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浅谈桩基正常使用与承载力检测的边界条件差异

[主要内容] 
    结合工程实例,对桩基础设计中经常碰到的几类问题(如负摩阻力基桩、

在自然地面检测承载力的地下室基桩、液化土层中的基桩等)进行思考和分析,
指出在某些特殊工程条件下,基桩正常使用与承载力检测的边界条件差异是非
常显著的,如不加分析和修正调整,将有可能导致承载力取值过大、配桩不足,
而偏于不安全;并对这几类问题提出了解决的思路与方法。

[关键词] 
桩正常使用;桩承载力检测;边界条件;负摩阻力;地下室;液化土
 
引言
    单桩竖向承载力特征值 Ra 是设计阶段确定桩数的参数,桩基承载力检测

得到的参数是竖向极限承载力标准值

Quk。规范[1-3]规定 Ra 与 Quk 存在如下关

系:

                                        Ra=Quk/2                 (1)
式(

1)中“2”其实只是表观安全系数,因为基桩正常使用阶段与承载力检

测的边界条件或多或少存在差异。在某些特殊工程条件下,这种差异是非常显著
的,如不加分析,直接按式(

1)确定 Ra,将有可能导致承载力取值过大、配桩

不足,而偏于不安全。下文列举

3 种典型情况,期望引起业界的重视,采取必要

的措施以保证桩基安全度。

1、负摩阻力基桩
1.1  工程实例
    例 1[4]:哈尔滨市某小区取暖锅炉房建在厚度为 4~16m 的杂填土地基上。

为减少地基的不均匀沉降,决定用桩基础穿过杂填土层,桩尖进入承载力较高
的土层

2m;先进行桩基静载试验,试桩结果表明单桩承载力远远大于设计荷载,

然后进行桩基施工。建筑完工后投入使用仅

6 个月发现墙体出现大量斜裂缝,地

面也出现明显沉陷和裂缝,墙体最大裂缝达

20mm,墙体裂缝出现在对应杂填

土层厚度较大处。事故分析认为测桩数据无误,由于地基杂填土填筑时间短、欠
固结,锅炉房排灰道漏水加速其固结,对工程桩产生的负摩阻力起到了主要的
不利作用,由于填土厚度不均匀,使桩基产生了不均匀沉降。

2[5]:上世纪 80 年代末广东省江门市某七层房屋采用 450 沉管灌注桩基

础,单桩承载力特征值

400kN,桩基施工完成后进行静载试验,桩承载力满足

设计要求。在结构封顶并完成第一、二层墙体砌筑时,上部结构作用于桩基的荷
载也只是每桩

200kN,远小于单桩承载力特征值。但此时在楼梯间出现严重的裂

缝,裂缝从一层贯通到顶层,把建筑物分为两块,其中一块沉降达

35cm、另一

块达

15cm。事后用水电效应法和 PDA 动力测桩法进行了桩承载力补充检测,结

果仍满足设计要求。事故分析反映,整个场地内广泛分布有深厚的软土层(平均
厚度

9m),其含水量 w=60%、孔隙比 e=1.6,在其上面填土约 4m、造成大面积