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文檔簡介

四川省工程建設地方標準

四川省大直徑素混凝土樁復合地基技術規(guī)程

Technicalspecificationforcompositefoundationwith

largediameterplainconcretepilesinSichuanprovince

DBJ51/T061-2016

主編單位:中國建筑西南勘察設計研究院有限公司

四川省建筑科學研究院

批準部門:四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳

施行日期:2017年1月1日

前言

根據(jù)四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳《關于下達四川省工程建

設地方標準〈大直徑素混凝土置換灌注樁復合地基技術規(guī)范〉

編制計劃的通知》(建標〔2013〕142號)的要求,由中國建

筑西南勘察設計研究院有限公司會同有關單位組成的規(guī)范編

制組經(jīng)過廣泛調查研究,認真總結實踐經(jīng)驗,參考有關國內

外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,制定本規(guī)程。

本規(guī)程共分8章和9個附錄,主要技術內容包括:1總

則;2術語和符號;3基本規(guī)定;4補充勘察;5設計;6施

工;7檢驗與檢測;8驗收與監(jiān)測及附錄。

本規(guī)程由四川省住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理,由中國建

筑西南勘察設計研究院有限公司負責具體技術內容的解釋。

執(zhí)行過程中,請各使用單位注意收集相關資料和總結經(jīng)驗,并

及時將意見或建議寄送中國建筑西南勘察設計研究院有限公

司(地址:四川省成都市龍?zhí)督?jīng)濟城航天路33號,電話:

5

目次

1總則········································································1

2術語和符號·································································2

2.1術語··································································2

2.2符號··································································3

3基本規(guī)定·····································································8

4補充勘察···································································12

4.1一般規(guī)定····························································12

4.2技術要求····························································12

4.3技術成果····························································15

5設計······································································17

5.1一般規(guī)定····························································17

5.2樁型選擇與布設·················································19

5.3強度計算····························································21

5.4變形計算····························································26

5.5褥墊層································································29

5.6構造和輔助措施·················································30

6施工······································································33

6.1一般規(guī)定····························································33

6.2施工準備····························································35

6.3成孔施工····························································36

6.4混凝土灌注·························································43

7

6.5褥墊層································································46

7檢驗與檢測·······························································48

7.1一般規(guī)定····························································48

7.2施工前檢驗·························································49

7.3施工中檢驗與檢測··············································50

7.4施工后檢驗與檢測··············································51

8驗收與監(jiān)測·······························································56

8.1一般規(guī)定····························································56

8.2驗收································································56

8.3沉降觀測····························································59

8.4監(jiān)測································································60

附錄A卵石土、砂土壓縮模量確定方法·····················62

附錄B豎向基準基床系數(shù)測定靜載荷試驗要點··············63

附錄C巖石分類··························································64

附錄D平板靜載荷試驗要點·······································66

附錄E處理后樁間土承載力靜載荷試驗要點··············70

附錄F灌注樁極限側阻力測試試驗要點·····················72

附錄G大直徑灌注樁樁端阻力靜載荷試驗要點············80

附錄H復合地基承載力靜載荷試驗要點·····················82

附錄J復合地基增強體承載力靜載荷試驗要點···········85

本規(guī)程用詞說明·····························································87

引用標準名錄·································································89

附:條文說明·································································91

8

1總則

1.0.1為了在大直徑素混凝土樁復合地基的設計與施工中貫徹執(zhí)

行國家的技術經(jīng)濟政策,做到安全適用、技術先進、質量合格、經(jīng)

濟合理、環(huán)保節(jié)能,制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于四川省內建筑與市政基礎設施工程大直徑素

