；设计等级为乙级的建筑桩基，至少应布置2个控制性孔。控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度；一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下3～5倍桩身设计直径，且不得小于3m；对于大直径桩，不得小于5m。
2)嵌岩桩的控制性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于3～5倍桩身设计直径，一般性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于1～3倍桩身设计直径。当持力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。在岩溶、断层破碎带地区，应查明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况，钻孔应钻穿溶洞或断层破碎带进入稳定土层，进入深度应满足上述控制性钻孔和一般性钻孔的要求。
3在勘探深度范围内的每一地层，均应采取不扰动试样进行室内试验或根据土质情况选用有效的原位测试方法进行原位测试，提供设计所需参数。
▼展开条文说明
3.3桩的选型与布置3.3.1基桩可按下列规定分类：
1按承载性状分类：
1)摩擦型桩；
摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计；
端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。
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，桩侧阻力小到可忽略不计；
摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
2按成桩方法分类：
1)非挤土桩：干作业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌注桩，套管护壁法钻(挖)孔灌注桩；
2)部分挤土桩：冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入(静压)预制桩、打入(静压)式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩；
3)挤土桩：沉管灌注桩、沉管夯(挤)扩灌注桩、打入(静压)预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。
3按桩径(设计直径d)大小分类：
1)小直径桩：d≤250mm；
2)中等直径桩：250mm＜d＜800mm；
3)大直径桩：d≥800mm。
3.3.2桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能，穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，按安全适用、经济合理的原则选择。选择时可按本规范附录A进行。
1对于框架-核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础，宜选择基桩尺寸和承载力可调性较大的桩型和工艺。
2挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时，应局限于多层住宅桩基。
3抗震设防烈度为8度及以上地区，不宜采用预应力混凝土管桩(PC)和预应力混凝土空心方桩(PS)。
▼展开条文说明
3.3.3基桩的布置应符合下列条件：
1基桩的最小中心距应符合表3.3.3的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小。
查看全文
false