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1 UDC 中华人民共和国行业标准 JGJ 建筑桩基技术规范 Tehnial Code for Building Pile Foundations 北京 1

2 中华人民共和国行业标准 建筑桩基技术规范 Tehnial Code for Building Pile Foundations JGJ 批准部门 : 中华人民共和国建设部施行日期 :008 年 10 月 1 日 中国建筑工业出版社 北京

3 前 言 本规范是根据建设部建标 [003]104 号文的要求, 由中国建筑科学研究院会同有关设计 勘察 施工 研究和教学单位, 对 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 修订而成 在修订过程中, 开展了专题研究, 进行了广泛的调查分析, 总结了近年来我国桩基础设计 施工经验, 吸纳了该领域新的科研成果, 以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见, 并进行了试设计, 对主要问题进行了反复修改, 最后经审查定稿 本规范主要技术内容有 : 桩基基本设计规定 桩基构造 桩基承载力极限状态和正常使用极限状态计算或验算 桩基施工 桩基工程质量检查和验收及有关附录 本规范修订增加的内容主要有 : 减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计 ; 桩基耐久性规定 ; 后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺 ; 软土地基减沉复合疏桩基础设计 ; 考虑桩径因素的 Mindlin 解计算单桩 单排桩和疏桩基础沉降 ; 抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算 ; 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法 ; 预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等 调整的主要内容有 : 基桩和复合基桩承载力设计取值与计算 ; 单桩侧阻力和端阻力经验参数 ; 嵌岩桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数 ; 等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数 ; 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释, 由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释 本规范主编单位 : 中国建筑科学研究院 ( 地址 : 北京市北三环东路 30 号 ; 邮编 :100013) 本规范参编单位 : 北京市勘察设计研究院 现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 上海岩土工程勘察设计研究院 天津大学 福建省建筑科学研究院 中冶集团建筑研究总院 机械工业勘察设计研究院 中国建筑东北设计院 广东省建筑科学研究院 北京筑都方圆建筑设计有限公司 广州大学 本规范主要起草人 : 黄强刘金砺高文生刘金波沙志国侯伟生邱明兵顾晓鲁吴春林顾国荣王卫东张炜杨志银唐建华张丙吉杨斌曹华先张季超 3

4 目 次 1 总则 1 术语 符号.1 术语. 符号 3 3 基本设计规定 一般规定 5 3. 基本资料 桩的选型与布置 特殊条件下的桩基 耐久性规定 10 4 桩基构造 基桩构造 承台构造 13 5 桩基计算 桩顶作用效应计算 桩基竖向承载力计算 单桩竖向极限承载力 特殊条件下桩基竖向承载力验算 桩基沉降计算 软土地基减沉复合疏桩基础 桩基水平承载力与位移计算 桩身承载力与裂缝控制计算 承台计算 38 6 灌注桩施工 施工准备 一般规定 泥浆护壁成孔灌注桩 长螺旋钻孔压灌桩 沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩 干作业成孔灌注桩 灌注桩后注浆 54 7 混凝土预制桩与钢桩施工 56 4

5 7.1 混凝土预制桩的制作 混凝土预制桩的起吊 运输和堆放 混凝土预制桩的接桩 锤击沉桩 静压沉桩 钢桩 ( 钢管桩 H 型桩及其他异型钢桩 ) 施工 61 8 承台施工 基坑开挖和回填 钢筋和混凝土施工 63 9 桩基工程质量检查及验收 一般规定 施工前检验 施工检验 施工后检验 基桩及承台工程验收资料 65 附录 A 桩型与成桩工艺选择 66 附录 B 预应力混凝土空心桩基本参数 68 附录 C 考虑承台 ( 包括地下墙体 ) 基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基 7 附录 D Boussinesq 解的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α 91 附录 E 桩基等效沉降系数 ψ 计算参数 106 e 附录 F 考虑桩径影响的 Mindlin 解应力影响系数 117 附录 G 按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基承台梁 156 附录 H 锤击沉桩锤重的选用 158 本规范用词说明 159 条文说明 160 5

6 1 总则 为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策, 做到安全适用 技术先进 经济合理 确保质量 保护环境, 制定本规范 1.0. 本规范适用于各类建筑 ( 包括构筑物 ) 桩基的设计 施工与验收 桩基的设计与施工, 应综合考虑工程地质与水文地质条件 上部结构类型 使用功能 荷载特征 施工技术条件与环境 ; 并应重视地方经验, 因地制宜, 注重概念设计, 合理选择桩型 成桩工艺和承台形式, 优化布桩, 节约资源 ; 强化施工质量控制与管理 在进行桩基设计与施工时, 除应符合本规范外, 尚应符合现行的有关标准的规定 术语 符号 6

7 .1 术语.1.1 桩基 piled foundation 由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础.1. 复合桩基 omposite piled foundation 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础.1.3 基桩 foundation pile 桩基础中的单桩.1.4 复合基桩 omposite foundation pile 单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩.1.5 减沉复合疏桩基础 omposite foundation with settlement-reduing piles 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下, 为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基.1.6 单桩竖向极限承载力标准值 ultimate vertial bearing apaity of a single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载, 它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力.1.7 极限侧阻力标准值 ultimate shaft resistane 相应于桩顶作用极限荷载时, 桩身侧表面所发生的岩土阻力.1.8 极限端阻力标准值 ultimate tip resistane 相应于桩顶作用极限荷载时, 桩端所发生的岩土阻力.1.9 单桩竖向承载力特征值 harateristi value of the vertial bearing apaity of a single pile 单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值.1.10 变刚度调平设计 optimized design of pile foundation stiffness to redue differential settlement 考虑上部结构形式 荷载和地层分布以及相互作用效应, 通过调整桩径 桩长 桩距等改变基桩支承刚度分布, 以使建筑物沉降趋于均匀 承台内力降低的设计方法.1.11 承台效应系数 pile ap oeffiient 竖向荷载下, 承台底地基土承载力的发挥率.1.1 负摩阻力 negative skin frition,negative shaft resistane 桩周土由于自重固结 湿陷 地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力.1.13 下拉荷载 down drag 作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和.1.14 土塞效应 plugging effet 敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞, 对桩端阻力的发挥程度的影响效应.1.15 灌注桩后注浆 post grouting for ast-in-situ pile 灌注桩成桩后一定时间, 通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端 桩侧注浆阀注入水泥浆, 使桩端 桩侧土体 ( 包括沉渣和泥皮 ) 得到加固, 从而提高单桩承载力, 减小沉降.1.16 桩基等效沉降系数 equivalent settlement oeffiient for alulating settlement of piled foundations 弹性半无限体中群桩基础按 Mindlin 解计算沉降量 w M 与按等代墩基 Boussinesq 解计算沉降量 w 之比, 用以反映 Mindlin 解应力分布对计算沉降的影响 B. 符号..1 作用和作用效应 F k 按荷载效应标准组合计算的作用于承台顶面的竖向力 ; G k 桩基承台和承台上土自重标准值 ; 7

8 H k 按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的水平力 ; H ik 按荷载效应标准组合计算的作用于第 i 基桩或复合基桩的水平力 ; M xk M yk 按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的外力, 绕通过桩群形心的 x y 主轴的力矩 ; N ik 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第 i 基桩或复合基桩的竖向力 ; n Q g 作用于群桩中某一基桩的下拉荷载 ; q 基桩切向冻胀力 f.. 抗力和材料性能 E s 土的压缩模量 ; f t f 混凝土抗拉 抗压强度设计值 ; f rk 岩石饱和单轴抗压强度标准值 ; f s q 静力触探双桥探头平均侧阻力 平均端阻力 ; m 桩侧地基土水平抗力系数的比例系数 ; p s 静力触探单桥探头比贯入阻力 ; q sik 单桩第 i 层土的极限侧阻力标准值 ; q pk 单桩极限端阻力标准值 ; Q sk Q pk 单桩总极限侧阻力 总极限端阻力标准值 ; Q u 单桩竖向极限承载力标准值 ; k R 基桩或复合基桩竖向承载力特征值 ; R a 单桩竖向承载力特征值 ; R h 单桩水平承载力特征值 ; a R h 基桩水平承载力特征值 ; T gk 群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值 ; T uk 群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值 ; γ γ 土的重度 有效重度 e..3 几何参数 A p 桩端面积 ; A ps 桩身截面面积 ; A 计算基桩所对应的承台底净面积 ; B 承台宽度 ; d 桩身设计直径 ; d s 钢管桩外直径 ; D 桩端扩底设计直径 ; l 桩身长度 ; L 承台长度 ; s a 基桩中心距 ; u 桩身周长 ; z 桩基沉降计算深度 ( 从桩端平面算起 ) n..4 计算系数 α E 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 ; η 承台效应系数 ; η f 冻胀影响系数 ; ζ r 桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数 ; ψ s ψ p 大直径桩侧阻力 端阻力尺寸效应系数 ; λ p 桩端土塞效应系数 ; 8

9 λ 基桩抗拔系数 ; ψ 桩基沉降计算经验系数 ; ψ 成桩工艺系数 ; ψ 桩基等效沉降系数 ; e α α Boussinesq 解的附加应力系数 平均附加应力系数 9

10 3 基本设计规定 3.1 一般规定 桩基础应按下列两类极限状态设计 : 1 承载能力极限状态 : 桩基达到最大承载能力 整体失稳或发生不适于继续承载的变形 ; 正常使用极限状态 : 桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值 3.1. 根据建筑规模 功能特征 对差异变形的适应性 场地地基和建筑物体型的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度, 应将桩基设计分为表 3.1. 所列的三个设计等级 桩基设计时, 应根据表 3.1. 确定设计等级 表 3.1. 设计等级 建筑类型 建筑桩基设计等级 甲级 乙级丙级 (1) 重要的建筑 ()30 层以上或高度超过 100m 的高层建筑 (3) 体型复杂且层数相差超过 10 层的高低层 ( 含纯地下室 ) 连体建筑 (4)0 层以上框架 - 核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑 (5) 场地和地基条件复杂的 7 层以上的一般建筑及坡地 岸边建筑 (6) 对相邻既有工程影响较大的建筑 除甲级 丙级以外的建筑场地和地基条件简单 荷载分布均匀的 7 层及 7 层以下的一般建筑 桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算 : 1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算 ; 应对桩身和承台结构承载力进行计算 ; 对于桩侧土不排水抗剪强度小于 10kPa 且长径比大于 50 的桩应进行桩身压屈验算 ; 对于混凝土预制桩应按吊装 运输和锤击作用进行桩身承载力验算 ; 对于钢管桩应进行局部压屈验算 ; 3 当桩端平面以下存在软弱下卧层时, 应进行软弱下卧层承载力验算 ; 4 对位于坡地 岸边的桩基应进行整体稳定性验算 ; 5 对于抗浮 抗拔桩基, 应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算 ; 6 对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算 下列建筑桩基应进行沉降计算 : 1 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基 ; 设计等级为乙级的体型复杂 荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基 ; 3 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础 对受水平荷载较大, 或对水平位移有严格限制的建筑桩基, 应计算其水平位移 应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级, 验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度 桩基设计时, 所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定 : 1 确定桩数和布桩时, 应采用传至承台底面的荷载效应标准组合 ; 相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时, 应采用荷载效应准永久组合 ; 计算水平地震作用 风载作用下的桩基水平位移时, 应采用水平地震作用 风载效应标准组合 3 验算坡地 岸边建筑桩基的整体稳定性时, 应采用荷载效应标准组合 ; 抗震设防区, 应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合 30

11 4 在计算桩基结构承载力 确定尺寸和配筋时, 应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合 当 进行承台和桩身裂缝控制验算时, 应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合 5 桩基结构设计安全等级 结构设计使用年限和结构重要性系数 γ o 应按现行有关建筑结构规范的规定采用, 除临时性建筑外, 重要性系数 γ o 不应小于 当桩基结构进行抗震验算时, 其承载力调整系数 γ RE 应按现行国家标准 建筑抗震设计规范 (GB 50011) 的规定采用 以减小差异沉降和承台内力为目标的变刚度调平设计, 宜结合具体条件按下列规定实施 : 1 对于主裙楼连体建筑, 当高层主体采用桩基时, 裙房 ( 含纯地下室 ) 的地基或桩基刚度宜相对弱化, 可采用天然地基 复合地基 疏桩或短桩基础 对于框架 - 核心筒结构高层建筑桩基, 应强化核心筒区域桩基刚度 ( 如适当增加桩长 桩径 桩数 采用后注浆等措施 ), 相对弱化核心筒外围桩基刚度 ( 采用复合桩基, 视地层条件减小桩长 ) 3 对于框架 - 核心筒结构高层建筑天然地基承载力满足要求的情况下, 宜于核心筒区域局部设置增强刚度 减小沉降的摩擦型桩 4 对于大体量筒仓 储罐的摩擦型桩基, 宜按内强外弱原则布桩 5 对上述按变刚度调平设计的桩基, 宜进行上部结构 承台 桩 土共同工作分析 软土地基上的多层建筑物, 当天然地基承载力基本满足要求时, 可采用减沉复合疏桩基础 对于本规范第 条规定应进行沉降计算的建筑桩基, 在其施工过程及建成后使用期间, 应进行系统的沉降观测直至沉降稳定 3. 基本资料 3..1 桩基设计应具备以下资料 : 1 岩土工程勘察文件 : 1) 桩基按两类极限状态进行设计所需用岩土物理力学参数及原位测试参数 ; ) 对建筑场地的不良地质作用, 如滑坡 崩塌 泥石流 岩溶 土洞等, 有明确判断 结论和防治方案 ; 3) 地下水位埋藏情况 类型和水位变化幅度及抗浮设计水位, 土 水的腐蚀性评价, 地下水浮力计算的设计水位 ; 4) 抗震设防区按设防烈度提供的液化土层资料 ; 5) 有关地基土冻胀性 湿陷性 膨胀性评价 建筑场地与环境条件的有关资料 : 1) 建筑场地现状, 包括交通设施 高压架空线 地下管线和地下构筑物的分布 ; ) 相邻建筑物安全等级 基础形式及埋置深度 ; 3) 附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数 ; 4) 周围建筑物的防振 防噪声的要求 ; 5) 泥浆排放 弃土条件 ; 6) 建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别 3 建筑物的有关资料 : 1) 建筑物的总平面布置图 ; ) 建筑物的结构类型 荷载, 建筑物的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求 ; 3) 建筑结构的安全等级 4 施工条件的有关资料 : 1) 施工机械设备条件, 制桩条件, 动力条件, 施工工艺对地质条件的适应性 ; ) 水 电及有关建筑材料的供应条件 ; 3) 施工机械的进出场及现场运行条件 5 供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料 31

12 3.. 桩基的详细勘察除应满足现行国家标准 岩土工程勘察规范 GB 5001 有关要求外, 尚应满足下列要求 : 1 勘探点间距 : 1) 对于端承型桩 ( 含嵌岩桩 ): 主要根据桩端持力层顶面坡度决定, 宜为 1~4m 当相邻两个勘察点揭露出的桩端持力层层面坡度大于 10% 或持力层起伏较大 地层分布复杂时, 应根据具体工程条件适当加密勘探点 ) 对于摩擦型桩 : 宜按 0~35m 布置勘探孔, 但遇到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大, 或存在可能影响成桩的土层时, 应适当加密勘探点 3) 复杂地质条件下的柱下单桩基础应按柱列线布置勘探点, 并宜每桩设一勘探点 勘探深度 : 1) 宜布置 1/3~1/ 的勘探孔为控制性孔 对于设计等级为甲级的建筑桩基, 至少应布置 3 个控制性孔, 设计等级为乙级的建筑桩基至少应布置 个控制性孔 控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度 ; 一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下 3~5 倍桩身设计直径, 且不得小于 3m; 对于大直径桩, 不得小于 5m ) 嵌岩桩的控制性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于 3~5 倍桩身设计直径, 一般性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于 1~3 倍桩身设计直径 当持力层较薄时, 应有部分钻孔钻穿持力岩层 在岩溶 断层破碎带地区, 应查明溶洞 溶沟 溶槽 石笋等的分布情况, 钻孔应钻穿溶洞或断层破碎带进入稳定土层, 进入深度应满足上述控制性钻孔和一般性钻孔的要求 3 在勘探深度范围内的每一地层, 均应采取不扰动试样进行室内试验或根据土质情况选用有效的原位测试方法进行原位测试, 提供设计所需参数 3.3 桩的选型与布置 基桩可按下列规定分类 : 1 按承载性状分类 : 1) 摩擦型桩 : 摩擦桩 : 在承载能力极限状态下, 桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受, 桩端阻力小到可忽略不计 ; 端承摩擦桩 : 在承载能力极限状态下, 桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受 ) 端承型桩 : 端承桩 : 在承载能力极限状态下, 桩顶竖向荷载由桩端阻力承受, 桩侧阻力小到可忽略不计 ; 摩擦端承桩 : 在承载能力极限状态下, 桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受 按成桩方法分类 : 1) 非挤土桩 : 干作业法钻 ( 挖 ) 孔灌注桩 泥浆护壁法钻 ( 挖 ) 孔灌注桩 套管护壁法钻 ( 挖 ) 孔灌注桩 ; ) 部分挤土桩 : 长螺旋压灌灌注桩 冲孔灌注桩 钻孔挤扩灌注桩 搅拌劲芯桩 预钻孔打入 ( 静压 ) 预制桩 打入 ( 静压 ) 式敞口钢管桩 敞口预应力混凝土空心桩和 H 型钢桩 ; 3) 挤土桩 : 沉管灌注桩 沉管夯 ( 挤 ) 扩灌注桩 打入 ( 静压 ) 预制桩 闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩 3 按桩径 ( 设计直径 d) 大小分类 : 1) 小直径桩 :d 50mm; ) 中等直径桩 : 50mm< d <800mm; 3) 大直径桩 : d 800mm 3.3. 桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型 荷载性质 桩的使用功能 穿越土层 桩端持力层 地下水位 施工设备 施工环境 施工经验 制桩材料供应条件等, 按安全适用 经济合理的原则选 3

13 择 选择时可按本规范附录 A 进行 1 对于框架 - 核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础, 宜选择基桩尺寸和承载力可调性较大的桩型和工艺 挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时, 应局限于多层住宅桩基 基桩的布置宜符合下列条件 : 1 基桩的最小中心距应符合表 的规定 ; 当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时, 可根据当地经验适当减小 表 桩的最小中心距排数不少于 3 排且桩数不少土类与成桩工艺其他情况于 9 根的摩擦型桩桩基非挤土灌注桩 3.0d 3.0d 部分挤土桩 3.5d 3.0d 非饱和土 4.0d 3.5d 挤土桩饱和黏性土 4.5d 4.0d 钻 挖孔扩底桩 D 或 D+.0m( 当 D>m) 1.5 D 或 D+1.5m( 当 D>m) 沉管夯扩 非饱和土.D 且 4.0d.0D 且 3.5d 钻孔挤扩桩饱和黏性土.5D 且 4.5d.D 且 4.0d 注 : 1 d 圆桩直径或方桩边长,D 扩大端设计直径 当纵横向桩距不相等时, 其最小中心距应满足 其他情况 一栏的规定 3 当为端承型桩时, 非挤土灌注桩的 其他情况 一栏可减小至.5d 排列基桩时, 宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合, 并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量 3 对于桩箱基础 剪力墙结构桩筏 ( 含平板和梁板式承台 ) 基础, 宜将桩布置于墙下 4 对于框架 - 核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响, 将桩相对集中布置于核心筒和柱下, 外围框架柱宜采用复合桩基, 桩长宜小于核心筒下基桩 ( 有合适桩端持力层时 ) 5 应选择较硬土层作为桩端持力层 桩端全断面进入持力层的深度, 对于黏性土 粉土不宜小于 d, 砂土不宜小于 1.5d, 碎石类土, 不宜小于 1d 当存在软弱下卧层时, 桩端以下硬持力层厚度不宜小于 3d 6 对于嵌岩桩, 嵌岩深度应综合荷载 上覆土层 基岩 桩径 桩长诸因素确定 ; 对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于 0.4d 且不小于 0.5m, 倾斜度大于 30% 的中风化岩, 宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度 ; 对于嵌入平整 完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于 0.d, 且不应小于 0.m 3.4 特殊条件下的桩基 软土地基的桩基设计原则应符合下列规定 : 1 软土中的桩基宜选择中 低压缩性土层作为桩端持力层 ; 桩周围软土因自重固结 场地填土 地面大面积堆载 降低地下水位 大面积挤土沉桩等原因而产生的沉降大于基桩的沉降时, 应视具体工程情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影响 ; 3 采用挤土桩时, 应采取消减孔隙水压力和挤土效应的技术措施, 减小挤土效应对成桩质量 邻近建筑物 道路 地下管线和基坑边坡等产生的不利影响 ; 4 先成桩后开挖基坑时, 必须合理安排基坑挖土顺序和控制分层开挖的深度, 防止土体侧移对桩的影响 3.4. 湿陷性黄土地区的桩基设计原则应符合下列规定 : 1 基桩应穿透湿陷性黄土层, 桩端应支承在压缩性低的黏性土 粉土 中密和密实砂土以及碎石类土层中 ; 湿陷性黄土地基中, 设计等级为甲 乙级建筑桩基的单桩极限承载力, 宜以浸水载荷试验为主要依据 ; 3 自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力, 应根据工程具体情况分析计算桩侧负摩阻力的影 33

14 响 季节性冻土和膨胀土地基中的桩基设计原则应符合下列规定 : 1 桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求, 且不得小于 4 倍桩径及 1 倍扩大端直径, 最小深度应大于 1.5m; 为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用, 宜采用钻 ( 挖 ) 孔灌注桩 ; 3 确定基桩竖向极限承载力时, 除不计入冻胀 膨胀深度范围内桩侧阻力外, 还应考虑地基土的冻胀 膨胀作用, 验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力 ; 4 为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害, 可在冻胀或膨胀深度范围内, 沿桩周及承台作隔冻 隔胀处理 岩溶地区的桩基设计原则应符合下列规定 : 1 岩溶地区的桩基, 宜采用钻 冲孔桩 ; 当单桩荷载较大, 岩层埋深较浅时, 宜采用嵌岩桩 ; 3 当基岩面起伏很大且埋深较大时, 宜采用摩擦型灌注桩 坡地岸边上桩基的设计原则应符合下列规定 : 1 对建于坡地岸边的桩基, 不得将桩支承于边坡潜在的滑动体上 桩端应进入潜在滑裂面以下稳定岩土层内的深度应能保证桩基的稳定 ; 建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离 ; 建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡, 当有崩塌 滑坡等不良地质现象存在时, 应按现行国家标准 建筑边坡工程技术规范 (GB 50330) 的规定进行整治, 确保其稳定性 ; 3 新建坡地 岸边建筑桩基工程应与建筑边坡工程统一规划, 同步设计, 合理确定施工顺序 ; 4 不宜采用挤土桩 ; 5 应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和基桩水平承载力 抗震设防区桩基的设计原则应符合下列规定 : 1 桩进入液化土层以下稳定土层的长度 ( 不包括桩尖部分 ) 应按计算确定 ; 对于碎石土, 砾 粗 中砂, 密实粉土, 坚硬黏性土尚不应小于 ~3 倍桩身直径, 对其它非岩石土尚不宜小于 4~5 倍桩身直径 ; 承台和地下室侧墙周围应采用灰土 级配砂石 压实性较好的素土回填, 并分层夯实, 也可采用素混凝土回填 ; 3 当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于 40kPa( 或不排水抗剪强度小于 15kPa) 的软土, 且桩基水平承载力不满足计算要求时, 可将承台外每侧 1/ 承台边长范围内的土进行加固 ; 4 对于存在液化扩展的地段, 应验算桩基在土流动的侧向作用力下的稳定性 可能出现负摩阻力的桩基设计原则应符合下列规定 : 1 对于填土建筑场地, 宜先填土并保证填土的密实性, 软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施, 待填土地基沉降基本稳定后方可成桩 ; 对于有地面大面积堆载的建筑物, 应采取减小地面沉降对建筑物桩基影响的措施 ; 3 对于自重湿陷性黄土地基, 可采用强夯 挤密土桩等先行处理, 消除上部或全部土的自重湿陷 ; 对于欠固结土宜采取先期排水预压等措施 ; 4 对于挤土沉桩, 应采取消减超孔隙水压力 控制沉桩速率等措施 ; 5 对于中性点以上的桩身可对表面进行处理, 以减少负摩阻力 抗拔桩基的设计原则应符合下列规定 : 1 应根据环境类别及水土对钢筋的腐蚀 钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用时间等因素确定抗拔桩的裂缝控制等级 ; 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级, 桩身应设置预应力筋 ; 对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级, 桩身宜设置预应力筋 ; 3 对于三级裂缝控制等级, 应进行桩身裂缝宽度计算 ; 4 当基桩抗拔承载力要求较高时, 可采用桩侧后注浆 扩底等技术措施 3.5 耐久性规定 34

