大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基設(shè)計與施工技術(shù)標準

福建省工程建設(shè)地方標準DB

工程建設(shè)地方標準編號：DBJ/T13-221-2023

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號：J12985-2023

大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基

設(shè)計與施工技術(shù)標準

DesignandConstructionStandardfortheRigidPileson

Large-areafoundationandPile-netRoadbed

2023-02-27發(fā)布2023-06-01實施

福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布

福建省工程建設(shè)地方標準

大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基

設(shè)計與施工技術(shù)標準

DesignandConstructionStandardfortheRigidPilesonLarge-area

foundationandPile-netRoadbed

工程建設(shè)地方標準編號：DBJ/T13-221-2023

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號：J12985-2023

主編單位：福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司

福州城建設(shè)計研究院有限公司

福建省建科工程技術(shù)有限公司

批準部門：福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳

實施日期：2023年06月01日

2023年福州

前言

根據(jù)福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于公布全省工程建設(shè)地方

標準復(fù)審修編項目計劃的通知》（閩建科〔2020〕13號）要求，

標準編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認真總結(jié)實踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國內(nèi)

外先進標準，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，修訂本標準。

因忽略了單樁的側(cè)摩阻在大面積基礎(chǔ)中難以向遠處傳遞，原

單樁豎向承載力計算結(jié)果偏大。因軟土路基中樁體破壞模式為彎

斷破壞，原路基穩(wěn)定驗算使用樁體抗剪強度不符合實際。針對原

設(shè)計計算存在的缺陷和擠土效應(yīng)引起的擠土樁施工質(zhì)量問題，本

標準在三個方面做了發(fā)展和完善：1.改進大面積基礎(chǔ)剛性樁計算，

根據(jù)對稱面原理將基礎(chǔ)分割為樁土棱柱體，引入樁頂和樁端邊界

約束，聯(lián)立求解樁土復(fù)合棱柱體；2.完善剛性樁路基穩(wěn)定驗算，

按彎斷模式和彈性地基梁理論求樁體水平抗力，并把滑面總荷載

減去滑面處樁身軸力；3.加強軟土中擠土樁位移監(jiān)控，預(yù)防浮樁、

斜樁和斷樁。

本標準的主要技術(shù)內(nèi)容是：1.總則；2.術(shù)語與符號；3.基本規(guī)

定；4.剛性樁及樁網(wǎng)路基設(shè)計；5.剛性樁及樁網(wǎng)路基施工；6.施工

監(jiān)測及工程質(zhì)量檢驗與驗收；7.附錄（A～E）。

本標準修訂的主要技術(shù)內(nèi)容是：1.把初版中路基剛性樁計算

方法應(yīng)用到大面積基礎(chǔ)的建筑樁基；2.細化基巖持力層和樁頂梁

板結(jié)構(gòu)路基的剛性樁計算；3.補充欠固結(jié)土的剛性樁計算；4.完善

飽和軟土中擠土樁位移的施工監(jiān)測；5.收集補充設(shè)計參數(shù)。

本標準由省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負責(zé)管理，由福建省建筑科學(xué)

研究院有限責(zé)任公司負責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行過程中如

有意見和建議，請寄送福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技與設(shè)計處（地

3

址：福州市北大路242號，郵編：350001）和福建省建筑科學(xué)研

究院有限責(zé)任公司（地址：福州市高新區(qū)高新大道58-1號，郵編：

350108），以供今后修訂時參考。

本標準主編單位：福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司

福州城建設(shè)計研究院有限公司

福建省建科工程技術(shù)有限公司

本標準參編單位：閩鑫建工集團有限公司

福建藝景生態(tài)建設(shè)集團有限公司

福州鐵建工程質(zhì)量檢測有限公司

福建冶地恒元建設(shè)建設(shè)有限公司

福建省交設(shè)工程試驗檢測有限公司

福建省高速公路科技創(chuàng)新研究院有限公司

建華建材科技（福建）有限公司

漳州高新區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站

本標準主要起草人：朱春森林一庚鐘貴榮鄭守銘

嚴東升黃年生廖光志許國平

李楊堅姜擁政陳禮彪李軍心

蘇德垠張雅玲王景恒劉興康

劉永強潘海文彭仲鑫陳俊義

黃建輝黃玲航陳祥希

本標準主要審查人：吳銘炳盧才金陳治伙廖建康

林智勇林方毅王韶國鄭金伙

謝琪闕云顧中華張必勝

4

目次

1總則..............................................................................................1

2術(shù)語與符號..................................................................................2

2.1術(shù)語..................................................................................2

2.2符號..................................................................................4

3基本規(guī)定......................................................................................6

4剛性樁及樁網(wǎng)路基設(shè)計..............................................................8

4.1一般規(guī)定..........................................................................8

4.2樁長和樁距設(shè)計............................................................11

4.3樁截面設(shè)計....................................................................13

4.4樁帽設(shè)計........................................................................16

4.5褥墊層設(shè)計....................................................................19

4.6沉降計算........................................................................20

4.7樁網(wǎng)路基穩(wěn)定驗算........................................................21

5剛性樁及樁網(wǎng)路基施工............................................................28

5.1一般規(guī)定........................................................................28

5.2灌注樁施工....................................................................29

5.3預(yù)制樁施工....................................................................31

5.4樁帽施工........................................................................33

5.5褥墊層施工....................................................................34

6施工監(jiān)測及工程質(zhì)量檢驗與驗收............................................36

6.1一般規(guī)定........................................................................36

