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文檔簡介
目次
1總則.....................................................................................................1
2術(shù)語和符號........................................................................................2
2.1術(shù)語...............................................................................................................2
2.2符號...............................................................................................................2
3基本設(shè)計規(guī)定....................................................................................5
3.1一般規(guī)定.......................................................................................................5
3.2基本資料.......................................................................................................7
3.3樁的選型與布置...........................................................................................9
3.4特殊條件下的樁基.....................................................................................11
3.5耐久性規(guī)定.................................................................................................14
4基樁構(gòu)造..........................................................................................16
4.1灌注樁.........................................................................................................16
4.2預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁.................................................................................17
4.3擴底攪拌.....................................................................................................18
5樁基計算..........................................................................................19
5.1樁頂作用效應(yīng)計算.....................................................................................19
5.2樁基豎向承載力計算.................................................................................20
5.3單樁豎向極限承載力.................................................................................23
5.4特殊條件下樁基豎向極限承載力計算.....................................................32
5.5樁基沉降計算.............................................................................................35
5.6樁基水平承載力與位移計算.....................................................................37
5.7樁身承載力與裂縫控制計算.....................................................................37
6擴底攪拌混凝土灌注樁和后注漿施工..........................................41
6.1施工準(zhǔn)備.....................................................................................................41
6.2一般規(guī)定.....................................................................................................42
6.3擴底攪拌混凝土灌注樁的施工.................................................................45
6.4混凝土灌注樁后注漿施工.........................................................................46
7擴底攪拌預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁后注漿施工..................................51
7.1施工準(zhǔn)備.....................................................................................................51
7.2一般規(guī)定.....................................................................................................52
7.3擴底攪拌預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁后注漿施工.............................................53
8樁基工程質(zhì)量檢查及驗收..............................................................56
8.1一般規(guī)定.....................................................................................................56
8.2施工前檢驗.................................................................................................56
8.3施工檢驗.....................................................................................................56
8.4施工后檢驗.................................................................................................57
8.5質(zhì)量驗收.....................................................................................................58
本規(guī)程用詞說明....................................................................................59
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄........................................................................................60
附:條文說明........................................................................................61
Contens
1GenneralProvisions............................................................................1
2Terms...................................................................................................2
2.1Terms.............................................................................................................2
2.2Symbols.........................................................................................................2
3GeneralRequirements........................................................................5
3.1Gennera.........................................................................................................5
3.2BesicInformation..........................................................................................7
3.3Selectionandlayoutofpiles.........................................................................9
3.4Pilefoundationunderspecialconditions.....................................................11
3.5Durabilityprovisions...................................................................................14
4Structuredetailsoffoundationpile..................................................16
4.1Cast-in-placeconcretepile..........................................................................16
4.2Prestressedconcretehollowpile.................................................................17
4.3UnderreamedMixed....................................................................................18
5CalculationForPileFoundation.......................................................19
5.1CalculationofPileTopActionEffect..........................................................19
5.2CalculationofPileFoundationVerticalBearingCapacity..........................20
5.3Calculationofverticalultimatebearingcapacityofsinglepile..................23
5.4Calculationofverticalultimatebearingcapacityofpilefoundationunder
specialconditions......................................................................................................32
5.5CalculationofPileFoundationSettlement..................................................35
5.6Calculationofhorizontalbearingcapacityanddisplacementofpile
foundation..................................................................................................................37
5.7Calculationofpilebearingcapacityandcrackcontrol...............................37
6Constructionofunderreamedmixingconcretecast-in-place
PileandPostgrouting.............................................................................41
6.1PreparationforConstruction.......................................................................41
6.2Genneral......................................................................................................42
6.3Constructionofunderreamedmixingconcretecast-in-placepile.........45
6.4Constructionofconcretepostgroutingforcast-in-placepile.....................46
7Constructionofprestressedconcretehollowpilewithunderreamed
mixingPostgrouting...............................................................................51
7.1PreparationforConstruction.......................................................................51
7.2Genneral......................................................................................................52
7.3Constructionofprestressedconcretehollowpilewithunderreamed
mixingPostgrouting.........................................................................................53
8QualityInspectionandAcceptanceofPileFoundationConstruction.