混凝土樁復合地基的勘察、設計、施工、檢驗與驗收。

1.0.3大直徑素混凝土樁復合地基的設計與施工,應綜合考慮工

程水文地質條件、上部結構類型和荷載分布特征、施工技術條件與

環(huán)境影響,并重視地區(qū)經(jīng)驗,因地制宜地選擇適宜的增強體類型和

施工工藝,強化施工質量及安全控制。

1.0.4大直徑素混凝土樁復合地基工程除應符合本規(guī)程外,尚應

符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1復合地基compositefoundation

天然地基的部分巖土體被增強或被置換,形成的由地基巖土體

和豎向增強體共同承擔荷載的人工地基。

2.1.2大直徑素混凝土樁largediameterplainconcretepiles

由機械或人工成孔灌注,直徑大于600mm、長徑比大于等于6、

長度不小于4m的混凝土增強體,或等體積置換巖土體的素混凝土

柱體,以及構造型配筋的混凝土增強體的統(tǒng)稱。

2.1.3大直徑素混凝土樁復合地基compositefoundationwith

largediameterplainconcretepiles

大直徑素混凝土樁與樁間各類巖土體及各類樁頂褥墊層協(xié)同作

用形成的人工地基。

2.1.4褥墊層cushion

在基礎下設置的不同厚度、不同材料疊合、填筑密實的協(xié)調增

強體與樁間巖土荷載分配及變形的填筑材料。

2.1.5加筋墊層reinforcedcushion

鋪設有單層或多層水平向加筋材料的褥墊層。

2.1.6復合地基承載力特征值characteristicvalueofcomposite

foundationbearingcapacity

由載荷試驗測定的復合地基壓力變形關系曲線線性變形階段內

規(guī)定變形所對應的壓力值,最大值為比例界限值;或通過分別測試

2

樁間巖土承載力特征值和單樁承載力特征值,并依據(jù)線性變形階段

內規(guī)定一致變形所對應的巖土承載力特征值和單樁承載力特征值,

采用設計方法復核計算獲取的復合地基的承載力。

2.1.7復合土層壓縮模量compressionmodulusofcompositesoil

綜合反映經(jīng)處理后復合巖土體變形特性的指標。復合巖土層的

壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量與其經(jīng)處理的天然地基承載力

提高比例的乘積。

2.1.8基床系數(shù)coefficientofsubgradereaction

單位地基面積上引起單位沉降所需施加的力,即地基上任一點

所受的應力與該點地基的沉降量的比值。簡稱基床系數(shù)。

2.1.9試驗性施工experimentalconstruction

復合地基設計或施工前,為校核地層參數(shù)符合性、檢驗選用設

備及處理方案的適宜性和確定施工工藝控制參數(shù)等進行的施工及相

關測試的工程活動。

2.2符號

2.2.1作用與效應

p——實測荷載-沉降關系曲線上比例界限壓力;

p1,p2——單樁復合地基靜載荷試驗的荷載-沉降曲線呈線性變

化階段的選取計算點壓力強度的平均值;

py——單樁載荷試驗的荷載-沉降曲線呈線性變化階段最大變形

量對應的壓力強度,利用深井載荷試驗和樁側摩阻力試驗

在相同變形條件下計算獲取的單樁承載力的壓強;

pip——基礎各劃分區(qū)塊基底實測反力平均值;

3

p0——設計計算的基底平均壓力值;

P——比例界限所對應的荷載;

Qi——樁身第i斷面處軸力;

Qn——樁端的軸力;

s——比例界限所對應的荷載對應的沉降,復合地基計算變形量;

s——按分層總和法計算的復合土層變形量;

s1——復合地基下天然地基計算變形量,荷載-沉降曲線上對應

p1處的穩(wěn)定沉降量;

s2——褥墊層壓縮變形量,荷載-沉降曲線上對應p2處的穩(wěn)定沉

降量;

[s]——建筑物在正常使用極限狀態(tài)下的變形允許值;

sip——基礎各劃分區(qū)塊的實測基礎沉降平均值;

sip——采用分層總和法計算的基礎沉降平均值;

sy——載荷試驗荷載-沉降曲線上呈線性變化階段的最大變形量

或約定變形量;

σsi——樁身第i斷面處的鋼筋應力;

i——第i斷面處的應變平均值,長期監(jiān)測時應消除樁身徐變

的影響;

εsi——樁身第i斷面處的鋼筋應變。

2.2.2性能指標

fsk——基礎底面以下3倍樁徑范圍內天然地基承載力特征值的

最低值;

Ra——單樁豎向承載力特征值;

4

qsia——基礎底面以下第i層土的樁側阻力特征值;

qsi——樁第i斷面與i+1斷面間的側摩阻力;

qpa——基礎底面以下第i層土的樁端阻力特征值;

qp——樁的端阻力;

fcu——樁體混凝土試塊(邊長150mm立方體)標準養(yǎng)護28d

后的抗壓強度平均值;

fspa——深度修正后的復合地基承載力特征值;

fspk——復合地基承載力特征值;

Es——鋼筋彈性模量,kPa;

Eas——變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值;

Ei——第i斷面處樁身材料彈性模量;

Esi——基底以下第i層土的壓縮模量值;

Esj——加固土層以下第j層土的壓縮模量值;

E0——變形模量。

2.2.3幾何參數(shù)

b——承壓板的邊長或直徑;

d——樁設計直徑、荷載試驗承壓板直徑;

de——單樁分擔的地基處理面積的等效圓直徑;

d0——基礎埋置深度;

l——樁身長度;

li——第i斷面與第i+1斷面之間的樁長,第i層樁間巖土層的

厚度;

n——樁側注漿導管斷面數(shù);

5

u——等直徑樁身周長;

up——樁身周長,設有擴大段時應分段計算;

Ai——基底以下第i層土附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值,第

i斷面處樁身截面面積;

Aj——加固土層以下第j層土附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值;

A0——樁端面積;

Ap——樁身截面積,樁端面積或擴大端面積;

Gc——注漿量。

2.2.4計算參數(shù)

m——面積置換率、基礎長度與基礎寬度的比值;

Kp——依據(jù)實測基底反力和基礎沉降計算的復合地基平均基床

系數(shù);

Ks——依據(jù)實測基礎沉降和設計基底平均壓力計算的復合地基

平均基床系數(shù);

Ksp——依據(jù)單樁復合地基靜載荷試驗資料計算的復合地基平

均基床系數(shù);

Ksy——依據(jù)單樁載荷試驗和樁間土載荷試驗計算的復合地基

平均基床系數(shù);

I0——剛性承壓板形狀對沉降的影響系數(shù);

I1——承壓板埋深z時的修正系數(shù);

I2——與土的泊松比有關的系數(shù);

——樁端端阻力發(fā)揮系數(shù);

p——樁端注漿量經(jīng)驗系數(shù);

6

s——樁側注漿量經(jīng)驗系數(shù);

——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)、與波松比關聯(lián)系數(shù);