6.2樁基工程施工監(jiān)測和質(zhì)量檢驗與驗收........................36

6.3樁帽工程檢驗與驗收....................................................38

6.4褥墊層工程檢驗與驗收..................................................39

5

附錄A大面積基礎(chǔ)剛性樁計算..................................................40

附錄B單樁水平抗力計算..........................................................49

附錄C地層設(shè)計參數(shù)..................................................................53

附錄D墊層和持力層彈簧系數(shù)及單樁水平抗力試驗..............55

附錄E施工記錄和質(zhì)量驗收與監(jiān)測表........................................61

本標準用詞說明..............................................................................74

引用標準名錄..................................................................................75

附：條文說明..................................................................................76

6

Contents

1Generalprovisions.........................................................................1

2Termsandsymbols........................................................................2

2.1Terms.................................................................................2

2.2Symbols.............................................................................4

3Basicrequirements........................................................................6

4DesignofRigidpilesandpile-netroadbed...................................8

4.1Gennaralrequirements......................................................8

4.2Lenghthandintervalofpiles...........................................11

4.3Cross-sectionofpile........................................................13

4.4Designofpilecap............................................................16

4.5Designofbeddingcushion..............................................19

4.6Calculationaboutthesubgradesettlement......................20

4.7Stabilityanalysisofpile-netroadbed...............................21

5Constructionofrigidpilesandpile-netroadbed.........................28

5.1Gennaralrequirements....................................................28

5.2Consructionofcast-in-placepile.....................................29

5.3Consructionofprecastpile..............................................31

5.4Consructionofpilecap...................................................33

5.5Consructionofbeddingcushion......................................34

6MonitorcheckandacceptanceinConstruction..........................36

6.1Gennaralrequirements....................................................36

6.2MonitorcheckAcceptanceforpile.................................36

6.3CheckAcceptanceforpilecap........................................38

6.4CheckAcceptanceforbeddingcushion..........................39

7

AppendixACalculationofrigidpilesonlarge-areafoundation...40

AppendixBCalculationaboutlateralresistanceofpile................49

AppendixCDesignparametersaboutsoil.....................................53

AppendixDTheexperimentsfordesignparameter......................55

AppendixEThetablesforconstructioncheckandMonitor.........61

ExplanationofWordinginThisCode...............................................74

ListofQuotedStandards...................................................................75

Addition:ExplanationofProvisions.................................................76

8

1總則

1.0.1為規(guī)范大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基的設(shè)計、施工與驗

收，做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量、保護環(huán)境，

制定本標準。

1.0.2本標準適用于福建省大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基的設(shè)

計、施工和驗收。

1.0.3大面積基礎(chǔ)剛性樁及樁網(wǎng)路基設(shè)計、施工和驗收除應(yīng)符合

本標準外，尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和福建省現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標準的規(guī)

定。

1

2術(shù)語與符號

2.1術(shù)語

2.1.1大面積基礎(chǔ)剛性樁therigidpilesonlarge-areafoundation

大面積基礎(chǔ)剛性樁指大面積基礎(chǔ)中的剛性樁，如廠房、倉庫、

地坪、貨場等基礎(chǔ)和路基中的剛性樁，因基礎(chǔ)面積較大、布樁較

多，樁側(cè)摩阻力難以向遠處傳遞擴散。剛性樁指變形模量和強度

與土體差異顯著的加固柱體，如混凝土樁、鋼樁、攪拌樁和旋噴

樁。

2.1.2樁網(wǎng)路基pile-netroadbed

剛性樁、土體、樁帽（含格構(gòu)系梁）、加筋褥墊層或梁板結(jié)

構(gòu)組成的復(fù)合路基，其特點是網(wǎng)格布樁、樁土剛度強度差異顯著、

加筋褥墊層填料內(nèi)部存在水平土壓力。

2.1.3樁帽pilecap

樁頂起傳遞擴散豎向荷載作用的混凝土結(jié)構(gòu)，格構(gòu)系梁投影

面積可計入樁帽面積，梁板和承臺板結(jié)構(gòu)可視為連續(xù)樁帽。

2.1.4加筋褥墊層reinforcementcushion

填料散粒體、加筋體組成的墊層，起到找平、擴散壓力和增

加水平抗力作用，加筋體包括土工合成材料、鋼筋網(wǎng)片和格構(gòu)系

梁等抗拉加強體。

2.1.5擠土樁thedisplacementpile

在成樁過程中產(chǎn)生擠土效應(yīng)的樁，分為擠土樁和部分擠土樁。

2.1.6側(cè)限變形模量thedeformationmoduleoflateralconfinement

由地基土平板載荷試驗測得土層自由變形模量E0按泊松比

換算所求得的側(cè)限變形模量Es。

2

2.1.7樁土相對位移therelativedisplacementbetweenpileandsoil

同一水平面的樁身截面與樁間土布樁多邊形形心的位移差；

樁頂與同平面褥墊層布樁多邊形形心的位移差稱為樁頂樁土相對

位移；

樁端與同平面持力層布樁多邊形形心的位移差稱為樁端樁土

相對位移。

2.1.8樁帽墊層彈簧系數(shù)thespringfactorofcushionwithpilecap

樁頂荷載增量與樁頂樁土相對位移增量的比值，單位kN/m。

2.1.9樁端持力層彈簧系數(shù)thespringfactorofbearinglayerwithpileend

樁端荷載增量與樁端樁土相對位移增量的比值，單位kN/m。

2.1.10地基系數(shù)thecoefficientofsubgradereaction

樁頂墊層及樁端持力層的壓力增量與樁土相對位移增量的比

值，單位kPa/m。

2.1.11中性區(qū)neutralzone

樁土相對位移等0的樁長區(qū)間，因側(cè)摩阻為0也叫零摩阻區(qū)，

同時也是樁土豎向等應(yīng)變區(qū)。

2.1.12中性面neutralplane

當(dāng)樁頂和樁端的樁土相對位移較大而樁長較短，中性區(qū)將收

縮為一個面，即樁土相對位移等零的水平面，為負正摩阻區(qū)分界

面，習(xí)慣上也叫中性點。

2.1.13工期沉降thesettlementduringconstruction

在填筑路堤和施工路面期間路基所完成的沉降量。

2.1.14工后沉降thesettlementafterconstruction

路面工程完工之后產(chǎn)生的殘余沉降，包括樁土復(fù)合層和樁底

下臥層工后沉降。樁土復(fù)合層工后沉降取最終殘余沉降量，樁底

下臥層工后沉降取使用年限內(nèi)殘余沉降量。

3

2.2符號

2.2.1面積(m2)

