既有建筑桩基工程可靠性评价

既有建筑桩基工程可靠性评价


2024年4月28日发(作者:redmi note 11 pro)

2011年第1O期 

总第160期 

福 建 建 筑 

No10・2011 

Fujian Architecture&Construction 

Vo1・160 

既有建筑桩基工程可靠性评价 

邱金环 叶增平 纪维亮。 俞文生 

(1.石狮市建筑工程质量监督站 福建泉州 362021;2.福建省建筑科学研究院福建福州 350025) 

摘要:对“一无或多无”的既有建筑桩基础进行可靠性鉴定并非易事,目前还是个技术难点。本文结合工程实例,详细介绍了如 

何直接利用勘察设计、施工内业、桩基检测等资料和间接方法相结合对既有建筑物桩基可靠性作出准确的评价,为今后类似工程 

提供借鉴。 

关键词:既有建筑桩基工程可靠性评价 

文章编号:1004--6135(2011)1O—OO9O—O3 中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 

Appraiser of reliability of pile foundation of existing building 

Qiu Jinhuan Ye Zengping ̄ Ji Weiliang2 Yu Wensheng ̄ 

(1.Shishi construction engineering quality supervision station Quanzhou 362021; 

2.Fujian Academy of Building Research Fuzhou 350025) 

Abstract:It is difficult tO appraise reliability of pile foundation of existing building now.This article gives an example and intro— 

duces how to appraise reliability of pile foundation of existing building by making use of the data of investigation and design and 

construction and inspection of pile foundation directly and indirectly.This example can offer reference for people that appraise the 

similar projects. 

Keywords:Existing building Pile foundation Reliability Appraise 

引 言 

2O世纪90年代开始,我省各地市均不同程度地出现了一 

批“一无或多无”建筑物,即或无规划、或无证设计、或无证施 

单一因素而是由材料、施工质量等多种因素造成的,因此,由上 

部结构的反应评定桩基可靠性尚存在较大的不确定性。直接 

法是对承台下桩的承载力、桩端进入持力层深度及桩的缺陷进 

行测定。直接法能够获取桩基技术参数,但受试验条件限制, 

技术上存在难度和较大风险,因此对既有建筑桩基础进行可靠 

性鉴定要根据桩基工程的具体情况采取直接或直接和间接相 

结合的检测方法。 

工、或未办理报建、或未办理质量监督、或未委托建设监理的建 

筑。由于这类建筑物未按规定的法规与程序建设,其建筑质量 

与结构安全性没有职能部门给予认定,留下大量工程隐患,严 

重影响建筑物的安全和正常使用。随着时间的推移,这类既有 

建筑物大量已经演变成历史遗留问题。 

近年来由于我省相关主管部门加大了此类历史遗留下既 

有建筑物的治理力度,既有建筑物的检测、鉴定逐渐成为我省 

可靠性鉴定应用的一个热点,但对既有建筑中隐蔽桩基工程进 

行可靠性鉴定并非易事,目前还是个技术难点。 

既有建筑桩基础可靠性的鉴定方法可分为间接和直接两 

种方法。间接法一般根据桩基沉降资料或其不均匀沉降在上 

部结构中的反应如裂缝、倾斜的检查结果进行鉴定评级。间接 

作者从事建筑物可靠性鉴定工作中经常接触到各种类型 

的“一无或多无”既有建筑工程,其中部分既有建筑工程拥有较 

为完整的设计和施工内业资料、但未办理质量监督和未委托建 

设监理。对于此类既有建筑,作者结合下述一个具体工程实例 

阐述如何利用设计、施工和检测资料从以下四个方面对其桩基 

工程可靠性进行评价: 

(1)根据地质勘察资料和施工内业资料记录的桩长检查桩 

基进入场地土层情况; 

法较为简单易行,对初步判断桩基变形、承载状态有较好的效 

果。但是,上部结构产生裂缝或倾斜往往并非由不均匀沉降的 

(2)通过桩基高低应变检测和抽芯检测等资料判断基桩桩 

身和桩端质量; 

(3)根据地质勘察资料和施工记录桩长直接计算桩基承载 

力是否满足上部结构受力要求; 

