条的规定，试桩数按GB50007-2002第8.5.5条至少为3根，并不少于1%；未注明试桩的具体要求和桩的测试要求，违反GB50007-2002第10.1.7和10.1.8条的规定；试桩未提明确要求，大直径桩用小应变测试不合适，违反GB50007-2002第8.5.5-1条。某工程试桩极限承载力未达到设计承载力的2倍，违反GB50007-2002附录H.某工程试桩桩径（φ600）与设计用桩（φ500）不一致；某工程人工挖孔桩的试桩要求仅作二根大应变动测，不符合JGJ94-94第9.2.2条规定；某工程钻孔灌注桩仅试了三根，且结果离散性大，锤击桩仅试了二根，数量偏少，不能作为设计依据，违反了GB50007-2002第8.5.5条。某工程试桩计算桩顶标高为6.8米、8米，而图纸中为6.3米，对计算结果影响没考虑；承受水平力与上拔力的桩未按GB50007-2002第8.5.6条的要求做抗拔，抗水平力试验。
在南京地区桩基成桩的可行性或桩的可打性设计时也应引起注意，否则也会引起设计不当，如某工程设计桩基进入第4层强风化砂岩2.5米，但有半数桩需穿越厚4-8米的第3层硬粉质粘土，设计选择振动沉管工艺则不合适。某工程桩端持力层定为③-2硬性粘土层，就需要采用可靠结构两专业均未给出±0的绝对标高值以至无法确定基础埋深、持力层及软弱下卧层的影响；存在±0“待江边公路标高提供后确定” 的使桩标高无法确定的提法；勘察报告上标高与设计所用标高不一致，无法确定持力层的标高；桩基础施工图中没有明确持力层层号及桩进入持力层的深度；某工程端承桩设计要求进入持力层2米，同时又规定桩长，桩是双控还是以一种为主控制不明确，施工难以掌握等问题。 （2）桩基设计等级
根据桩基破坏造成建筑物的破坏后果的严重性，桩基设计时应根据GB50007-2002第3.0.1条和JGJ94－94第3.3.3条选择适当的设计等级，桩基是否进行沉降计算和如何确定桩基承载力与其设计等级直接相关，设计中若不注意就会有如下的常见问题：结施说明地基基础设计等级为丙级，而实际情况应为甲级或乙级的误定等级，其结果是未进行沉降验算，违反GB50007－2002第8.5.10条；桩基设计图等级未标注，设计等级应为甲级或乙级时，单桩竖向承载力特征值未通过静载试验确定，违反GB50007-2002第8.5.5条等。 （3）地下水位
为人防设施和停车需要，城市建设中建造了大量的地下室及地下车库，必然带来了与地下水有关的抗浮和抗拔桩设计等相关问题。由于影响到建设工期和投入的建设费用，地下水位问题也开始变得突出。目前设计中有关地下水的问题如：水浮力计算所取水位与地质报告提供的常年水位不一致，且计算偏小，违反了GB50007-2002第3.0.2条和JGJ94－94第5.2.17条；抗浮验算不满足要求，未进行抗浮设计，违反GB50009-2001第3.2.5条；锚杆抗拔力计算不符合GB50007-2002第8.6.3条；桩基竖向承载力计算竖向荷载对扣除水浮力的多少把握不当，未按不利原则设计；抗拔桩混凝土用C20，不符合其环境类别的耐久性要求，违反GB50010-2002第3.4.2条；未进行桩身抗裂验算，违反GB50007-2002第8.5.8条；地下车库设计未注单桩抗拔承载力数值，未做基桩材料受拉验算，钢筋部分切断，未通长，不符合JGJ94-94第5.2.17条和4.1.3.2条；设计中用管桩作为抗拔桩，正常情况下不宜用管桩作为抗拔桩如果使用应进行桩身受力及抗裂验算，抗拔管桩的接桩节点也应进行抗拔验算等。 正常使用阶段存在的抗浮问题，则需要进行专门的抗浮设计，常用有抗拔桩、抗拔土锚、利用基坑支护桩和增加地下车库覆土厚度等设计方法。对于施工期间存在抗浮问题的只需要在施工期间注意降排水和监测即可。 （4）荷载与承载力
为了桩基设计符合安全实用，经济合理的要求，上部荷载和桩基承载力的准确计算和取值是至关重要的，基桩设计计算的荷载取值应全部按新版规范GB50009-2001要求，如果计