A——單樁分攤基礎(chǔ)面積；

Ap——樁身截面積；

As——單樁分攤樁間土面積；

Ah——樁帽面積。

2.2.2長度(m)

b——樁帽寬度或樁帽直徑；

B——樁間距，如布樁不規(guī)則樁間距取A1/2；

D——樁直徑；

hc——路面結(jié)構(gòu)層厚度，包括水穩(wěn)層和面層；

hs——路堤填土厚度，含墊層，不含路面結(jié)構(gòu)層；

Ha——土拱高度；

La——土拱跨度；

l——樁長；

s——路基最終總沉降；

sr——路基工后沉降；

z1——中性區(qū)上邊界離樁頂深度；

z2——中性區(qū)下邊界離樁頂深度；

zm——中性面深度；

zp——滑動面之上樁體水平力作用點離滑面高度；

δt——樁頂樁土相對位移，樁頂與同平面樁間土布樁多邊

形型心的沉降差；

[δt]——樁頂樁土相對位移允許值；

Δe——樁端樁土相對位移，樁端與同平面樁間土布樁多邊

形型心的沉降差；

[δe]——樁端樁土相對位移允許值。

4

2.2.3力

F0——作用點與滑面高度為0時單樁水平抗力設(shè)計值(kN)；

Fp——作用點與滑面高度為zp時單樁水平抗力設(shè)計值(kN)；

M——力矩(kN.m)；

Nb——靜壓樁施工壓樁力(kN)；

Nmax——樁身最大軸力(kN)；

q——基礎(chǔ)上覆荷載(kPa)；

ql——路面荷載(kPa)；

qh——樁帽豎向荷載(kPa)；

qs——樁帽間土體豎向荷載(kPa)；

p——樁身豎向附加應(yīng)力(kPa)；

s——樁間土體豎向附加應(yīng)力(kPa)。

2.2.4力學(xué)性質(zhì)

c——土層黏集力(kPa)；

φ——土體內(nèi)摩擦角(°)；

3

γs——土體重度(kN/m)，地下水位之下使用浮重度；

Ep——樁截面彈性模量(kPa)；

Es——土層側(cè)限變形模量(kPa)；

kt——褥墊層地基系數(shù)(kPa/m)；

Kh——樁帽褥墊層彈簧系數(shù)(kN/m)；

Ke——樁端持力層彈簧系數(shù)(kN/m)。

2.2.5其他

kf——路基抗滑安全系數(shù)；

β——樁土變形系數(shù)(m-1)；

m——中性區(qū)單元號；

ζ——樁側(cè)土層摩阻力殘余值與極限值的比值；

η——水平抗力群樁效應(yīng)折減系數(shù)。

5

3基本規(guī)定

3.0.1大面積基礎(chǔ)剛性樁設(shè)計應(yīng)以樁端樁土相對位移為控制目

標。當(dāng)持力層為中微風(fēng)化巖層且缺乏實驗數(shù)據(jù)時，可先計算出基

巖面處樁身軸力，然后根據(jù)巖層的側(cè)阻和端阻參數(shù)設(shè)計嵌巖樁段。

3.0.2對于剛性樁路基，剛性樁設(shè)計還必須滿足路基穩(wěn)定驗算要

求和路基工后沉降要求。

3.0.3當(dāng)剛性樁路基作為橋涵過渡段，過渡段兩端的工后沉降應(yīng)

分別與橋涵基礎(chǔ)和普通路基協(xié)調(diào)。

3.0.4在設(shè)計飽和軟土地區(qū)擠土樁時，應(yīng)提出施打順序要求和施

工過程中工程樁的位移監(jiān)控要求，同時提出對周邊建(構(gòu))筑物、

地下管線變形的監(jiān)測要求。

3.0.5路基存在軟土且有持力層宜采用剛性樁，當(dāng)持力層埋深大

于25m或填高大于10m，路基應(yīng)與橋梁方案進行經(jīng)濟比較。

3.0.6當(dāng)?shù)貙哟嬖谇饭探Y(jié)土或可液化土，剛性樁地基應(yīng)與強夯和

振沖擠密等加固方法進行經(jīng)濟比較。

3.0.7新舊路基無分離的軟土路基拓寬工程宜采用剛性樁，且樁

頂宜采用梁板結(jié)構(gòu)。

3.0.8當(dāng)路堤填土高度較小不能滿足成拱條件，剛性樁樁頂不宜

采用獨立樁帽，可采用梁板結(jié)構(gòu)。

3.0.9鉆探孔持力層揭示厚度應(yīng)滿足樁基設(shè)計需要，控制孔還應(yīng)