■ 作收者稿简日介期:f研2il0 ̄金究1环方一向O,女6为~,1质297 量6监年督8。月 出生,本科,工程师,主要 

(4)由于该类既有建筑建造时问较长,可以通过倾斜度观 

测、沉降裂缝检查等上部结构反应间接判断现有地基变形情 

况,若有必要增加沉降观测。 

2011年10期总第160期 邱金环等・既有建筑桩基工程可靠性评价 ・91・ 

1工程算例 

某市电力大厦为地下一层局部二层、地上二十一层现浇 

钢筋混凝土框架一剪力墙结构,采用钻孔灌注桩基础,建于 

2000年,建筑面积17468m2,其标准层建筑平面和结构平面 

见图1和图2。该大厦有进行岩土勘察和施工图设计,由正 

①杂填土、②粉质粘土、③淤泥、④中砂、⑤砂质粘性土、⑥ 

强风化花岗岩、⑦中风化花岗岩和⑧微风化花岗岩。 

场地揭露土层⑥强风化花岗岩、⑦中风化花岗岩、⑧微风 

化花岗岩工程性能好,可考虑作高层建筑桩基持力层。 

该大厦设计采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础,桩端设计持 

力层均为⑦中风化花岗岩层,该持力层埋置深度在场地分布沿 

西向东侧逐渐变深;设计桩长约17 ̄21m之间,设计桩顶标高 

规施工单位施工,但未进行质量监督和建设监理,故委托我 

院对其进行结构安全性鉴定。由于上部结构子单元可靠性 

评价系统和准则已较完善和成熟,本文不在此赘述。本文重 

点阐述如何运用委托方提供的有关资料对该大厦既有桩基 

工程可靠性进行评价。 

图1大厦标准层建筑平面图 

图2大厦标准层结构平面图 

I.1场地岩土勘察情况和桩基持力层检查 

根据委托方提供的《电力大厦施工图阶段工程地质报告》, 

该大厦场地位于滨海台地次稳定区的相对稳定地段,场地内钻 

探揭露土层自上而下依次为: 

为一7.90m和~8.40m。 

设计桩基持力层⑦中风化花岗岩在原场地地面以下 

22.00 ̄29.40m间,⑥强风化花岗岩在原场地地面以下18.OO 

23.60m间,⑧微风化花岗岩在原场地地面以下25.1O~ 

31.90m间。根据委托方提供的桩基施工内业资料,施工记录 

桩长在14.4~21.4m间,其中桩长小于设计桩长17m的基桩 

均分布于场地西侧位置,在场地分布上存在明显的规律性,符 

合持力层埋置深度变化规律;桩底在原场地地面以下22.8~ 

29.3m问,可以认为多数桩基已进入⑦中风化花岗岩持力层, 

其余桩基进入⑥强风化花岗岩层。 

根据委托方提供的《电力大厦桩基抽芯检测报告》,所抽芯 

4根基桩中,1根基桩桩端持力层为⑦中风化花岗岩层,其它3 

根基桩桩端持力层为⑥强风化花岗岩层或部分接近⑦中风化 

花岗岩层。 

综合以上勘察、设计、施工和检测技术资料检查、分析结 

果,可以认为大厦桩基在进入持力层检查项目上无明显异常。 

1.2基桩质量  ‘

根据委托方提供的《电力大厦桩基检测报告》和桩基竣工 

检测平面图,大厦基桩质量如下,(1)桩身质量方面:I类桩5O 

根,占检测桩数73.5 ;Ⅱ类桩18根,占检测桩数26.5%,未 

发现桩身存在明显或严重缺陷、对桩身结构承载力有影响的 

III、IV类桩;(2)桩端情况:I类桩13根,占检测桩数19.1 ; 