15 3.5.1 桩基结构的耐久性应根据设计使用年限 现行国家标准 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 的环境类别规定以及水 土对钢 混凝土腐蚀性的评价进行设计 3.5. 二类和三类环境中, 设计使用年限为 50 年的桩基结构混凝土应符合表 3.5. 的规定 表 3.5. 二类和三类环境桩基结构混凝土耐久性的基本要求环境类别最小水泥用最低混凝土最大氯离子最大碱含量最大水灰比量 (kg/m 3 ) 强度等级含量 (%) (kg/m 3 ) a C 二 b C 三 C 注 :1 氯离子含量系指其与水泥用量的百分率 ; 预应力构件混凝土中最大氯离子含量为 0.06%, 最小水泥用量为 300kg/m 3 ; 最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级 ; 3 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时, 可适当降低最小水泥用量 ; 4 当使用非碱活性骨料时, 对混凝土中碱含量不作限制 ; 5 当有可靠工程经验时, 表中最低混凝土强度等级可降低一个等级 桩身裂缝控制等级及最大裂缝宽度应根据环境类别和水 土介质腐蚀性等级按表 规定选用 表 桩身的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值钢筋混凝土桩预应力混凝土桩环境类别裂缝控制等级 w lim(mm) 裂缝控制等级 w lim(mm) 0. a 三二 0 二 (0.3) b 三 0. 二 0 三三 0. 一 0 注 :1 水 土为强 中腐蚀性时, 抗拔桩裂缝控制等级应提高一级 ; 二 a 类环境中, 位于稳定地下水位以下的基桩, 其最大裂缝宽度限值可采用括弧中的数值 四类 五类环境桩基结构耐久性设计可按国家现行标准 港口工程混凝土结构设计规范 JTJ 67 和 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 等执行 对三 四 五类环境桩基结构, 受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋 4 桩基构造 4.1 基桩构造 Ⅰ 灌注桩 灌注桩应按下列规定配筋 : 1 配筋率 : 当桩身直径为 300~000mm 时, 正截面配筋率可取 0.65%~0.% ( 小直径桩取高值 ); 对受荷载特别大的桩 抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率, 并不应小于上述规定值 ; 配筋长度 : 1) 端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋 ; ) 桩径大于 600mm 的摩擦型桩配筋长度不应小于 /3 桩长 ; 当受水平荷载时, 配筋长度尚不宜小于 4.0/α (α 为桩的水平变形系数 ); 3) 对于受地震作用的基桩, 桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层, 进入稳定土层的深度不应小于本规范第 条规定的深度 ; 4) 受负摩阻力的桩 因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩, 其配筋长度应穿过软弱土层 35

16 并进入稳定土层, 进入的深度不应小于 ~3 倍桩身直径 ; 5) 专用抗拔桩及因地震作用 冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩, 应等截面或变截面通长配筋 3 对于受水平荷载的桩, 主筋不应小于 8φ1; 对于抗压桩和抗拔桩, 主筋不应少于 6φ10; 纵向主筋应沿桩身周边均匀布置, 其净距不应小于 60mm; 4 箍筋应采用螺旋式, 直径不应小于 6mm, 间距宜为 00~ 300mm; 受水平荷载较大桩基 承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时, 桩顶以下 5d 范围内的箍筋应加密, 间距不应大于 100mm; 当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密 ; 当考虑箍筋受力作用时, 箍筋配置应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 的有关规定 ; 当钢筋笼长度超过 4m 时, 应每隔 m 设一道直径不小于 1mm 的焊接加劲箍筋 4.1. 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求 : 1 桩身混凝土强度等级不得小于 C5, 混凝土预制桩尖强度等级不得小于 C30; 灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于 35mm, 水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于 50mm; 图 扩底桩构造 3 四类 五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准 港口工程混凝土结构设计规范 JTJ 67 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 的相关规定 扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定 ( 图 4.1.3): 1 对于持力层承载力较高 上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩, 可采用扩底 ; 扩底端直径与桩身直径之比 D/d, 应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定 ; 挖孔桩的 D/d 不应大于 3, 钻孔桩的 D/d 不应大于.5; 扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定,a/h 可取 1/4~1/, 砂土可取 1/4, 粉土 黏性土可取 1/3~1/; 3 抗压桩扩底端底面宜呈锅底形, 矢高 h b 可取 (0.15~0.0)D Ⅱ 混凝土预制桩 混凝土预制桩的截面边长不应小于 00mm; 预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于 350mm 预制桩的混凝土强度等级不宜低于 C30; 预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于 C40; 预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于 30mm 预制桩的桩身配筋应按吊运 打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定 采用锤击法沉桩时, 预制桩的最小配筋率不宜小于 0.8% 静压法沉桩时, 最小配筋率不宜小于 0.6%, 主筋直径不宜小于 φ14, 打入桩桩顶以下 4~5 倍桩身直径长度范围内箍筋应加密, 并设置钢筋网片 预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定 ; 每根桩的接头数量不宜超过 3 个 预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上, 对于持力层为密实砂和碎石类土时, 宜在桩尖处包以钢钣桩靴, 加强桩尖 Ⅲ 预应力混凝土空心桩 预应力混凝土空心桩按截面形式可分为管桩 空心方桩, 按混凝土强度等级可分为预应力高强混凝土 (PHC) 桩 预应力混凝土 (PC) 桩 离心成型的先张法预应力混凝土桩的截面尺寸 配筋 桩身极限弯矩 桩身竖向受压承载力设计值等参数可按本规范附录 B 确定 预应力混凝土空心桩桩尖型式宜根据地层性质选择闭口型或敞口型 ; 闭口型分为平底十字型和锥型 36

17 预应力混凝土空心桩质量要求, 尚应符合国家现行标准 先张法预应力混凝土管桩 GB/T 先张法预应力混凝土薄壁管桩 JC 888 和 预应力混凝土空心方桩 JG 197 及其他的有关标准规定 预应力混凝土桩的连接可采用端板焊接连接 法兰连接 机械啮合连接 螺纹连接 每根桩的接头数量不宜超过 3 个 桩端嵌入遇水易软化的强风化岩 全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩, 沉桩后, 应对桩端以上 m 左右范围内采取有效的防渗措施, 可采用微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料 Ⅳ 钢桩 钢桩可采用管型 H 型或其他异型钢材 钢桩的分段长度宜为 1~15m 钢桩焊接接头应采用等强度连接 钢桩的端部形式, 应根据桩所穿越的土层 桩端持力层性质 桩的尺寸 挤土效应等因素综合考虑确定, 并可按下列规定采用 : 1 钢管桩可采用下列桩端形式 : 1) 敞口 : 带加强箍 ( 带内隔板 不带内隔板 ); 不带加强箍 ( 带内隔板 不带内隔板 ) ) 闭口 : 平底 ; 锥底 H 型钢桩可采用下列桩端形式 : 1) 带端板 ; ) 不带端板 : 锥底 ; 平底 ( 带扩大翼 不带扩大翼 ) 钢桩的防腐处理应符合下列规定 : 1 钢桩的腐蚀速率当无实测资料时可按表 确定 ; 钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层 增加腐蚀余量及阴极保护 ; 当钢管桩内壁同外界隔绝时, 可不考虑内壁防腐 表 钢桩年腐蚀速率 钢桩所处环境 单面腐蚀率 (mm/y) 地面以上 无腐蚀性气体或腐蚀性挥发介质 0.05~0.1 水位以上 0.05 地面以下 水位以下 0.03 水位波动区 0.1~ 承台构造 4..1 桩基承台的构造, 应满足抗冲切 抗剪切 抗弯承载力和上部结构要求, 尚应符合下列要求 : 1 独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于 500mm, 边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长, 且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于 150mm 对于墙下条形承台梁, 桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于 75mm 承台的最小厚度不应小于 300mm 高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于 400mm, 墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于 00mm 3 高层建筑箱形承台的构造应符合 高层建筑筏形与箱形基础技术规范 JGJ6 的规定 4.. 承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求 37

18 4..3 承台的钢筋配置应符合下列规定 : 1 柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置 ( 图 4..3-a), 对四桩以上 ( 含四桩 ) 承台宜按双向均匀布置, 对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置, 且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内 ( 图 4..3-b) 纵向钢筋锚固长度自边桩内侧( 当为圆桩时, 应将其直径乘以 0.8 等效为方桩 ) 算起, 不应小于 35d g (d g 为钢筋直径 ); 当不满足时应将纵向钢筋向上弯折, 此时水平段的长度不应小于 5d g, 弯折段长度不应小于 10d g 承台纵向受力钢筋的直径不应小于 1mm, 间距不应大于 00mm 柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于 0.15% 柱下独立两桩承台, 应按现行国家标准 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋 水平及竖向分布钢筋 承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同 图 4..3 承台配筋示意 (a) 矩形承台配筋 (b) 三桩承台配筋 () 墙下承台梁配筋图 3 条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 关于最小配筋率的规定 ( 图 4..3-), 主筋直径不应小于 1mm, 架立筋直径不应小于 10mm, 箍筋直径不应小于 6mm 承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同 4 筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时, 考虑到整体弯曲的影响, 在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于 0.15%; 上层钢筋应按计算配筋率全部连通 当筏板的厚度大于 000mm 时, 宜在板厚中间部位设置直径不小于 1mm 间距不大于 300mm 的双向钢筋网 5 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度, 当有混凝土垫层时, 不应小于 50mm, 无垫层时不应小于 70mm; 此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度 4..4 桩与承台的连接构造应符合下列规定 : 1 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于 50mm; 对大直径桩不宜小于 100mm 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内, 其锚入长度不宜小于 35 倍纵向主筋直径 对于抗拔桩, 桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 确定 3 对于大直径灌注桩, 当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接 4..5 柱与承台的连接构造应符合下列规定 : 1 对于一柱一桩基础, 柱与桩直接连接时, 柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于 35 倍纵向主筋直径 对于多桩承台, 柱纵向主筋应锚入承台不应小于 35 倍纵向主筋直径 ; 当承台高度不满足锚固要求时, 竖向锚固长度不应小于 0 倍纵向主筋直径, 并向柱轴线方向呈 90º 弯折 3 当有抗震设防要求时, 对于一 二级抗震等级的柱, 纵向主筋锚固长度应乘以 1.15 的系数 ; 对于三级抗震等级的柱, 纵向主筋锚固长度应乘以 1.05 的系数 4..6 承台与承台之间的连接构造应符合下列规定 : 1 一柱一桩时, 应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁 当桩与柱的截面直径之比大于 时, 可不设联系梁 两桩桩基的承台, 应在其短向设置联系梁 3 有抗震设防要求的柱下桩基承台, 宜沿两个主轴方向设置联系梁 4 联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高 联系梁宽度不宜小于 50mm, 其高度可取承台中心 38

19 距的 1/10~1/15, 且不宜小于 400mm 5 联系梁配筋应按计算确定, 梁上下部配筋不宜小于 根直径 1mm 钢筋 ; 位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置 4..7 承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土, 或采用灰土 级配砂石 压实性较好的素土分层夯实, 其压实系数不宜小于 桩基计算 5.1 桩顶作用效应计算 对于一般建筑物和受水平力 ( 包括力矩与水平剪力 ) 较小的高层建筑群桩基础, 应按下列公式计算柱 墙 核心筒群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应 : 1 竖向力轴心竖向力作用下 N k Fk + Gk = ( ) n 偏心竖向力作用下 Fk + Gk M xk y M i yk xi N ik = ± ± (5.1.1-) n y x j 水平力 H k Hik = ( ) n 式中 F k 荷载效应标准组合下, 作用于承台顶面的竖向力 ; G k 桩基承台和承台上土自重标准值, 对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力 ; N k 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下, 基桩或复合基桩的平均竖向力 ; N ik 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下, 第 i 基桩或复合基桩的竖向力 ; M xk M yk 荷载效应标准组合下, 作用于承台底面, 绕通过桩群形心的 x y 主轴的力矩 ; x i x j y i y j 第 i j 基桩或复合基桩至 y x 轴的距离 ; H k 荷载效应标准组合下, 作用于桩基承台底面的水平力 ; H ik 荷载效应标准组合下, 作用于第 i 基桩或复合基桩的水平力 ; n 桩基中的桩数 5.1. 对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩基, 在同时满足下列条件时, 桩顶作用效应计算可不考虑地震作用 : 1 按现行国家标准 建筑抗震设计规范 (GB 50011) 规定可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物 ; 建筑场地位于建筑抗震的有利地段 属于下列情况之一的桩基, 计算各基桩的作用效应 桩身内力和位移时, 宜考虑承台 ( 包括地下墙体 ) 与基桩协同工作和土的弹性抗力作用, 其计算方法可按本规范附录 C 进行 : 1 位于 8 度和 8 度以上抗震设防区和其他受较大水平力的高层建筑, 当其桩基承台刚度较大或由 39 j

20 于上部结构与承台协同作用能增强承台的刚度时 ; 受较大水平力及 8 度和 8 度以上地震作用的高承台桩基 5. 桩基竖向承载力计算 5..1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求 : 1 荷载效应标准组合 : 轴心竖向力作用下 N k R (5..1-1) 偏心竖向力作用下除满足上式外, 尚应满足下式的要求 : N k max 1. R (5..1-) 地震作用效应和荷载效应标准组合 : 轴心竖向力作用下 N Ek 1. 5R (5..1-3) 偏心竖向力作用下, 除满足上式外, 尚应满足下式的要求 : N Ek max 1. 5R (5..1-4) 式中 N k 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下, 基桩或复合基桩的平均竖向力 ; N k max 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下, 桩顶最大竖向力 ; N Ek 地震作用效应和荷载效应标准组合下, 基桩或复合基桩的平均竖向力 ; N Ek max 地震作用效应和荷载效应标准组合下, 基桩或复合基桩的最大竖向力 ; R 基桩或复合基桩竖向承载力特征值 5.. 单桩竖向承载力特征值 R a 应按下式确定 : 1 Ra = Q u K k (5..) 式中 Q 单桩竖向极限承载力标准值 ; u k K 安全系数, 取 K= 5..3 对于端承型桩基 桩数少于 4 根的摩擦型柱下独立桩基 或由于地层土性 使用条件等因素不 宜考虑承台效应时, 基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值 5..4 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基, 宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值 : 1 上部结构整体刚度较好 体型简单的建 ( 构 ) 筑物 ; 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物 ; 3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区 ; 4 软土地基的减沉复合疏桩基础 5..5 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定 : 不考虑地震作用时 R = R + f A (5..5-1) 考虑地震作用时 R A R a η ak ζ η f 1.5 A a = a + ak (5..5-) = ( A na ) n (5..5-3) ps / 式中 η 承台效应系数, 可按表 5..5 取值 ; f 承台下 1/ 承台宽度且不超过 5m 深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度 ak 加权的平均值 ; A 计算基桩所对应的承台底净面积 ; A ps 为桩身截面面积 ; A 为承台计算域面积 对于柱下独立桩基, A 为承台总面积 ; 对于桩筏基础, A 为柱 墙筏板的 1/ 跨距和悬臂边.5 倍筏板厚度所围成的面积 ; 桩集中布置于单片 40

21 墙下的桩筏基础, 取墙两边各 1/ 跨距围成的面积, 按条基计算 η ; ζ 地基抗震承载力调整系数, 应按现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 采 a 用 当承台底为可液化土 湿陷性土 高灵敏度软土 欠固结土 新填土时, 沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时, 不考虑承台效应, 取 η = 0 表 5..5 承台效应系数 η s a / d >6 B / l ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~0.44 > ~ ~ ~ ~0.50 单排桩条形承台 0.15~ ~ ~ ~ ~0.80 注 :1 表中 s a / d 为桩中心距与桩径之比 ; B / l 为承台宽度与桩长之比 当计算基桩为非正方形排列时, s a = A/ n, A 为承台计算域面积, n 为总桩数 对于桩布置于墙下的箱 筏承台, η 可按单排桩条基取值 3 对于单排桩条形承台, 当承台宽度小于 1.5d 时, η 按非条形承台取值 4 对于采用后注浆灌注桩的承台, η 宜取低值 5 对于饱和黏性土中的挤土桩基 软土地基上的桩基承台, η 宜取低值的 0.8 倍 5.3 单桩竖向极限承载力 Ⅰ 一般规定 设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定 : 1 设计等级为甲级的建筑桩基, 应通过单桩静载试验确定 ; 设计等级为乙级的建筑桩基, 当地质条件简单时, 可参照地质条件相同的试桩资料, 结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定 ; 其余均应通过单桩静载试验确定 ; 3 设计等级为丙级的建筑桩基, 可根据原位测试和经验参数确定 5.3. 单桩竖向极限承载力标准值 极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值应按下列规定确定 : 1 单桩竖向静载试验应按现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 JGJ 106 执行 ; 对于大直径端承型桩, 也可通过深层平板 ( 平板直径应与孔径一致 ) 载荷试验确定极限端阻力 ; 3 对于嵌岩桩, 可通过直径为 0.3m 岩基平板载荷试验确定极限端阻力标准值, 也可通过直径为 0.3m 嵌岩短墩载荷试验确定极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值 ; 4 桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件由静载试验确定 并通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标 岩石饱和单轴抗压强度以及与静力触探等土的原位测试指标间的经验关系, 以经验参数法确定单桩竖向极限承载力 Ⅱ 原位测试法 当根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时, 如无当地经验, 可按下式计算 : Quk = Qsk + Q pk = u qsikli + αpsk Ap ( ) 当 psk1 psk 时 1 psk = ( p sk1 + β psk ) (5.3.3-) 当 p sk1 > psk 时 p = ( ) 式中 sk sk p sk Q Q 分别为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值 ; pk 41

22 u 桩身周长 ; q sik 用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第 i 层土的极限侧阻力 ; l i 桩周第 i 层土的厚度 ; α 桩端阻力修正系数, 可按表 取值 ; p sk 桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值 ( 平均值 ); A p 桩端面积 ; p sk1 桩端全截面以上 8 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值 ; p sk 桩端全截面以下 4 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值, 如桩端持力层为密实的砂土层, 其比贯入阻力平均值 p s 超过 0MP a 时, 则需乘以表 中系数 C 予以折减后, 再计算 p sk 及 p sk1 值 ; β 折减系数, 按表 选用 q sk (kpa) a 0.05pS+5 B 0.016pS+0.45 b C D 15 e 100 f 注 :1 q sik 40 0 g 0.05p S d 0.0 p S 图 sk 4000 s A q p 曲线 h 7000 p s (kpa) 值应结合土工试验资料, 依据土的类别 埋藏深度 排列次序, 按图 折线取值 ; 图 中, 直线 (A) ( 线段 gh) 适用于地表下 6m 范围内的土层 ; 折线 (B)(oab) 适用于粉土及砂土土层以上 ( 或无粉土及砂土土 层地区 ) 的黏性土 ; 折线 ()( 线段 odef) 适用于粉土及砂土土层以下的黏性土 ; 折线 (D)( 线段 oef) 适用于 粉土 粉砂 细砂及中砂 p sk 为桩端穿过的中密 ~ 密实砂土 粉土的比贯入阻力平均值 ; p sl 为砂土 粉土的下卧软土层的比贯入阻力平均值 ; 3 采用的单桥探头, 圆锥底面积为 15m, 底部带 7m 高滑套, 锥角 当桩端穿过粉土 粉砂 细砂及中砂层底面时, 折线 (D) 估算的 q 值需乘以表 中系数 η sik s 值 ; 表 桩端阻力修正系数 α 值 桩长 (m) l<15 15 l 30 30< l 60 α ~ 注 : 桩长 15 l 30m,α 值按 l 值直线内插 ;l 为桩长 ( 不包括桩尖高度 ) 表 系数 C p s (MPa) 0~30 35 >40 系数 C 5/6 /3 1/ 表 折减系数 β p sk / psk β 1 5/6 /3 1/ 注 : 表 表 可内插取值 表 系数 η s 值 p / sk p sl η s 4

23 5.3.4 当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时, 对于黏性土 粉土和砂土, 如无当地经验时可按下式计算 : Quk = Qsk + Q pk = u li β i f si + α q Ap (5.3.4) 式中 f si 第 i 层土的探头平均侧阻力 (kpa); q 桩端平面上 下探头阻力, 取桩端平面以上 4 d ( d 为桩的直径或边长 ) 范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值 (kpa), 然后再和桩端平面以下 1 d 范围内的探头阻力进行平均 ; α 桩端阻力修正系数, 对于黏性土 粉土取 /3, 饱和砂土取 1/; 0.55 β i 第 i 层土桩侧阻力综合修正系数, 黏性土 粉土 : β i = 10.04( f si ) ; 砂土 : 0.45 β 5.05( f ) i = si 注 : 双桥探头的圆锥底面积为 15m, 锥角 60 0, 摩擦套筒高 1.85m, 侧面积 300m Ⅲ 经验参数法 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时, 宜按下式估算 : Q uk = Qsk + Qpk = u qsikli + q pk Ap (5.3.5) 式中 q sik 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值, 如无当地经验时, 可按表 取值 ; q 极限端阻力标准值, 如无当地经验时, 可按表 取值 pk 表 桩的极限侧阻力标准值 q sik (kpa) 土的名称土的状态混凝土预制桩 43 泥浆护壁钻 ( 冲 ) 孔桩 干作业钻孔桩 填土 ~30 0~8 0~8 淤泥 14~0 1~18 1~18 淤泥质土 ~30 0~8 0~8 黏性土 红黏土 粉土 粉细砂 中砂 粗砂 砾砂 流塑软塑可塑硬可塑硬塑坚硬 I L >1 0.75< I L < I L <I L < I L 0.5 I L 0 4~40 40~55 55~70 70~86 86~98 98~105 1~38 38~53 53~68 68~84 84~96 96~10 1~38 38~53 53~66 66~8 8~94 94~ < a w 1 13~3 1~30 1~30 0.5< a w 0.7 3~74 30~70 30~70 稍密中密密实 稍密中密密实中密密实中密密实稍密中密 ( 密实 ) e> e 0.9 e< <N 15 15<N 30 N>30 15<N 30 N>30 15<N 30 N>30 5<N N 63 5 >15 6~46 46~66 66~88 4~48 48~66 66~88 54~74 74~95 74~95 95~116 70~ ~138 4~4 4~6 6~8 ~46 46~64 64~86 53~7 7~94 74~95 95~116 50~90 116~130 4~4 4~6 6~8 ~46 46~64 64~86 53~7 7~94 76~98 98~10 60~100 11~130 圆砾 角砾 中密 密实 N 63 5 >10 160~00 135~ ~150 碎石 卵石 中密 密实 N 63 5 >10 00~ ~ ~170 全风化软质岩 30<N ~10 80~100 80~100 全风化硬质岩 30<N ~160 10~140 10~150 强风化软质岩 N 63 5 >10 160~40 140~00 140~0 强风化硬质岩 N 63 5 >10 0~ ~40 160~60 注 :1 对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土, 不计算其侧阻力 ; a 为含水比, a = w / w,w 为土的天然含水量,w l 为土的液限 ; w w l