滿足總沉降計算需要。持力層頂面起伏大時，應(yīng)適當(dāng)加密鉆孔和

地層剖面?？辈靾蟾鎽?yīng)滿足荷載驗算和沉降計算的基礎(chǔ)設(shè)計要求，

除了提供常規(guī)指標，還應(yīng)提供各土層側(cè)限變形模量和持力層彈簧

系數(shù)。

3.0.10在巖溶發(fā)育區(qū)，剛性樁基礎(chǔ)應(yīng)查明溶洞分布和評價地面

6

塌陷危險性。在水、土強腐蝕性地區(qū)，剛性樁應(yīng)采取耐久性措施。

3.0.11在地震設(shè)防地區(qū)，當(dāng)剛性樁路基臨近有重要建(構(gòu))筑物

和設(shè)施，或不同道路類型和等級的路基設(shè)計規(guī)范有明確要求，路

基穩(wěn)定驗算應(yīng)計入地震水平加速度慣性力。

3.0.12當(dāng)密實卵石碎石、中微風(fēng)化基巖等持力層直接上覆軟土，

且持力層面坡率大于0.15，樁端必須嵌入持力層。嵌入深度應(yīng)結(jié)

合基礎(chǔ)類型確定，剛性樁路基樁頂還應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)或格構(gòu)系梁。

3.0.13在施打擠土樁過程中，施工單位應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對毗鄰

建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)和地下管網(wǎng)的影響，對已施工工程樁的影響，以

及對已施工橋涵基礎(chǔ)的影響，按設(shè)計要求制定施工方案和技術(shù)措

施。

3.0.14面積較大工點宜在施工前進行試樁，根據(jù)試樁結(jié)果，并

結(jié)合工程地質(zhì)條件相似地區(qū)試驗數(shù)據(jù)，修正地層參數(shù)和優(yōu)化設(shè)計。

3.0.15為了收集、補充和修正本標準的地層參數(shù)，對于軟土深

厚、土層和持力層水平均質(zhì)的典型地層結(jié)構(gòu)路基工點，除常規(guī)施

工監(jiān)測內(nèi)容外，還宜增加樁頂壓力、樁頂和樁間土豎向位移監(jiān)測

項目，且監(jiān)測時間延續(xù)至路面完工后2年。

3.0.16在設(shè)計前應(yīng)踏勘工點現(xiàn)場，了解施工條件和調(diào)查周邊環(huán)

境。

3.0.17工程樁應(yīng)進行樁身完整性和承載力檢測，檢測數(shù)量和方

法應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》GB/T50783執(zhí)行。填

筑路堤應(yīng)進行路基監(jiān)測，監(jiān)測要求按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路軟土地

基路堤設(shè)計與施工技術(shù)細則》JTG/TD31-02執(zhí)行。

3.0.18剛性樁路基工程的地表處理、填土要求、邊溝和邊坡防

護設(shè)計施工應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《城市道路路基設(shè)計規(guī)范》CJJ194

和《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30執(zhí)行。

7

4剛性樁及樁網(wǎng)路基設(shè)計

4.1一般規(guī)定

4.1.1大面積基礎(chǔ)剛性樁設(shè)計計算應(yīng)按下列步驟和要求進行：

1必須考慮大面積基礎(chǔ)中剛性樁樁側(cè)摩阻無法向遠處傳遞

擴散問題，利用對稱面原理把基礎(chǔ)分割為獨立的樁土復(fù)合棱柱體，

空間問題簡化為樁土棱柱體問題；

2建立樁帽與墊層、樁端與持力層的彈性約束關(guān)系，按結(jié)構(gòu)

力學(xué)方法聯(lián)立求解樁土棱柱體。樁頂為梁板結(jié)構(gòu)，持力層為中微

風(fēng)化基巖，可視為剛性約束并簡化計算；

3應(yīng)根據(jù)樁土相對位移確定樁側(cè)摩阻力及側(cè)摩阻分區(qū)，從而

計算樁身軸力分布和樁身最大軸力；

4通過迭代計算使樁端樁土相對位移逼近允許值，優(yōu)化樁長

和樁距，并確定合理的樁徑和樁帽尺寸。

4.1.2建筑基礎(chǔ)荷載應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)

范》GB50007確定。

路基荷載q包括路堤填料重量、路面結(jié)構(gòu)層重量和路面活載，

路基荷載設(shè)計值應(yīng)按下式確定：

qhhq

ssccl(4.1.2)

3

式中：γs——填料重度，無試驗數(shù)據(jù)時，填土可取18kN/m，填石

可取20kN/m3；

hs——填料高度；

3

γc——路面結(jié)構(gòu)層重度，無試驗數(shù)據(jù)時可取22kN/m；

hc——路面結(jié)構(gòu)層厚度；

8

ql——路面荷載，按照現(xiàn)行道路設(shè)計標準確定，高速公路

和城市快速路為26kPa。

在路基穩(wěn)定驗算時，路基荷載應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路路基

設(shè)計規(guī)范》JTGD30規(guī)定考慮地震水平加速度慣性力。

4.1.3樁頂樁土相對位移（樁頂有梁板結(jié)構(gòu)時等0）和樁端樁土

相對位移應(yīng)不超過下式規(guī)定的允許值：

[t]0.02b

(0.02~0.05)D(密實砂土和碎塊狀強風(fēng)化取小)

[]

e3(中微風(fēng)化基巖)

max(4.1.3)