Ⅱ类桩21根,占检测桩数30.9 ;沉渣厚度接近限值或桩端 

持力层不能完全按原持力层考虑的Ⅲ类桩27根,占检测桩数 

39.7%;沉渣厚度或桩端持力层远远不能达到原设计要求的Ⅳ 

类桩7根,占检测桩数10.3 。 

根据委托方提供的《电力大厦基桩高应变动力检测报告》, 

所检基桩数5根中,3根基桩桩身基本完好,1根基桩桩身局部 

有缺陷,1根基桩桩身局部扩径。 

根据委托方提供的《电力大厦桩基抽芯检测报告》,所抽芯 

4根基桩中,4根基桩桩身均完整;1根基桩桩端有少许沉渣, 

其它3根由于桩端持力层较软无法测出。 

根据以上检测技术资料分析结果,可以认为该大厦基桩桩 

身质量完整或基本完整;部分基桩桩端沉渣厚度或桩端持力层 

不能满足设计要求,构成Ⅲ、Ⅳ类桩。对不满足设计要求的Ⅲ、 

2011年l0期总第l6O期 邱金环等・既有建筑桩基工程可靠性评价 ・92・ 

Ⅳ类桩,施工中采取了桩端钻孔注浆加固处理措施。 

1.3桩基竖向承载力计算 

1.3.1单桩竖向承载力设计值 

1.3.1.1原设计取值 

大厦钢筋混凝土钻孔灌注桩基础桩端设计持力层为⑦中 

风化花岗岩层,设计桩身直径均为1.2m,设计中未考虑桩周侧 

阻力的单桩竖向承载力设计值为6000kN。 

1.3.1.2根据地质资料和施工内业资料计算 

现从大厦桩端沉渣厚度或桩端持力层不能达到原设计要 

求的Ⅳ类桩中分别选取桩长最短的2O#桩、经抽芯检测的 

91 桩和实际桩长等于设计桩长17m的80#桩,根据《建筑桩 

基技术规范》计算单桩竖向极限承载力设计值。在计算中,考 

虑桩周侧阻力,桩端持力层根据桩基抽芯检测结果均取为⑥强 

风化花岗岩层。计算结果表明,20#桩、91#桩和8O#桩以⑥ 

强风化花岗岩层为桩基持力层的单桩竖向承载力设计值分别 

为6404kN、6202kN和6495kN,均能达到原设计要求的单桩竖 

向承载力设计值6000kN。 

1.3.1.3试验确定 

根据委托方提供的《电力大厦基桩高应变动力检测报告》, 

所检5根基桩中,2根未经加固处理的Ⅲ类基桩单桩极限承载 

力分别为9771kN、10146kN,换算后的单桩竖向承载力设计值 

分别为6107kN、6341kN,均能达到原设计要求的单桩竖向承 

载力设计值6000kN。 

根据委托方提供《电力大厦桩基静载检测报告》,未经加固 

处理的47#合格桩在加荷至12000kN时未达到极限状态;经 

注浆加固处理后的91#缺陷桩在加荷至11300kN时,桩顶沉 

降能够稳定,接近极限荷载;经注浆加固处理后的20#缺陷桩 

在加荷至11900kN时,桩顶沉降能够稳定,接近极限荷载。根 

据以上3根工程桩静载检测结果确定的单桩竖向承载力设计 

值分别为7500kN,7063kN、7212kN,均能达到原设计要求的单 

桩竖向承载力设计值6000kN。 

根据以上计算、试验检测结果表明,桩端沉渣厚度或桩端 

持力层不能满足原设计要求的Ⅲ、Ⅳ类桩在桩端未经注浆加固 

处理前的单桩竖向承载力设计值也能达到原设计要求的单桩 

承载力设计值。20#、91#桩桩端经注浆加固处理后单桩竖向 

承载力设计值分别由6404kN、6202kN提高到7212kN、 

7063kN表明,Ⅲ、Ⅳ类桩桩端经注浆加固处理后其单桩竖向承 

载力设计值有一定程度提高。 

1.3.2桩基承载力 

现根据大厦上部实际结构计算钻孔灌注桩竖向承载力。 

根据电算结果,相应于荷载效应基本组合时,在轴心竖向力和 

偏心竖向力作用下,基桩桩顶竖向力设计值均小于根据地质勘 

探资料确定的单桩竖向极限承载力设计值,也小于通过单桩竖 

向静载荷试验确定的单桩竖向承载力设计值,桩基承载力满足 

上部结构受力要求。 

1.4地基变形检测 

现阶段大厦上部结构各倾斜观测点的顶点位移远小于《民 

用建筑可靠性鉴定标准》中高层框架剪力墙结构不适于继续承 

载的侧向位移限值要求,且各观测点的倾斜方向不具有明显一 

致性,表明现阶段大厦上部结构尚未出现明显整体倾斜,桩基 

不均匀沉降远小于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规 

定的允许沉降差。对大厦上部承重梁、柱和剪力墙构件以及围 

护墙体裂缝检查结果表明:梁构件虽多处出现细小裂缝,但根 

据裂缝的型态和出现部位以及上部结构承载力分析计算判断 

为非沉降裂缝;围护墙体也未发现明显的沉降裂缝。 

根据上部结构反应检查结果,大厦地基尚未出现明显不均 

匀沉降,地基变形趋于稳定。 

1.5桩基工程可靠性评价 

综合上述的桩基持力层检查、基桩桩身和桩端质量检查、 

桩基竖向承载力计算、地基变形检查结果,大厦桩基工程可靠 

性评价为满足结构安全要求。 

2结束语 

(1)建筑结构是由柱、墙、梁、基础等构件通过连接形成结 

构体系。桩基础失效将导致相关上部结构构件失效,并危及结 

构体系的安全。因此,在结构体系中桩基础是主要受力构件。 

(2)桩基础深埋于地下,地质条件的复杂性以及桩基的隐 

蔽性都对桩基础可靠性鉴定工作带来很大困难。 

(3)对既有建筑桩基础进行可靠性鉴定应根据工程的具 

体情况,收集尽可能完整的勘察设计资料、施工内业资料和桩 

基检测资料,同时结合在地基变形条件下必要的上部结构反应 

检查,采用直接和间接相结合的检测方法,进行有针对性的检 

测,才能获得可靠的检测数据,提高桩基础可靠性鉴定结果的 

准确性。 

参考文献 

[1]GB50292--1999,民用建筑可靠行鉴定标准l-s]. 

[2]GB5007--2002,建筑地基基础设计规范Es]. 

[3]JGJ94-94,建筑桩基技术规范[S】. 

[4]I)BJ13~O7—2006,建筑地基基础技术规范Es]. 

Es]黄文巧.建筑物可靠性鉴定的发展及历史遗留违章建筑鉴定 

EJ].福建建筑,2006(2):24 25. 

E6]林信虎.已建成建筑桩基础可靠性鉴定方法研究口].工程建设 

标准化,2004(5):2O一25. 


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