——單樁承載力發(fā)揮系數(shù);

——巖土的泊松比;

m——基礎底面以上土厚度的加權平均重度;

ζ——復合地基承載力與樁間土天然承載力中的比值;

Eas——變形計算經(jīng)驗系數(shù);

c——依據(jù)實測基礎沉降資料獲取的地方沉降修正系數(shù)。

7

3基本規(guī)定

3.0.1大直徑素混凝土樁復合地基適用于分布穩(wěn)定且能提供豎向

承載力、側阻力和端阻力以及具有穩(wěn)定性的可塑、硬塑狀黏土、砂

卵石、軟巖及其組合場地的地基處理。缺乏地區(qū)經(jīng)驗時,應通過試

驗性施工確定其適用性。

3.0.2遇有下列情況之一時,不應直接采用大直徑素混凝土樁復

合地基:

1天然地基承載力特征值小于150kPa;

2未完成固結的新近填土地基;

3同一基礎單元下天然地基承載力特征值相差3倍及以上的

地基;

4抗震設防8度以上或液化土的場地。

3.0.3大直徑素混凝土樁復合地基設計使用年限應不低于建(構)

筑物設計使用年限。

3.0.4大直徑素混凝土樁復合地基設計等級應符合表3.0.4的規(guī)定。

表3.0.4大直徑素混凝土樁復合地基設計等級

設計等級地基特征

處理后復合地基承載力特征值大于等于800kPa;

處理后地基承載力提高系數(shù)大于3.0;

增強體設計樁徑大于1.0m(包括人工挖孔護壁厚);

甲級樁間和樁端置于性狀明顯不同的巖土層;

樁端平面以下普遍存在軟弱夾層;

中等及以上膨脹、軟化基巖、腐蝕性等特殊性土地基;

坡頂、岸邊等潛在不穩(wěn)定的地基

8

續(xù)表

設計等級地基特征

乙級除甲級和丙級以外的設計等級

處理后地基承載力特征值小于450kPa,且樁底置于同一巖土層;

丙級

樁端置于分布均勻的堅硬或較堅硬土層、完整或較完整的基巖層

注:滿足表中任何一條即劃分為該等級。

3.0.5擬采用大直徑素混凝土樁復合地基工程應具備下列條件:

1場地巖土工程勘察、場地與環(huán)境條件資料;

2基礎平面圖和剖面圖、復合地基承載力及變形指標等設計

要求;

3施工機械設備條件和場地施工條件。

3.0.6擬采用大直徑素混凝土樁復合地基的場地巖土工程勘察資

料應滿足下列要求:

1報告深度應滿足現(xiàn)行國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》

GB50021、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72、《建筑樁基技術規(guī)

范》JGJ94和《筏形與箱形基礎技術規(guī)范》JGJ6等的有關規(guī)定;

2提供各巖土層的承載力、壓縮模量或變形模量、波松比、

不同樁型的樁側阻力和樁端端阻力等設計所需的巖土參數(shù);

3不同成孔工藝可行性及對地基擾動、鄰近建筑和環(huán)境的影

響評價;

4提供可能作為持力層的巖土層頂面高程等值線圖;

5明確巖體的工程分類、完整性與風化分級,提供巖體鉆孔

取芯率或RQD指標、點荷載試驗指標、聲波測試成果、巖塊抗壓

強度、軟化系數(shù)及其隨深度變化的工程地質特性資料。

3.0.7擬采用大直徑素混凝土樁復合地基場地已有巖土勘察資料

9

不能滿足要求、復合地基設計等級為甲級、結構設計有特殊要求或

工程需要時應進行補充勘察;實施過程中現(xiàn)場條件與勘察資料出現(xiàn)

明顯差異時,應進行施工勘察。

3.0.8大直徑素混凝土樁復合地基設計文件應明確復合地基承載

力、復合地基壓縮模量或變形模量、單樁承載力或樁側阻力及樁端

阻力、樁間土承載力或復合地基基床系數(shù)等指標要求。

3.0.9大直徑素混凝土樁復合地基宜采用級配的碎石、天然級配

的砂卵石、混合土及其與薄層素混凝土或加筋材料疊合的褥墊層。

當樁間分布有膨脹性土或易軟化巖層時,褥墊層應選擇具有隔水、

封閉基底作用的材料。

3.0.10大直徑素混凝土樁復合地基設計和施工中采用新型材料

或構件、新成樁工藝或必要時,應進行專項論證。

3.0.11大直徑素混凝土樁復合地基設計等級為甲級、地質條件復

雜或設計有要求時,應進行試驗性施工。

3.0.12大直徑素混凝土樁復合地基施工前應編制有針對性的施

工組織設計或施工方案。大直徑素混凝土樁宜采用機械鉆孔、人工

挖孔及聯(lián)合方式等成樁施工工藝;采用人工挖孔進行增強體施工時,

應制定切實可行的安全專項方案。

3.0.13膨脹土、軟巖等遇水軟化的地基,應結合成孔工藝、施工

順序等對基底進行及時封閉。

3.0.14大直徑素混凝土樁復合地基施工完成后,應根據(jù)設計要求

及相關規(guī)范進行樁身完整性、樁間土承載力、單樁承載力或單樁復

合地基承載力檢測。

3.0.15單樁承載力靜荷載試驗的試驗設備能力不易滿足最大加

載要求時,宜通過分別測試樁的側阻力和樁端阻力并按設計計算方

法確定單樁承載力特征值。

10

3.0.16大直徑素混凝土樁復合地基承載力的確定應符合下列規(guī)定:

1單樁復合地基靜荷載試驗加載量小于12000kN時,應通過

單樁復合地基承載力試驗確定;

2單樁復合地基靜荷載試驗加載量大于等于12000kN時,宜

通過樁間土承載力、單樁承載力測試結果按設計方法計算確定。

3.0.17對檢測不滿足設計要求的大直徑素混凝土樁復合地基,應

由復合地基設計單位會同相關單位根據(jù)實際檢測情況商定處理方

案,并對處理后的復合地基重新進行檢測。

3.0.18大直徑素混凝土樁復合地基的施工階段和使用階段應進

行建筑主體的沉降變形觀測,直至變形速率滿足國家現(xiàn)行有關標準

規(guī)定的穩(wěn)定標準為止。

3.0.19復合地基設計等級為甲級、設計有要求和工程需要的大直

徑素混凝土樁復合地基,宜從試驗性施工階段直至使用階段進行增

強體、樁間土及基礎的應力和應變監(jiān)測。

3.0.20大直徑素混凝土樁復合地基應在施工單位自檢合格及第

三方檢測合格的基礎上進行驗收。

11

4補充勘察

4.1一般規(guī)定

4.1.1補充勘察前應根據(jù)工程已有巖土工程勘察資料和擬采用復

合地基設計要求編制針對性的勘察方案。

4.1.2補充勘察應符合現(xiàn)行國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》

GB50021、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72、《建筑樁基技術規(guī)

范》JGJ94和《筏形與箱形基礎技術規(guī)范》JGJ6等的有關規(guī)定和設

計要求。

4.1.3補充勘察方案應經(jīng)復合地基設計單位確認后實施。

4.2技術要求

4.2.1補充勘察除滿足本規(guī)程第3.0.6條要求外,尚應符合下列要求:

1進一步查明擬建場地各巖土層的類型、成因、空間分布變

化規(guī)律和工程特性;

2進一步查明填土的填筑時間及材料成分等;

3進一步查明場地水文地質條件、地下水類型及腐蝕性,并

實測地下水水位;

4對擬選作樁端持力層的土層應進一步核查其承載力及變形

特性,對擬作樁端持力層的巖層應進一步核查其巖性、構造、風化

程度和堅硬程度及完整性;

12

5進一步核查不良地質作用,提供洞穴、沖溝、破碎巖體或

軟弱夾層、可液化層和特殊性巖土的分布及其危害程度,并提出處

理措施建議;

6對成樁工藝、成樁可能性及有關巖土問題提出處理建議。

4.2.2勘探孔布置和間距應符合下列規(guī)定:

1勘察孔應按柱軸線方向布置;

2摩擦型樁、端承摩擦型樁勘探孔間距宜為10m~15m,端

承型樁、摩擦端承型樁勘探孔間距宜為8m~12m;

3擬布置有4根以上樁的獨立基礎、復合地基設計等級為甲

級的,單列相鄰5根樁之間至少布置1個勘探鉆孔;

4膨脹土、遇水軟化巖基以及成樁擾動破壞巖土結構性且不

易恢復的場地,勘探孔間距不應大于10m;

5相鄰勘探點所揭露的擬作為持力層的層面坡度大于10%或

存在可能影響成樁質量的巖土層時,應適當加密勘探點;

6基巖裂隙發(fā)育、裂隙水豐富的場地,勘探孔間距不宜大于

擬布置樁間距的4倍。

4.2.3勘探孔深度應符合下列規(guī)定:

1一般性勘探孔應進入預計樁端平面以下3倍樁徑,且不得

小于5m。

2控制性鉆孔應深入預計樁端平面以下5倍樁徑,且不得小

于8m;對膨脹土、遇水軟化巖基以及成樁破壞巖土結構且不易恢

復的地層,應深入樁端平面以下不小于10m。

3當持力層中存在軟弱夾層、遇斷層破碎帶時,鉆孔深度應

13

穿透軟弱層進入相對完整巖土層以下深度不少于5倍樁徑。

4勘探孔深度應滿足復合地基變形驗算的厚度要求。

4.2.4勘察試驗應根據(jù)場地巖土的類別采用標準貫入試驗、動力

觸探試驗和旁壓試驗等原位測試方法,并應符合下列規(guī)定:

1對復合地基性能有顯著影響的各主要土層逐層進行測試。

2預計作為樁端持力層的黏性土層每1m測試一次,對卵石

土應連續(xù)進行測試。

3遇有厚度較大且分布均勻的硬塑~堅硬黏性土層時,每2m

測試一次;當土層性質不均勻時,應加密測試數(shù)量。

4對預計作為樁端持力層采用N120或旁壓試驗進行測試的全

風化或強風化巖層,擊數(shù)達到或超過50擊時,應記錄實際貫入擊數(shù)

和深度。

5對飽和黏性土和結構特征明顯的土層,宜采用十字板剪切

試驗測定靈敏度,并評價施工對其結構性及其環(huán)境的不利影響。

4.2.5樁端擬置于基巖時,應結合鉆孔資料進行鉆孔聲波測試;