式中：[δt]——樁頂樁土相對位移允許值；

[δe]——樁端樁土相對位移允許值；

b——樁帽寬度或直徑；

D——樁身直徑或?qū)挾龋?/p>

δmax——臨界位移，由原位等截面載板或單樁靜載試驗確

定，試驗樁須無質(zhì)量缺陷，樁頂位移須扣減樁身

壓縮量。

4.1.4把樁長、單樁分攤面積以及樁徑和樁帽尺寸代入附錄A，

計算樁端樁土相對位移，逐步優(yōu)化調(diào)整樁長及分攤面積。樁端樁

土相對位移不得超過允許值[δe]，宜控制在(0.95~1)[δe]之間。

4.1.5當(dāng)樁頂為梁板結(jié)構(gòu)，可把上部樁段視為中性區(qū)，附錄A

只需要求解樁長下部的正摩阻區(qū)。

當(dāng)持力層為中微風(fēng)化基巖且缺乏實驗數(shù)據(jù)，可把基巖面上部

分樁段視為中性區(qū)，附錄A只需要求解樁長上部的負摩阻區(qū)。巖

面處樁身軸力可按樁土剛度比進行計算，并以基巖面處樁身軸力

為荷載，根據(jù)巖層的側(cè)阻和端阻設(shè)計嵌巖深度，設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行

行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定。

根據(jù)地層是否有欠固結(jié)土(可液化土和濕陷性土相同)，基巖

9

面處樁身軸力應(yīng)按下式計算：

EpAp

Aq(正常固結(jié)土)

EsAsEpAp

Np(lb)

EpAp

(AqF)(欠固結(jié)土)

swEAEA

sspp(4.1.5)

式中：lb——持力層巖面深度；

A——單樁分攤面積；

q——基礎(chǔ)分布荷載；

Ap——樁體截面積；

As——單樁分攤樁間土面積；

Ep——樁截面彈性模量；

Es——基巖面上土層側(cè)限變形模量(應(yīng)變2‰時)；

Fsw——欠固結(jié)引起的附加荷載(側(cè)摩阻與土柱重量的小值)：

mm

）

Fswmin(Dhsifsi,Ashsisi

i1i1

(取兩者小值)

i——土層編號；

m——欠固結(jié)土層編號；

hsi——土層厚度；

fsi——土層側(cè)摩阻；

γsi——土層重度，地下水位以下取浮重度。

4.1.6當(dāng)?shù)貙佑星饭探Y(jié)土、可液化土或濕陷性土?xí)r，樁端樁土相

對位移和樁身最大軸力計算應(yīng)考慮附加荷載。

4.1.7大面積基礎(chǔ)剛性樁應(yīng)進行樁身承載力驗算，建筑基礎(chǔ)還應(yīng)

進行基礎(chǔ)沉降驗算，剛性樁路基還應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算和工后沉降

驗算。

4.1.8剛性樁建筑基礎(chǔ)總沉降應(yīng)不超過現(xiàn)行國家標準《建筑地基

10

基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007規(guī)定的地基變形允許值。剛性樁路基工

后沉降應(yīng)滿足行車安全性和舒適性需求，根據(jù)道路類型、重要性

及等級滿足相應(yīng)的工后沉降要求。高速公路和城市快速路剛性樁

路基的工后沉降應(yīng)不超過如下允許值：

一般軟土路基：[sr]=300mm；

過渡段路基端：[sr]≦300mm且應(yīng)滿足與普通路基沉降協(xié)調(diào)；

過渡段橋涵端：[sr]=0.005Lt且≦100mm（Lt搭板長度），

[sr]=30mm（無搭板時）。

過渡段路基長度不宜小于35m。

4.1.9剛性樁路基的樁頂應(yīng)設(shè)置樁帽或梁板結(jié)構(gòu)，樁帽尺寸應(yīng)滿

足樁頂樁土相對位移允許值要求，滿足路堤填土成拱需要，并滿

足土工合成材料不被拉斷和刺破的要求。

4.1.10樁帽之上應(yīng)鋪設(shè)級配碎石或中粗砂墊層，并鋪設(shè)不少于

一層土工合成材料。在鋪設(shè)土工合成材料之前，墊層面應(yīng)先找平。

4.1.11樁網(wǎng)路基作為橋涵過渡段時，可采用調(diào)整樁長、樁距、

樁帽面積或墊層厚度等協(xié)調(diào)沉降措施。

4.1.12對于樁身、樁帽、格構(gòu)系梁和梁板結(jié)構(gòu)等鋼筋混凝土結(jié)

構(gòu)，構(gòu)造與耐久性應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》

GB50010和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標準》GB/T50476要求。

土工合成材料應(yīng)滿足耐久性要求。

4.2樁長和樁距設(shè)計

4.2.1大面積建筑基礎(chǔ)的剛性樁宜穿透軟弱層。剛性樁路基應(yīng)驗

算軟弱下臥層的工后沉降，不滿足時應(yīng)穿透軟弱下臥層。過渡段

路基橋涵端剛性樁，設(shè)計樁長應(yīng)與毗鄰構(gòu)筑物（如橋涵和收費島）

基礎(chǔ)進行沉降協(xié)調(diào)。

4.2.2根據(jù)持力層類型及埋深，樁長設(shè)計初值可按下式確定：

11

lb5D

l

l(中微風(fēng)化基巖層)

b(4.2.2)

式中：l——樁長；

D——樁徑；

lb——持力層頂面深度。

4.2.3單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積的初值可按4倍樁徑的樁間距確定，也

可根據(jù)初始樁長和土層側(cè)摩阻由下式計算：

A(FK[])/q

bee(4.2.3)

式中：A——單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積；

Fb——樁周總側(cè)摩阻力；

Ke——樁端持力層彈簧系數(shù)；

[δe]——樁端樁土相對位移允許值；

q——基礎(chǔ)荷載。

4.2.4當(dāng)?shù)貙佑星饭探Y(jié)土(可液化土和濕陷性土相同處理)，因樁

頂樁土位移不連續(xù)，只能求解正摩阻區(qū)。在附錄A求解正摩阻區(qū)

時，總荷載應(yīng)加上欠固結(jié)土及以上土層重量。

4.2.5在優(yōu)化設(shè)計單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積之后，樁距可按下式計算：