.................................................................................................................56
8.1GenneralRules............................................................................................56
8.2InspectionBeforConstruction.....................................................................56
8.3InspectionDuringConstruction..................................................................56
8.4InspectionAfterConstruction.....................................................................57
8.5AcceptanceDocumentsforPileFoundation...............................................58
ExplanationofWordinginThisSpecification.......................................59
ListofQuotedStandards........................................................................60
Addition:ExplanationofProvisions......................................................61
1總則
1.0.1為使擴底攪拌混凝土樁在設(shè)計與施工中做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)
合理、安全適用、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑(包括構(gòu)筑物)擴底攪拌混凝
土樁的設(shè)計與施工。
1.0.3擴底攪拌混凝土樁的設(shè)計與施工,應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、荷
載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境、檢測條件等因素,精心設(shè)計、精心
施工。
1.0.4擴底攪拌混凝土樁的設(shè)計與施工除符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合
國家、行業(yè)和地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
1
2術(shù)語和符號
2.1一般規(guī)定
2.1.1擴底攪拌混凝土樁ConcretePileWithUnderreamedMixed
擴底攪拌混凝土樁是在鉆(挖)完成的樁孔中通過安裝在鉆具
底部的擴底攪拌設(shè)備,在樁底部注入水泥漿,邊切削邊攪拌形成大
于樁身直徑的擴底攪拌體后,灌注混凝土和放入鋼筋籠或插入混凝
土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力空心樁形成的樁基礎(chǔ)。
2.2符號
2.2.1作用和作用效應(yīng)
F—k——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的作用于承臺頂面的豎向
力;
G—k——樁基承臺和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值;
H—k——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的作用于承臺底面的水平
力;
H—ik——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的作用于第i基樁或復(fù)合
樁基的水平力;
Mxk、My—k——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的作用于承臺底面的外力,
繞通過樁群形心的x、y主軸的力矩;
N———荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計值;
N—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下,基樁或復(fù)合基
樁的平均豎向力;
N—ik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下第i基樁或復(fù)合
樁基的豎向力;
Nkma—x——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向作用力下,樁頂最大豎向
2
力;
NE—k——地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁的平均豎
向力;
NEkma—x——地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁的最大豎
向力。
2.2.2抗力和材料性能
Ft、f—c——混凝土抗拉、抗壓強度設(shè)計值;
'
fy———縱向主筋抗壓強度設(shè)計值;
fy、fp—y——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;
qs—ik——單樁第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
qp—k——單樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
Qs—k——單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
Qp—k——單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
Qu—k——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
R———基樁或復(fù)合基樁豎向承載力特征值;
R—a——單樁豎向承載力特征值;
R—h——基樁水平承載力特征值;