24 3 N 为标准贯入击数 ;N 63.5 为重型圆锥动力触探击数 ; 4 全风化 强风化软质岩和全风化 强风化硬质岩系指其母岩分别为 f rk 15MPa f rk >30MPa 的岩石 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系, 确定大直径桩单桩极限承载力标准值时, 可 按下式计算 : Quk = Qsk + Q pk = u ψ siqsikli + ψ pq pk Ap (5.3.6) 式中 q sik 桩侧第 i 层土极限侧阻力标准值, 如无当地经验值时, 可按本规范表 取值, 对 于扩底桩变截面以上 d 长度范围不计侧阻力 ; q pk 桩径为 800mm 的极限端阻力标准值, 对于干作业挖孔 ( 清底干净 ) 可采用深层载荷板 试验确定 ; 当不能进行深层载荷板试验时, 可按表 取值 ; ψ si ψ p 大直径桩侧阻 端阻尺寸效应系数, 按表 取值 u 桩身周长, 当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密实的混凝土时, 桩身周长可按护壁外直径 计算 表 干作业挖孔桩 ( 清底干净,D=800mm) 极限端阻力标准值 q pk (kpa) 土名称 状态 黏性土 0.5<I L <I L 0.5 I L 0 800~ ~ ~3000 粉土 0.75 e 0.9 e< ~ ~000 稍密 中密 密实 砂 粉砂 500~ ~ ~000 土 细砂 700~ ~ ~500 碎 中砂 1000~000 00~ ~5000 石 粗砂 100~00 500~ ~5500 类 砾砂 1400~ ~ ~7000 土 圆砾 角砾 1600~ ~ ~9000 卵石 碎石 000~ ~ ~11000 注 : 1 当桩进入持力层的深度 h b 分别为 :h b D,D< h b 4D, h b >4D 时,q pk 可相应取低 中 高值 砂土密实度可根据标贯击数判定,N 10 为松散,10<N 15 为稍密, 15<N 30 为中密,N>30 为密实 3 当桩的长径比 l / d 8 时, q pk 宜取较低值 4 当对沉降要求不严时, q pk 可取高值 表 大直径灌注桩侧阻尺寸效应系数 ψ si 端阻尺寸效应系数 ψ p 土类型黏性土 粉土砂土 碎石类土 ψ si ψ p ( 0.8/ d ) ( 0.8/ D ) 1/ 5 1/ 4 ( 0.8/ d ) ( 0.8/ D ) 1/ 3 1/ 3 44

25 表 桩的极限端阻力标准值 q pk (kpa) 土名称 桩型混凝土预制桩桩长 l(m) 泥浆护壁钻 ( 冲 ) 孔桩桩长 l(m) 干作业钻孔桩桩长 l(m) 土的状态 l 9 9< l 16 16< l 30 l >30 5 l<10 10 l<15 15 l<30 30 l 5 l<10 10 l<15 15 l 软塑 0.75<I L 1 10~ ~ ~ ~ ~50 50~ ~ ~450 00~ ~ ~950 黏性土 可塑 0.50<I L ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1600 硬可塑 0.5<I L ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1900 硬塑 0<I L ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~800 粉土 中密 0.75 e ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1600 密实 e< ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~100 粉砂 稍密 10<N ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1700 中密 密 N> ~00 100~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1900 细砂实 500~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~700 中密 密中砂 N> ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~4400 实粗砂 5700~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~500 砾砂 N> ~ ~ ~ ~ ~5000 角砾 圆砾碎石 卵石全风化软质岩全风化硬质岩强风化软质岩强风化硬质岩 中密 密实 N 63.5 > ~ ~ ~00 00~ ~5500 N 63.5 > ~ ~ ~ ~ ~ <N ~ ~ ~000 30<N ~ ~ ~400 N 63.5 > ~ ~ ~600 N 63.5 > ~ ~ ~3000 注 : 1 砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值, 宜综合考虑土的密实度, 桩端进入持力层的深径比 h b /d, 土愈密实,h b /d 愈大, 取值愈高 ; 预制桩的岩石极限端阻力指桩端支承于中 微风化基岩表面或进入强风化岩 软质岩一定深度条件下极限端阻力 3 全风化 强风化软质岩和全风化 强风化硬质岩指其母岩分别为 f rk 15MPa f rk >30MPa 的岩石 1

26 Ⅳ 钢管桩 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩单桩竖向极限承载力标准值时, 可按下列公式计算 : (5.3.7-) 式中 Q uk = Q + Q = u q l + λ q A ( ) sk pk sik i p 当 h b / d <5 时, λ = 0.16 d pk p p h b / 当 h b / d 5 时, λ p = 0. 8 ( ) q sik q pk 分别按本规范表 取与混凝土预制桩相同值 ; λ =, 对于敞口钢管桩按式 (5.3.7-) λ 桩端土塞效应系数, 对于闭口钢管桩 1 p ( ) 取值 ; h 桩端进入持力层深度 ; b d 钢管桩外径 对于带隔板的半敞口钢管桩, 应以等效直径 d 代替 d 确定 λ ; d e = d / n ; 其中 n 为桩端隔板分割数 ( 图 5.3.7) e p p 图 隔板分割 Ⅴ 混凝土空心桩 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定敞口预应力混凝土空心桩单桩竖向极限承载力标准值时, 可按下列公式计算 : Q ( ) uk = Qsk + Q pk = u qsikli + q pk A j + λ p Ap 1 ( ) 当 h b / d <5 时, λ p = 0.16h b / d (5.3.8-) 当 h b / d 5 时, λ p = 0. 8 ( ) 式中 q sik q pk 分别按本规范表 取与混凝土预制桩相同值 ; A j 空心桩桩端净面积 : 管桩 : A j = π ( d d1 ) ; 4 空心方桩 : A b π 1 4 d j = ; A p1 空心桩敞口面积 : A π d p = ; λ p 桩端土塞效应系数 ; d b 空心桩外径 边长 ; d 空心桩内径 1 Ⅵ 嵌岩桩 桩端置于完整 较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力, 由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成 当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时, 可按下列公式计算 :

27 Q = Q + Q ( ) uk sk rk Q (5.3.9-) sk = u qsikli Q rk = ζ f A ( ) r rk p 式中 Q Q 分别为土的总极限侧阻力 嵌岩段总极限阻力 ; sk q sik f rk rk 桩周第 i 层土的极限侧阻力, 无当地经验时, 可根据成桩工艺按本规范表 取值 ; 岩石饱和单轴抗压强度标准值, 黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准 值 ; ζ 嵌岩段侧阻和端阻综合系数, 与嵌岩深径比 h r / d 岩石软硬程度和成桩 r 工艺有关, 可按表 采用 ; 表中数值适用于泥浆护壁成桩, 对于干作业成桩 ( 清底干净 ) 和泥浆护壁成桩后注浆, ζ 应取表列数值 的 1. 倍 r 表 嵌岩段侧阻和端阻综合系数 ζ r 嵌岩深径比 h r / d 极软岩 软岩 较硬岩 坚硬岩 注 :1 极软岩 软岩指 f rk 15MPa, 较硬岩 坚硬岩指 f rk >30MPa, 介于二者之间可内插取值 h r 为桩身嵌岩深度, 当岩面倾斜时, 以坡下方嵌岩深度为准 ; 当 h r / d 为非表列值时, ζ r 可内差取值 Ⅶ 后注浆灌注桩 后注浆灌注桩的单桩极限承载力, 应通过静载试验确定 在符合本规范第 6.7 节后注浆技术实施规定的条件下, 其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算 : Q = Q + Q + Q u k sk gsk = u qsjkl j + u β siqsikl gi + β pq pk Ap (5.3.10) 式中 Q sk 后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值 ; Q gsk 后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值 ; Q gpk 后注浆总极限端阻力标准值 ; u 桩身周长 ; l j 后注浆非竖向增强段第 j 层土厚度 ; l gi 后注浆竖向增强段内第 i 层土厚度 : 对于泥浆护壁成孔灌注桩, 当为单一桩端后注浆时, 竖向增强段为桩端以上 1m; 当为桩端 桩侧复式注浆时, 竖向增强段为桩端以上 1m 及各桩侧注浆断面以上 1m, 重叠部分应扣除 ; 对于干作业灌注桩, 竖向增强段为桩端以上 桩侧注浆断面上下各 6m; q sik q sjk q pk 分别为后注浆竖向增强段第 i 土层初始极限侧阻力标准 3 gpk

28 值 非竖向增强段第 j 土层初始极限侧阻力标准值 初始极限端阻力标 准值 ; 根据本规范第 条确定 ; β β 分别为后注浆侧阻力 端阻力增强系数, 无当地经验时, 可按表 si p 取值 对于桩径大于 800mm 的桩, 应按本规范表 进行 侧阻和端阻尺寸效应修正 表 后注浆侧阻力增强系数 β si 端阻力增强系数 土层名称 淤泥淤泥质土 黏性土粉土 粉砂细砂 中砂 粗砂砾砂 β p 砾石卵石 全风化岩强风化岩 β si 1.~ ~ ~.0 1.7~.1.0~.5.4~ ~1.8 β.~.5.4~.8.6~ ~3.5 3.~4.0.0~.4 p 注 : 干作业钻 挖孔桩, β 按表列值乘以小于 1.0 的折减系数 当桩端持力层为黏性土或 粉土时, 折减系数取 0.6; 为砂土或碎石土时, 取 后注浆钢导管注浆后可替代等截面 等强度的纵向主筋 p Ⅷ 液化效应 对于桩身周围有液化土层的低承台桩基, 当承台底面上下分别有厚度不小于 1.5m 1.0m 的非液化土或非软弱土层时, 可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值 土层液化折减系数 ψ l 可按表 确定 表 土层液化折减系数 ψ l N λ N = 自地面算起的液化土层 ψ N 深度 d L (m) l r d L 10 0 λ N <d L 0 1/3 d L 10 1/3 0.6<λ N <d L 0 /3 d L 10 /3 0.8<λ N <d L 注 :1 N 为饱和土标贯击数实测值 ; N r 为液化判别标贯击数临界值 ; λ N 为土层液化指数 ; 对于挤土桩当桩距小于 4d, 且桩的排数不少于 5 排 总桩数不少于 5 根时, 土层液化系数可取 /3~1; 桩间土标贯击数达到 N r 时, 取 ψ l = 1 当承台底非液化土层厚度小于 1m 时, 土层液化折减系数按表 中 λ N 降低一档取值 5.4 特殊条件下桩基竖向承载力验算 Ⅰ 软弱下卧层验算 对于桩距不超过 6d 的群桩基础, 桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力 1/3 的软弱下卧层时, 可按下列公式验算软弱下卧层的承载力 ( 图 5.4.1): σ + γ z f ( ) 式中 σ z z m az ( Fk + Gk ) 3 ( A0 + B0 ) q ( A + t tgθ )( B + t tgθ ) = 0 0 sik l i (5.4.1-) σ z 作用于软弱下卧层顶面的附加应力 ; γ 软弱层顶面以上各土层重度 ( 地下水位以下取浮重度 ) 的厚度加权平均值 ; m 4

29 t 硬持力层厚度 ; f 软弱下卧层经深度 z 修正的地基承载力特征值 ; az A 0 B 0 桩群外缘矩形底面的长 短边边长 ; q 桩周第 i 层土的极限侧阻力标准值, 无当地经验时, 可根据成桩工艺按本规范 sik 表 取值 ; θ 桩端硬持力层压力扩散角, 按表 取值 插取值 表 桩端硬持力层压力扩散角 θ E s1 / Es t = 0.5B0 t 0.50B 注 : 1 E s1 E s 为硬持力层 软弱下卧层的压缩模量 ; 当 t < 0.5B0 时, 取 θ =0º, 必要时, 宜通过试验确定 ; 当 0.5Bo<t<0.50Bo 时, 可内 L Z θ Ao A o +ttgθ θ 图 软弱下卧层承载力验算 t 硬持力层 软弱下卧层 Ⅱ 负摩阻力计算 5.4. 符合下列条件之一的桩基, 当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时, 在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力 : 1 桩穿越较厚松散填土 自重湿陷性黄土 欠固结土 液化土层进入相对较硬土层时 ; 桩周存在软弱土层, 邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载, 或地面大面积堆载 ( 包括填土 ) 时 ; 3 由于降低地下水位, 使桩周土有效应力增大, 并产生显著压缩沉降时 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时, 应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响 ; 当缺乏可参照的工程经验时, 可按下列规定验算 1 对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零, 并可按下式验算基桩承载力 : N k R a ( ) n 对于端承型基桩除应满足上式要求外, 尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载 Q g, 并可按下式验算基桩承载力 : n N k + Qg Ra (5.4.3-) 3 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时, 尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降 5

30 注 : 本条中基桩的竖向承载力特征值 R 只计中性点以下部分侧阻值及端阻值 a 桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载, 当无实测资料时可按下列规定计算 : 1 中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值, 可按下列公式计算 : ' q = ξ σ ( ) n si ni i 当填土 自重湿陷性黄土湿陷 欠固结土层产生固结和地下水降低时 : 当地面分布大面积荷载时 : σ i = p + σ γ i 式中 n si i i = 1 ' σ γ γ mδzm + m= 1 ' 1 γ Δz i ' i σ = σ ' i (5.4.4-) q 第 i 层土桩侧负摩阻力标准值 ; 当按式 ( ) 计算值大于正摩阻 力标准值时, 取正摩阻力标准值进行设计 ; ξ 桩周第 i 层土负摩阻力系数, 可按表 取值 ; ni ' γ i σ 由土自重引起的桩周第 i 层土平均竖向有效应力 ; 桩群外围桩自地 面算起, 桩群内部桩自承台底算起 ; σ 桩周第 i 层土平均竖向有效应力 ; i γ i γ m 分别为第 i 计算土层和其上第 m 土层的重度, 地下水位以下取 浮重度 ; Δ z i Δ z m 第 i 层土 第 m 层土的厚度 ; p 地面均布荷载 表 负摩阻力系数 ξ n ξ n 土类 饱和软土 0.15~0.5 黏性土 粉土 0.5~0.40 砂土 0.35~0.50 自重湿陷性黄土 0.0~0.35 注 :1 在同一类土中, 对于挤土桩, 取表中较大值, 对于非挤土桩, 取表中较小值 ; 填土按其组成取表中同类土的较大值 ; ' γ i 考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算 : Q n g n n = η u q l ( ) i = 1 n si i n q s d η = + n sax say / πd ( ) γ m 4 式中 n 中性点以上土层数 ; l 中性点以上第 i 土层的厚度 ; i η n 负摩阻力群桩效应系数 ; s ax s ay 分别为纵横向桩的中心距 ; n q s 中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值 ; γ 中性点以上桩周土层厚度加权平均重度 ( 地下水位以下取浮重度 ) m 对于单桩基础或按式 ( ) 计算的群桩效应系数 η >1 时, 取 η n =1 3 中性点深度 l n 应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计算确定, 也可参照表 确定 n 6

31 表 中性点深度 l n 持力层性质黏性土 粉土中密以上砂砾石 卵石基岩 中性点深度比 l n / l0 0.5~ ~ 注 : 1 l n l 0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度 ; 桩穿过自重湿陷性黄土层时, l n 可按表列值增大 10%( 持力层为基岩除外 ); 3 当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时, 取 l n = 0 ; 4 当桩周土层计算沉降量小于 0mm 时, l n 应按表列值乘以 0.4~0.8 折减 Ⅲ 抗拔桩基承载力验算 承受拔力的桩基, 应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力 : N k Tgk / + G gp ( ) N k Tuk / + G p (5.4.5-) 式中 N k 按荷载效应标准组合计算的基桩拔力 ; T gk 群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条确定 ; T uk 群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条确定 ; G gp 群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数, 地下水位以下取浮重度 ; G P 基桩自重, 地下水位以下取浮重度, 对于扩底桩应按本规范表 确定桩 土柱体周长, 计算桩 土自重 群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定 : 1 对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基, 基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定 单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值可按现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 (JGJ 106) 进行 如无当地经验时, 群桩基础及设计等级为丙级建筑桩基, 基桩的抗拔极限载力取值可按下列规定计算 : 1) 群桩呈非整体破坏时, 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 : 式中 T = λ q u l ( ) uk i sik i i T uk 基桩抗拔极限承载力标准值 ; u i 桩身周长, 对于等直径桩取 u = πd ; 对于扩底桩按表 取值 ; q sik 桩侧表面第 i 层土的抗压极限侧阻力标准值, 可按本规范表 取值 ; λ i 抗拔系数, 可按表 取值 表 扩底桩破坏表面周长 i 自桩底起算的长度 l i (4~10)d >(4~10)d u π D π d i 注 : l i 对于软土取低值, 对于卵石 砾石取高值 ; l i 取值按内摩擦角增大而增加 表 抗拔系数 λ 土类 λ 值 砂土 0.50~0.70 黏性土 粉土 0.70~0.80 注 : 桩长 l 与桩径 d 之比小于 0 时, λ 取小值 ) 群桩呈整体破坏时, 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 : 1 T gk = ul λiqsikli n u (

32 ) 式中 u 桩群外围周长 l 季节性冻土上轻型建筑的短桩基础, 应按下列公式验算其抗冻拔稳定性 : η f q f uz 0 T gk / + N G + G ( ) gp η f q f uz 0 T uk / + N G + G (5.4.7-) P 式中 η f 冻深影响系数, 按表 采用 ; q f 切向冻胀力, 按表 采用 ; z 0 季节性冻土的标准冻深 ; T gk 标准冻深线以下群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条确定 ; T uk 标准冻深线以下单桩抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条确定 ; N 基桩承受的桩承台底面以上建筑物自重 承台及其上土重标准值 G 表 η f 值 标准冻深 (m) z < z z 0 > 3. 0 η f 表 q f ( kpa ) 值 冻胀性分类土类 弱冻胀 冻胀 强冻胀 特强冻胀 黏性土 粉土 30~60 60~80 80~10 10~150 砂土 砾 ( 碎 ) 石 ( 黏 粉粒含量 >15%) <10 0~30 40~80 90~00 注 :1 表面粗糙的灌注桩, 表中数值应乘以系数 1.1~1.3; 本表不适用于含盐量大于 0.5% 的冻土 膨胀土上轻型建筑的短桩基础, 应按下列公式验算群桩基础呈整体破坏和非整体破 坏的抗拔稳定性 : u qeilei Tgk / + NG + GgP ( ) / (5.4.8-) qeilei Tuk u + N G + GP 式中 T gk 群桩呈整体破坏时, 大气影响急剧层下稳定土层中基桩的抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条计算 ; T uk 群桩呈非整体破坏时, 大气影响急剧层下稳定土层中基桩的抗拔极限承载力标准值, 可按本规范第 条计算 ; q ei 大气影响急剧层中第 i 层土的极限胀切力, 由现场浸水试验确定 ; l 大气影响急剧层中第 i 层土的厚度 ei 5.5 桩基沉降计算 建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值 5.5. 桩基沉降变形可用下列指标表示 : 1 沉降量 ; 沉降差 ; 3 整体倾斜 : 建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值 ; 4 局部倾斜 : 墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离之比值 计算桩基沉降变形时, 桩基变形指标应按下列规定选用 : 8

33 1 由于土层厚度与性质不均匀 荷载差异 体型复杂 相互影响等因素引起的地基沉降变形, 对于砌体承重结构应由局部倾斜控制 ; 对于多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制 ; 3 当其结构为框架 框架 - 剪力墙 框架 - 核心筒结构时, 尚应控制柱 ( 墙 ) 之间的差异沉降 建筑桩基沉降变形允许值, 应按表 规定采用 表 建筑桩基沉降变形允许值变形特征允许值砌体承重结构基础的局部倾斜 0.00 各类建筑相邻柱 ( 墙 ) 基的沉降差 (1) 框架 框架 - 剪力墙 框架 - 核心筒结构 0.00l 0 () 砌体墙填充的边排柱 l 0 (3) 当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 0.005l 0 单层排架结构 ( 柱距为 6m) 桩基的沉降量 (mm) 10 桥式吊车轨面的倾斜 ( 按不调整轨道考虑 ) 纵向横向 多层和高层建筑的整体倾斜 H g 4 4 < H g < H g 100 > 100 H g H g 0 0 < H g < H g 100 高耸结构桩基的整体倾斜 100 < H g < H g < H g 50 H g 100 高耸结构基础的沉降量 (mm) 100 < H g < H g 50 体型简单的剪力墙结构高层建筑桩基最大沉降量 (mm) 注 : l 0 为相邻柱 ( 墙 ) 二测点间距离, H g 为自室外地面算起的建筑物高度 对于本规范表 中未包括的建筑桩基沉降沉降变形允许值, 应根据上部结构对桩基沉降变形的适应能力和使用要求确定 Ⅰ 桩中心距不大于 6 倍桩径的桩基 对于桩中心距不大于 6 倍桩径的桩基, 其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法 等效作用面位于桩端平面, 等效作用面积为桩承台投影面积, 等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力 等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论 计算模式如图 所示, 桩基任一点最终沉降量可用角点法按下式计算 : m n zijα ij z( i 1) jα ' ( i 1) j s = ψ ψ e s = ψ ψ e p (5.5.6) 0 j E j= 1 i= 1 si 式中 s 桩基最终沉降量 (mm); s 采用布辛奈斯克解, 按实体深基础分层总和法计算出的桩基沉降量 (mm); ψ 桩基沉降计算经验系数, 当无当地可靠经验时可按本规范第 条确定 ; ψ e 桩基等效沉降系数, 可按本规范第 条确定 ; m 角点法计算点对应的矩形荷载分块数 ; p 0 第 j 块矩形底面在荷载效应准永久组合下的附加压力 (kpa); j n 桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数 ; 9

34 E si 等效作用面以下第 i 层土的压缩模量 (MPa), 采用地基土在自重压力至自重压 力加附加压力作用时的压缩模量 ; 图 桩基沉降计算示意图 z ij z ( i 1 )j 桩端平面第 j 块荷载作用面至第 i 层土 第 i -1 层土底面的距离 (m); α ij α ( i 1)j 桩端平面第 j 块荷载计算点至第 i 层土 第 i -1 层土底面深度范围内平均附加应力系数, 可按本规范附录 D 选用 计算矩形桩基中点沉降时, 桩基沉降量可按下式简化计算 : n ziα i zi 1α i 1 s = ψ ψ e s = 4 ψ ψ e p0 (5.5.7) E i= 1 si 式中 p 0 在荷载效应准永久组合下承台底的平均附加压力 ; z a i a i 1 平均附加应力系数, 根据矩形长宽比 a / b 及深宽比 i z = i, b B zi 1 zi 1 =, 可按本规范附录 D 选用 b B 桩基沉降计算深度 z n 应按应力比法确定, 即计算深度处的附加应力 σ z 与土的自重应力 σ 应符合下列公式要求 : σ 0. ( z m a j p0 j j= 1 1) z σ σ = (5.5.8-) 式中 a j 附加应力系数, 可根据角点法划分的矩形长宽比及深宽比按本规范附录 D 选 用 桩基等效沉降系数 ψ e 可按下列公式简化计算 : nb 1 ψ e = C0 + C n 1 + C ( ) b 1( b ) n = n B / L (5.5.9-) 式中 n b 矩形布桩时的短边布桩数, 当布桩不规则时可按式 (5.5.9-) 近似计算, n b >1; n b =1 时, 可按本规范式 (5.5.14) 计算 ; C 0 C 1 C 根据群桩距径比 s a / d 长径比 l / d 及基础长宽比 L / B, 按本规范附录 E 确定 ; L B n 分别为矩形承台的长 宽及总桩数 当布桩不规则时, 等效距径比可按下列公式近似计算 : 圆形桩 s a / d = A /( n d ) (