A(正方形布樁）

B

（正三角形布樁）

1.07A(4.2.5)

式中：B——樁間距；

A——單樁分擔(dān)路基面積。

4.2.6采用靜壓施工工藝時，樁長應(yīng)由施工壓樁力控制，壓樁力

必須考慮持力層全部上覆土層的殘余側(cè)摩阻。根據(jù)設(shè)計樁長和持

力層類型，應(yīng)按下式計算壓樁力：

12

DiqsikliKe[e]

N

bDqlN(l)(中微風(fēng)化巖層)

isikip(4.2.6)

式中：Nb——設(shè)計施工壓樁力；

D——樁徑；

ζi——樁側(cè)第i層土側(cè)阻力殘余值與極限值的比值，

砂性土取0.9，黏性土取0.8；

qsik——樁側(cè)第i層土極限側(cè)阻力；

li——樁側(cè)第i層土層厚度；

Ke——樁端持力層彈簧系數(shù)，按照附錄B表B.3取值；

[δe]——樁端樁土相對位移允許值；

Np(lb)——基巖面處樁身軸力，按式(4.1.3)計算；

λ——基巖端阻安全系數(shù)，根據(jù)巖面深度lb取值：

λ=1.8(lb≤20m),1.7(20m<lb≤30m),1.6(30m<lb≤40m

),1.5(lb>40m)

4.2.7大面積基礎(chǔ)剛性樁宜采用長而稀方案，在飽和軟土中擠土

樁間距不宜小于5D。剛性樁路基采用獨立樁帽結(jié)構(gòu)時，樁間距及

樁帽寬度應(yīng)滿足路堤填料的成拱需要。

4.2.8為了使剛性樁過渡段路基兩端實現(xiàn)工后沉降協(xié)調(diào)，可采取

如下技術(shù)措施：

1在滿足剛性樁路基穩(wěn)定驗算條件下，調(diào)整樁長與樁距，使

兩端的工后沉降分別與橋涵基礎(chǔ)和普通路基協(xié)調(diào)；

2靠近過渡段的軟土路基，進行局部加固，或按臺階形、楔

形填輕質(zhì)填料，以降低其工后沉降；

3當(dāng)采用靜壓樁工藝，分別設(shè)計過渡段兩端的壓樁力，在施

工時逐排調(diào)整壓樁力。

4.3樁截面設(shè)計

4.3.1大面積基礎(chǔ)剛性樁直徑（或?qū)挾龋┑某踔悼筛鶕?jù)設(shè)計經(jīng)驗

13

和工藝限制取值（如400mm或600mm），在優(yōu)化確定樁長樁距

后必須計算樁身最大軸力進行截面承載力驗算。

4.3.2樁身最大軸力設(shè)計值不得超過樁身截面豎向承載力：

NfA

maxccp(4.3.2)

式中：Ap——樁截面積；

fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；

ψc——成樁工藝系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑樁基

技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定取值；

Nmax——樁身最大軸力設(shè)計值。

4.3.3樁身最大軸力位于中性面，應(yīng)根據(jù)附錄A求解的側(cè)摩阻

分布和樁頂荷載p(0)，最大軸力設(shè)計值按下式計算：

NA(0)Dhf

maxppsisi(4.3.3)

式中：Nmax——樁身最大軸力設(shè)計值；

Ap——樁截面積；

p(0)——樁頂應(yīng)力；

hsi——中性面之上各土層厚度；

fsi——中性面之上各土層側(cè)摩阻。

當(dāng)存在中性區(qū)應(yīng)按式(4.3.4)計算，當(dāng)?shù)貙佑星饭探Y(jié)土或可液

化土應(yīng)按式(4.3.5)計算。

4.3.4當(dāng)存在中性區(qū)，樁身最大軸力位于中性區(qū)內(nèi)最軟弱土層

處，最大軸力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：

EA

NAqpp

maxEAEA

sspp(4.3.4)

式中：Nmax——樁身最大軸力設(shè)計值；

A——單樁分攤基礎(chǔ)面積；

14

q——基礎(chǔ)荷載；

Ap——樁截面積；

As——單樁分攤樁間土面積；

Ep——樁截面彈性模量；

Es——中性區(qū)內(nèi)最軟弱土層側(cè)限變形模量(應(yīng)變2‰時)。

4.3.5當(dāng)?shù)貙哟嬖谇饭探Y(jié)土(可液化土和濕陷性土相同處理)，樁

身最大軸力設(shè)計值Nmax應(yīng)按下式確定：

EpAp

(AqF)

sw

NmaxEpApEsAs

中微風(fēng)化基巖持力層

(AqFsw)/Ap()

mm

）

Fswmin(Dhsifsi,Ashsisi

i1i1(4.3.5)

式中：i——土層編號；

m——中性面上方(或基巖持力層上欠固結(jié)土)土層編號；

q——基礎(chǔ)荷載；

A——單樁分攤基礎(chǔ)面積；

Ap——樁截面積；

As——單樁分攤樁間土面積；

Ep——樁截面彈性模量；

Es——中性面上或欠固結(jié)土層側(cè)限變形模量(應(yīng)變2‰時)；

Fsw——欠固結(jié)引起的附加荷載(側(cè)摩阻與土柱重量的小值)；

hsi——土層厚度；

fsi——土層側(cè)摩阻；

γsi——土層重度，地下水位以下取浮重度。

4.3.6當(dāng)采用靜壓樁時，樁身截面設(shè)計不僅必須滿足最大軸力設(shè)