測試孔數(shù)量應能控制整個場地,且不少于3孔。

4.2.6砂卵石層和風化巖層勘探孔應采用植物膠等有效的護壁方

法鉆進,巖芯采取率應大于85%。

4.2.7勘探深度范圍內每一巖土層應采取原狀試樣進行室內試

驗。遇水軟化的巖基應進行軟化試驗,結構特征明顯的土層應進行

靈敏度試驗。巖土取樣應符合下列規(guī)定:

1當土層性質不均勻時,應增加取樣數(shù)量;

2取樣孔數(shù)量不應少于勘探孔總數(shù)的1/3;

14

3預計作為樁端持力層的巖土層每1m一組;

4遇有厚度較大且分布均勻的硬塑~堅硬黏性土層或基巖每

2m一組。

4.2.8復合地基設計等級為甲級和設計有要求時,對擬選為樁端

持力層的巖土層,勘察時宜通過深層載荷試驗確定相關參數(shù)。

4.3技術成果

4.3.1補充勘察文字報告除符合相關技術標準規(guī)定外,尚應包括

下列主要內容:

1提供不同成樁工藝的樁極限側阻力和極限端阻力等參數(shù);

2提供水、土腐蝕等級和遇水軟化的巖基軟化系數(shù),并提出

耐久性處置措施建議;

3按本規(guī)程附錄A和相應試驗成果確定巖土體變形指標,并

按本規(guī)程附錄B確定基準基床系數(shù);

4按本規(guī)程附錄C進行巖石分類,提出不同風化程度巖基面

高程等高值突變區(qū)域及處理建議;

5對滿足本規(guī)程3.0.2條情況、淺部存在軟弱層的場地,提出

處理建議;

6評價巖土層對成樁工藝及成樁灌注混凝土質量的影響,提

出減少施工擾動地基、影響環(huán)境的預防措施建議;

7評價地下水對樁體施工的影響及控制地下水的措施;

8抗震設防區(qū)按設防烈度提供擬建場地的抗震設計條件,包

15

括場地土的類型、建筑場地類別、地基土有無液化等的判定,評價

液化程度(等級)及其危害程度并提出處理建議;

9對存在特殊性巖土、洞穴、破碎巖體或軟弱夾層等場地,評

價其危害程度并提出處理建議。

4.3.2補充勘察報告圖件除符合相關技術標準規(guī)定外,尚應包括

下列主要內容:

1原位測試試驗及必要的對比測試成果;

2可作為樁端持力層的各層巖土層頂板高程等值線圖。

16

5設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1大直徑素混凝土樁復合地基設計應具備下列資料:

1符合本規(guī)程第3章、第4章規(guī)定的巖土工程勘察資料;

2建設工程資料應包括下列內容:

1)工程總平面布置圖;

2)工程結構類型、荷載分布和工程使用條件及安全等級;

3)對應于荷載效應標準組合時的基底壓力和對應于荷載效

應永久組合時的基底壓力;

4)工程基礎平面圖及地下結構剖面圖;

5)結構設計要求的承載力和變形控制值,以及設備對基礎

豎向及水平位移的要求。

3場地及環(huán)境條件資料應包括下列內容:

1)地下管線及障礙物的分布;

2)可能受樁施工影響的鄰近結構物的地基及基礎情況等;

3)場地周圍地表水匯流、排泄條件和滲漏情況;

4)軌道交通、地下結構情況。

4施工條件應包括下列內容:

1)施工機械設備條件、動力條件以及對地質條件的適應性;

2)水、電及有關建筑材料的供應條件;

3)施工機械設備的進出場及現(xiàn)場運行條件。

5類似工程經(jīng)驗或試驗性施工資料。

17

5.1.2對巖溶、滑坡、液化等不良地質作用以及不穩(wěn)定的邊坡、

涉水等不良地質條件的場地,復合地基施工前應按國家現(xiàn)行有關標

準和工程需要完成整治和處理。

5.1.3符合本規(guī)程3.0.2條和遇有下列情況之一時,應對擬作為樁

間土的地基進行預先處理:

1可能產生負摩阻力的場地;

2存在天然或人工洞穴、既有建筑基礎、承壓水等地段;

3使用期間地表可能大面積堆載的場地;

4其他不適合直接作為樁間土的場地。

5.1.4大直徑素混凝土樁復合地基設計計算和驗算應符合下列

規(guī)定:

1承載力計算和軟弱下臥層承載力驗算;

2復合地基及其軟弱下臥層變形計算;

3對持力層坡度大于10%或樁端位于不同持力層、位于坡地

和涉水地段應進行最不利荷載效應組合下的局部穩(wěn)定性及整體穩(wěn)定

性驗算;

4復合地基均勻性分析;

5樁身抗壓強度驗算;

6受水平荷載時,樁身水平承載力驗算。

5.1.5設計采用的單樁豎向承載力應符合下列規(guī)定:

1遇有下列情況之一時,應通過試驗性施工的單樁靜載荷試

驗確定,在同一條件下的試驗樁數(shù)量不應少于3根;

1)復合地基設計等級為甲級;

2)地質條件復雜的乙級;

3)缺少地區(qū)經(jīng)驗的丙級;