35 1) 方形桩 d = A /( n b) s a ) 式中 A 桩基承台总面积 ; / ( b 方形桩截面边长 当无当地可靠经验时, 桩基沉降计算经验系数 ψ 可按表 选用 对于采用后 注浆施工工艺的灌注桩, 桩基沉降计算经验系数应根据桩端持力土层类别, 乘以 0.7 ( 砂 砾 卵石 )~0.8( 黏性土 粉土 ) 折减系数 ; 饱和土中采用预制桩 ( 不含复打 复 压 引孔沉桩 ) 时, 应根据桩距 土质 沉桩速率和顺序等因素, 乘以 1.3~1.8 挤土效应 系数, 土的渗透性低, 桩距小, 桩数多, 沉降速率快时取大值 表 桩基沉降计算经验系数 ψ E s ( MPa ) ψ 注 :1 E 为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值, 可按下式计算 : s Ai E s = Ai /, E 式中 A i 为第 i 层土附加压力系数沿土层厚度的积分值, 可近似按分块面积计算 ; ψ 可根据 E s 内插取值 计算桩基沉降时, 应考虑相邻基础的影响, 采用叠加原理计算 ; 桩基等效沉降系数可按独立基础计算 当桩基形状不规则时, 可采用等代矩形面积计算桩基等效沉降系数, 等效矩形的长宽比可根据承台实际尺寸和形状确定 Ⅱ 单桩 单排桩 疏桩基础 对于单桩 单排桩 桩中心距大于 6 倍桩径的疏桩基础的沉降计算应符合下列规定 : 1 承台底地基土不分担荷载的桩基 桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力, 按考虑桩径影响的明德林解附录 F 计算确定 将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力叠加, 采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降, 并计入桩身压缩 s e 桩基的最终沉降量可按下列公式计算: n σ zi s = ψ Δzi + se ( ) i=1 Esi m Q j σ zi = [ α, (1 ), ] j I p ij + α j I s ij ( ) j= 1 l j Qjl j s e = ξ e ( ) E Aps 承台底地基土分担荷载的复合桩基 将承台底土压力对地基中某点产生的附加应力按布辛奈斯克解 ( 附录 D) 计算, 与基桩产生的附加应力叠加, 采用与本条第 1 款相同方法计算沉降 其最终沉降量可按下列公式计算 : n σ zi + σ zi s = ψ Δzi + se ( ) E i=1 u k = 1 si σ = α p ( ) zi ki k 式中 m 以沉降计算点为圆心,0.6 倍桩长为半径的水平面影响范围内的基桩数 ; si 31

36 n 沉降计算深度范围内土层的计算分层数 ; 分层数应结合土层性质, 分层厚度 zi 不应超过计算深度的 0.3 倍 ; σ 水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第 i 层土 / 1 厚度处 产生的附加竖向应力之和 ; 应力计算点应取与沉降计算点最近的桩中心点 σ zi 承台压力对应力计算点桩端平面以下第 i 计算土层 1/ 厚度处产生的应力 ; 可将承台板划分为 u 个矩形块, 可按本规范附录 D 采用角点法计算 ; Δ z i 第 i 计算土层厚度 (m); E si 第 i 计算土层的压缩模量 (MPa), 采用土的自重压力至土的自重压力加附加压力作用时的压缩模量 ; Q j 第 j 桩在荷载效应准永久组合作用下, 桩顶的附加荷载 (kn); 当地下室埋深超过 5m 时, 取荷载效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩的等代附加荷载 ; l j 第 j 桩桩长 (m); A ps 桩身截面面积 ; α j 第 j 桩总桩端阻力与桩顶荷载之比, 近似取极限总端阻力与单桩极限承载力之比 ; I p, ij, I s, ij 分别为第 j 桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第 i 计算土层 1 / 厚度处的应力影响系数, 可按本规范附录 F 确定 ; E 桩身混凝土的弹性模量 ; p, k 第 k 块承台底均布压力, 可按 p. k = η, k f ak 取值, 其中 η, k 为第 k 块承台底板的承台效应系数, 按本规范表 5..5 确定 ; f ak 为承台底地基承载力特征值 ; α ki 第 k 块承台底角点处, 桩端平面以下第 i 计算土层 1/ 厚度处的附加应力系数, 可按本规范附录 D 确定 ; s e 计算桩身压缩 ; ξ e 桩身压缩系数 端承型桩, 取 ξ e =1.0; 摩擦型桩, 当 l/d 30 时, 取 ξ e = /3;l/d 50 时, 取 ξ e =1/; 介于两者之间可线性插值 ; ψ 沉降计算经验系数, 无当地经验时, 可取 对于单桩 单排桩 疏桩复合桩基础的最终沉降计算深度 Zn, 可按应力比法确定, 即 Zn 处由桩引起的附加应力 σ z 由承台土压力引起的附加应力 σ z 与土的自重应力 σ 应符合下式要求 : σ + σ = 0. σ (5.5.15) z z 5.6 软土地基减沉复合疏桩基础 当软土地基上多层建筑, 地基承载力基本满足要求 ( 以底层平面面积计算 ) 时, 可设置穿过软土层进入相对较好土层的疏布摩擦型桩, 由桩和桩间土共同分担荷载 该种减沉复合疏桩基础, 可按下列公式确定承台面积和桩数 : A F + G k k = ξ ( ) f ak n F + G η f k k ak (5.6.1-) R a A 3

37 式中 : A - 桩基承台总净面积 ; f - 承台底地基承载力特征值 ; ak ξ - 承台面积控制系数,ξ 0.60; n - 基桩数 ; η - 桩基承台效应系数, 可按本规范表 5..5 取值 5.6. 减沉复合疏桩基础中点沉降可按下列公式计算 : s =ψ s s + s ) (5.6.-1) ( sp s s = 4 p m 0 i= 1 z α z i i E ( i 1) si α ( i 1) (5.6.-) s p sp qsu d = 80 (5.6.-3) E ( s / d) s F nr a a o =η (5.6.-4) p A 式中 : s 桩基中心点沉降量 ; s s 由承台底地基土附加压力作用下产生的中点沉降 ( 图 5.6.); s sp 由桩土相互作用产生的沉降 ; p o 按荷载效应准永久值组合计算的假想天然地基平均附加压力 (kpa); E 承台底以下第 i 层土的压缩模量, 应取自重压力至自重压力与附加压力段的 si 模量值 ; m 地基沉降计算深度范围的土层数 ; 沉降计算深度按 σ 0. 1σ z = 确定, z 按本规范第 条确定 ; q su E s 桩身范围内按厚度加权的平均桩侧极限摩阻力 平均压缩模量 ; d 桩身直径, 当为方形桩时, d = 1. 7b (b 为方形桩截面边长 ); s a / d 等效距径比, 可按本规范第 条执行 ; z i, z i 1 承台底至第 i 层 第 i 1层土底面的距离 ; σ 可 图 5.6. 复合疏桩基础沉降计算的分层示意图 α 承台底至第 i 层 第 i 1层土层底范围内的角点平均附加应力系数 ; 根, 1 i α i 据承台等效面积的计算分块矩形长宽比 a/b 及深宽比 zi/b=zi/b, 由本 规范附录 D 确定 ; 其中承台等效宽度 B 33 = B A L ; B L 为建筑物基础 / 外缘平面的宽度和长度 ; F 荷载效应准永久值组合下, 作用于承台底的总附加荷载 (kn); η 基桩刺入变形影响系数 ; 按桩端持力层土质确定, 砂土为 1.0, 粉土为 p

38 1.15, 黏性土为 1.30 ψ 沉降计算经验系数, 无当地经验时, 可取 桩基水平承载力与位移计算 Ⅰ 单桩基础 受水平荷载的一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物单桩基础和群桩中基桩应满足下式要求 : H ik R h (5.7.1) 式中 H ik 在荷载效应标准组合下, 作用于基桩 i 桩顶处的水平力 ; R h 单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值, 对于单桩基础, 可取单桩的水平承载力特征值 R ha 5.7. 单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定 : 1 对于受水平荷载较大的设计等级为甲级 乙级的建筑桩基, 单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定, 试验方法可按现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 JGJ 106 执行 对于钢筋混凝土预制桩 钢桩 桩身正截面配筋率不小于 0.65% 的灌注桩, 可根据静载试验结果取地面处水平位移为 10mm( 对于水平位移敏感的建筑物取水平位移 6mm) 所对应的荷载的 75% 为单桩水平承载力特征值 3 对于桩身配筋率小于 0.65% 的灌注桩, 可取单桩水平静载试验的临界荷载的 75% 为单桩水平承载力特征值 4 当缺少单桩水平静载试验资料时, 可按下列公式估算桩身配筋率小于 0.65% 的灌注桩的单桩水平承载力特征值 : 0.75αγ m f tw ζ N N 0 R = + ± ha (1.5 ρ g ) 1 ν M γ m f t An (5.7.-1) 式中 α 桩的水平变形系数, 按本规范第 条确定 ; R 单桩水平承载力特征值, ± 号根据桩顶竖向力性质确定, 压力取 +, 拉 ha 力取 - ; γ m 桩截面模量塑性系数, 圆形截面 γ m =, 矩形截面 γ m =1.75; f t 桩身混凝土抗拉强度设计值 ; W 桩身换算截面受拉边缘的截面模量, 圆形截面为 : W πd = 3 0 [ d + ( α E 1) ρ g d ] 0 0 v M [ E ρ g b0 ] b 方形截面为 : W0 = b + ( α 1) 其中 d 为桩直径, d 0 为扣除保护 6, 层厚度的桩直径 ;b 为方形截面边长, b 0 为扣除保护层厚度的桩截面宽度 ; α E 为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 ; 桩身最大弯距系数, 按表 5.7. 取值, 当单桩基础和单排桩基纵向轴线与水 平力方向相垂直时, 按桩顶铰接考虑 ; 表 5.7. 桩顶 ( 身 ) 最大弯矩系数 ν m 桩顶约束情况 桩的换算埋深 ( α h) 铰接 自由 和桩顶水平位移系数 ν x ν ν M x

39 固 接 注 :1 铰接 ( 自由 ) 的 ν M 系桩身的最大弯矩系数, 固接的 ν M 系桩顶的最大弯矩系数 ; 当 α h > 4 时取 α h = 4. 0 ρ g 桩身配筋率 ; A 桩身换算截面积, 圆形截面为 : A = 1+ ( α 1) n [ ρ ] 方形截面为 : A = b 1+ ( α 1) n E n g πd 4 [ ρ ] ζ N 桩顶竖向力影响系数, 竖向压力取 0.5; 竖向拉力取 1.0; N 在荷载效应标准组合下桩顶的竖向力 (kn) 5 对于混凝土护壁的挖孔桩, 计算单桩水平承载力时, 其设计桩径取护壁内直径 6 当桩的水平承载力由水平位移控制, 且缺少单桩水平静载试验资料时, 可按下式估算预制桩 钢桩 桩身配筋率不小于 0.65% 的灌注桩单桩水平承载力特征值 : 3 α EI = 0.75 x (5.7.-) Rha 0a ν x 式中 EI 桩身抗弯刚度, 对于钢筋混凝土桩, EI = 0.85EI 0 ; 其中 I 0 为桩身换算截面惯性矩 : 圆形截面为 I 0 = W0d0 / ; 矩形截面为 I 0 = W0b0 / ; x 0 a 桩顶允许水平位移 ; ν x 桩顶水平位移系数, 按表 5.7. 取值, 取值方法同 ν M 7 验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时, 应将上述 ~5 款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数 0.80; 验算地震作用桩基的水平承载力时, 宜将按上述 ~5 款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数 1.5 Ⅱ 群桩基础 群桩基础 ( 不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况 ) 的基桩水平承载力特征值应考虑由承台 桩群 土相互作用产生的群桩效应, 可按下列公式确定 : Rh = ηhrha ( ) 考虑地震作用且 s a /d 6 时 : η h = ηη i r + ηl (5.7.3-) 0.015n sa d η = ( ) i.15n n m x 0 a B h η l = ( ) n 1 n R ha 其他情况 : = μ P x 0 a R ha ν x α EI ( ) η = η η + η + η ( ) = 3 η b n1 n Rh ( ) ' B = B + 1( m) ( ) P f ak ( A naps ) = η, ( ) h i r l b E g ; 35

40 式中 η h 群桩效应综合系数 ; η i 桩的相互影响效应系数 ; η r 桩顶约束效应系数 ( 桩顶嵌入承台长度 50~100mm 时 ), 按表 取值 ; η 承台侧向土抗力效应系数 ( 承台侧面回填土为松散状态时取 η = 0 ); l η 承台底摩阻效应系数 ; b s a / d 沿水平荷载方向的距径比 ; n 1, n 分别为沿水平荷载方向与垂直水平荷载方向每排桩中的桩数 ; m 承台侧面土水平抗力系数的比例系数, 当无试验资料时可按本规范表 取值 ; x 0 a 桩顶 ( 承台 ) 的水平位移允许值, 当以位移控制时, 可取 x 0 a =10mm( 对 水平位移敏感的结构物取 x 0 a 桩 ) 时, 可近似按本规范式 ( ) 确定 ; B 承台受侧向土抗力一边的计算宽度 ; ' B 承台宽度 ; h 承台高度 ( m ); μ 承台底与基土间的摩擦系数, 可按表 取值 ; P 承台底地基土分担的竖向总荷载标准值 ; η 按第 5..5 条确定 ; A 承台总面积 ; A 桩身截面面积 ps =6mm); 当以桩身强度控制 ( 低配筋率灌注 表 桩顶约束效应系数 η r 换算深度 α h 位移控制 强度控制 注 : 5 mb0 α = EI, h 为桩的入土长度 表 承台底与基土间的摩擦系数 μ 土的类别 摩擦系数 μ 可塑 0.5~0.30 黏性土 硬塑 0.30~0.35 坚硬 0.35~0.45 粉土 密实 中密 ( 稍湿 ) 0.30~0.40 中砂 粗砂 砾砂 0.40~0.50 碎石土 0.40~0.60 软岩 软质岩 0.40~0.60 表面粗糙的较硬岩 坚硬岩 0.65~ 计算水平荷载较大和水平地震作用 风载作用的带地下室的高大建筑物桩基的水平位 移时, 可考虑地下室侧墙 承台 桩群 土共同作用, 按附录 C 方法计算基桩内力和变 位, 与水平外力作用平面相垂直的单排桩基础可按本规范附录 C 中表 C- 计算 桩的水平变形系数和地基土水平抗力系数可按下列规定确定 : α 1/ m 1 桩的水平变形系数 ( ) mb EI 式中 m 桩侧土水平抗力系数的比例系数 ; 5 0 α = (5.7.5) b 0 桩身的计算宽度 (m); l 36

41 b ; 0 + 方形桩 : 当边宽 b 1m 时, b 0 = 1.5b ; 当边宽 b >1m 时, b 0 = b + 1 EI 桩身抗弯刚度, 按本规范第 5.7. 条的规定计算 ; 圆形桩 : 当直径 d 1m 时, 0 = 0.9( 1.5d + 0.5) 当直径 d >1m 时, b = 0.9( d 1) ; 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m, 宜通过单桩水平静载试验确定, 当无静载试验资 料时, 可按表 取值 表 地基土水平抗力系数的比例系数 m 值 预制桩 钢桩 灌注桩 序号地基土类别 m 相应单桩在地 m 相应单桩在地 4 面处水平位移 4 面处水平位移 ( MN / m ) ( MN / m ) (mm) (mm) 淤泥 ; 淤泥质土 ; 饱和湿陷 1 性黄土 ~ ~6 6~1 流塑 ( I L >1) 软塑(0.75< I L 1) 状黏性土 ;e>0.9 粉土 ; 松散粉细砂 ; 松散 稍密填 4.5~ ~14 4~8 土 可塑 (0.5< I L 0.75) 状黏性土 湿陷性黄土 ;e=0.75~ 粉土 ; 中密填土 ; 稍密细 6.0~ ~35 3~6 砂 硬塑 (0< I L 0.5) 坚硬( I L 0) 状黏性土 湿陷性黄 4 土 ;e<0.75 粉土 ; 中密的中 10~ 10 35~100 ~5 粗砂 ; 密实老填土 中密 密实的砾砂 碎石类 5 土 100~ ~3 注 :1 当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高 ( 0.65%) 时, m 值应适当降低 ; 当预制桩的 水平向位移小于 10mm 时, m 值可适当提高 ; 当水平荷载为长期或经常出现的荷载时, 应将表列数值乘以 0.4 降低采用 ; 3 当地基为可液化土层时, 应将表列数值乘以本规范表 中相应的系数 ψ l 5.8 桩身承载力与裂缝控制计算 桩身应进行承载力和裂缝控制计算 计算时应考虑桩身材料强度 成桩工艺 吊运与沉桩 约束条件 环境类别诸因素, 除按本节有关规定执行外, 尚应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 钢结构设计规范 GB 和 建筑抗震设计规范 GB 的有关规定 Ⅰ 受压桩 5.8. 钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力应符合下列规定 : 1 当桩顶以下 5d 范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于 100mm, 且符合本规范第 条规定时 : ' ' N ψ f Aps f y As (5.8. 1) 当桩身配筋不符合上述 1 款规定时 : N ψ f Aps (5.8. ) 式中 N 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值 ; ψ 基桩成桩工艺系数, 按第 条规定取值 ; f 混凝土轴心抗压强度设计值 ; ' f y 纵向主筋抗压强度设计值 ; ' A s 纵向主筋截面面积 37

42 5.8.3 基桩成桩工艺系数 ψ 应按下列规定取值 : 1 混凝土预制桩 预应力混凝土空心桩 : ψ =0.85; 干作业非挤土灌注桩 : ψ =0.90; 3 泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩 部分挤土灌注桩 挤土灌注桩 : ψ = 0.7 ~ 0.8; 4 软土地区挤土灌注桩 : ψ = 计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时, 一般取稳定系数 ϕ =1.0 对于高承台 基桩 桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于 10kPa 的软弱土层的基桩, 应考虑压屈影响, 可按本规范式 (5.8.-1) (5.8.-) 计算所得桩身正截面受压承载力乘以 ϕ 折减 其稳定系数 ϕ 可根据桩身压屈计算长度 l 和桩的设计直径 d( 或矩形桩短边尺寸 b) 确定 桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况 桩身露出地面的自由长度 l o 桩的入土长度 h 桩侧和桩底的土质条件应按表 确定 桩的稳定系数可按表 确定 表 桩身压屈计算长度 l 桩顶铰接 桩顶固接 桩底支于非岩石土中桩底嵌于岩石内桩底支于非岩石土中桩底嵌于岩石内 4.0 h < α 4.0 h α 4.0 h < α 4.0 h α 4.0 h < α 4.0 h α 4.0 h < α 4.0 h α l = ( l h) 0 l = 0.7 l = l 0 + ( l0 + h) α l = 0.7 l = l 0 + ( l0 + h) α l = 0.5 l = l 0 + ( l0 + h) α l l 0 = α mb 注 :1 表中 α = 5 o ; EI l o 为高承台基桩露出地面的长度, 对于低承台桩基, l o =0; 3 h 为桩的入土长度, 当桩侧有厚度为 d l 的液化土层时, 桩露出地面长度 o 调整为 l = l + ψ d 0 0 l l, h = h ψ ldl, ψ l 按表 取值 表 桩身稳定系数 ϕ 38 l 和桩的入土长度 h 分别 l / d l / b ϕ l / d l / b ϕ 注 : b 为矩形桩短边尺寸,d 为桩直径 计算偏心受压混凝土桩正截面受压承载力时, 可不考虑偏心距的增大影响, 但对于高承台基桩 桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于 10kPa 的软弱土层的基桩, 应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响, 应将轴向力对截面重心的初始偏心

43 矩 e i 乘以偏心矩增大系数 η, 偏心距增大系数 η 的具体计算方法可按现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 执行 对于打入式钢管桩, 可按以下规定验算桩身局部压曲 : 1 当 t/d = 50 1 ~ 80 1,d 600mm, 最大锤击压应力小于钢材强度设计值时, 可不进 行局部压屈验算 ; 当 d >600mm, 可按下式验算 : t / d f y / E ( ) 3 当 d 900mm, 除按 ( ) 式验算外, 尚应按下式验算 : t / d f y /14. 5E (5.8.6-) 式中 t d 钢管桩壁厚 外径 ; E f 钢材弹性模量 抗压强度设计值 ' y Ⅱ 抗拔桩 钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定 : N f A + f A (5.8.7) y s py py 式中 : N 荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值 ; f f 普通钢筋 预应力钢筋的抗拉强度设计值 ; y A s py A py 普通钢筋 预应力钢筋的截面面积 对于抗拔桩的裂缝控制计算应符合下列规定 : 1 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级预应力混凝土基桩, 在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力, 应符合下式要求 : σ k σ p 0 ( ) 对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级预应力混凝土基桩, 在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值, 应符合下列公式要求 : 在荷载效应标准组合下 : σ k σ p f tk ( ) 在荷载效应准永久组合下 : σ q σ p 0 ( ) 3 对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩, 按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度应符合下列规定 : wmax w lim ( ) 式中 σ k σ q 荷载效应标准组合 准永久组合下正截面法向应力 ; σ p 扣除全部应力损失后, 桩身混凝土的预应力 ; f tk 混凝土轴心抗拉强度标准值 ; w max 按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度, 可按现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 计算 ; w lim 最大裂缝宽度限值, 按本规范表 取用 当考虑地震作用验算桩身抗拔承载力时, 应根据现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 的规定, 对作用于桩顶的地震作用效应进行调整 Ⅲ 受水平作用桩 对于受水平荷载和地震作用的桩, 其桩身受弯承载力和受剪承载力的验算应符合 39

44 下列规定 : 1 对于桩顶固端的桩, 应验算桩顶正截面弯矩 ; 对于桩顶自由或铰接的桩, 应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩 ; 应验算桩顶斜截面的受剪承载力 ; 3 桩身所承受最大弯矩和水平剪力的计算, 可按本规范附录 C 计算 ; 4 桩身正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力, 应按现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 执行 ; 5 当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时, 应根据现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 的规定, 对作用于桩顶的地震作用效应进行调整 Ⅳ 预制桩吊运和锤击验算 预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置, 应按吊点 ( 或支点 ) 跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置 考虑预制桩吊运时可能受到冲击和振动的影响, 计算吊运弯矩和吊运拉力时, 可将桩身重力乘以 1.5 的动力系数 对于裂缝控制等级为一级 二级的混凝土预制桩 预应力混凝土管桩, 可按下列规定验算桩身的锤击压应力和锤击拉应力 : 1 最大锤击压应力 σp 可按下式计算 : σp = α eeγ H A E γ A E γ p AH EH γ H A E γ 式中 σ 桩的最大锤击压应力 ; p p α 锤型系数 ; 自由落锤为 1.0; 柴油锤取 1.4; e 锤击效率系数 ; 自由落锤为 0.6; 柴油锤取 0.8; A A A 锤 桩垫 桩的实际断面面积 ; H H E E E 锤 桩垫 桩的纵向弹性模量 ; γ γ 锤 桩垫 桩的重度 ; (5.8.1) γ H H 锤落距 当桩需穿越软土层或桩存在变截面时, 可按表 确定桩身的最大锤击拉应力 表 最大锤击拉应力 σt 建议值 (kpa) 应力类桩类建议值出现部位别 桩轴向拉应力值 预应力混凝土管桩混凝土及预应力混凝土桩 (0.33~0.5)σp (0.5~0.33)σp 1 桩刚穿越软土层时 ; 距桩尖 (0.5~ 0.7)l 处 最大锤击压应力相应的截面 桩截面环向 预应力混凝土管桩 0.5σp 拉应力或侧向拉应力 混凝土及预应力混凝土桩 ( 侧向 ) (0.~0.5)σp 3 最大锤击压应力和最大锤击拉应力分别不应超过混凝土的轴心抗压强度设计值和轴心 抗拉强度设计值 5.9 承台计算 Ⅰ 受弯计算 桩基承台应进行正截面受弯承载力计算 承台弯距可按本规范第 5.9.~5.9.5 条的规定计算, 受弯承载力和配筋可按现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 的规定进行 40