Rh—a——單樁水平承載力特征值;
Tg—k——群樁呈整體破壞時基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
Tu—k——群樁呈非整體破壞時基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
γ、γ—e——土的重度、有效重度。
2.2.3幾何參數(shù)
A—D——擴底攪拌后樁端面積;
Ap—s——樁身截面面積;
A—s——縱向主筋截面面積;
As、Ap—y——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積;
D———樁端擴底攪拌設(shè)計直徑;
d———樁身設(shè)計直徑;
u———樁身周長;
3
—l——樁身長度;
—li——樁穿越第i層土的厚度;
xi,x—j——第i,j基樁或復(fù)合基樁至y軸的距離;
yi,y—j——第i,j基樁或復(fù)合基樁至x軸的距離;
n———樁基中的樁數(shù)。
2.2.4計算系數(shù)
ψsi、ψ—p——大直徑樁側(cè)阻力、端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù);
ψ—c——基樁混凝土施工工藝系數(shù);
K———安全系數(shù),K=2。
4
3基本設(shè)計規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1樁基礎(chǔ)應(yīng)按下列兩類極限狀態(tài)設(shè)計:
1承載力極限狀態(tài):樁基達(dá)到最大承載能力、整體失穩(wěn)或發(fā)生
不適于繼續(xù)承載的變形;
2正常使用極限狀態(tài):樁基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定的變形
限值或達(dá)到耐久性要求的某項限值。
3.1.2根據(jù)建筑規(guī)模、功能特征、對差異變形的適應(yīng)性、場地地基
和建筑物體形的復(fù)雜性以及由于樁基問題可能造成建筑破壞或影響
正常使用的程度,樁基設(shè)計等級的確定應(yīng)符合表3.1.2規(guī)定。
表3.1.2建筑樁基設(shè)計等級
設(shè)計等級建筑類型
(1)重要的建筑;
(2)30層以上或高度超過100m的高層建筑;
(3)體形復(fù)雜且層數(shù)相差超過10層的高低層(含純地下室)連體
建筑;
甲級
(4)20層以上框架—核心筒結(jié)構(gòu)及其他對差異沉降有特殊要求的
建筑;
(5)場地和地基條件復(fù)雜的7層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑;
(6)對相鄰既有工程影響較大的建筑
乙級除甲級、丙級以外的建筑
丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的一般建筑
3.1.3樁基應(yīng)根據(jù)具體條件分別進(jìn)行下列承載能力計算和穩(wěn)定性驗
算:
1應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受力特征分別進(jìn)行樁基的豎向承載
5
力計算和水平承載力計算;
2應(yīng)對樁身和承臺結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行計算;對于樁側(cè)土不排水抗
剪強度小于10kPa且長徑比大于50的樁,應(yīng)進(jìn)行樁身壓屈驗算;
對于混凝土預(yù)制樁應(yīng)按吊裝、運輸和錘擊或試壓作用進(jìn)行樁身承載力
驗算;
3當(dāng)樁端平面以下存在軟弱下臥層時,應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層承載
力驗算;
4對位于坡地、岸邊的樁基,應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算;
5對于抗浮、抗拔樁基,應(yīng)進(jìn)行基樁和群樁的抗拔承載力計算;
6對于抗震設(shè)防區(qū)的樁基,應(yīng)進(jìn)行抗震承載力驗算。
3.1.4下列建筑樁基應(yīng)進(jìn)行沉降計算:
1設(shè)計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚堅硬持力層的建筑樁
基;
2設(shè)計等級為乙級的體形復(fù)雜、荷載分布顯著不均勻或樁端平
面以下存在軟弱土層的建筑樁基。
3.1.5對受水平荷載較大,或?qū)λ轿灰朴袊?yán)格限制的建筑樁基,
應(yīng)計算其水平位移。
3.1.6應(yīng)根據(jù)樁基所處的環(huán)境類別和相應(yīng)的裂縫控制等級,驗算樁
和承臺正截面的抗裂和裂縫寬度。
3.1.7樁基設(shè)計時,所采用的作用效應(yīng)組合與相應(yīng)的抗力應(yīng)符合下
列規(guī)定:
1確定樁數(shù)和布樁時,應(yīng)采用傳至承臺底面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組
合;相應(yīng)的抗力應(yīng)采用基樁或復(fù)合基樁承載力特征值;
2計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時,應(yīng)采用荷載效應(yīng)
準(zhǔn)永久組合;計算水平地震作用、風(fēng)載作用下的樁基水平位移時,應(yīng)
采用水平地震作用、風(fēng)載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合;
3驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩(wěn)定性時,應(yīng)采用荷載效應(yīng)
標(biāo)準(zhǔn)組合;抗震設(shè)防區(qū),應(yīng)采用地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合;
4在計算樁基結(jié)構(gòu)承載力、確定尺寸和配筋時,應(yīng)采用傳至承
6
臺頂面的荷載效應(yīng)基本組合。當(dāng)進(jìn)行承臺和樁身裂縫控制驗算時,應(yīng)
分別采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合和荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合;
5樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限和結(jié)構(gòu)重要性系
數(shù)γ0應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定采用,除臨時性建筑外,重要
性系數(shù)γ0不應(yīng)小于1.0;
6當(dāng)樁基結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗算時,其承載力調(diào)整系數(shù)γRE應(yīng)按現(xiàn)
行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的規(guī)定采用。
3.1.8以減小差異沉降和承臺內(nèi)力為目標(biāo)的變剛度調(diào)平設(shè)計,宜結(jié)
合具體條件按下列規(guī)定實施:
1對于主裙樓連體建筑,當(dāng)高層主體采用樁基時,裙房(含純
地下室)的地基或樁基剛度宜相對弱化,可采用天然地基、復(fù)合地基、
疏樁或短樁基礎(chǔ);
2對于框架-核心筒結(jié)構(gòu)高層建筑樁基,應(yīng)強化核心筒區(qū)域樁
基剛度(如適當(dāng)增加樁長、樁徑、樁數(shù)、采用后注漿等措施),相對
弱化核心筒外圍樁基剛度(采用復(fù)合樁基,視地層條件減小樁長);
3對于框架-核心筒結(jié)構(gòu)高層建筑天然地基承載力滿足要求的
情況下,宜于核心筒區(qū)域局部設(shè)置增強剛度、減小沉降的摩擦型樁;
4對于大體量筒倉、儲罐的摩擦型樁基,宜按內(nèi)強外弱原則布樁;
5對上述按變剛度調(diào)平設(shè)計的樁基,宜進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)—承臺—樁
—土共同工作分析。
3.1.9對于本規(guī)程第4.1.4條規(guī)定應(yīng)進(jìn)行沉降計算的建筑樁基,在
其施工過程及建成后使用期間,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的沉降觀測直至沉降穩(wěn)
定。
3.2基本資料
3.2.1樁基設(shè)計應(yīng)具備以下資料:
1巖土工程勘察文件:
1)樁基按兩類極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計所需用巖土物理力學(xué)參數(shù)
及原位測試參數(shù);
7
2)對建筑場地的不良地質(zhì)作用,如滑坡、崩塌、泥石流、巖
溶、土洞等,有明確判斷、結(jié)論和防治方案;
3)地下水位埋藏情況、類型和水位變化幅度及抗浮設(shè)計水
位,土、水的腐蝕性評價,地下水浮力計算的設(shè)計水位;
4)抗震設(shè)防區(qū)按設(shè)防烈度提供的液化土層資料;
5)有關(guān)地基土凍脹性、濕陷性、膨脹性評價。
2建筑場地與環(huán)境條件的有關(guān)資料:
1)建筑場地現(xiàn)狀,包括交通設(shè)施、高壓架空線、地下管線和
地下構(gòu)筑物的分布;
2)相鄰建筑物安全等級、基礎(chǔ)形式及埋置深度;
3)附近類似工程地質(zhì)條件場地的樁基工程試樁資料和單樁
承載力設(shè)計參數(shù);
4)周圍建筑物的防振、防噪聲的要求;
5)泥漿排放、棄土條件;
6)建筑物所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度和建筑場地類別。
3建筑物的有關(guān)資料:
1)建筑物的總平面布置圖;
2)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷載,建筑物的使用條件和設(shè)備對基
礎(chǔ)豎向及水平位移的要求;
3)建筑結(jié)構(gòu)的安全等級。
4施工條件的有關(guān)資料:
1)施工機械設(shè)備條件,制樁條件,動力條件,施工工藝對地
質(zhì)條件的適應(yīng)性;
2)水、電及有關(guān)建筑材料的供應(yīng)條件;
3)施工機械的進(jìn)出場及現(xiàn)場運行條件。
5供設(shè)計比較用的有關(guān)樁型及實施的可行性的資料。
3.2.2樁基的詳細(xì)勘察除應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)
范》GB50021有關(guān)要求外,尚應(yīng)滿足下列要求:
1勘探點間距:
8
1)對于端承型樁:主要根據(jù)樁端持力層頂面坡度決定,宜為
12m~24m。當(dāng)相鄰兩個勘察點揭露出的樁端持力層層面
坡度大于10%或持力層起伏較大、地層分布復(fù)雜時,應(yīng)
根據(jù)具體工程條件適當(dāng)加密勘探點;
2)對于摩擦型樁:宜按20m~35m布置勘探孔,但遇到土
層的性質(zhì)或狀態(tài)在水平方向分布變化較大,或存在可能影
響成樁的土層時,應(yīng)適當(dāng)加密勘探點;
3)復(fù)雜地質(zhì)條件下的柱下單樁基礎(chǔ)應(yīng)按柱列線布置勘探點,
并宜每樁設(shè)一勘探點。
2勘探深度:
宜布置1/3~1/2的勘探孔為控制性孔。對于設(shè)計等級為甲級的
建筑樁基,至少應(yīng)布置3個控制性孔;設(shè)計等級為乙級的建筑樁基
至少應(yīng)布置2個控制性孔??刂菩钥讘?yīng)穿透樁端平面以下壓縮層厚
度;一般性勘探孔應(yīng)深入預(yù)計樁端平面以下3~5倍樁身設(shè)計直徑,
且不得小于3m;對于大直徑樁,不得小于5m。
3在勘探深度范圍內(nèi)的每一地層,均應(yīng)采取不擾動試樣進(jìn)行室
內(nèi)試驗或根據(jù)土質(zhì)情況選用有效的原位測試方法進(jìn)行原位測試,提
供設(shè)計所需參數(shù)。
3.3樁的選型與布置
3.3.1擴底攪拌混凝土樁可按下列規(guī)定分類:
1按承載性狀分類:
1)摩擦型樁:
端承摩擦樁:在承載能力極限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載主要
由樁側(cè)阻力承受。
2)端承型樁:
端承樁:在承載能力極限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載由樁端阻
力承受,樁側(cè)阻力小到可忽略不計;
摩擦端承樁:在承載能力極限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載主要
9
由樁端阻力承受。
2按成樁方法分類:
1)非擠土樁:干作業(yè)法鉆(挖)孔擴底攪拌灌注樁、泥漿護(hù)
壁法鉆(挖)孔擴底攪拌灌注樁、鉆孔壓漿擴底攪拌灌注
樁、鉆孔壓灌超流態(tài)擴底攪拌混凝土灌注樁、套管護(hù)壁法
鉆(挖)孔擴底攪拌灌注樁、鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土灌注
樁;
2)部分?jǐn)D土樁:預(yù)鉆孔擴底攪拌打入(靜壓)混凝土預(yù)制樁、
預(yù)鉆孔擴底攪拌敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁。
3按樁徑(設(shè)計直徑d)大小分類:
1)中等直徑樁:300mm≤d≤800mm;
2)大直徑樁:d≥800mm。
3.3.2擴底攪拌混凝土樁上部樁體的樁型與成樁工藝應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)
構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水
位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、制樁材料供應(yīng)條件等,按安全
適用、經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇。
1對于框架—核心筒等荷載分布很不均勻的樁筏基礎(chǔ),宜選擇
基樁尺寸和承載力可調(diào)性較大的樁型和工藝;
2抗震設(shè)防烈度為8度及以上地區(qū),不宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土管
樁(PC)和預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁(PS)。
3.3.3宜選擇地層連續(xù)性較好、壓縮性較低的黏性土、粉土和密實
程度較高的砂類土、碎石土(殘積土)作為擴底攪拌混凝土樁的樁端
持力層。
3.3.4基礎(chǔ)的形式分為獨立單樁承臺基礎(chǔ)、兩樁承臺基礎(chǔ)、多樁承
臺基礎(chǔ)和梁下排樁基礎(chǔ)。
3.3.5設(shè)計灌注樁樁徑宜采用400mm~1000mm,預(yù)應(yīng)力混凝土空
心樁宜采用300mm~1000mm,樁端擴底攪拌直徑宜采用600mm~
1600mm。
3.3.6基樁的布置宜符合下列條件:
10
1基樁的最小中心距應(yīng)符合表3.3.5的規(guī)定;當(dāng)施工中采取減
小擠土效應(yīng)的可靠措施時,可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗適當(dāng)減小;
表3.3.5基樁的最小中心距
排數(shù)不少于3排且樁數(shù)
土類與成樁工藝其他情況
不少于9根的摩擦型樁基
非擠土擴底攪拌樁2D且3.0d1.5D且3.0d
非飽和土、
2D且3.5d1.5D且3.0d
飽和非黏性土
部分?jǐn)D土擴底攪拌樁
飽和黏性土2D且4.0d1.5D且3.5d
注:1d—圓樁直徑或方樁邊長,D—擴大端設(shè)計直徑。
2當(dāng)縱橫向樁距不相等時,其最小中心距應(yīng)滿足“其他情況”一欄的規(guī)定。
3當(dāng)為端承型樁時,非擠土擴底攪拌樁“其他情況”一欄可減少至2.5d。
2排列基樁時,宜使樁群承載力合力點與豎向永久荷載合力作
用點重合,并使基樁受水平力和力矩較大方向有較大抗彎截面模量;
3對于樁箱基礎(chǔ)、剪力墻結(jié)構(gòu)樁筏(含平板和梁板式承臺)基
礎(chǔ),宜將樁布置于墻下;
4對于框架-核心筒結(jié)構(gòu)樁筏基礎(chǔ)應(yīng)按荷載分布考慮相互影
響,將樁相對集中布置于核心筒和柱下,外圍框架柱宜采用復(fù)合樁基,
有合適樁端持力層時,樁長宜減小;
5應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的
深度,對于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石土
不宜小于1d。當(dāng)存在軟弱下臥層時,樁端以下硬持力層厚度不宜小
于3d。
3.4特殊條件下的樁基
3.4.1軟土地基的樁基設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1軟土中的樁基宜選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層;
11
2樁周圍軟土因自重固結(jié)、場地填土、地面大面積堆載、降低
地下水位、大面積擠土沉樁等原因而產(chǎn)生的沉降大于基樁的沉降時,
應(yīng)視具體工程情況分析計算樁側(cè)負(fù)摩阻力對基樁的影響;
3采用擠土樁時,應(yīng)采取消減孔隙水壓力和擠土效應(yīng)的技術(shù)措
施,減小擠土效應(yīng)對成樁質(zhì)量、鄰近建筑物、道路、地下管線和基
坑邊坡等產(chǎn)生的不利影響;
4先成樁后開挖基坑時,必須合理安排基坑挖土順序和控制分
層開挖的深度,防止土體側(cè)移對樁的影響。
3.4.2濕陷性黃土地區(qū)的樁基設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1基樁應(yīng)穿透濕陷性黃土層,樁端應(yīng)支承在壓縮性低的黏性
土、粉土、中密和密實砂土以及碎石土層中;
2濕陷性黃土地基中,設(shè)計等級為甲、乙級建筑樁基的單樁極
限承載力,宜以浸水載荷試驗為主要依據(jù);
3自重濕陷性黃土地基中的單樁極限承載力,應(yīng)根據(jù)工程具體
情況分析計算樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。
3.4.3季節(jié)性凍土和膨脹土地基中的樁基設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)
定:
1樁端進(jìn)入凍深線或膨脹土的大氣影響急劇層以下的深度應(yīng)
滿足抗拔穩(wěn)定性驗算要求,且不得小于4倍樁徑及1倍擴大端直
徑,最小深度應(yīng)大于1.5m;
2為減小和消除凍脹或膨脹對建筑物樁基的作用,宜采用鉆
(挖)孔灌注樁;
3確定基樁豎向極限承載力時,除不計入凍脹、膨脹深度范圍
內(nèi)樁側(cè)阻力外,還應(yīng)考慮地基土的凍脹、膨脹作用,驗算樁基的抗
拔穩(wěn)定性和樁身受拉承載力;
4為消除樁基受凍脹或膨脹作用的危害,可在凍脹或膨脹深度
范圍內(nèi),沿樁周及承臺作隔凍、隔脹處理。