4)設計有特殊要求的工程。

18

2地質條件簡單設計等級為乙級的工程,可參照地質條件相

似的試驗性施工資料并結合地區(qū)經(jīng)驗確定;

3復合地基設計等級為丙級的工程,可根據(jù)工程經(jīng)驗確定;

4初步設計時可參照勘察報告進行估算,并最終通過試驗樁

驗證確定。

5.1.6復合地基設計文件應包括下列內容:

1設計總說明,包括工程概況、設計要求、場地地質條件、

設計依據(jù)、計算參數(shù)及施工工藝選擇、質量控制標準及檢驗項目等

要求;

2施工工藝、施工程序、材料等要求;

3特殊場地條件處置、預先處理設計、地下水控制等;

4復合地基性能檢測和監(jiān)測項目及方法、環(huán)境安全監(jiān)測內容

及技術要求;

5圖件應包括環(huán)境條件平面、布樁平面、主要地層布樁后剖

面、特殊部位處理詳圖等。

5.2樁型選擇與布設

5.2.1樁承載類型應綜合地基條件、上部結構類型、荷載分布特

征等因素進行確定,并符合下列規(guī)定:

1同一結構單元的樁型、樁徑應相同,樁徑宜為800~

1400mm;

2上硬下軟地基宜以摩擦型為主,并適度考慮軟弱地層的樁

端阻力作用;

3上軟下硬地基宜以端承型為主,并適度考慮軟弱地層的側

阻力作用;

19

4受水平荷載時宜采用構造性配筋或計算配筋的混凝土灌注

樁,并驗算水平承載力。

5.2.2樁成孔工藝應綜合地基、施工、環(huán)境等條件因素進行確定,

并符合下列要求:

1工藝成熟、對地層擾動小、成樁質量可靠;

2對周邊環(huán)境、基坑邊坡穩(wěn)定等不利影響較小;

3進行樁間土預先處理的場地應采取與復合地基機理同類型

的工藝;

4同一結構單元的施工工藝宜相同;

5場地地質條件復雜時應通過試驗性施工確定。

5.2.3樁端持力層選擇宜符合下列規(guī)定:

1分布均勻、承載力相對高、壓縮性相對小、無軟弱下臥層

的巖土層;

2坡地、岸邊等地段應選用潛在滑動面以下、不受水位波動

影響的巖土層;

3巖溶或溶蝕場地應選用相對均勻穩(wěn)定且承載力及厚度滿足

穩(wěn)定和變形要求的巖土層;

4同一結構單元不宜選用承載力、壓縮性等差異較大的巖

土層。

5.2.4樁端進入持力層的深度應符合下列要求:

1卵石層人工挖孔樁不應小于1倍樁徑,鉆孔灌注樁不宜小

于2倍樁徑;

2強風化巖層不應小于2倍樁徑,中等風化巖層不宜小于1

倍樁徑;

3經(jīng)處理后的特殊性巖土、巖溶以及液化地基不應小于3倍

樁徑。

20

5.2.5樁位布置應符合下列規(guī)定:

1同一結構單元的樁應使樁群形心與上部標準荷載組合的合

力作用點相重合;

2應采用相同樁徑均勻布樁,上部結構荷載分布和樁周巖土

層厚度變化較大時,應采用變剛度方式布樁;

3條形基礎、多樁獨立基礎等應按梅花形布樁,獨立基礎樁

數(shù)量不少于3根;

4承擔豎向荷載的邊樁中心線應在基礎外緣線之外,其與基

礎外緣線的距離不大于2/3倍樁徑;

5抗震設防場地和巖土構成復雜、軟弱結構面組合不利、巖

體風化帶變異較大和鄰近邊坡等場地,應在基礎荷載附加應力擴散

范圍內設置1~2排保護樁。

5.2.6樁最小中心距宜滿足表5.2.6的要求。成樁擾動影響明顯時,

樁中心距可適當加大。

表5.2.6樁最小中心距比值

樁中心距與樁身直徑比

樁中心距與樁身直徑比

巖土類型的最小值

的最大值

人工挖孔機械鉆孔

施工擾動不利影響顯著的

3.02.84

巖土層

施工擾動不利影響較小的

2.52.53.5

巖土層

5.3強度計算

5.3.1復合地基承載力特征值應通過現(xiàn)場復合地基承載力試驗確

21

定。初步設計時可按下式計算:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk(5.3.1)

式中fspk——復合地基承載力特征值,kPa;

——單樁承載力發(fā)揮系數(shù),宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,無經(jīng)驗時可

取0.85~0.95,褥墊層較厚時取小值;

22

m——面積置換率,m=d/de;

d——樁身直徑,m;

de——單樁分擔的地基處理面積的等效圓直徑[按等邊三角形

布樁時,取1.05s0;按正方形布樁時,取1.13s0;按矩

形布樁時,取1.13sxsy值。其中s0、sx、sy分別是樁

間距、縱向樁間距、橫向樁間距(m)],m;

Ra——單樁豎向承載力特征值,kN;

2

Ap——樁身截面積,m;

——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù),宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,無經(jīng)驗時可