計值的要求，且必須滿足臨時施工荷載壓樁力的需要，取兩者較

大者。

4.3.7灌注樁樁徑不宜小于400mm，以保障樁體質(zhì)量的穩(wěn)定性。

15

4.3.8灌注樁混凝土強度等級不應(yīng)低于C20，當(dāng)存在飽和砂性土

時不應(yīng)低于C25。

4.3.9灌注樁結(jié)構(gòu)配筋應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》

JGJ94規(guī)定。在軟土路基中，位于最不利滑動面范圍及毗鄰一排

樁的配筋還應(yīng)滿足單樁水平抗力特征值下樁身最大彎矩的要求：

e/4

[Mp]F0/

2

4kD(4EI)

(4.3.9)

式中：D——樁徑；

EI——樁體截面抗彎剛度；

k——土層側(cè)向地基系數(shù)；

F0——作用點高度為0時單樁水平抗力特征值；

β——樁土變形系數(shù)；

[Mp]樁體截面抗彎矩設(shè)計值。

4.4樁帽設(shè)計

4.4.1樁帽面積初值可按2倍樁徑寬度計算，或按下式確定：

qA

A

h

kt[t](4.4.1)

式中：Ah——樁帽面積；

A——單樁分擔(dān)路基面積；

q——路基荷載；

kt——褥墊層地基系數(shù)；

[δt]——樁頂處的樁土相對位移允許值。

當(dāng)樁帽之間有格構(gòu)系梁時，在附錄A的計算中，樁帽面積還

應(yīng)計入單樁分攤的系梁投影面積。

4.4.2樁帽寬度不宜大于4倍樁徑,樁頂樁土相對位移不得超過

16

本標準規(guī)定的允許值。樁帽之間土拱凈跨度應(yīng)滿足路堤填料的成

拱要求，并應(yīng)滿足土工合成材料的拉伸率限制。

4.4.3樁帽凈跨度應(yīng)滿足填料的成拱要求，土拱高度不得超過路

面結(jié)構(gòu)層底面高度，應(yīng)按下式進行驗算：

L

ahb/2

2tan(45/2)s

2

Bb（正三角布樁）

3

L

a2

Bb（正方形布樁）

2(4.4.3)

式中：La——土拱凈跨度，等于土拱高點(布樁多邊形形心正上

方)與樁帽邊緣水平距離2倍；

B——樁間距；

b——樁帽寬度或直徑；

hs——路堤墊層和填土高度(不含路面結(jié)構(gòu)層)；

φ——填料內(nèi)摩擦角，無試驗數(shù)據(jù)時可按下面取值：

碎石35°，中粗砂取30°，砂黏土26°。

4.4.4鋼筋混凝土樁帽厚度不應(yīng)小于(b-D)/2，素混凝土樁帽厚度

不應(yīng)小于b-D，其中b為帽寬，D為樁徑。

4.4.5樁帽配筋應(yīng)滿足樁帽最大彎矩的驗算要求，并符合現(xiàn)行國

家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定。樁帽最大彎矩位

于樁與帽連接處，樁帽最大彎矩應(yīng)按下式計算：

2圓形樁帽

qh(bD/2)(bD)()

12

M

hmax

2方形樁帽

qhb(bD)()

8(4.4.5)

式中：Mhmax——樁帽彎矩；

qh——樁帽豎向荷載；

17

b——圓形樁帽直徑或方形樁帽寬度；

D——剛性樁直徑；

κ——方板樁帽修正系數(shù)κ=4.9-0.55×b/D。

4.4.6在計算設(shè)計樁帽配筋時，樁帽可視為自由板，并假定樁帽

與墊層之間、樁帽與樁頭之間作用力均布。

4.4.7因求解時樁帽進行了等截面、變剛度簡化，在確定樁帽豎

向荷載和墊層豎向荷載時，附錄A求解的樁頂豎向應(yīng)力p(0)和樁

間土豎向應(yīng)力s(0)必須按下式進行換算：

Ap

qhp(0)

Ah

A

qs(0)

sAAs

h(4.4.7)

式中：qh——樁帽豎向荷載；

qs——樁帽之間土體豎向荷載；

A——單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積；

Ah——樁帽面積；

Ap——樁身截面積；

p(0)——樁頂處樁體附加豎向應(yīng)力；

s(0)——樁頂處土體附加豎向應(yīng)力。

4.4.8當(dāng)?shù)貙佑星饭探Y(jié)土、可液化土或濕陷性土?xí)r，可按樁帽承

擔(dān)全部荷載計算樁帽豎向荷載：

qh=qA/Ah(4.4.8)

式中：qh——樁帽豎向荷載；

q——基礎(chǔ)荷載；

A——單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積；

Ah——樁帽面積。

18

4.4.9同一橫斷面的樁帽設(shè)計標高應(yīng)水平共面，縱向高差不宜大

于樁間距5%。

4.4.10樁帽頂面可采用正多邊形或圓形，立面可采用喇叭形或

臺階形，正多邊形的邊宜與路基中線平行。

4.4.11樁帽結(jié)構(gòu)的抗沖切和抗彎設(shè)計應(yīng)滿足福建省現(xiàn)行地方標

準《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》DBJ13要求。

4.4.12鋼筋混凝土樁帽最小尺寸、強度等級和保護層厚度等應(yīng)