3.4.4坡地岸邊上樁基的設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1對建于坡地岸邊的樁基,不得將樁支承于邊坡潛在的滑動體
12
上。樁端應(yīng)進(jìn)入潛在滑裂面以下穩(wěn)定巖土層內(nèi)的深度應(yīng)能保證樁基
的穩(wěn)定;
2建筑樁基與邊坡應(yīng)保持一定的水平距離;建筑場地內(nèi)的邊坡
必須是完全穩(wěn)定的邊坡,當(dāng)有崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象存在時,
應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)的規(guī)定
進(jìn)行整治,確保其穩(wěn)定性;
3新建坡地、岸邊建筑樁基工程應(yīng)與建筑邊坡工程統(tǒng)一規(guī)劃,
同步設(shè)計,合理確定施工順序;
4不宜采用擠土樁;
5應(yīng)驗算最不利荷載效應(yīng)組合下樁基的整體穩(wěn)定性和基樁水
平承載力。
3.4.5抗震設(shè)防區(qū)樁基的設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1樁進(jìn)入液化土層以下穩(wěn)定土層的長度(不包括樁尖部分)應(yīng)
按計算確定;對于碎石土,礫、粗、中砂,密實粉土,堅硬黏性土
尚不應(yīng)小于2~3倍樁身直徑,對其它非巖石土尚不宜小于4~5
倍樁身直徑;
2承臺和地下室側(cè)墻周圍應(yīng)采用灰土、級配砂石、壓實性較好
的素土回填,并分層夯實,也可采用素混凝土回填;
3當(dāng)承臺周圍為可液化土或地基承載力特征值小于40kPa(或
不排水抗剪強度小于15kPa)的軟土,且樁基水平承載力不滿足計
算要求時,可將承臺外每側(cè)1/2承臺邊長范圍內(nèi)的土進(jìn)行加固;
4對于存在液化擴展的地段,應(yīng)驗算樁基在土流動的側(cè)向作用
力下的穩(wěn)定性。
3.4.6可能出現(xiàn)負(fù)摩阻力的樁基設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1對于填土建筑場地,宜先填土并保證填土的密實性,軟土場
地填土前應(yīng)采取預(yù)設(shè)塑料排水板等措施,待填土地基沉降基本穩(wěn)定
后方可成樁;
2對于有地面大面積堆載的建筑物,應(yīng)采取減小地面沉降對建
筑物樁基影響的措施;
13
3對于自重濕陷性黃土地基,可采用強夯、擠密土樁等先行處
理,消除上部或全部土的自重濕陷;對于欠固結(jié)土宜采取先期排水
預(yù)壓等措施;
4對于擠土沉樁,應(yīng)采取消減超孔隙水壓力、控制沉樁速率等
措施;
5對于中性點以上的樁身可對表面進(jìn)行處理,以減少負(fù)摩阻
力。
3.4.7抗拔樁基的設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定:
1應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別及水土對鋼筋的腐蝕、鋼筋種類對腐蝕的敏
感性和荷載作用時間等因素確定抗拔樁的裂縫控制等級;
2對于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的一級裂縫控制等級,樁身應(yīng)設(shè)置
預(yù)應(yīng)力筋;對于一般要求不出現(xiàn)裂縫的二級裂縫控制等級,樁身宜
設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋;
3對于三級裂縫控制等級,應(yīng)進(jìn)行樁身裂縫寬度計算;
4當(dāng)基樁抗拔承載力要求較高時,可采用樁側(cè)后注漿等技術(shù)措
施。
3.5耐久性規(guī)定
3.5.1樁基結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混
凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的環(huán)境類別規(guī)定以及水、土對鋼、
混凝土腐蝕性的評價進(jìn)行設(shè)計。
3.5.2二類和三類環(huán)境中,設(shè)計使用年限為50年的樁基結(jié)構(gòu)混凝
土應(yīng)符合表3.5.2的規(guī)定。
表3.5.2二類和三類環(huán)境樁基結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求
最小水最低混凝土
最大水最大氯離子最大堿含量
環(huán)境類別泥用量強度
灰比含量(%)(kg/m3)
(kg/m3)等級
a0.60250C250.33.0
二
b0.55275C300.23.0
三0.50300C300.13.0
14
注:1氯離子含量系指其與水泥用量的百分率;
2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土中最大氯離子含量為0.06%,最小水泥用量為300kg/m3;
最低混凝土強度等級應(yīng)按表中規(guī)定提高兩個等級;
3當(dāng)混凝土中加入活性摻合料或能提高耐久性的外加劑時,可適當(dāng)降低最小
水泥用量;
4當(dāng)使用非堿活性骨料時,對混凝土中堿含量不作限制;
5當(dāng)有可靠工程經(jīng)驗時,表中最低混凝土強度等級可降低一個等級。
3.5.3樁身裂縫控制等級及最大裂縫寬度應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別和水、土
介質(zhì)腐蝕性等級按表3.5.3規(guī)定選用。
表3.5.3二類和三類環(huán)境樁基結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求
鋼筋混凝土樁預(yù)應(yīng)力混凝土樁
環(huán)境類別
裂縫控制等級ωlim裂縫控制等級ωlim
a三0.2(0.3)二0
二
b三0.2二0
三三0.2二0
3.5.4四類、五類環(huán)境樁基結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計可按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《港
口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ267和《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》
GB50046等執(zhí)行。