算不准确就会留下安全隐患或造成浪费。设计中关于此方面比较有代表性问题如：桩基设计未按GB50007-2002第3.0.4条采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，造成用桩量偏多；设计用“Nmax”组合值设计不合适，应采用“D+L”标准组合设计工程桩，再用“Nmax” 组合值进行校核；单桩荷载按均分计算与实际不符；存在严重液化土层的影响，桩基承载力未进行折减；桩基础设计中，基桩承载力计算不符合JGJ94-94第5.2.2.2条。再如某工程单桩承载力设计值，计算书为600mm桩，实际设计时为550mm桩，两者不一致；桩基础的单桩承载力设计值大于桩身强度，违反了GB50003-2002第8.5.9条；桩基中部分基桩受荷超过了单桩承载力设计值，违反了GB50007-2002第8.5.4条；施工图未说明单桩承载力设计值；某工程主楼采用φ800桩，要求极限荷载10500KN，而单桩承载力特征值为6000KN不满足GB50007-2002附录Q第7条安全系数大于2的要求；还有如人工挖孔桩未扩底，造成人工挖孔桩身直径过大，应采用扩底来提高承载力，一方面节约土方和混凝土量0-40%，另外也解决了桩身配筋率过小的不足等。 （5）载荷试验
地基基础设计等级为甲级和乙级的桩基承载力须根据载荷试验确定，南京地区有部分桩基没有按规范此要求进行设计，试桩仅起了验桩的作用。试桩中存在的代表性的问题如：实际试桩条件与设计图纸不匹配；未注明试桩位置及数量。桩基设计图中未先行试桩，不符合GB50007-2002第8.5.5；某工程图纸要求单桩承载力设计值为1700KN，而试桩报告仅为1500KN，二者不符；某工程总桩数超过400根，仅做2根试桩，不满足JGJ94-94第5.2.5条的规定，试桩数按GB50007-2002第8.5.5条至少为3根，并不少于1%；未注明试桩的具体要求和桩的测试要求，违反GB50007-2002第10.1.7和10.1.8条的规定；试桩未提明确要求，大直径桩用小应变测试不合适，违反GB50007-2002第8.5.5-1条。某工程试桩极限承载力未达到设计承载力的2倍，违反GB50007-2002附录H.某工程试桩桩径（φ600）与设计用桩（φ500）不一致；某工程人工挖孔桩的试桩要求仅作二根大应变动测，不符合JGJ94-94第9.2.2条规定；某工程钻孔灌注桩仅试了三根，且结果离散性大，锤击桩仅试了二根，数量偏少，不能作为设计依据，违反了GB50007-2002第8.5.5条。某工程试桩计算桩顶标高为6.8米、8米，而图纸中为6.3米，对计算结果影响没考虑；承受水平力与上拔力的桩未按GB50011-2001第8.5.6条的要求做抗拔，抗水平力试验。
在南京地区桩基成桩的可行性或桩的可打性设计时也应引起注意，否则也会引起设计不当，如某工程设计桩基进入第4层强风化砂岩2.5米，但有半数桩需穿越厚4-8米的第3层硬粉质粘土，设计选择振动沉管工艺则不合适。
桩基优化与提高桩承载力值措施建筑桩基优化设计与变形协调概念设计
摘 要：桩基础设计须考虑桩、土与上部建筑共同作用，控制沉降和桩承载力发挥水平接近，调整桩土支承刚度，达到变形协调的概念设计理念和降低工程造价优化设计的探讨。 关键词：概念设计 桩承载力发挥水平 KN承载力造价 变形协调 一 . 概述：
在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，应按上部结构、基础与地基共同作用的变形计算，列入强制性条文。桩基础的强度设计都能达到桩的承载性状要求，而变形协调因没有成熟计算模式及分析软件，通常按概念设计达到变形协调，在高层建筑中有相当比例的上部结构刚度相对较弱，荷载不均的框剪、框筒结构，通常采用桩筏、桩箱基础，建成后有些工程呈盆形沉降，实测桩顶反力角点最大、周边其
次、中心最小呈马鞍形分布。在同一整体大面积基础上建有多栋高层和多层建筑，出现过大的差异沉降等，这些工程的基础设计多数沿用传统的理念，本文论述的变形协调概念设计尚须探索和讨论。
目前设计的项目大量涌现高层带裙房及同一大面积地下室有多栋高层和裙房，根据原规范桩基设计，均属同一建筑物的基础，桩基设计不宜采用不同桩型和不同持力层的规定，实际上主楼与裙房荷载差异悬殊，反映在桩的承载力水平也相差悬殊，采用相同持力层，裙房桩的承载力水平过高制约裙房的变形，如宁波某银行高层主楼与裙房交接处采用相同桩型和持力层，差异沉降达30mm之多，致使梁上出现裂缝，有的设计单位未按原规范建议设计，采用不同持力层或不同桩型而考虑了桩的承载力水平发挥接近达到变形协调的概念设计，结合引起建筑物变形的压缩层厚度因素，而承载力水平发挥接近基础上略作增减，取得了很好效果、建筑物建成多年未发现过较大的差异沉降致使梁出现的裂缝。
满足变形协调的概念设计，尚须对桩基础优化、使桩基础工程造价降到最小，桩的KN承载力造价达到最低、结合环境条件与工程进度要求选择优化桩型。 二 . 变形协调概念设计：
1. 桩基础变形协调概念设计要点：