45 5.9. 柱下独立桩基承台的正截面弯矩设计值可按下列规定计算 : 1 两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处 ( 图 5.9.(a)), 可按下列公式计算 : M x = Ni yi (5.9.-1) M = N x (5.9.-) y i i 式中 图 5.9. 承台弯矩计算示意 (a) 矩形多桩承台 ; (b) 等边三桩承台 ; () 等腰三桩承台 M x M y 分别为绕 X 轴和绕 Y 轴方向计算截面处的弯矩设计值 ; x i y i 垂直 Y 轴和 X 轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离 ; N 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合下的第 i 基桩或复合基 i 桩竖向反力设计值 三桩承台的正截面弯距值应符合下列要求 : 1) 等边三桩承台 ( 图 5.9.(b)) M N max 3 = ( sa ) (5.9.-3) 3 4 式中 M 通过承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值 ; N 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩或复合基桩 max 竖向反力设计值 ; s a 桩中心距 ; 方柱边长, 圆柱时 =0.8d( d 为圆柱直径 ) ) 等腰三桩承台 ( 图 5.9.()) M M N max 0.75 = ( sa 1) (5.9.-4) 3 4 α 1 N 3 ( αs 0.75 max a 4 α 41 ) = (5.9.-5) 式中 M 1 M 分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值 ; s a 长向桩中心距 ; α 短向桩中心距与长向桩中心距之比, 当 α 小于 0.5 时, 应按变截面的二桩承

46 台设计 ; 1 分别为垂直于 平行于承台底边的柱截面边长 箱形承台和筏形承台的弯矩可按下列规定计算 : 1 箱形承台和筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性质 基桩分布 承台和上部结构类型和刚度, 按地基 - 桩 - 承台 - 上部结构共同作用原理分析计算 ; 对于箱形承台, 当桩端持力层为基岩 密实的碎石类土 砂土且深厚均匀时 ; 或当上部结构为剪力墙 ; 或当上部结构为框架 - 核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时, 箱形承台底板可仅按局部弯矩作用进行计算 ; 3 对于筏形承台, 当桩端持力层深厚坚硬 上部结构刚度较好, 且柱荷载及柱间距的变化不超过 0% 时 ; 或当上部结构为框架 - 核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时, 可仅按局部弯矩作用进行计算 柱下条形承台梁的弯矩可按下列规定计算 : 1 可按弹性地基梁 ( 地基计算模型应根据地基土层特性选取 ) 进行分析计算 ; 当桩端持力层深厚坚硬且桩柱轴线不重合时, 可视桩为不动铰支座, 按连续梁计算 砌体墙下条形承台梁, 可按倒置弹性地基梁计算弯矩和剪力, 并应符合附录 G 的要求 对于承台上的砌体墙, 尚应验算桩顶部位砌体的局部承压强度 II 受冲切计算 桩基承台厚度应满足柱 ( 墙 ) 对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要求 轴心竖向力作用下桩基承台受柱 ( 墙 ) 的冲切, 可按下列规定计算 : 1 冲切破坏锥体应采用自柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体, 锥体斜面与承台底面之夹角不应小于 45 ( 图 5.9.7) 受柱 ( 墙 ) 冲切承载力可按下列公式计算 : ( ) F l β hp β u f 0 m t h 0 F l = F Qi (5.9.7-) ( ) 式中 β = λ + 0. F l 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值 ; f t 承台混凝土抗拉强度设计值 ; β hp 承台受冲切承载力截面高度影响系数, 当 h 800mm 时,βhp 取 1.0, h 000mm 时,βhp 取 0.9, 其间按线性内插法取值 ; u m 承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长 ; h 0 承台冲切破坏锥体的有效高度 ; β 0 柱 ( 墙 ) 冲切系数 ; λ 冲跨比, λ = a 0 / h0, a 0 为柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处到桩边水平距离 ; 当 λ<0.5 时, 取 λ=0.5; 当 λ>1.0 时, 取 λ=1.0; F 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合作用下柱 ( 墙 ) 底的竖向荷载设计值 ; 4

47 Q i 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合下冲切破坏锥体内各基桩或复合基桩的反力设计值之和 3 对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算 ( 图 5.9.7): F l [ β ox ( b + a oy ) + β oy ( h + a ox )] β hp f t 0 h ( ) 式中 β 0x 0 y β 由公式 ( ) 求得, λ 0 x = a0 x / h0, λ 0 y = a0 y / h0 ; λ 0x λ 0 y 均应满足 0.5~1.0 的要求 ; h b 分别为 x y 方向的柱截面的边长 ; a a ox oy 分别为 x y 方向柱边离最近桩边的水平距离 图 柱对承台的冲切计算示意 4 对于柱下矩形独立阶形承台受上阶冲切的承载力可按下列公式计算 ( 图 5.9.7): F l [ β 1 x ( b1 + a1 y ) + β 1 y ( h1 + a1 x )] β hp f t 10 h ( ) 式中 β 1x β 1y 由公式 求得, λ 1 x = a1 x / h10, λ 1 y = a1 y / h10 ; λ 1x λ 1y 均应满足 0.5~1.0 的要求 ; h 1 b 1 分别为 x y 方向承台上阶的边长 ; a 1 x a 1 y 分别为 x y 方向承台上阶边离最近桩边的水平距离 对于圆柱及圆桩, 计算时应将其截面换算成方柱及方桩, 即取换算柱截面边长 b = 0. 8d ( d 为圆柱直径 ), 换算桩截面边长 b p = 0. 8d (d 为圆桩直径 ) 对于柱下两桩承台, 宜按深受弯构件 (lo/h<5.0,lo=1.15 ln,ln 为两桩净距 ) 计算受 弯 受剪承载力, 不需要进行受冲切承载力计算 对位于柱 ( 墙 ) 冲切破坏锥体以外的基桩, 可按下列规定计算承台受基桩冲切的承载力 : 1 四桩以上 ( 含四桩 ) 承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算 ( 图 ): N l [ β 1x ( + a1y / ) + β1y ( 1 + a1x / ) ] β hp f t h0 ( ) 43

48 0.56 β 1x = (5.9.8-) λ x 0.56 β 1y = ( ) λ y (a) 锥形承台 ; (b) 阶形承台图 四桩以上 ( 含四桩 ) 承台角桩冲切计算示意式中 N l 不计承台及其上土重, 在荷载效应基本组合作用下角桩 ( 含复合基桩 ) 反力设计值 ; β 1 x, β1y 角桩冲切系数 ; a 1 x a 1 y 从承台底角桩顶内边缘引 45 冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离 ; 当柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处位于该 45 线以内时, 则取由柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线 ( 图 ); h 0 承台外边缘的有效高度 ; λ 1x λ 1y 角桩冲跨比, λ 1 x = a1 x h0, λ 1 y = a1 y h0, 其值均应满足 0.5~1.0 的要求 对于三桩三角形承台可按下列公式计算受角桩冲切的承载力 ( 图 ): 底部角桩 : θ 1 N l β 11 ( 1 + a 11 ) β hp tg f t h ( ) o β = λ + 0. ( ) 11 图 三桩三角形承台角桩冲切计算示意 44

49 顶部角桩 : θ Nl β 1( + a1 ) βhptg ftho ( ) β = λ + 0. ( ) 1 式中 λ 11 λ 1 角桩冲跨比, λ 11 = a11 / h0, λ 1 = a1 / h0, 其值均应满足 0.5~1.0 的要求 ; a 11 a 1 从承台底角桩顶内边缘引 45 冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离 ; 当柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处位于该 45 线以内时, 则取由柱 ( 墙 ) 边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线 3 对于箱形 筏形承台, 可按下列公式计算承台受内部基桩的冲切承载力 : (a) (b) 基桩对筏形承台的冲切和墙对筏形承台的冲切计算示意 (a) 受基桩的冲切 (b) 受桩群的冲切 1) 应按下式计算受基桩的冲切承载力 ( 图 (a)): N l ( b + h0 ) β f 0.8 h ( ) p ) 应按下式计算受桩群的冲切承载力 ( 图 (b)): 式中 hp t [ β 0x ( by + a0 y ) + β oy ( bx + a0x )] β hp f t 0 N h ( ) li β 0x 0 y β 由公式 求得, 其中 λ 0 x = a0 x / h0, λ 0 y = a0 y / h0, λ 0x λ 0 y 均应满足 0.5~1.0 的要求 ; N l N li 不计承台和其上土重, 在荷载效应基本组合下, 基桩或复合基桩的净反力设计值 冲切锥体内各基桩或复合基桩反力设计值之和 III 受剪计算 柱 ( 墙 ) 下桩基承台, 应分别对柱 ( 墙 ) 边 变阶处和桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算 当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时, 应对每个斜截面的受剪承载力进行验算 45

50 柱下独立桩基承台斜截面受剪承载力应按下列规定计算 : 1 承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算 ( 图 ): V β hs α f b 0 h 0 ( ) t 1.75 α = ( ) λ + 1 1/ β hs = ( ) ( ) ho 式中 图 承台斜截面受剪计算示意 V 不计承台及其上土自重, 在荷载效应基本组合下, 斜截面的最大剪力 设计值 ; f t 混凝土轴心抗拉强度设计值 ; b 0 承台计算截面处的计算宽度 ; h 0 承台计算截面处的有效高度 ; α 承台剪切系数 ; 按公式 ( ) 确定 ; λ 计算截面的剪跨比, λ x = a x / h0, λ y = a y / h0, 此处, a x, a y 为柱边 ( 墙边 ) 或承台变阶处至 y x 方向计算一排桩的桩边的水平距离, 当 λ <0.5 时, 取 λ=0.5; 当 λ>3 时, 取 λ=3; β hs 受剪切承载力截面高度影响系数 ; 当 h0 < 800mm 时, 取 h0 = 800mm ; 当 h0 > 000mm 时, 取 h0 = 000mm ; 其间按线性内插法取值 对于阶梯形承台应分别在变阶处 (A 1 -A 1,B 1 -B 1 ) 及柱边处 (A -A,B -B ) 进行斜截面 受剪承载力计算 ( 图 ) 计算变阶处截面 (A 1 -A 1,B 1 -B 1 ) 的斜截面受剪承载力时, 其截面有效高度均为 h 10, 截 面计算宽度分别为 b y1 和 b x1 计算柱边截面 (A -A,B -B ) 的斜截面受剪承载力时, 其截面有效高度均为 h 10 + h 0, 截面计算宽度分别为 : 对 A -A 对 B -B b b y0 x0 by1 h10 + by h0 = ( ) h + h b h h b + h 0 x1 10 x 0 = ( ) 0 h 46

51 3 对于锥形承台应对变阶处及柱边处 (A-A 及 B-B) 两个截面进行受剪承载力计算 ( 图 ), 截面有效高度均为 h o, 截面的计算宽度分别为 : h b 0 y 对 A-A by0 = [ (1 )] by1 ( ) h b 0 h0 bx 对 B-B bx0 = [ (1 )] bx 1 ( ) h b 0 y1 x1 图 阶梯形承台斜截面受剪计算示意 锥形承台斜截面受剪计算示意 梁板式筏形承台的梁的受剪承载力可按现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 计算 砌体墙下条形承台梁配有箍筋, 但未配弯起钢筋时, 斜截面的受剪承载力可按下式计算 : Asv V 0.7 f t bh f yv h0 (5.9.1) s 式中 V 不计承台及其上土自重, 在荷载效应基本组合下, 计算截面处的剪力设计值 ; A sv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 ; s 沿计算斜截面方向箍筋的间距 ; f yv 箍筋抗拉强度设计值 ; b 承台梁计算截面处的计算宽度 ; h 0 承台梁计算截面处的有效高度 砌体墙下承台梁配有箍筋和弯起钢筋时, 斜截面的受剪承载力可按下式计算 : 式中 sb V A f y Asb sinα s (5.9.13) s sv 0.7 f tbh0 1.5 f y h0 + A 同一截面弯起钢筋的截面面积 ; f y 弯起钢筋的抗拉强度设计值 ; α s 斜截面上弯起钢筋与承台底面的夹角 柱下条形承台梁, 当配有箍筋但未配弯起钢筋时, 其斜截面的受剪承载力可按下式 计算 : 1.75 Asv V f t bh0 + f y h0 λ + 1 s (5.9.14) 47

52 式中 λ 计算截面的剪跨比, = a / h0 取 λ=1.5; 当 λ>3 时, 取 λ=3 λ, a 为柱边至桩边的水平距离 ; 当 λ<1.5 时, IV 局部受压计算 对于柱下桩基, 当承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时, 应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力 V 抗震验算 当进行承台的抗震验算时, 应根据现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 的规定对承台顶面的地震作用效应和承台的受弯 受冲切 受剪承载力进行抗震调整 6 灌注桩施工 6.1 施工准备 灌注桩施工应具备下列资料 : 1 建筑场地岩土工程勘察报告 ; 桩基工程施工图及图纸会审纪要 ; 3 建筑场地和邻近区域内的地下管线 地下构筑物 危房 精密仪器车间等的调查资料 ; 4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料 ; 5 桩基工程的施工组织设计 ; 6 水泥 砂 石 钢筋等原材料及其制品的质检报告 ; 7 有关荷载 施工工艺的试验参考资料 6.1. 钻孔机具及工艺的选择, 应根据桩型 钻孔深度 土层情况 泥浆排放及处理条件综合确定 施工组织设计应结合工程特点, 有针对性地制定相应质量管理措施, 主要应包括下列内容 : 1 施工平面图 : 标明桩位 编号 施工顺序 水电线路和临时设施的位置 ; 采用泥浆护壁成孔时, 应标明泥浆制备设施及其循环系统 ; 确定成孔机械 配套设备以及合理施工工艺的有关资料, 泥浆护壁灌注桩必须有泥浆处理措施 ; 3 施工作业计划和劳动力组织计划 ; 4 机械设备 备件 工具 材料供应计划 ; 5 桩基施工时, 对安全 劳动保护 防火 防雨 防台风 爆破作业 文物和环境保护等方面应按有关规定执行 ; 6 保证工程质量 安全生产和季节性施工的技术措施 成桩机械必须经鉴定合格, 不得使用不合格机械 施工前应组织图纸会审, 会审纪要连同施工图等应作为施工依据, 并应列入工程档案 桩基施工用的供水 供电 道路 排水 临时房屋等临时设施, 必须在开工前准备就绪, 施工场地应进行平整处理, 保证施工机械正常作业 基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方 开工前, 经复核后应妥善保护, 施工中应经常复测 用于施工质量检验的仪表 器具的性能指标, 应符合现行国家相关标准的规定 48

53 6. 一般规定 6..1 不同桩型的适用条件应符合下列规定 : 1 泥浆护壁钻孔灌注桩宜用于地下水位以下的黏性土 粉土 砂土 填土 碎石土及风化岩层 ; 旋挖成孔灌注桩宜用于黏性土 粉土 砂土 填土 碎石土及风化岩层 ; 3 冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外, 还能穿透旧基础 建筑垃圾填土或大孤石等障碍物 在岩溶发育地区应慎重使用, 采用时, 应适当加密勘察钻孔 ; 4 长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼宜用于黏性土 粉土 砂土 填土 非密实的碎石类土 强风化岩 ; 5 干作业钻 挖孔灌注桩宜用于地下水位以上的黏性土 粉土 填土 中等密实以上的砂土 风化岩层 ; 6 在地下水位较高, 有承压水的砂土层 滞水层 厚度较大的流塑状淤泥 淤泥质土层中不得选用人工挖孔灌注桩 ; 7 沉管灌注桩宜用于黏性土 粉土和砂土 ; 夯扩桩宜用于桩端持力层为埋深不超过 0m 的中 低压缩性黏性土 粉土 砂土和碎石类土 6.. 成孔设备就位后, 必须平整 稳固, 确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移 应在成孔钻具上设置控制深度的标尺, 并应在施工中进行观测记录 6..3 成孔的控制深度应符合下列要求 : 1 摩擦型桩 : 摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度 ; 端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度 当采用锤击沉管法成孔时, 桩管入土深度控制应以标高为主, 以贯入度控制为辅 端承型桩 : 当采用钻 ( 冲 ), 挖掘成孔时, 必须保证桩端进入持力层的设计深度 ; 当采用锤击沉管法成孔时, 沉管深度控制以贯入度为主, 以设计持力层标高对照为辅 6..4 灌注桩成孔施工的允许偏差应满足表 6..4 的要求 表 6..4 灌注桩成孔施工允许偏差 成孔方法 泥浆护壁钻 挖 冲孔桩 桩径偏差 (mm) d 1000mm -50 d>1000mm -50 垂直度允许偏差 (%) 1 桩位允许偏差 (mm) 1~3 根桩 条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩 d/6 且不大于 H 锤击 ( 振动 ) 沉管 d 500mm 振动冲击沉管成孔 d>500mm 螺旋钻 机动洛阳铲干作业成孔灌注桩 现浇混凝土护壁 ± 人工挖孔桩长钢套管护壁 ± 注 :1 桩径允许偏差的负值是指个别断面 ; H 为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离 ;d 为设计桩径 条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩 d/4 且不大于 H 6..5 钢筋笼制作 安装的质量应符合下列要求 : 1 钢筋笼的材质 尺寸应符合设计要求, 制作允许偏差应符合表 6..5 的规定 ; 表 6..5 钢筋笼制作允许偏差 项 目 允许偏差 (mm) 主筋间距 ±10 箍筋间距 ±0 49

54 钢筋笼直径 ±10 钢筋笼长度 ±100 分段制作的钢筋笼, 其接头宜采用焊接或机械式接头 ( 钢筋直径大于 0mm), 并应遵守国家现行标准 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ 10 钢筋焊接及验收规程 JGJ 18 和 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 5004 的规定 ; 3 加劲箍宜设在主筋外侧, 当因施工工艺有特殊要求时也可置于内侧 ; 4 导管接头处外径应比钢筋笼的内径小 100mm 以上 ; 5 搬运和吊装钢筋笼时, 应防止变形, 安放应对准孔位, 避免碰撞孔壁和自由落下, 就位后应立即固定 6..6 粗骨料可选用卵石或碎石, 其骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的 1/ 检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土 直径大于 1m 或单桩混凝土量超过 5m 3 的桩, 每根桩桩身混凝土应留有 1 组试件 ; 直径不大于 1m 的桩或单桩混凝土量不超过 5m 3 的桩, 每个灌注台班不得少于 1 组 ; 每组试件应留 3 件 6..8 桩在施工前, 宜进行试成孔 6..9 灌注桩施工现场所有设备 设施 安全装置 工具配件以及个人劳保用品必须经常检查, 确保完好和使用安全 6.3 泥浆护壁成孔灌注桩 Ⅰ 泥浆的制备和处理 除能自行造浆的黏性土层外, 均应制备泥浆 泥浆制备应选用高塑性黏土或膨润土 泥浆应根据施工机械 工艺及穿越土层情况进行配合比设计 6.3. 泥浆护壁应符合下列规定 : 1 施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位 1.0m 以上, 在受水位涨落影响时, 泥浆面应高出最高水位 1.5m 以上 ; 在清孔过程中, 应不断置换泥浆, 直至浇注水下混凝土 ; 3 浇注混凝土前, 孔底 500mm 以内的泥浆比重应小于 1.5; 含砂率不得大于 8%; 黏度不得大于 8s; 4 在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施 废弃的浆 渣应进行处理, 不得污染环境 Ⅱ 正 反循环钻孔灌注桩的施工 对孔深较大的端承型桩和粗粒土层中的摩擦型桩, 宜采用反循环工艺成孔或清孔, 也可根据土层情况采用正循环钻进, 反循环清孔 泥浆护壁成孔时, 宜采用孔口护筒, 护筒设置应符合下列规定 : 1 护筒埋设应准确 稳定, 护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 50 mm ; 护筒可用 4~8 mm厚钢板制作, 其内径应大于钻头直径 100mm, 上部宜开设 1~ 个溢浆孔 ; 3 护筒的埋设深度 : 在黏性土中不宜小于 1.0m; 砂土中不宜小于 1.5m 护筒下端外侧应采用黏土填实 ; 其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求 ; 4 受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩, 护筒应加高加深, 必要时应打入不透水层 当在软土层中钻进时, 应根据泥浆补给情况控制钻进速度 ; 在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准 钻机设置的导向装置应符合下列规定 : 1 潜水钻的钻头上应有不小于 3 倍直径长度的导向装置 ; 利用钻杆加压的正循环回转钻机, 在钻具中应加设扶正器 如在钻进过程中发生斜孔 塌孔和护筒周围冒浆 失稳等现象时, 应停钻, 待采取相应措施后再进行钻进 50

55 6.3.9 钻孔达到设计深度, 灌注混凝土之前, 孔底沉渣厚度指标应符合下列规定 : 1 对端承型桩, 不应大于 50 mm ; 对摩擦型桩, 不应大于 100 mm ; 3 对抗拔 抗水平力桩, 不应大于 00 mm Ⅲ 冲击成孔灌注桩的施工 在钻头锥顶和提升钢丝绳之间应设置保证钻头自动转向的装置 冲孔桩孔口护筒, 其内径应大于钻头直径 00 mm, 护筒应按本规范第 条设 置 泥浆的制备 使用和处理应符合本规范第 6.3.1~6.3.3 条的规定 冲击成孔质量控制应符合下列规定 : 1 开孔时, 应低锤密击, 当表土为淤泥 细砂等软弱土层时, 可加黏土块夹小片石 反复冲击造壁, 孔内泥浆面应保持稳定 ; 在各种不同的土层 岩层中成孔时, 可按照表 的操作要点进行 ; 3 进入基岩后, 应采用大冲程 低频率冲击, 当发现成孔偏移时, 应回填片石至偏 孔上方 300~500 mm处, 然后重新冲孔 ; 4 当遇到孤石时, 可预爆或采用高低冲程交替冲击, 将大孤石击碎或挤入孔壁 ; 5 应采取有效的技术措施防止扰动孔壁 塌孔 扩孔 卡钻和掉钻及泥浆流失等 事故 ; 6 每钻进 4~5m 应验孔一次, 在更换钻头前或容易缩孔处, 均应验孔 ; 7 进入基岩后, 非桩端持力层每钻进 300~500 mm和桩端持力层每钻进 100~300m 时, 应清孔取样一次, 并应做记录 表 冲击成孔操作要点 项 目 操作要点 在护筒刃脚以下 m 范围内 小冲程 1m 左右, 泥浆比重 1.~1.5, 软弱土层投入黏土块夹小片石 黏性土层 中 小冲程 1 m~m, 泵入清水或稀泥浆, 经常清除钻头上的泥块 粉砂或中粗砂层 中冲程 m~3m, 泥浆比重 1.~1.5, 投入黏土块, 勤冲 勤掏渣 砂卵石层 中 高冲程 3m~4m, 泥浆比重 ( 密度 )1.3 左右, 勤掏渣 软弱土层或塌孔回填重钻 小冲程反复冲击, 加黏土块夹小片石, 泥浆比重 1.3~1.5 注 :1 土层不好时提高泥浆比重或加黏土块 ; 防黏钻可投入碎砖石 排渣可采用泥浆循环或抽渣筒等方法, 当采用抽渣筒排渣时, 应及时补给泥浆 冲孔中遇到斜孔 弯孔 梅花孔 塌孔及护筒周围冒浆 失稳等情况时, 应停止 施工, 采取措施后方可继续施工 大直径桩孔可分级成孔, 第一级成孔直径应为设计桩径的 0.6~0.8 倍 清孔宜按下列规定进行 : 1 不易塌孔的桩孔, 可采用空气吸泥清孔 ; 稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣, 清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标 应按本规范第 条执行 ; 3 清孔时, 孔内泥浆面应符合本规范第 6.3. 条的规定 ; 4 灌注混凝土前, 孔底沉渣允许厚度应符合本规范第 条的规定 Ⅳ 旋挖成孔灌注桩的施工 旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深, 采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺, 干作业成孔工艺可按本规范第 6.6 节执行 泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池 ( 箱 ), 在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重 掺入锯末 增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措 51