符合福建省現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》DBJ13規(guī)定。

4.4.13鋼筋混凝土樁帽、格構(gòu)系梁、梁板結(jié)構(gòu)和承臺板結(jié)構(gòu)，

應(yīng)按照現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010設(shè)計。

4.5褥墊層設(shè)計

4.5.1墊層材料應(yīng)為級配砂碎石或中粗砂，與土工合成材料接觸

的碎石墊層粒度不應(yīng)超過20mm。鋪設(shè)墊層應(yīng)在樁帽混凝土達到

設(shè)計強度等級70%之后。樁帽周圍應(yīng)填充密實，墊層應(yīng)平整密實，

在1m2內(nèi)凹凸差值不應(yīng)超過15mm。鋪設(shè)土工合成材料應(yīng)在驗收

墊層密實度和平整度之后。

4.5.2土工合成材料的抗拉、抗剪和耐久性應(yīng)符合行業(yè)質(zhì)量標準

要求。在允許拉伸率下，每延米拉力不應(yīng)低于設(shè)計值，并應(yīng)按下

式進行拉伸率驗算：

11

12ln(12)1[]

22t

4t

Bb(4.5.2)

式中：B——樁間距；

b——樁帽寬度或直徑；

δt——樁頂樁土相對位移；

[εt]——土工合成材料允許拉伸率，取極限拉伸率0.7倍。

19

4.5.3土工合成材料與樁帽之間墊層厚度應(yīng)不小于30cm。

4.5.4在土工合成材料之上的墊層厚度應(yīng)根據(jù)路堤填料類型確

定，當(dāng)填料為土體時該厚度不宜小于20cm。

4.5.5褥墊層應(yīng)鋪設(shè)土工合成材料，填高6m以上不宜少于2層，

具體層數(shù)還應(yīng)滿足剛性樁路基穩(wěn)定驗算要求。多層土工合成材料

的層間距宜小于20cm，當(dāng)填高充分滿足填料成拱需要時不受限

制，部分土工合成材料可鋪設(shè)在褥墊層以上的填料中。

4.5.6土工合成材料必須橫向鋪設(shè)，縱向搭接寬度應(yīng)符合相應(yīng)材

料的施工技術(shù)規(guī)范。土工合成材料應(yīng)鋪設(shè)平整并繃緊，在驗收之

后才能進行后續(xù)施工。

4.6沉降計算

4.6.1大面積基礎(chǔ)剛性樁的基礎(chǔ)總沉降由樁頂樁土相對位移、樁

體壓縮、樁端樁土相對位移和樁端下臥層壓縮量4部分(參見附錄

A圖A.2)組成，基礎(chǔ)總沉降應(yīng)按下式計算：

ss

tpeb(4.6.1)

式中：s——路基總沉降；

t——樁頂樁土相對位移；

p——樁體壓縮量；

e——樁端樁土相對位移；

sb——樁端下臥層壓縮量。

4.6.2在計算總沉降時，附錄A方程中的土層側(cè)限變形模量Es

必須采用土層的側(cè)限壓縮模量。

4.6.3樁頂為梁板結(jié)構(gòu)樁時可按剛性約束簡化，頂樁土相對位移

t可近似取0。當(dāng)?shù)貙佑星饭探Y(jié)土、可液化土或濕陷性土?xí)r，假定

樁帽承擔(dān)全部荷載，樁頂樁土相對位移可按下式計算：

20

t=Aq/kh(4.6.3)

式中：t——樁頂樁土相對位移；

A——單樁分擔(dān)基礎(chǔ)面積；

q——基礎(chǔ)荷載；

kh——樁帽墊層彈簧系數(shù)。

4.6.4樁端持力層為中微風(fēng)化基巖時按剛性約束簡化，樁端樁土

相對位移e可近似取0。

4.6.5在計算樁端下臥層壓縮量時，整個基礎(chǔ)的樁土復(fù)合體可視

為一個深埋基礎(chǔ)，剛性樁路基可視為一個無限條形深埋基礎(chǔ)，可

按現(xiàn)行國家標準《建?筑?地?基?基?礎(chǔ)?設(shè)?計?規(guī)?范》

?GB50007規(guī)定的分層總和法計算樁端下臥層壓縮量。

4.6.6剛性樁路基的工后沉降可按下列三種方法推算：

1把土層側(cè)限壓縮模量與側(cè)限變形模量分別代入附錄A方

程，求解樁土相對位移和樁身壓縮量，以兩次計算的差值作為樁

土復(fù)合層的工后沉降。下臥層的工后沉降，可按現(xiàn)行行業(yè)標準《公

路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)細則》JTG/TD31-02規(guī)定計算；

2利用施工監(jiān)測得到的填筑期沉降值和恒載期沉降曲線，采

用固結(jié)函數(shù)或雙曲函數(shù)的擬合曲線來推算路基的工后沉降；

3總沉降計算值扣減工期沉降實測值作為工后沉降預(yù)測值。

4.6.7當(dāng)樁端之下無軟弱下臥層，在計算剛性樁路基工后沉降

時，可不考慮樁端下臥層的工后壓縮量。

4.7樁網(wǎng)路基穩(wěn)定驗算

4.7.1滑動面應(yīng)采用圓弧面，當(dāng)滑動弧傾角超過路堤主動破裂角

時，應(yīng)根據(jù)滑動弧與主破裂面切點處離路面的深度，按下面方法

確定滑動面構(gòu)成：

1當(dāng)切點深度小于路堤自穩(wěn)高度時，從切點作垂直滑面至路

面；

21

2當(dāng)切點深度大于路堤自穩(wěn)高度，延長主動破裂面至路堤自

穩(wěn)高度，然后作垂直滑面至路面，參見圖4.7.1。

3路堤主動破裂角和自穩(wěn)高度應(yīng)按下式計算：

c45/2

Hc(2c/tancql)/(4.7.1)

式中：αc——主動破裂角；

Hc——路堤自穩(wěn)高度；

ql——路面荷載；

φ——路堤填料內(nèi)摩擦角；

c——路堤填料黏集力；

γ——路堤填料容重。

q

l

Hc

O

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