3.5.5對三、四、五類環(huán)境樁基結(jié)構(gòu),受力鋼筋宜采用環(huán)氧樹脂涂
層帶肋鋼筋。
15
4基樁構(gòu)造
4.1灌注樁
4.1.1灌注樁應(yīng)按下列規(guī)定配筋:
1配筋率:柱的正截面配筋率可取0.65%~0.2%(小直徑樁取
高值,大直徑樁取低值);對受荷載特別大的樁、抗拔樁應(yīng)根據(jù)計
算確定配筋率,并不應(yīng)小于上述規(guī)定值。
2配筋長度:
1)端承型樁和位于坡地、岸邊的基樁應(yīng)沿樁身等截面或變截
面通長配筋;
2)摩擦型灌注樁配筋長度不宜小于2/3樁長;當(dāng)受水平荷
載時,配筋長度尚不應(yīng)小于4.0/α(α為樁的水平變形系
數(shù));
3)對于受地震作用的基樁,樁身配筋長度應(yīng)穿越可液化土層
和軟弱土層,進(jìn)入穩(wěn)定土層的深度不應(yīng)小于本規(guī)程3.4.5
條規(guī)定;
4)受負(fù)摩阻力的樁、因先成樁后開挖基坑而隨地基土回彈的
樁,其配筋長度應(yīng)穿過軟弱土層并進(jìn)入穩(wěn)定土層,進(jìn)入的
深度不應(yīng)小于2~3倍樁身直徑;
5)專用抗拔樁及因地震作用、凍脹或膨脹力作用而受拔力的
樁,應(yīng)等截面或變截面通長配筋。
3對于受水平荷載的樁,主筋不宜小于8φ12;對于抗壓樁
和抗拔樁,主筋不應(yīng)少于6φ10;縱向主筋應(yīng)沿樁身周邊均勻布置,
其凈距不應(yīng)小于60mm。
4箍筋應(yīng)采用螺旋式,直徑不應(yīng)小于6mm,間距宜為
200mm~300mm,受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁
基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d范圍內(nèi)的
16
箍筋應(yīng)加密,間距不應(yīng)大于100mm;當(dāng)樁身位于液化土層范圍內(nèi)時
箍筋應(yīng)加密;當(dāng)考慮箍筋受力時,箍筋配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混
凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定;當(dāng)鋼筋籠長度超過4m
時,應(yīng)每隔1.5m~2.0m設(shè)一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。
4.1.2樁身混凝土及混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合下列要求:
1混凝土強度等級不得小于C25;混凝土預(yù)制樁樁尖強度不得
小于C30;
2灌注樁主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm;水下灌注
樁主筋的混凝土保護(hù)層厚度不得小于50mm,壓灌樁主筋的混凝土
保護(hù)層厚度不得小于70mm;
3四類、五類環(huán)境中樁身混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)
準(zhǔn)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ26、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)
計規(guī)范》GB50046的相關(guān)規(guī)定。
4.2預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁
4.2.1預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁按截面形式可分為管樁、空心方樁,按
混凝土強度等級可分為預(yù)應(yīng)力高強混凝土(PHC)樁、預(yù)應(yīng)力混凝
土(PC)樁。離心成型的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁的截面尺寸、配筋、
樁身極限彎矩、樁身豎向受壓承載力設(shè)計值等參數(shù)可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)
準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94附錄B確定。
4.2.2預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁樁尖型式宜根據(jù)地層性質(zhì)選擇閉口型
或敞口型;閉口型分為平底十字型和錐型。
4.2.3預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁質(zhì)量要求,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《先
張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB/T13476、《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁
管樁》JC888和《預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁》JG197及其他的有關(guān)標(biāo)
準(zhǔn)規(guī)定。
4.2.4預(yù)應(yīng)力混凝土樁的連接可采用端板焊接連接、法蘭連接、機
械嚙合連接、螺紋連接。每根樁的接頭數(shù)量不宜超過3個。
17
4.3擴底攪拌
4.3.1擴底攪拌及樁身的尺寸可按圖4.4.1確定:
圖4.4.1擴底攪拌混凝土灌注樁構(gòu)造
1擴底直徑與樁身直徑的比D/d應(yīng)根據(jù)承載力要求及擴底部
位所處持力層巖土性質(zhì)確定,最大不宜超過2.0;
2擴底高度根據(jù)擴底直徑、承載力要求及擴底部位所處持力層
巖土性質(zhì)確定。hc/a的取值:粉土、黏性土不小于5,砂土不小于3;
3s值根據(jù)地層情況及選用的擴刀實際尺寸確定,一般為
600mm~1000mm;
4a/he取1/2。
18
5樁基計算
5.1樁頂作用效應(yīng)計算
5.1.1對于一般建筑物和受水平力(包括力矩與水平剪力)較小的
高層建筑群樁基礎(chǔ),應(yīng)按下列公式計算柱、墻、核心筒群樁中基樁
或復(fù)合基樁的樁頂作用效應(yīng):
1擴底直徑與樁身直徑的比D/d應(yīng)根據(jù)承載力要求及擴底部