（1） 桩基础优先选择能直接支承上部荷载传递的轴力桩型、须通过承台间接传递的桩基础宜用高承载力的桩达到减少桩数、缩短间接传递途径。
（2） 桩基础设计可采用不同桩径和桩长、使柱轴压力传递给承台桩的承载力发挥水平接近。
（3） 优先选用独立承台方案、当桩承载力值不能满足独立承台布桩可选择伐板式布桩、须满足上部传递荷载对应桩变更桩径和桩长达到承载力值平衡、使伐板下桩的承载力值的发挥水平接近。 2. 独立承台变形协调概念设计：
独立承台桩基础变形协调概念设计对各承台下桩的承载力发挥水平力求接近，合理选择桩的承载力值和相应的桩径桩长、桩的承载力发挥水平接近并结合下卧层土性及厚度作适当调整达到变形协调。 传统桩基设计理念，首先确定桩型和桩径，然后对照地质资料选定的持力层
进行单桩承载力的计算，根据计算值按Nmax标准荷载组合（特征值Ra）的轴压力平衡设计。例如：计算结果须2.1根桩设计布桩取3根桩布桩设计，相邻承台桩计算结果3.9根桩按4根桩布桩设计选用，相邻承台下的桩承载力水平发挥相差约50%，显然会产生两个相邻承台间的差异沉降。对于不均匀沉降敏感的框架结构来说，在框架梁构件上因次应力而导致梁上裂缝产生。
如按桩承载力发挥水平接近布桩设计不会出现差异沉降。当高层建筑带裙房的桩基础、因上部荷载差异悬殊、宜分别选择与荷载相适应的桩型桩长和桩瑞持力层、使整体桩承载力值发挥水平接近、结合持力层土性和压缩层厚度作适当增减的变形协调概念设计。 3 . 伐板式桩基变形协调概念设计：
（1）传统伐板式承台桩基设计：当上部荷载极大、桩承载力值满足不了承台桩的布桩设计、须采用伐板式桩基础满足工程要求，宁波地质条件为摩擦型桩的桩筏基础，对于伐板式桩基长期以来沿用传统理念设计，主要满足：
① 桩的总承载力大于总荷载，桩基础的形心与荷载重心重合； ② 伐板式承台大都采用等径等桩长的均匀布桩； ③ 沉降量及倾斜满足规范要求；
④ 筏板厚度满足抗冲切要求，板厚随建筑层数和高度按比例增大。
从强度概念无可非议、忽视了上部建筑、伐板与伐板承台桩的共同作用变形协调的设计理念，在工程中有损失巨大的教训，如某高层为32层、一层地下室、框筒结构、地下室伐板承台厚2.2m、500×500预制桩均匀布桩、建成后内筒与外框之间差异沉降达70mm之多、造成底板开
裂、框筒连接处多处断裂，影响安全和正常使用。 （2）变形协调概念设计：
上部建筑的刚度相对很弱，伐板承台满足抗弯、抗冲切及抗剪要求，所以承台刚度还是相当大的。均匀布桩的伐板承台桩的桩顶反力是不同的，角点桩最大、周边桩其次、中心桩最小，而荷载为中心范围最大、通过伐板刚度将荷载扩散到周边桩。结果出现图1所示：
桩顶反力呈拱形分布、而伐板呈盆形变形，如增强伐板刚 度会大幅度增加工程造价、同时占用可贵的地下空间，如 将荷载大的中心范围增大桩径和桩长、提高桩土刚度、伐板承台的桩顶反力中心部位增大周边桩顶反力减小、 伐板呈均匀下沉达到变形协调。见图2。 变形协调概念设计在工程设计中难以操作、 根据上部轴压力与对应支承桩平衡理念、使 伐板承台桩承载力发挥接近进行布桩设计，结合压缩层土性与厚度对桩承载力发挥接近基础上适当增减调整、达到伐板桩基变形协调，在中心范围荷载大对应伐板承台下桩基承载力平衡、则须将桩径和桩长增加、使桩承载力值达到平衡的要求、即在中心范围桩土刚度增大，使伐板下桩承载力发挥水平接近的变形协调概念设计
三 . 桩基础 优化设计：
华茂置业高层建筑为剪力墙结构、根据地质勘探报告提供各层土的土性指针及地质剖面、结 合建筑物传给基础的最大轴压力、按桩的质量可靠性原则，满足设计布桩要求承载力值桩型， 选择预应力管桩及钻孔灌注桩型与钻孔灌注桩底后注浆桩进行优化分析，平面见（图4）、
标准荷载组合最大轴力见（图5）、设计布桩见（图6）。
1、桩型优化选择 ① 分析依据
a.中国冶金集团成都勘察研究院《岩土工程勘察中间报告》详勘。
b.宁波华茂置业高教园区P3地块，选择一栋建筑物进行施工图设计的以最大轴压力控制标准荷载组合的最大轴压力（包括墙体）。
c.市场可接受最低报价：
预应力管桩由浙东水泥制品（管桩厂）报价，PHC600（110）每米单价174元/m，沉桩：30元/ m；PHC550（100）每米价147元/m，沉桩：25元/m。
钻孔灌注桩由水电二处报价，Ф600～800平均价900元/m。
桩底压浆由宁波大学地基处理中心报价，平均每根桩注入水泥量1.5t，平均每根（包括水泥）1500元/根。 ② 工程量计算
a. 各类桩计算特征值： 预应力管桩 Ф 600 Ra （KN） 2280 有效桩长 （m） 43.5 3