取0.75~0.90,天然地基承載力較高、施工擾動小或樁

身范圍全基巖時取大值;

fsk——基礎底面以下3倍樁徑范圍內天然地基承載力特征值最

低值(kPa),當淺層地基為上硬下軟且硬層厚度超過3

倍樁徑時,可取5倍樁徑范圍內天然地基承載力特征值厚

度加權平均值。

5.3.2單樁豎向承載力特征值確定應符合下列規(guī)定:

l具有可靠單樁載荷試驗成果時,取單樁豎向極限承載力的

0.5倍;

2無單樁載荷試驗資料時,宜按下式估算:

22

Ra=up∑qsiali+qpaAp(5.3.2)

式中Ra——單樁豎向承載力特征值,kN;

up——樁身周長(m),設有擴大段時應分段計算;

qsia,qpa——基礎底面以下第i層上的樁側阻力、樁端阻力特

征值(kPa),宜依據(jù)現(xiàn)場試驗或地勘報告等資料

取值,無相關資料時可按表5.3.2-1、5.3.2-2取值;

li——第i層樁間巖土層的厚度,m;

——樁端端阻力發(fā)揮系數(shù),應按地區(qū)經(jīng)驗確定,缺少地區(qū)經(jīng)驗

時,可根據(jù)成樁工藝取0.75~0.9,樁端土為低壓縮性土

時取大值;

Ap——樁端面積或擴大端面積,m。

表5.3.2-1樁側阻力特征值qsia(單位:kPa)

巖土名稱巖土狀態(tài)鉆孔樁人工挖孔灌注樁

e>0.912~2015~25

粉土0.75≤e≤0.920~3025~35

e<0.7530~4035~45

IL>110~2015~25

0.75<IL≤120~2525~30

0.50<IL≤0.7525~3530~35

黏性土

0.25<IL≤0.535~4040~45

0<IL≤0.2545~5050~55

IL≤050~5555~60

23

續(xù)表

巖土名稱巖土狀態(tài)鉆孔樁人工挖孔灌注樁

稍密15~2025~30

細砂中密20~3025~35

密實30~4035~45

中密25~3530~35

中砂

密實35~4535~45

中密35~4535~45

粗砂

密實45~5545~55

礫砂中密、密實55~6555~65

松散40~5045~45

稍密60~7055~65

卵石

中密70~8065~75

密實80~9075-85

全風化40~5050~60

軟質巖強風化50~8060~90

中風化120~150150~180

3單樁豎向承載力特征值不應大于按樁身混凝土強度等級確

定的承載力。

表5.3.2-2樁端阻力特征值qpa(單位:kPa)

巖土名稱巖土狀態(tài)鉆孔灌注樁人工挖孔灌注樁

黏土硬塑400~600600~800

稍密500~10001000~1500

卵石中密1000~12001500~2500

密實1200~15002500~4000

全風化500~800800~1200

軟質巖強風化1200~18002000~2200

中風化2000~25002200~2400

24

5.3.3樁體混凝土強度應按下列公式計算確定,并取其最大值:

fcu≥4[Ra/Ap](5.3.3-1)

fcu≥(4Ra/Ap)[1+m(d0-0.5)/fspa](5.3.3-2)

式中fcu——樁體混凝土試塊(邊長150mm立方體)標準養(yǎng)護28d

立方體抗壓強度平均值,kPa;

3

m——基礎底面以上土厚度的加權平均重度(kN/m),地下

水位以下取浮重度;

d0——基礎埋置深度,m;

——單樁承載力發(fā)揮系數(shù),宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,無經(jīng)驗時可

取0.85~0.95;

Ra——單樁豎向承載力特征值,kN;

2

Ap——樁身截面積,m;

fspa——深度修正后的復合地基承載力特征值,kPa。

5.3.4遇有符合本規(guī)程第3.0.2條、第5.1.3條的情況時,預先處

理地基設計應符合下列規(guī)定:

1對淺部存在軟弱土或欠固結土,宜先采用夯實、擠密方法

或低強度樁復合地基等處理;

2對液化地基,可采用碎石樁或砂石樁等方法處理;

3對處理欠固結土、液化土的增強體,其樁長應穿越欠固結

土層、液化土層;

4采用樁土復合地基處理時,其持力層、樁型及施工工藝的

確定應符合本規(guī)程第5.2節(jié)的相關規(guī)定。

5處理地基承載力特征值和復合土層的壓縮模量,應采用復

合地基靜載荷試驗確定,初步設計時,可采用現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑

地基處理技術規(guī)范》JGJ79中多樁型復合地基的有關規(guī)定計算。

25

5.3.5復合地基承載力深寬修正可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地

基處理技術規(guī)范》JGJ79有關規(guī)定執(zhí)行。當筏板基礎周邊具有一定

深度基坑支護樁約束、整體剛度具有進行荷載再分擔效果的大底盤

筏板基礎時,深度修正系數(shù)依據(jù)工程經(jīng)驗適度提高。

5.4變形計算

5.4.1復合地基變形計算應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計

規(guī)范》GB50007和《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79的有關規(guī)定執(zhí)

行;對以端承型為主且樁端下存在軟弱層的復合地基,復合地基設

計等級為甲級或對沉降有嚴格要求時可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基

技術規(guī)范》JGJ94進行沉降計算。

5.4.2復合土層壓縮模量采用復合地基承載力對天然地基承載力

的提高倍數(shù)的方法確定,復合地基承載力對天然地基承載力的提高

倍數(shù)宜按下式計算:

ζ=fspk/fak(5.4.2)