56 施 泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量, 每台套钻机的泥浆储备量不应少于单桩体积 旋挖钻机施工时, 应保证机械稳定 安全作业, 必要时可在场地辅设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层 ( 路基板 ) 6.3. 每根桩均应安设钢护筒, 护筒应满足本规范第 条的规定 成孔前和每次提出钻斗时, 应检查钻斗和钻杆连接销子 钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况, 并应清除钻斗上的渣土 旋挖钻机成孔应采用跳挖方式, 钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于 6m, 并应及时清除 应根据钻进速度同步补充泥浆, 保持所需的泥浆面高度不变 钻孔达到设计深度时, 应采用清孔钻头进行清孔, 并应满足本规范第 6.3. 条和第 条要求 孔底沉渣厚度控制指标应符合本规范第 条规定 Ⅴ 水下混凝土的灌注 钢筋笼吊装完毕后, 应安置导管或气泵管二次清孔, 并应进行孔位 孔径 垂直度 孔深 沉渣厚度等检验, 合格后应立即灌注混凝土 水下灌注的混凝土应符合下列规定 : 1 水下灌注混凝土必须具备良好的和易性, 配合比应通过试验确定 ; 坍落度宜为 180~0mm; 水泥用量不应少于 360kg/m 3 ( 当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限 ); 水下灌注混凝土的含砂率宜为 40%~50%, 并宜选用中粗砂 ; 粗骨料的最大粒径应小于 40mm; 并应满足本规范第 6..6 条的要求 ; 3 水下灌注混凝土宜掺外加剂 导管的构造和使用应符合下列规定 : 1 导管壁厚不宜小于 3mm, 直径宜为 00~50mm; 直径制作偏差不应超过 mm, 导管的分节长度可视工艺要求确定, 底管长度不宜小于 4m, 接头宜采用双螺纹方扣快速接头 ; 导管使用前应试拼装 试压, 试水压力可取为 0.6~1.0MPa; 3 每次灌注后应对导管内外进行清洗 使用的隔水栓应有良好的隔水性能, 并应保证顺利排出 ; 隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作 灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求 : 1 开始灌注混凝土时, 导管底部至孔底的距离宜为 300~500mm; 应有足够的混凝土储备量, 导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于 0.8m; 3 导管埋入混凝土深度宜为 ~6m 严禁将导管提出混凝土灌注面, 并应控制提拔导管速度, 应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差, 填写水下混凝土灌注记录 ; 4 灌注水下混凝土必须连续施工, 每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制, 对灌注过程中的故障应记录备案 ; 5 应控制最后一次灌注量, 超灌高度宜为 0.8~1.0m, 凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级 6.4 长螺旋钻孔压灌桩 当需要穿越老黏土 厚层砂土 碎石土以及塑性指数大于 5 的黏土时, 应进行试钻 6.4. 钻机定位后, 应进行复检, 钻头与桩位点偏差不得大于 0 mm, 开孔时下钻速度应缓慢 ; 钻进过程中, 不宜反转或提升钻杆 钻进过程中, 当遇到卡钻 钻机摇晃 偏斜或发生异常声响时, 应立即停钻, 查明 5

57 原因, 采取相应措施后方可继续作业 根据桩身混凝土的设计强度等级, 应通过试验确定混凝土配合比 ; 混凝土坍落度宜为 180~0 mm ; 粗骨料可采用卵石或碎石, 最大粒径不宜大于 30 mm ; 可掺加粉煤灰或外加剂 混凝土泵应根据桩径选型, 混凝土输送泵管布置宜减少弯道, 混凝土泵与钻机的距离不宜超过 60m 桩身混凝土的泵送压灌应连续进行, 当钻机移位时, 混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌, 泵送混凝土时, 料斗内混凝土的高度不得低于 400 mm 混凝土输送泵管宜保持水平, 当长距离泵送时, 泵管下面应垫实 当气温高于 30 时, 宜在输送泵管上覆盖隔热材料, 每隔一段时间应洒水降温 钻至设计标高后, 应先泵入混凝土并停顿 10~0s, 再缓慢提升钻杆 提钻速度应根据土层情况确定, 且应与混凝土泵送量相匹配, 保证管内有一定高度的混凝土 在地下水位以下的砂土层中钻进时, 钻杆底部活门应有防止进水的措施, 压灌混凝土应连续进行 压灌桩的充盈系数宜为 1.0~1. 桩顶混凝土超灌高度不宜小于 0.3~0.5m 成桩后, 应及时清除钻杆及泵 ( 软 ) 管内残留混凝土 长时间停置时, 应采用清水将钻杆 泵管 混凝土泵清洗干净 混凝土压灌结束后, 应立即将钢筋笼插至设计深度 钢筋笼插设宜采用专用插筋器 6.5 沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩 Ⅰ 锤击沉管灌注桩施工 锤击沉管灌注桩施工应根据土质情况和荷载要求, 分别选用单打法 复打法或反插法 6.5. 锤击沉管灌注桩施工应符合下列规定 : 1 群桩基础的基桩施工, 应根据土质 布桩情况, 采取消减负面挤土效应的技术措施, 确保成桩质量 ; 桩管 混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量和埋设位置应与设计相符, 桩管与桩尖的接触应有良好的密封性 灌注混凝土和拔管的操作控制应符合下列规定 : 1 沉管至设计标高后, 应立即检查和处理桩管内的进泥 进水和吞桩尖等情况, 并立即灌注混凝土 ; 当桩身配置局部长度钢筋笼时, 第一次灌注混凝土应先灌至笼底标高, 然后放置钢筋笼, 再灌至桩顶标高 第一次拔管高度应以能容纳第二次灌入的混凝土量为限, 不应拔得过高 在拔管过程中应采用测锤或浮标检测混凝土面的下降情况 ; 3 拔管速度应保持均匀, 对一般土层拔管速度宜为 1m/min, 在软弱土层和软硬土层交界处拔管速度宜控制在 0.3~0.8m/min; 4 采用倒打拔管的打击次数, 单动汽锤不得少于 50 次 /min, 自由落锤小落距轻击不得少于 40 次 /min; 在管底未拔至桩顶设计标高之前, 倒打和轻击不得中断 混凝土的充盈系数不得小于 1.0; 对于充盈系数小于 1.0 的桩, 应全长复打, 对可能断桩和缩颈桩, 应采用局部复打 成桩后的桩身混凝土顶面应高于桩顶设计标高 500mm 以内 全长复打时, 桩管入土深度宜接近原桩长, 局部复打应超过断桩或缩颈区 1m 以上 全长复打桩施工时应符合下列规定 : 53

58 1 第一次灌注混凝土应达到自然地面 ; 拔管过程中应及时清除粘在管壁上和散落在地面上的混凝土 ; 3 初打与复打的桩轴线应重合 ; 4 复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成 混凝土的坍落度宜采用 80~100mm Ⅱ 振动 振动冲击沉管灌注桩施工 振动 振动冲击沉管灌注桩应根据土质情况和荷载要求, 分别选用单打法 复打法 反插法等 单打法可用于含水量较小的土层, 且宜采用预制桩尖 ; 反插法及复打法可用于饱和土层 振动 振动冲击沉管灌注桩单打法施工的质量控制应符合下列规定 : 1 必须严格控制最后 30s 的电流 电压值, 其值按设计要求或根据试桩和当地经验确定 ; 桩管内灌满混凝土后, 应先振动 5~10s, 再开始拔管, 应边振边拔, 每拔出 0.5~ 1.0m, 停拔, 振动 5~10s; 如此反复, 直至桩管全部拔出 ; 3 在一般土层内, 拔管速度宜为 1.~1.5m/min, 用活瓣桩尖时宜慢, 用预制桩尖时可适当加快 ; 在软弱土层中宜控制在 0.6~0.8 m/min 振动 振动冲击沉管灌注桩反插法施工的质量控制应符合下列规定 : 1 桩管灌满混凝土后, 先振动再拔管, 每次拔管高度 0.5~1.0m, 反插深度 0.3~ 0.5m; 在拔管过程中, 应分段添加混凝土, 保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位 1.0~1.5m 以上, 拔管速度应小于 0.5m/min; 在距桩尖处 1.5m 范围内, 宜多次反插以扩大桩端部断面 ; 3 穿过淤泥夹层时, 应减慢拔管速度, 并减少拔管高度和反插深度, 在流动性淤泥中不宜使用反插法 振动 振动冲击沉管灌注桩复打法的施工要求可按本规范第 条和第 条执行 Ⅲ 内夯沉管灌注桩施工 当采用外管与内夯管结合锤击沉管进行夯压 扩底 扩径时, 内夯管应比外管短 100mm, 内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底 ( 图 ) 外管封底可采用干硬性混凝土 无水混凝土配料, 经夯击形成阻水 阻泥管塞, 其高度可为 100mm 当内 外管间不会发生间隙涌水 涌泥时, 亦可不采用上述封底措施 外管 外管 内夯管 内夯管

59 图 内外管及管塞 (a) 平底内夯管 ;(b) 锥底内夯管 桩端夯扩头平均直径可按下列公式估算 : H1 + h1 C1 一次夯扩 D1 = d 0 ( ) h 二次夯扩 D H + H 1 + h C C 1 1 = d 0 ( ) h 式中 D 1 D 第一次 第二次夯扩扩头平均直径 (m); d 0 外管直径 (m); H 1 H 第一次 第二次夯扩工序中, 外管内灌注混凝土面从桩底算起的高度 (m); h 1 h 第一次 第二次夯扩工序中, 外管从桩底算起的上拔高度 (m), 分别可取 H 1 /, H / ; C 1 C 第一次 二次夯扩工序中, 内外管同步下沉至离桩底的距离, 均可取为 0.m( 图 ) C H h d0 D 图 扩底端 桩身混凝土宜分段灌注 ; 拔管时内夯管和桩锤应施压于外管中的混凝土顶面, 边压边拔 施工前宜进行试成桩, 并应详细记录混凝土的分次灌注量 外管上拔高度 内管夯击次数 双管同步沉入深度, 并应检查外管的封底情况, 有无进水 涌泥等, 经核定后可作为施工控制依据 6.6 干作业成孔灌注桩 Ⅰ 钻孔 ( 扩底 ) 灌注桩施工 钻孔时应符合下列规定 : 1 钻杆应保持垂直稳固, 位置准确, 防止因钻杆晃动引起扩大孔径 ; 钻进速度应根据电流值变化, 及时调整 ; 3 钻进过程中, 应随时清理孔口积土, 遇到地下水 塌孔 缩孔等异常情况时, 应及时处理 6.6. 钻孔扩底桩施工, 直孔部分应按本规范第 条规定执行, 扩底部位尚应符合下列规定 : 55

60 1 应根据电流值或油压值, 调节扩孔刀片削土量, 防止出现超负荷现象 ; 扩底直径和孔底的虚土厚度应符合设计要求 成孔达到设计深度后, 孔口应予保护, 应按本规范第 6..4 条规定验收, 并应做好记录 灌注混凝土前, 应在孔口安放护孔漏斗, 然后放置钢筋笼, 并应再次测量孔内虚土厚度 扩底桩灌注混凝土时, 第一次应灌到扩底部位的顶面, 随即振捣密实 ; 浇注桩顶以下 5m 范围内混凝土时, 应随浇注随振动, 每次浇注高度不得大于 1.5m Ⅱ 人工挖孔灌注桩施工 人工挖孔桩的孔径 ( 不含护壁 ) 不得小于 0.8m, 且不宜大于.5m; 孔深不宜大于 30m 当桩净距小于.5m 时, 应采用间隔开挖 相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于 4.5m 人工挖孔桩混凝土护壁的厚度不应小于 100mm, 混凝土强度等级不应低于桩身混凝土强度等级, 并应振捣密实 ; 护壁应配置直径不小于 8mm 的构造钢筋, 竖向筋应上下搭接或拉接 人工挖孔桩施工应采取下列安全措施 : 1 孔内必须设置应急软爬梯供人员上下 ; 使用的电葫芦 吊笼等应安全可靠, 并配有自动卡紧保险装置, 不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下 电葫芦宜用按钮式开关, 使用前必须检验其安全起吊能力 ; 每日开工前必须检测井下的有毒 有害气体, 并应有足够的安全防范措施 当桩孔开挖深度超过 10m 时, 应有专门向井下送风的设备, 风量不宜少于 5L/s; 3 孔口四周必须设置护栏, 护栏高度宜为 0.8m; 4 挖出的土石方应及时运离孔口, 不得堆放在孔口周边 1m 范围内, 机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响 ; 5 施工现场的一切电源 电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 的规定 开孔前, 桩位应准确定位放样, 在桩位外设置定位基准桩, 安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置, 并应由专人负责 第一节井圈护壁应符合下列规定 : 1 井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于 0mm; 井圈顶面应比场地高出 100~150mm, 壁厚应比下面井壁厚度增加 100~150mm 修筑井圈护壁应符合下列规定 : 1 护壁的厚度 拉接钢筋 配筋 混凝土强度等级均应符合设计要求 ; 上下节护壁的搭接长度不得小于 50mm; 3 每节护壁均应在当日连续施工完毕 ; 4 护壁混凝土必须保证振捣密实, 应根据土层渗水情况使用速凝剂 ; 5 护壁模板的拆除应在灌注混凝土 4h 之后 ; 6 发现护壁有蜂窝 漏水现象时, 应及时补强 ; 7 同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于 50mm 当遇有局部或厚度不大于 1.5m 的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时, 护壁施工可按下列方法处理 : 1 将每节护壁的高度减小到 300~500mm, 并随挖 随验 随灌注混凝土 ; 采用钢护筒或有效的降水措施 挖至设计标高, 终孔后应清除护壁上的泥土和孔底残渣 积水, 并应进行隐蔽工程验收 验收合格后, 应立即封底和灌注桩身混凝土 灌注桩身混凝土时, 混凝土必须通过溜槽 ; 当落距超过 3m 时, 应采用串筒, 串筒末端距孔底高度不宜大于 m; 也可采用导管泵送 ; 混凝土宜采用插入式振捣器振实 当渗水量过大时, 应采取场地截水 降水或水下灌注混凝土等有效措施 严禁在桩孔中边抽水边开挖边灌注, 包括相邻桩的灌注 56

61 6.7 灌注桩后注浆 灌注桩后注浆工法可用于各类钻 挖 冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣 ( 虚土 ) 泥皮和桩底 桩侧一定范围土体的加固 6.7. 后注浆装置的设置应符合下列规定 : 1 后注浆导管应采用钢管, 且应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接 ; 桩端后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置 对于直径不大于 100mm 的桩, 宜沿钢筋笼圆周对称设置 根 ; 对于直径大于 100mm 而不大于 500mm 的桩, 宜对称设置 3 根 ; 3 对于桩长超过 15m 且承载力增幅要求较高者, 宜采用桩端桩侧复式注浆 桩侧后注浆管阀设置数量应综合地层情况 桩长和承载力增幅要求等因素确定, 可在离桩底 5~ 15m 以上 桩顶 8m 以下, 每隔 6~1m 设置一道桩侧注浆阀, 当有粗粒土时, 宜将注浆阀设置于粗粒土层下部, 对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中部 ; 4 对于非通长配筋桩, 下部应有不少于 根与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底 ; 5 钢筋笼应沉放到底, 不得悬吊, 下笼受阻时不得撞笼 墩笼 扭笼 后注浆阀应具备下列性能 : 1 注浆阀应能承受 1MPa 以上静水压力 ; 注浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使管阀受损 ; 注浆阀应具备逆止功能 浆液配比 终止注浆压力 流量 注浆量等参数设计应符合下列规定 : 1 浆液的水灰比应根据土的饱和度 渗透性确定, 对于饱和土水灰比宜为 0. 45~0.65, 对于非饱和土水灰比宜为 0.7~0.9( 松散碎石土 砂砾宜为 0.5~0.6); 低水灰比浆液宜掺入减水剂 ; 桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定, 对于风化岩 非饱和黏性土及粉土, 注浆压力宜为 3~10Mpa; 对于饱和土层注浆压力宜为 1.~4MPa, 软土宜取低值, 密实黏性土宜取高值 ; 3 注浆流量不宜超过 75L/min; 4 单桩注浆量的设计应根据桩径 桩长 桩端桩侧土层性质 单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定, 可按下式估算 : G = α pd + α snd (6.7.4) 式中 α p α s 分别为桩端 桩侧注浆量经验系数, α p =1.5~1.8, α s =0.5~0.7; 对于卵 砾石 中粗砂取较高值 ; n 桩侧注浆断面数 ; d 基桩设计直径 (m); G 注浆量, 以水泥质量计 (t); 对独立单桩 桩距大于 6d 的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值乘以 1. 的系数 ; 5 后注浆作业开始前, 宜进行注浆试验, 优化并最终确定注浆参数 后注浆作业起始时间 顺序和速率应符合下列规定 : 1 注浆作业宜于成桩 d 后开始 ; 注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于 8~10m; 3 对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端 ; 对于非饱和土宜先桩端后桩侧 ; 多断面桩侧注浆应先上后下 ; 桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于 h; 4 桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆 ; 57

62 5 对于桩群注浆宜先外围 后内部 当满足下列条件之一时可终止注浆 : 1 注浆总量和注浆压力均达到设计要求 ; 注浆总量已达到设计值的 75%, 且注浆压力超过设计值 当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆, 应改为间歇注浆, 间歇时间宜为 30~60min, 或调低浆液水灰比 后注浆施工过程中, 应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查, 发现异常应采取相应处理措施 当注浆量等主要参数达不到设计值时, 应根据工程具体情况采取相应措施 后注浆桩基工程质量检查和验收应符合下列要求 : 1 后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告 压力表检定证书 试注浆记录 设计工艺参数 后注浆作业记录 特殊情况处理记录等资料 ; 在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下, 承载力检验应在后注浆 0d 后进行, 浆液中掺入早强剂时可于注浆 15d 后进行 7 混凝土预制桩与钢桩施工 7.1 混凝土预制桩的制作 混凝土预制桩可在施工现场预制, 预制场地必须平整 坚实 7.1. 制桩模板宜采用钢模板, 模板应具有足够刚度, 并应平整, 尺寸应准确 钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊和电弧焊, 当钢筋直径不小于 0mm 时, 宜采用机 械接头连接 主筋接头配置在同一截面内的数量, 应符合下列规定 : 1 当采用对焊或电弧焊时, 对于受拉钢筋, 不得超过 50%; 相邻两根主筋接头截面的距离应大于 35dg( 主筋直径 ), 并不应小于 500mm; 3 必须符合现行行业标准 钢筋焊接及验收规程 JGJ 18 和 钢筋机械连接通用技 术规程 JGJ 107 的规定 预制桩钢筋骨架的允许偏差应符合表 的规定 表 预制桩钢筋骨架的允许偏差 项 目 允许偏差 (mm) 主筋间距 ±5 桩尖中心线 10 箍筋间距或螺旋筋的螺距 ±0 吊环沿纵轴线方向 ±0 吊环沿垂直于纵轴线方向 ±0 吊环露出桩表面的高度 ±10 主筋距桩顶距离 ±5 桩顶钢筋网片位置 ±10 多节桩桩顶预埋件位置 ± 确定桩的单节长度时应符合下列规定 : 1 满足桩架的有效高度 制作场地条件 运输与装卸能力 ; 避免在桩尖接近或处于硬持力层中时接桩 灌注混凝土预制桩时, 宜从桩顶开始灌筑, 并应防止另一端的砂浆积聚过多 锤击预制桩的骨料粒径宜为 5~40mm 锤击预制桩, 应在强度与龄期均达到要求后, 方可锤击 重叠法制作预制桩时, 应符合下列规定 : 1 桩与邻桩及底模之间的接触面不得粘连 ; 58

63 上层桩或邻桩的浇注, 必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的 30% 以上 时, 方可进行 ; 3 桩的重叠层数不应超过 4 层 混凝土预制桩的表面应平整 密实, 制作允许偏差应符合表 的规定 表 混凝土预制桩制作允许偏差 (mm) 桩型 项 目 允许偏差 (mm) 横截面边长 ±5 桩顶对角线之差 5 保护层厚度 ±5 钢筋混凝土实桩身弯曲矢高不大于 1 桩长且不大于 0 心桩桩尖偏心 10 桩端面倾斜 桩节长度 ±0 直径 ±5 长度 ±0.5%L 管壁厚度 -5 钢筋混凝土 保护层厚度 +10,-5 管桩 桩身弯曲 ( 度 ) 矢高 L/1000 桩尖偏心 10 桩头板平整度 桩头板偏心 本规范未作规定的预应力混凝土桩的其他要求及离心混凝土强度等级评定方法, 应 符合国家现行标准 先张法预应力混凝土管桩 GB/T 先张法预应力混凝土薄壁管 桩 JC 888 和 预应力混凝土空心方桩 JG 197 的规定 7. 混凝土预制桩的起吊 运输和堆放 7..1 混凝土实心桩的吊运应符合下列规定 : 1 混凝土设计强度达到 70% 及以上方可起吊, 达到 100% 方可运输 ; 桩起吊时应采取相应措施, 保证安全平稳, 保护桩身质量 ; 3 水平运输时, 应做到桩身平稳放置, 严禁在场地上直接拖拉桩体 7.. 预应力混凝土空心桩的吊运应符合下列规定 : 1 出厂前应作出厂检查, 其规格 批号 制作日期应符合所属的验收批号内容 ; 在吊运过程中应轻吊轻放, 避免剧烈碰撞 ; 3 单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊 ; 4 运至施工现场时应进行检查验收, 严禁使用质量不合格及在吊运过程中产生裂缝的桩 7..3 预应力混凝土空心桩的堆放应符合下列规定 : 1 堆放场地应平整坚实, 最下层与地面接触的垫木应有足够的宽度和高度 堆放时桩应稳固, 不得滚动 ; 应按不同规格 长度及施工流水顺序分别堆放 ; 3 当场地条件许可时, 宜单层堆放 ; 当叠层堆放时, 外径为 500~600 mm的桩不宜超过 4 层, 外径为 300~400 mm的桩不宜超过 5 层 ; 4 叠层堆放桩时, 应在垂直于桩长度方向的地面上设置 道垫木, 垫木应分别位于距桩端 0. 倍桩长处 ; 底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧 ; 5 垫木宜选用耐压的长木枋或枕木, 不得使用有棱角的金属构件 7..4 取桩应符合下列规定 : 1 当桩叠层堆放超过 层时, 应采用吊机取桩, 严禁拖拉取桩 ; 三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩 59

64 7.3 混凝土预制桩的接桩 桩的连接可采用焊接 法兰连接或机械快速连接 ( 螺纹式 啮合式 ) 7.3. 接桩材料应符合下列规定 : 1 焊接接桩 : 钢钣宜采用低碳钢, 焊条宜采用 E43; 并应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81 要求 接头宜采用探伤检测, 同一工程检测量不得少于 3 个接头 法兰接桩 : 钢钣和螺栓宜采用低碳钢 采用焊接接桩除应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81 的有关规定外, 尚应符合下列规定 : 1 下节桩段的桩头宜高出地面 0.5m; 下节桩的桩头处宜设导向箍 接桩时上下节桩段应保持顺直, 错位偏差不宜大于 mm 接桩就位纠偏时, 不得采用大锤横向敲打 ; 3 桩对接前, 上下端板表面应采用铁刷子清刷干净, 坡口处应刷至露出金属光泽 ; 4 焊接宜在桩四周对称地进行, 待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊 ; 焊接层数不得少于 层, 第一层焊完后必须把焊渣清理干净, 方可进行第二层 ( 的 ) 施焊, 焊缝应连续 饱满 ; 5 焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击, 自然冷却时间不宜少于 8min; 严禁采用水冷却或焊好即施打 ; 6 雨天焊接时, 应采取可靠的防雨措施 ; 7 焊接接头的质量检查, 对于同一工程探伤抽样检验不得少于 3 个接头 采用机械快速螺纹接桩的操作与质量应符合下列规定 : 1 安装前应检查桩两端制作的尺寸偏差及连接件, 无受损后方可起吊施工, 其下节桩端宜高出地面 0.8m; 接桩时, 卸下上下节桩两端的保护装置后, 应清理接头残物, 涂上润滑脂 ; 3 应采用专用接头锥度对中, 对准上下节桩进行旋紧连接 ; 4 可采用专用链条式板手进行旋紧,( 臂长 1m 卡紧后人工旋紧再用铁锤敲击板臂,) 锁紧后两端板尚应有 1~mm 的间隙 采用机械啮合接头接桩的操作与质量应符合下列规定 : 1 将上下接头钣清理干净, 用扳手将已涂抹沥青涂料的连接销逐根旋入上节桩 Ⅰ 型端头钣的螺栓孔内, 并用钢模板调整好连接销的方位 ; 剔除下节桩 Ⅱ 型端头钣连接槽内泡沫塑料保护块, 在连接槽内注入沥青涂料, 并在端头钣面周边抹上宽度 0mm 厚度 3mm 的沥青涂料 ; 当地基土 地下水含中等以上腐蚀介质时, 桩端钣板面应满涂沥青涂料 ; 3 将上节桩吊起, 使连接销与 Ⅱ 型端头钣上各连接口对准, 随即将连接销插入连接槽内 ; 4 加压使上下节桩的桩头钣接触, 接桩完成 7.4 锤击沉桩 沉桩前必须处理空中和地下障碍物, 场地应平整, 排水应畅通, 并应满足打桩所需的地面承载力 7.4. 桩锤的选用应根据地质条件 桩型 桩的密集程度 单桩竖向承载力及现有施工条件等因素确定, 也可按本规范附录 H 选用 桩打入时应符合下列规定 : 60