位所處持力層巖土性質(zhì)確定,最大不宜超過2.0。
軸心豎向力作用下
FkGk
Nk(5.1.1-1)
n
偏心豎向力作用下
FkGkMxkyiMykxi
ik()
N225.1.1-2
nyjxj
2水平力
Hk
Hik(5.1.1-3)
n
式中F—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于承臺頂面的豎向力;
G—k——樁基承臺和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值,對穩(wěn)定的地下水位
以下部分應(yīng)扣除水的浮力;
N—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下,基樁或復(fù)合基
樁的平均豎向力;
N—ik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下,第i基樁或復(fù)
合基樁的豎向力;
Mxk、My—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于承臺底面,繞通過樁群
19
形心的x、y主軸的力矩;
xi、xj、yi、y—j——第i、j基樁或復(fù)合基樁至y、x軸的距離;
H—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于樁基承臺底面的水平
力;
H—ik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于第i基樁或復(fù)合基樁的
水平力;
n———樁基中的樁數(shù)。
5.1.2對于主要承受豎向載荷的抗震設(shè)防區(qū)低承臺樁基,在同時滿
足下列條件時,樁頂作用效應(yīng)計算可不考慮地震作用:
1按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011規(guī)定可不
進(jìn)行樁基抗震承載力驗算的建筑物;
2建筑場地位于建筑抗震有利地段。
5.1.3承受較大水平力的樁基,計算各基樁的作用效應(yīng)、樁身內(nèi)力
和位移時,應(yīng)考慮承臺(包括地下墻體)與基樁協(xié)同作用和土的彈
性抗力作用,其計算方法可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》
JGJ94附錄C進(jìn)行。
5.2樁基豎向承載力計算
5.2.1樁基豎向承載力計算應(yīng)符合下列要求:
1荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合:
軸心豎向力作用下
()
NkR5.2.1-1
偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應(yīng)滿足下式的要求:
N1.2R(52.1-2)
kmax.
2地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合:
軸心豎向力作用下
()
NEk1.25R5.2.1-3
20
偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應(yīng)滿足下列要求:
()
NEkmax1.5R5.2.1-4
式中N—k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下,基樁或復(fù)合基
樁的平均豎向力;
Nkma—x——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向
力;
NE—k——地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁或復(fù)合基
樁的平均豎向力;
NEkma—x——地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁或復(fù)合基
樁的最大豎向力;
R———基樁或復(fù)合基樁豎向承載力特征值。
5.2.2單樁豎向承載力特征值Ra應(yīng)按下式確定:
1(5.2.2)
RaQuk
K
式中Qu—k——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
K———安全系數(shù),取K=2。
5.2.3對于端承型樁基、樁數(shù)少于4根的摩擦型樁基,或由于地
層土性、使用條件等因素不宜考慮承臺效應(yīng)時,基樁豎向承載力特
征值應(yīng)取單樁豎向承載力特征值。
5.2.4對于符合下列條件之一的摩擦型樁基,宜考慮承臺效應(yīng)確定
其復(fù)合基樁的豎向承載力特征值:
1上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好、體型簡單的建(構(gòu))筑物;
2對于差異沉降適應(yīng)性較強的排架結(jié)構(gòu)和柔性構(gòu)筑物;
3按變剛度調(diào)平原則設(shè)計的樁基剛度相對弱化區(qū);
4軟土地區(qū)的減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。
5.2.5考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值可按下列
公式確定:
a
不考慮地震作用時RRacfakAc(5.2.5-1)
1.25
21
考慮地震作用時RRacfakAc(5.2.5-2)
()
AcAnAps/n5.2.5-3
式中η—c——承臺效應(yīng)系數(shù),可按表5.2.5取值;
fa—k——承臺下1/2承臺寬度且不超過5m深度范圍內(nèi)各層
土的地基承載力特征值按厚度加權(quán)的平均值;
A—c——計算基樁所對應(yīng)的承臺底凈面積;
Ap—s——樁身截面積;
A———承臺計算域面積。對于柱下獨立樁基A為承臺總面
積;對于樁筏基礎(chǔ),A為柱、墻筏板的1/2跨距和
懸臂邊2.5倍筏板厚度所圍成的面積;樁集中布置于
單片墻下的樁筏基礎(chǔ),取墻兩邊各1/2跨距圍成的面
積,按條基計算ηc;
ξ—a——地基抗震承載力調(diào)整系數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑
抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011采用。當(dāng)承臺底為可液化
土、濕陷性土、高靈敏度軟土、欠固結(jié)
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