式中ζ——復合地基承載力與樁間土天然承載力之比;

fspk——復合地基承載力特征值,kPa;

fsk——基礎底面以下3倍樁徑范圍內天然地基承載力特征值

最低值(kPa),當淺層地基為上硬下軟且硬層厚度超

過3倍樁徑時,可取5倍樁徑范圍內天然地基承載力

特征值厚度加權平均值,其下各層取各自的天然地基

承載力特征值。

5.4.3復合地基變形應按下列公式計算:

s=Eass(5.4.3-1)

26

Eas=(∑Ai+∑Aj)/(∑Ai/Esi+∑Aj/Esj)(5.4.3-2)

式中s——復合地基計算變形量,mm;

s——按分層總和法計算的復合土層變形量,mm;

Eas——變形計算經(jīng)驗系數(shù),根據(jù)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定,

無經(jīng)驗時可按表5.4.3取值;

Eas——變形計算深度范圍內壓縮模量的當量值,應按(5.4.3-2)

計算:

Ai——基底下土層第i層土附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值;

Aj——加固土層以下第j層土附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值;

Esi——基底下第i層土的壓縮模量值(MPa),樁長范圍內按復

合土層的壓縮模量取值;

Esj——加固土層以下第j層土的壓縮模量值,MPa。

表5.4.3沉降計算經(jīng)驗系數(shù)Eas

Eas(MPa)≤4.07.015.020.035.0

Eas1.000.700.400.250.20

5.4.4復合地基計算變形值應小于建筑物正常使用極限狀態(tài)時的

允許變形值,并應滿足下式要求:

s+s1+s2≤[s](5.4.4)

式中s——復合土層計算變形量(mm),按本規(guī)程第5.4.3條計算;

s1——復合地基下天然地基計算變形量(mm),按國家現(xiàn)行

標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007有關規(guī)定進

行計算;

s2——褥墊層壓縮變形量(mm),按現(xiàn)行國家標準《建筑地

基基礎設計規(guī)范》GB50007有關規(guī)定進行計算;

27

[s]——建筑物在正常使用極限狀態(tài)下的變形允許值,各類建

筑物的地基變形允許值按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基

礎設計規(guī)范》GB50007規(guī)定采用對于框架結構,應由

相鄰柱基的沉降差控制(對于多層或高層建筑,應由

傾斜控制,必要時尚應控制平均沉降量)。

5.4.5復合地基基床系數(shù)可采用下列方法計算確定,并宜通過兩

種或多種方法相互驗證:

1當有實測基底反力和基礎沉降資料時,可按下式計算確定:

Kps=pip/sip(5.4.5-1)

式中Kp——依據(jù)實測基底反力和基礎沉降計算的復合地基平均基

3

床系數(shù),kN/m;

pip——基礎各劃分區(qū)塊基底實測反力平均值,kPa;

sip——基礎各劃分區(qū)塊實測基礎沉降平均值,m。

2當有由大量實際工程實測沉降數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計分析獲取的沉

降經(jīng)驗系數(shù)時,可按下式計算確定:

Ks=p0/(csip)(5.4.5-2)

式中Ks——依據(jù)實測基礎沉降和設計基底平均壓力計算的復合地

3

基平均基床系數(shù),kN/m;

p0——設計計算的基底平均壓力值,kPa;

sip——采用分層總和法計算的基礎沉降平均值,m;

c——依據(jù)實測基礎沉降資料獲取的地方沉降修正系數(shù)。

3當有單樁復合地基靜載荷試驗資料時,可按下式計算確定;

Ksp=[(p2-p1)/(s2-s1)]/[(m0+0.5)/1.5m0](5.4.5-3)

式中Ksp——依據(jù)單樁復合地基靜載荷試驗資料計算的復合地基

28

3

平均基床系數(shù),kN/m;

p1,p2——單樁復合地基靜載荷試驗的荷載-沉降曲線呈線性

變化階段的選取計算點壓力強度的平均值,kPa;

s1,s2——單樁復合地基靜載荷試驗的荷載-沉降曲線上對應

p1、p2處的穩(wěn)定沉降量,m;

m0——基礎長度與基礎寬度的比值;

4當有單樁載荷試驗和樁間土載荷試驗資料時,可采用下式

計算確定:

Ksy=py/sy(5.4.5-4)

式中Ksy——依據(jù)單樁載荷試驗和樁間土載荷試驗計算的復合地

3

基平均基床系數(shù),kN/m;

sy——載荷試驗荷載-沉降曲線上呈線性變化階段的最大變形

量或約定變形量,m;

py——單樁載荷試驗的荷載-沉降曲線呈線性變化階段的最大

變形量對應的壓力強度,或利用深井載荷試驗和樁側

摩阻力試驗在相同變形條件下計算獲取的單樁承載力

的壓強,kPa。

5.4.6當兩種以上方法確定的基床系數(shù)相差較大時,宜根據(jù)上部

結構剛度及基礎剛度結合工程經(jīng)驗采用平均值或最小值。

5.5褥墊層

5.5.1褥墊層材料選擇應符合下列規(guī)定:

1宜用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等,可就地取材采用原

槽砂卵石,最大粒徑不宜大于30mm;

29

2當單樁承載力較高時或沉降較大時,可在褥墊層中鋪設塑

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