65 1 桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为 5~10mm; 锤与桩帽 桩帽与桩之间应加设硬木 麻袋 草垫等弹性衬垫 ; 3 桩锤 桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上 ; 4 桩插入时的垂直度偏差不得超过 0.5% 打桩顺序要求应符合下列规定 : 1 对于密集桩群, 自中间向两个方向或四周对称施打 ; 当一侧毗邻建筑物时, 由毗邻建筑物处向另一方向施打 ; 3 根据基础的设计标高, 宜先深后浅 ; 4 根据桩的规格, 宜先大后小, 先长后短 打入桩 ( 预制混凝土方桩 预应力混凝土空心桩 钢桩 ) 的桩位偏差, 应符合表 的规定 斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的 15%( 倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角 ) 表 打入桩桩位的允许偏差 (mm) 项目允许偏差带有基础梁的桩 :(1) 垂直基础梁的中心线 H () 沿基础梁的中心线 H 桩数为 1~3 根桩基中的桩 100 桩数为 4~16 根桩基中的桩 1/ 桩径或边长桩数大于 16 根桩基中的桩 :(1) 最外边的桩 1/3 桩径或边长 () 中间桩 1/ 桩径或边长注 :H 为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离 桩终止锤击的控制应符合下列规定 : 1` 当桩端位于一般土层时, 应以控制桩端设计标高为主, 贯入度为辅 ; 桩端达到坚硬 硬塑的黏性土 中密以上粉土 砂土 碎石类土及风化岩时, 应以贯入度控制为主, 桩端标高为辅 ; 3 贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时, 应继续锤击 3 阵, 并按每阵 10 击的贯入度不应大于设计规定的数值确认, 必要时, 施工控制贯入度应通过试验确定 当遇到贯入度剧变, 桩身突然发生倾斜 位移或有严重回弹 桩顶或桩身出现严重裂缝 破碎等情况时, 应暂停打桩, 并分析原因, 采取相应措施 当采用射水法沉桩时, 应符合下列规定 : 1 射水法沉桩宜用于砂土和碎石土 ; 沉桩至最后 1~m 时, 应停止射水, 并采用锤击至规定标高, 终锤控制标准可按本规范第 条有关规定执行 施打大面积密集桩群时, 可采取下列辅助措施 : 1 对预钻孔沉桩, 预钻孔孔径可比桩径 ( 或方桩对角线 ) 小 50~100mm, 深度可根据桩距和土的密实度 渗透性确定, 宜为桩长的 1/3~1/; 施工时应随钻随打 ; 桩架宜具备钻孔锤击双重性能 ; 应设置袋装砂井或塑料排水板 袋装砂井直径宜为 70~80mm, 间距宜为 1.0~ 1.5m, 深度宜为 10~1m; 塑料排水板的深度 间距与袋装砂井相同 ; 3 应设置隔离板桩或地下连续墙 ; 4 可开挖地面防震沟, 并可与其他措施结合使用 防震沟沟宽可取 0.5~0.8m, 深度按土质情况决定 ; 5 应限制打桩速率 ; 6 沉桩结束后, 宜普遍实施一次复打 ; 7 沉桩过程中应加强邻近建筑物 地下管线等的观测 监护 预应力混凝土管桩的总锤击数及最后 1.0m 沉桩锤击数应根据当地工程经验确定 锤击沉桩送桩应符合下列规定 : 61

66 1 送桩深度不宜大于.0m; 当桩顶打至接近地面需要送桩时, 应测出桩的垂直度并检查桩顶质量, 合格后应及时送桩 ; 3 送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的最后贯入度并修正 ; 4 送桩后遗留的桩孔应立即回填或覆盖 5 当送桩深度超过.0m 且不大于 6.0m 时, 打桩机应为三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机 ; 桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作 锤垫, 其厚度宜取 150~00mm 送桩器及衬垫设置应符合下列规定 : 1 送桩器宜做成圆筒形, 并应有足够的强度 刚度和耐打性 送桩器长度应满足送桩深度的要求, 弯曲度不得大于 1/1000; 送桩器上下两端面应平整, 且与送桩器中心轴线相垂直 ; 3 送桩器下端面应开孔, 使空心桩内腔与外界连通 ; 4 送桩器应与桩匹配 套筒式送桩器下端的套筒深度宜取 50~350mm, 套管内径应比桩外径大 0~30mm, 插销式送桩器下端的插销长度宜取 00~300mm, 杆销外径应比 ( 管 ) 桩内径小 0~30mm 对于腔内存有余浆的管桩, 不宜采用插销式送桩器 ; 5 送桩作业时, 送桩器与桩头之间应设置 1~ 层麻袋或硬纸板等衬垫 内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于 60mm 施工现场应配备桩身垂直度观测仪器 ( 长条水准尺或经纬仪 ) 和观测人员, 随时量测桩身的垂直度 7.5 静压沉桩 采用静压沉桩时, 场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的 1. 倍, 且场地应平整 7.5. 静力压桩宜选择液压式和绳索式压桩工艺 ; 宜根据单节桩的长度选用顶压式液压压桩机和抱压式液压压桩机 选择压桩机的参数应包括下列内容 : 1 压桩机型号 桩机质量 ( 不含配重 ) 最大压桩力等; 压桩机的外型尺寸及拖运尺寸 ; 3 压桩机的最小边桩距及最大压桩力 ; 4 长 短船型履靴的接地压强 ; 5 夹持机构的型式 ; 6 液压油缸的数量 直径, 率定后的压力表读数与压桩力的对应关系 ; 7 吊桩机构的性能及吊桩能力 压桩机的每件配重必须用量具核实, 并将其质量标记在该件配重的外露表面 ; 液压式压桩机的最大压桩力应取压桩机的机架重量和配重之和乘以 当边桩空位不能满足中置式压桩机施压条件时, 宜利用压边桩机构或选用前置式液压压桩机进行压桩, 但此时应估计最大压桩能力减少造成的影响 当设计要求或施工需要采用引孔法压桩时, 应配备螺旋钻孔机, 或在压桩机上配备专用的螺旋钻 当桩端持力层需进入较坚硬的岩层时, 应配备可入岩的钻孔桩机或冲孔桩机 最大压桩力不得小于设计的单桩竖向极限承载力标准值, 必要时可由现场试验确定 6

67 7.5.8 静力压桩施工的质量控制应符合下列规定 : 1 第一节桩下压时垂直度偏差不应大于 0.5%; 宜将每根桩一次性连续压到底, 且最后一节有效桩长不宜小于 5m; 3 抱压力不应大于桩身允许侧向压力的 1.1 倍 终压条件应符合下列规定 : 1 应根据现场试压桩的试验结果确定终压力标准 ; 终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定 对于入土深度大于或等于 8m 的桩, 复压次数可为 ~3 次 ; 对于入土深度小于 8m 的桩, 复压次数可为 3~5 次 ; 3 稳压压桩力不得小于终压力, 稳定压桩的时间宜为 5~10s 压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定, 并应符合下列规定 : 1 对于场地地层中局部含砂 碎石 卵石时, 宜先对该区域进行压桩 ; 当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时, 宜先施压长桩后施压短桩 压桩过程中应测量桩身的垂直度 当桩身垂直度偏差大于 1% 的时, 应找出原因并设法纠正 ; 当桩尖进入较硬土层后, 严禁用移动机架等方法强行纠偏 出现下列情况之一时, 应暂停压桩作业, 并分析原因, 采用相应措施 : 1 压力表读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不符 ; 桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层 ; 3 实际桩长与设计桩长相差较大 ; 4 出现异常响声 ; 压桩机械工作状态出现异常 ; 5 桩身出现纵向裂缝和桩头混凝土出现剥落等异常现象 ; 6 夹持机构打滑 ; 7 压桩机下陷 静压送桩的质量控制应符合下列规定 : 1 测量桩的垂直度并检查桩头质量, 合格后方可送桩, 压 送作业应连续进行 ; 送桩应采用专制钢质送桩器, 不得将工程桩用作送桩器 ; 3 当场地上多数桩的有效桩长 L 小于或等于 15m 或桩端持力层为风化软质岩, 可能需要复压时, 送桩深度不宜超过 1.5m; 4 除满足本条上述 3 款规定外, 当桩的垂直度偏差小于 1%, 且桩的有效桩长大于 15m 时, 静压桩送桩深度不宜超过 8m; 5 送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的 1.1 倍 引孔压桩法质量控制应符合下列规定 : 1 引孔宜采用螺旋钻干作业法 ; 引孔的垂直度偏差不宜大于 0.5%; 引孔作业和压桩作业应连续进行, 间隔时间不宜大于 1h; 在软土地基中不宜大于 3h; 3 引孔中有积水时, 宜采用开口型桩尖 当桩较密集, 或地基为饱和淤泥 淤泥质土及黏性土时, 应设置塑料排水板 袋装砂井消减超孔压或采取引孔等措施, 并可按本规范第 条执行 在压桩施工过程中应对总桩数 10% 的桩设置上涌和水平偏位观测点, 定时检测桩的上浮量及桩顶水平偏位值, 若上涌和偏位值较大, 应采取复压等措施 对预制混凝土方桩 预应力混凝土空心桩 钢桩等压入桩的桩位偏差, 应符合本规范表 的规定 7.6 钢桩 ( 钢管桩 H 型桩及其他异型钢桩 ) 施工 Ⅰ 钢桩的制作 63

68 7.6.1 制作钢桩的材料应符合设计要求, 并应有出厂合格证和试验报告 7.6. 现场制作钢桩应有平整的场地及挡风防雨措施 钢桩制作的允许偏差应符合表 的规定, 钢桩的分段长度应满足本规范第 条的规定, 且不宜大于 15m 表 钢桩制作的允许偏差 项 目 容许偏差 (mm) 外径或断面尺寸 桩端部 ± 0.5% 外径或边长桩身 ± 0.1% 外径或边长 长 度 >0 矢 高 1 桩长 端部平整度 (H 型桩 1 ) 端部平面与桩身中心线的倾斜值 用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩, 应按设计要求作防腐处理 Ⅱ 钢桩的焊接 钢桩的焊接应符合下列规定 : 1 必须清除桩端部的浮锈 油污等脏物, 保持干燥 ; 下节桩顶经锤击后变形的部分应割除 ; 上下节桩焊接时应校正垂直度, 对口的间隙宜为 ~3mm; 3 焊丝 ( 自动焊 ) 或焊条应烘干 ; 4 焊接应对称进行 ; 5 应采用多层焊, 钢管桩各层焊缝的接头应错开, 焊渣应清除 ; 6 当气温低于 0 或雨雪天 / 无可靠措施确保焊接质量时, 不得焊接 ; 7 每个接头焊接完毕, 应冷却 1min 后方可锤击 ; 8 焊接质量应符合国家现行标准 钢结构工程施工质量验收规范 GB 5005 和 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81 的规定, 每个接头除应按本规范表 规定进行外观检查外, 还应按接头总数的 5% 进行超声或 % 进行 X 射线拍片检查, 对于同一工程, 探伤抽样检验不得少于 3 个接头 表 接桩焊缝外观允许偏差项目允许偏差 (mm) 上下节桩错口 : 1 钢管桩外径 700mm 3 钢管桩外径 <700mm H 型钢桩 1 咬边深度 ( 焊缝 ) 0.5 加强层高度 ( 焊缝 ) 0~ 加强层宽度 ( 焊缝 ) 0~ H 型钢桩或其他异型薄壁钢桩, 接头处应加连接板, 可按等强度设置 Ⅲ 钢桩的运输和堆放 钢桩的运输与堆放应符合下列规定 : 1 堆放场地应平整 坚实 排水通畅 ; 桩的两端应有适当保护措施, 钢管桩应设保护圈 ; 3 搬运时应防止桩体撞击而造成桩端 桩体损坏或弯曲 ; 4 钢桩应按规格 材质分别堆放, 堆放层数 :Φ900 mm的钢桩, 不宜大于 3 层 ;Φ600 mm的钢桩, 不宜大于 4 层 ;Φ400 mm的钢桩, 不宜大于 5 层 ; H 型钢桩不宜大于 6 层 支点设置应合理, 钢桩的两侧应采用木楔塞住 64

69 Ⅵ 钢桩的沉桩 当钢桩采用锤击沉桩时, 可按本规范第 7.4 节有关条文实施 ; 当采用静压沉桩时, 可按本规范第 7.5 节有关条文实施 对敞口钢管桩, 当锤击沉桩有困难时, 可在管内取土助沉 锤击 H 型钢桩时, 锤重不宜大于 4.5t 级 ( 柴油锤 ), 且在锤击过程中桩架前应有横向约束装置 当持力层较硬时,H 型钢桩不宜送桩 当地表层遇有大块石 混凝土块等回填物时, 应在插入 H 型钢桩前进行触探, 并应清除桩位上的障碍物 8 承台施工 8.1 基坑开挖和回填 桩基承台施工顺序宜先深后浅 8.1. 当承台埋置较深时, 应对邻近建筑物及市政设施采取必要的保护措施, 在施工期间应进行监测 基坑开挖前应对边坡支护型式 降水措施 挖土方案 运土路线及堆土位置编制施工方案, 若桩基施工引起超孔隙水压力, 宜待超孔隙水压力大部分消散后开挖 当地下水位较高需降水时, 可根据周围环境情况采用内降水或外降水措施 挖土应均衡分层进行, 对流塑状软土的基坑开挖, 高差不应超过 1m 挖出的土方不得堆置在基坑附近 机械挖土时必须确保基坑内的桩体不受损坏 基坑开挖结束后, 应在基坑底做出排水盲沟及集水井, 如有降水设施仍应维持运转 在承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙回填土前, 应排除积水, 清除虚土和建筑垃圾, 填土应按设计要求选料, 分层夯实, 对称进行 8. 钢筋和混凝土施工 8..1 绑扎钢筋前应将灌注桩桩头浮浆部分和预制桩桩顶锤击面破碎部分去除, 桩体及其主筋埋入承台的长度应符合设计要求, 钢管桩尚应焊好桩顶连接件, 并应按设计施作桩头和垫层防水 8.. 承台混凝土应一次浇注完成, 混凝土入槽宜采用平铺法 对大体积混凝土施工, 应采取有效措施防止温度应力引起裂缝 9 桩基工程质量检查和验收 9.1 一般规定 65

70 9.1.1 桩基工程应进行桩位 桩长 桩径 桩身质量和单桩承载力的检验 9.1. 桩基工程的检验按时间顺序可分为三个阶段 : 施工前检验 施工检验和施工后检验 对砂 石子 水泥 钢材等桩体原材料质量的检验项目和方法应符合国家现行有关标准的规定 9. 施工前检验 9..1 施工前应严格对桩位进行检验 9.. 预制桩 ( 混凝土预制桩 钢桩 ) 施工前应进行下列检验 : 1 成品桩应按选定的标准图或设计图制作, 现场应对其外观质量及桩身混凝土强度进行检验 ; 应对接桩用焊条 压桩用压力表等材料和设备进行检验 9..3 灌注桩施工前应进行下列检验 : 1 混凝土拌制应对原材料质量与计量 混凝土配合比 坍落度 混凝土强度等级等进行检查 ; 钢筋笼制作应对钢筋规格 焊条规格 品种 焊口规格 焊缝长度 焊缝外观和质量 主筋和箍筋的制作偏差等进行检查, 钢筋笼制作允许偏差应符合本规范表 6..5 的要求 9.3 施工检验 预制桩 ( 混凝土预制桩 钢桩 ) 施工过程中应进行下列检验 : 1 打入 ( 静压 ) 深度 停锤标准 静压终止压力值及桩身 ( 架 ) 垂直度检查 ; 接桩质量 接桩间歇时间及桩顶完整状况 ; 3 每米进尺锤击数 最后 1.0m 锤击数 总锤击数 最后三阵贯入度及桩尖标高等 9.3. 灌注桩施工过程中应进行下列检验 : 1 灌注混凝土前, 应按照本规范第 6 章有关施工质量要求, 对已成孔的中心位置 孔深 孔径 垂直度 孔底沉渣厚度进行检验 ; 应对钢筋笼安放的实际位置等进行检查, 并填写相应质量检测 检查记录 ; 3 干作业条件下成孔后应对大直径桩桩端持力层进行检验 对于沉管灌注桩施工工序的质量检查宜按本规范第 9.1.1~9.3. 条有关项目进行 对于挤土预制桩和挤土灌注桩, 施工过程均应对桩顶和地面土体的竖向和水平位移进行系统观测 ; 若发现异常, 应采取复打 复压 引孔 设置排水措施及调整沉桩速率等措施 9.4 施工后检验 根据不同桩型应按本规范表 6..4 及表 规定检查成桩桩位偏差 9.4. 工程桩应进行承载力和桩身质量检验 有下列情况之一的桩基工程, 应采用静荷载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测, 检测数量应根据桩基设计等级 本工程施工前取得试验数据的可靠性因素, 可按现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 JGJ 106 确定 : 1 工程施工前已进行单桩静载试验, 但施工过程变更了工艺参数或施工质量出现异常 66

71 时 ; 施工前工程未按本规范第 条规定进行单桩静载试验的工程 ; 3 地质条件复杂 桩的施工质量可靠性低 ; 4 采用新桩型或新工艺 有下列情况之一的桩基工程, 可采用高应变动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测 : 1 除本规范第 条规定条件外的桩基 ; 设计等级为甲 乙级的建筑桩基静载试验检测的辅助检测 桩身质量除对预留混凝土试件进行强度等级检验外, 尚应进行现场检测 检测方法可采用可靠的动测法, 对于大直径桩还可采取钻芯法 声波透射法 ; 检测数量可根据现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 JGJ 106 确定 对专用抗拔桩和对水平承载力有特殊要求的桩基工程, 应进行单桩抗拔静载试验和水平静载试验检测 9.5 基桩及承台工程验收资料 当桩顶设计标高与施工场地标高相近时, 基桩的验收应待基桩施工完毕后进行 ; 当桩顶设计标高低于施工场地标高时, 应待开挖到设计标高后进行验收 9.5. 基桩验收应包括下列资料 : 1 岩土工程勘察报告 桩基施工图 图纸会审纪要 设计变更单及材料代用通知单等 ; 经审定的施工组织设计 施工方案及执行中的变更单 ; 3 桩位测量放线图, 包括工程桩位线复核签证单 ; 4 原材料的质量合格和质量鉴定书 ; 5 半成品如预制桩 钢桩等产品的合格证 ; 6 施工记录及隐蔽工程验收文件 ; 7 成桩质量检查报告 ; 8 单桩承载力检测报告 ; 9 基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图 ; 10 其他必须提供的文件和记录 承台工程验收时应包括下列资料 : 1 承台钢筋 混凝土的施工与检查记录 ; 桩头与承台的锚筋 边桩离承台边缘距离 承台钢筋保护层记录 ; 3 桩头与承台防水构造及施工质量 ; 4 承台厚度 长度和宽度的量测记录及外观情况描述等 承台工程验收除符合本节规定外, 尚应符合现行国家标准 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 5004 的规定 67

72 附录 A 桩型与成桩工艺选择 非挤土成桩 干作业法 泥浆护壁法 套管护壁 A.0.1 桩型与成桩工艺选择根据建筑结构类型 荷载性质 桩的使用功能 穿越土层 桩端持力层 地下水位 施工设备 施工环境 施工经验 制 桩材料供应条件等, 可按表 A.0.1 进行 表 A.0.1 桩型与成桩工艺选择 桩类 桩径 最 穿越土层 桩端进入持力层 大 桩中中长一般黄土淤泥季节间间中间密桩身扩大头 (m 黏性碎碎和淤粉砂性冻自重有有有砾硬黏实 (mm) (mm) ) 土及石非自重石泥质土土土膨湿陷硬砂石夹性土砂其填土湿陷性土土胀土性黄夹夹层土土黄土土层层 软质岩石和风化岩石 以上 地下水位 以下 对环境影响 长螺旋钻孔灌注桩 300~800 / 8 〇 〇 〇〇 〇〇 〇 无无无 短螺旋钻孔灌注桩 300~800 / 0 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 无 无 钻孔扩底灌注桩 300~ ~1 30 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 无 无 00 机动洛阳铲成孔灌注桩 300~500 / 0 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 无 无 160 人工挖孔扩底灌注 800~000 0~3 桩 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 无 无 潜水钻成孔灌注桩 500~800 / 50 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 有 无 反循环钻成孔灌注桩正循环钻成孔灌注桩 600~100 / 80 〇〇〇 〇〇〇〇 〇〇 〇〇〇无有无 600~100 / 80 〇〇〇 〇〇〇〇 〇〇 〇〇〇无有无 旋挖成孔灌注桩 600~100 / 60 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 有 无 100 钻孔扩底灌注桩 600~100 0~1 30 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 有 无 600 贝诺托灌注桩 800~1600 / 50 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 无 无 无 短螺旋钻孔灌注桩 300~800 / 0 〇〇〇〇 〇 〇〇 〇〇无无无 振动和噪音 排浆 孔底有无挤密 68

73 续表 A.0.1 桩径穿越土层桩端进入持力层 黄土 地下水位 对环境影响 桩类 桩身 (mm) 扩大头 (mm) 最大桩长 (m) 一般黏性土及其填土 淤泥和淤泥质土 粉土 砂土 碎石土 季节性冻土膨胀土 非自重湿陷性黄土 自重湿陷性黄土 中间有硬夹层 中间有砂夹层 中间有砾石夹层 硬黏性土 密实砂土 碎石土 软质岩石和风化岩石 以上 以下 振动和噪音 排浆 孔底有无挤密 部分挤土成桩 挤土成桩 灌注桩 预制桩 冲击成孔灌注桩 600~100 / 50 〇 〇 〇〇〇〇〇〇〇〇〇有有无 长螺旋钻孔压灌桩 300~800 / 5 〇 〇〇 〇〇〇 〇〇 〇 无无无 钻孔挤扩多支盘桩 700~ ~ 〇〇〇 〇〇〇〇 〇〇 〇〇无有无 预钻孔打入式预制桩 500 / 50 〇〇〇 〇〇〇〇〇 〇〇 〇〇有无有 静压混凝土 ( 预应力砼 ) 敞口管桩 800 / 60 〇〇〇 〇〇 〇〇〇 〇〇无无有 H 型钢桩规格 / 80 〇〇〇〇〇 〇〇〇〇〇〇〇〇〇有无无 敞口钢管桩 600~900 / 80 〇〇〇〇 〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇有无有 灌注内夯沉管灌注桩 35, ~700 5 〇〇〇 〇〇〇 〇 〇〇有无有桩预打入式混凝土预制桩 / 60 〇〇〇 〇〇〇〇 〇〇 〇〇有无有闭口钢管桩 混凝土管桩 1000 制桩静压桩 1000 / 60 〇〇 〇 〇〇 〇〇无无有 注 : 表中符号〇表示比较合适 ; 表示有可能采用 ; 表示不宜采用 69

74 附录 B 预应力混凝土空心桩基本参数 B.0.1 离心成型的先张法预应力混凝土管桩的基本参数可按表 B.0.1 选用 表 B.0.1 预应力混凝土管桩的配筋和力学性能 品种 高 强 预 应 力 混 凝 土 管 桩 (PHC ) 外径 D ( mm ) 壁厚 t (mm ) 单节桩长 (m) 混凝土强度等级 C C C C C C C C C C80 型号 预应力钢筋 螺旋筋规格 混凝土有效预压应力 (MPa ) 抗裂弯矩检验值 Mr (kn m) 极限弯矩检验值 Mu (kn m) A 6Φ AB 6Φ Φ b 4 B 8Φ C 8Φ A 10Φ AB 10Φ Φ b 4 B 1Φ C 1Φ A 10Φ AB 10Φ Φ b 5 B 13Φ C 13Φ A 10Φ AB 10Φ Φ b 5 B 13Φ C 13Φ A 11Φ AB 11Φ Φ b 5 B 15Φ C 15Φ A 11Φ AB 11Φ Φ b 5 B 15Φ C 15Φ A 13Φ AB 13Φ Φ b 5 B 17Φ C 17Φ A 13Φ AB 13Φ Φ b 5 B 17Φ C 17Φ A 15Φ AB 15Φ Φ b 6 B Φ C 7Φ A Φ AB Φ B 30Φ C 40Φ1.6 Φ b AB 13Φ B 18Φ C 18Φ 桩身竖向承载力设计值 Rp (kn) 理论重量 ( kg /m) 品种 续表 B.0.1 外径 D ( mm ) 壁厚 t (mm ) 单节桩长 (m) 混凝土强度等级 型号 预应力钢筋 螺旋筋规格 混凝土有效预压应力 (MPa ) 抗裂弯矩检验值 Mr (kn m) 极限弯矩检验值 Mu (kn m) A 6Φ AB 6Φ B 8Φ 桩身竖向承载力设计值 Rp (kn) 理论重量 ( kg /m) 70

75 应 力 混 凝 土 管 桩 (PC) C C C C60 C 8Φ A 10Φ AB 10Φ Φ b 4 B 13Φ C 13Φ A 10Φ AB 10Φ Φ b 5 B 14Φ C 14Φ A 11Φ AB 11Φ Φ b 5 B 15Φ C 15Φ A 13Φ AB 13Φ Φ b 5 B 18Φ C 18Φ 边长 L (mm) B.0. 离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩的基本参数可按表 B.0. 选用 表 B.0. 壁厚 t (mm) 预应力混凝土空心方桩的配筋和力学性能 单节桩长 (m) 混凝土强度等级 C C C C C80 型号 预应力钢筋 螺旋筋规格 混凝土有效预压应力 (MPa) 抗裂弯矩检验值 M r (kn. m) 极限弯矩检验值 M u (kn. m) A 8Φ AB 8Φ φ b 4 B 1Φ C 1Φ A 1Φ AB 1Φ φ b 4 B 16Φ C 16Φ A 1Φ AB 1Φ φ b 5 B 16Φ C 16Φ A 1Φ AB 1Φ φ b 5 B 16Φ C 16Φ A 16Φ AB 16Φ φ b 5 B 0Φ C 0Φ 桩身结构竖向承载力设计值 R p (kn) 理论重量 (kg/m) 附录 C 考虑承台 ( 包括地下墙体 ) 基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基 C.0.1 基本假定 : 1 将土体视为弹性变形介质, 其水平抗力系数随深度线性增加 ( m 法 ), 地面处为零 对于低承台桩基, 在计算桩基时, 假定桩顶标高处的水平抗力系数为零并随深度增长 在水平力和竖向压力作用下, 基桩 承台 地下墙体表面上任一点的接触应力 ( 法向弹性抗力 ) 与该点的法向位移 δ 成正比 3 忽略桩身 承台 地下墙体侧面与土之间的黏着力和摩擦力对抵抗水平力的作用 71

76 h m hm=(d+1) h3 h h1 m h + m ( h + h ) h 4 按复合桩基设计时, 即符合本规范第 5..5 条规定, 可考虑承台底土的竖向抗力和水平摩阻力 5 桩顶与承台刚性连接 ( 固接 ), 承台的刚度视为无穷大 因此, 只有当承台的刚度较大, 或由于上部结构与承台的协同作用使承台的刚度得到增强的情况下, 才适于采用此种方法计算 计算中考虑土的弹性抗力时, 要注意土体的稳定性 C.0. 基本计算参数 : 1 地基土水平抗力系数的比例系数 m, 其值按本规范第 条规定采用 当基桩侧面为几种土层组成时, 应求得主要影响深度 h m = ( d +1) 米范围内的 m 值作为计算值 ( 图 C.0.) 当 h m 深度内存在两层不同土时 : = (C.0.-1) h m 图 C.0. m 承台底或地面 ( 高桩承台 ) m1 m m h m3 + m 当 h m 深度内存在三层不同土时 : ( h + h ) h + m ( h + h + h ) = (C.0.-) h m 承台侧面地基土水平抗力系数 C n : Cn = m h n (C.0.-3) 式中 m 承台埋深范围地基土的水平抗力系数的比例系数 (MN m 4 ); h n 承台埋深 (m) 3 地基土竖向抗力系数 C 0 C b 和地基土竖向抗力系数的比例系数 m 0 : 1) 桩底面地基土竖向抗力系数 C 0 C0 = m0h (C.0.-4) 式中 m 桩底面地基土竖向抗力系数的比例系数 (MN/m 4 ), 近似取 m = m 0 0 ; h 桩的入土深度 (m), 当 h 小于 10m 时, 按 10m 计算 ) 承台底地基土竖向抗力系数 C b Cb = m0h n η (C.0.-5) 式中 h n 承台埋深 (m), 当 h n 小于 1m 时, 按 1m 计算 ; η 承台效应系数, 按本规范第 5..5 条确定 3) C R 岩石地基的竖向抗力系数, 不随岩层埋深而增长, 其值按表 C.0. 采用 ; 表 C.0. 岩石地基竖向抗力系数 C R 岩石饱和单轴抗压强度标准值 f r (kpa) C R (MN/m 3 ) 注 : f r 为表列数值的中间值时, C R 采用插入法确定 4 桩身抗弯刚度 EI : 按本规范第 条规定计算确定 5 桩身轴向压力传递系数 ξ N : ξ N =0.5~1.0 摩擦型桩取小值, 端承型桩取大值 h 7

77 6 地基土与承台板之间的摩擦系数 μ, 按本规范表 取值 C.0.3 计算公式 : 1 单桩基础或垂直于外力作用平面的单排桩基础, 见表 C 位于 ( 或平行于 ) 外力作用平面的单排 ( 或多排 ) 桩低承台桩基, 见表 C 位于 ( 或平行于 ) 外力作用平面的单排 ( 或多排 ) 桩高承台桩基, 见表 C C.0.4 确定地震作用下桩基计算参数和图式的几个问题 : 1 当承台底面以上土层为液化层时, 不考虑承台侧面土体的弹性抗力和承台底土的竖向弹性抗力与摩阻力, 此时, 令 C C = 0, 可按表 C 高承台公式计算 n = b 当承台底面以上为非液化层, 而承台底面与承台底面下土体可能发生脱离时 ( 承台底面以 下有欠固结 自重湿陷 震陷 液化土体时 ), 不考虑承台底地基土的竖向弹性抗力和摩阻力, 只考虑承台侧面土体的弹性抗力, 宜按表 C 高承台图式进行计算 ; 但计算承台单位变位引起的桩顶 承台 地下墙体的反力和时, 应考虑承台和地下墙体侧面土体弹性抗力的影响 可按表 C.0.3- 的步骤 5 的公式计算 ( C b = 0 ) 3 当桩顶以下 ( d +1) 米深度内有液化夹层时, 其水平抗力系数的比例系数综合计算值 m, 将液化层的 m 按本规范表 折减代入公式 (C.0.-1) 或 (C.0.-) 中计算确定 73

78 计算步骤内容备注 H N+G Δ M 0 地面 1 确定荷载和计算图式 桩底支撑在非岩石类土中或基岩表面 h Mh 确定基本参数 m EI α 详见附录 C.0. 3 求地面处桩身内力 弯距 ( F L) 水平力 ( F ) M H M = + n n 0 l 0 H H 0 = n - 单排桩的桩数 ; 低承台桩时, 令 l 0 = 0 n 表 C 单桩基础或垂直于外力作用平面的单排桩基础 74

79 续表 C 计算步骤内容备注 4 求单位力作用 H 0 = 1 于桩身作用时地面处, 桩身在该处产生的变位 M 0 = 1 作用时 水平位移 F L ( ) 1 ( B ) ( ) 1 3 D 4 B 4 D 3 + K h B D 4 B 4 D δ HH = α 3 EI ( A B A B ) + K ( A B A B ) 转角 1 F ( ) 水平位移 -1 ( ) δ MH 1 = α EI F HM MH 转角 - 1 F L - 1 ( ) δ MM 1 = α EI ( A3 D4 A4 D3 ) + Kh ( A D4 A4 D ) ( A B A B ) + K ( A B A B ) δ = δ ( A C A C ) + K ( A C A C ) h 4 4 ( A B A B ) + K ( A B A B ) h h h 桩底支承于非岩石类土中, 且当 h.5 / α 可令 K = 0 ; h 桩底支承基岩面上, 且当 h 3.5 / α, 可令 K h = 0 K h 计算见本表注 3 系数 A 1 D 4 A f B C 根据 h = αh 查表 f C f 5 求地面处桩身的变位 水平位移 ( L ) 转角 ( 弧度 ) x H M 0 = 0δ HH + 0 δ HM ( H δ M δ ) ϕ0 = 0 MH + 0 MM 6 求地面以下任一深度的桩身内力 弯距 ( F L) 水平力 ( F ) H y M y ϕ0 M 0 H0 = α EI x0 A3 + B3 + C3 + D3 3 α α EI α EI 3 ϕ 0 M 0 H 0 α EI x0 A4 + B4 + C 4 + D 3 α α EI α EI = 4 75

80 续表 C 计算步骤内容备注 7 8 求桩顶水平位移 求桩身最大弯距及其位置 ( L ) 最大弯距位置 ( L ) 注 :1δ HH δ MH δ HM δ MM 的图示意义 : 当桩底嵌固于基岩中时,δ HH δ MM 按下列公式计算 : δ δ HH HM MH αm = 0 由 C1 H 0 Δ = x ϕ l 其中 Δ Δ 0 Hl 3 0 = 3nEI 0 + Ml 0 nei αy 查表 C 得相应的 α y, y M max = α 最大弯距 F L M max = H 0 / DII ( ) 1 B D 1 B 1 D = ; 3 α EI A B A B = δ 1 1 δ δ MH MM 1 = α EI 1 = α EI A D 1 A B 1 1 A C 1 A B A1 D A B 1 1 A1C A B ; H0=1 δhh Υ0=- MH δ M0=1 δhm Υ 0=-δMM H0=1 δ δhh Υ 0=-δMH C Ⅰ D Ⅱ 查表 C M0=1 δhm Υ0=- MM δ 3 系数 K h 式中 :C 0 α E I 详见附录 C.0.; EI EI EI EI I 0 桩底截面惯性矩 ; 对于非扩底 I 0 =I 4 表中 F L 分别为表示力 长度的量纲 Mh Mh ( a ) 桩端支承在非岩石类土中或基岩表面 ( b ) 桩端嵌固于基岩中 76

81 表 C.0.3- 位于 ( 或平行于 ) 外力作用平面的单排 ( 或多排 ) 桩低承台桩基 计算步骤内容备注 1 确定荷载和计算图式 H N+G M h h0 n EI x 坐标原点应选在桩群对称点上 或重心上 1 y i 确定基本计算参数 m m0 EI α ξ C0 C μ 详见附录 C.0. N b 3 求单位力作用于桩顶时, 桩顶产生的变位 H = 1 作用时 M = 1 水平位移 ( F 1 L) δ HH 转角 ( F 1) δ MH 水平位移 ( 1) 作用时转角 ( 1 L 1 ) F δ HM = δ MH F δ MM 公式同表 C 中步骤 4, 且 K = 0 ; 当桩底嵌入 h 基岩中时, 应按表 C 注 计算 77

82 续表 C 求承台发生单位变位时, 在桩顶引起的内力 求承台发生单位变位时所有桩顶 承台和侧墙引起的反力和 计算步骤内容备注 1 ρ NN = 发生单位竖轴向力 ζ N h 1 + 向位移时 F L 1 EA C A 发生单位水平位移时 发生单位转角时 发生单位竖向位移时 发生单位水平位移时 发生单位转角时 ( ) 水平力 F L 1 ( ) 弯距 ( F ) 水平力 ( F ) 弯距 ( F L) 竖向反力 F L 1 ( ) 水平反力 F L 1 ( ) 水平反力 F L 1 ( ) 反弯距 ( F ) 水平反力 ( F ) 反弯距 ( F L) ρ ρ = δ MM HH δ HH δ MM δ MH = δ MH MH δ HH δ MM δ MH ρ HM = ρ MH ρ = δ HH MM δ HH δ MM δ MH γ VV UV = n ρ +C NN γ = μc γ UU γ β U = ρ b A b b A n HH + B0 = ρ γ = γ Uβ βu 0 b F n MH + B0 γ ββ = n ρmm + ρnnσk ixi + B0 I + S C C 0 C I b ξ N C 0 A 0 见附录 C.0. E A 桩身弹性模量和横截面面积 B 0 = B +1 B 垂直于力作用面方向的承台宽 ; A b I b F S 和 I 详见本表附注 3 4 n 基桩数 x i 坐标原点至各桩的距离 K 第 i 排桩的桩数 i 78

83 续表 C.0.3- 计算步骤内容备注 6 求承台变位 竖向位移 ( L ) 水平位移 ( L ) 转角 ( 弧度 ) 轴向力 ( F ) V = ( N + G ) γ VV γ ββ H γ M U = γ γ UU Uβ ββ γ Uβ γ UU M γ β = γ γ N UU = ββ U β γ Uβ γ ( N + G ) VV H + γ γ ( γ γ γ ) UU ββ ( N + G ) VV γ UV γ ββ Uβ ( γ γ γ ) UU ββ ( V + β ) ρ NN 0 i x i γ UV Uβ Uβ 7 求任一基桩桩顶内力 水平力 ( F ) 弯距 ( F L) H 0i M = Uρ 0i HH MM βρ = βρ Uρ HM MH x i 在原点以右取正, 以左取负 8 求任一深度桩身弯距 弯距 ( F L) β M 0 α EI UA3 + B3 + C α α EI H 0 + D 3 α EI M y = 3 3 A 3 B 3 C 3 D 3 查表 C.0.3-4, 当桩身变截面配筋时作该项计算 9 求任一基桩桩身最大弯 最大弯矩位置 ( L ) 距及其位置最大弯距 ( F L) y M max y M max 计算公式同表 C 求承台和侧墙的弹性抗 水平抗力 ( F ) 力反弯距 ( F L) H E = UB0 F + βb0 M E = UB0 S + βb0 I S 项为非必算内容 79

84 续表 C 求承台低地基土的弹性抗力和摩阻力 计算步骤内容备注 竖向抗力 ( F ) 水平抗力 ( F ) 反弯距 ( L) N = VC H b b b = μn F b b b 1 校核水平力的计算结果 H + H + H H b M = βc A I b i E b = 注 :1 ρ NN ρ HH ρ MH ρ MH 和 ρ MM 的图示意义 : ρnn 1=1 =1 ρmh ρhh ρmm ρhm 1 h h h 桩顶产生单位竖向位移时桩顶产生单位水平位移时桩顶产生单位转角时 80

85 0 A 单桩桩底压力分布面积, 对于端承桩型,A 0 为单桩的底面积, 对于摩擦型桩, 取下列二公式计算值之较小者 : ϕ d A 0 = π htg m + 4 A π 0 = 4 S 式中 h 桩入土深度 ; ϕm 桩周各土层内摩擦角的加权平均值 ; 3 d 桩的设计直径 ; s 桩的中心距 F S I 承台底面以上侧向水平抗力系数 C 图形的面积 对于底面的面积矩 惯性矩 : F S I = = = C C C n n n 1 h h 6 h n n 3 n 4 A b I b 承台底与地基土的接触面积 惯性矩 : A I b b = F = I F na Σ AK i x i 式中 F 承台底面积 ; na 各基桩桩顶横截面积和 81

86 表 C 计算步骤内容备注 N+G 确定荷载和计算图式 H 0 M o x 1 EI h 坐标原点应选在桩群对称点上或重心上 1 y i 确定基本计算参数 m m 0 EI α ξ C 0 N 详见附录 C.0. 3 求单位力作用于桩身地面处, 桩身在该处产生的变位 δ HH δ MH δ HM δ MM 公式同表 C 求单位力作用于桩顶时, 桩顶产生的变位 H i =1 作用时 M i =1 作用时 水平位移 F 1 L ( ) 转角 ( F 1) 水平位移 ( F 1 ) 1 1 转角 ( F L ) 3 ' l0 HH = + δ MM l0 + δ MH l0 δ + δ 3EI ' l0 MH = + δ MM l0 δ + δ EI ' ' δ HM = δ MH l EI δ ' MM = 0 + δ MM MH HH 8

87 续表 C 续表 C-4 计算步骤内容备注 单位竖向单位位移时 轴向力 F L 1 ( ) ρ NN = l + ζ EA 1 h + C 0 N 1 0 A 求承台发生单位变位时, 桩顶引起的内力 求承台发生单位变位时, 所有桩顶引起的反力和 发生水平单位位移时 发生单位转角时 单位竖向位移时 单位水平位移时 单位转角时 水平力 F L 1 ( ) 弯距 ( F ) 水平力 ( F ) 弯距 F L ( ) 竖向反力 ( F L 1 ) 水平反力 ( F L 1 ) 反弯距 ( F ) 水平反力 ( F ) 反弯距 F L ( ) ρ ρ ρ HH MH MM = δ = δ ' HM ' HH δ δ δ δ ρ HM = ρ MH = δ ' HH δ δ γ VV = nρ NN γ UU = nρ HH γ β U = nρ MH γ ββ γ = γ Uβ βu ' MM ' MM ' MH ' MM ' HH ' MM = nρ + ρ ΣK MM NN δ δ δ i xi ' MH ' MH ' MH n 基桩数 x 坐标原点至各桩的距 i 离 K 第 i 排桩的根数 i 83

88 续表 C 求承台变位 求任一基桩桩顶内力 计算步骤内容备注 竖直位移 ( L ) 水平位移 ( L ) 转角 ( 弧度 ) 水平力 ( F ) 水平力 ( F ) 弯距 ( F L) 水平力 ( F ) 求地面处任一基桩桩身截面上的内力弯距 ( F L) 求地面处任一基桩桩身的变位 求任一基桩地面下任一深度桩身截面内力 求任一基桩桩身最大弯距及其位置 水平位移 ( L ) 转角 ( 弧度 ) 0i 0i 0i F M yi = α EI x0i A3 + B3 + C3 + D3 弯距 ( L) 水平力 ( F ) 最大弯距位置 ( L ) 最大弯距 ( F L) H yi N N + G V = γ VV γ ββ H γ Uβ M U = γ UU γ ββ γ Uβ γ UU M γ U β H β = γ γ γ = UU ϕ α M α EI H 3 α EI 3 ϕ0i M 0i H 0i = α EI x0i A4 + B4 + C4 + D 3 4 α α EI α EI y ββ M max M max U β ( V + β ) ρ NN i x i H i = Uρ MM Uρ HM = M M x i = βρ Uρ MM H 0 i = H i MH 0i = M i + H il 0 0 i = H 0iδ HH + M 0i δ H n HM ( H δ M δ ) ϕ0 i = 0i MH + 0i MM x i 在原点 O 以右取正, 以左取负 A 3 D 4 查表 C.0.3-4, 当 桩身变截面配筋时作该项 计算 计算公式同表 C

89 表 C 影响函数值表 换算深度 h = αy A 3 B 3 C 3 D 3 A 4 B 4 C 4 D 4 B 3D 4 B 4 D 3 A 3B 4 A 4 B 3 B D 4 B 4 D

90 续表 C 换算深度 h = αy A 3 B 3 C 3 D 3 A 4 B 4 C 4 D 4 B 3D 4 B 4 D 3 A 3B 4 A 4 B 3 B D 4 B 4 D 注 : 表中 y 为桩身计算截面的深度 ;α 为桩的水平变形系数 86

91 续表 C 换算深度 h = αy A B 4 A B 4 A 3D A 4 D 3 4 A D 4 A D 4 A 3C A 4 C 3 4 A C 4 A C 4 A = B = C = f B3 D4 B4 D3 A B A B f AD 3 4 A4 D3 AB A B f A3C 4 A4C3 A3 B4 A4 B3 B D1 B1 D A B AB 1 1 A D1 AD 1 A B AB 1 1 AC C A A B AB

92 续表 C 换算深度 h = αy A B 4 A 4 B A 3D A 4 D 3 4 A D 4 A 4 D A 3C A 4 C 3 4 A C 4 A C 4 A = B = C = f B3 D4 B4 D3 A B A B f AD 3 4 A4 D3 AB A B f A3C 4 A4C3 A3 B4 A4 B3 B D1 B1 D A B AB 1 1 A D1 AD 1 A B AB 1 1 AC C A A B AB

93 表 C 桩身最大弯距截面系数 C Ⅰ 最大弯距系数 D Ⅱ 换算深度 h = αy h = 4. 0 C Ⅰ D Ⅱ α α h=3. 5 αh=3. 0 αh=. 8 αh=. 6 αh=. 4 α h = 4. 0 αh=3. 5 αh=3. 0 αh=. 8 αh=. 6 αh=

94 续表 C 换算深度 h = ay h = C Ⅰ α α h=3. 5 α h=3. 0 α h=. 8 α h=. 6 α h=. 4 α h = 4. 0 α h=3. 5 α h=3. 0 α h=. 8 α h=. 6 α h= D Ⅱ 注 : 表中 α 为桩的水平变形系数 ; y 为桩身计算截面的深度 ; h 为桩长 当 α h > 4. 0 时, 按 α h = 4. 0 计算 90

95 附录 D Boussinesq 解的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α D.0.1 矩形面积上均布荷载下角点的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α 应按表 D D.0.1- 确定 p b 表 D 矩形面积上均布荷载作用下角点附加应力系数 α a / b z / b 条形

96 9 续表 D b a / b z / 条形 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

97 续表 D a / b b z / 条形 注 : a 矩形均布荷载长度 (m); b 矩形均布荷载宽度 (m); z 计算点离桩端平面垂直距离 (m)

98 94 表 D.0.1- 矩形面积上均布荷载作用下角点平均附加应力系数 α b a / b z / 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

99 95 续表 D.0.1- b a / b z / 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

100 96 续表 D.0.1- b a / b z / 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

101 97 续表 D.0.1- b a / b z / 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

102 D.0. 矩形面积上三角形分布荷载下角点的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α 应按表 D.0. 确定 表 D.0. 矩形面积上三角形分布荷载作用下的附加应力系数 α 与平均附加应力系数 α a/b 点系数 z/b α α α α α α α α α α α α σ α σ α 数 a/b 点系 z/b 续表 D.0. 98

103 α α α α α α α α α α α α 续表 D a/b 点系数 z/b a/b 点系数 z/b a/b 点系数 z/b a/b 点系数 z/b 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

104 α α α α α α α α α α α α 续表 D a/b 点系数 z/b a/b 点系数 z/b 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

105 α α α α α α α α α α α α 续表 D a/b 点系数 z/b a/b 点系数 z/b 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

106 1 1 1 α α α α α α α α α α α α D.0.3 圆形面积上均布荷载下角点的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α 应按表 D.0.3 确定 10

107 表 D ( d ) 圆形面积上均布荷载作用下中点的附加应力系数 α 与平均附加应力系数 α z / r α 圆形 α z / r α 圆形 α

108 104 续表 D.0.3 圆形圆形 r z / α α r z / α α 我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

109 D.0.4 圆形面积上三角形分布荷载下角点的附加应力系数 α 平均附加应力系数 α 应按表 D.0.4 确定 表 D.0.4 圆形面积上三角形分布荷载作用下边点的 附加应力系数 α 与平均附加应力系数 α z 1 zrr σ = αp σz αp z = r 圆形面积的半径 点系数 z/r 点 1 点 1 点 1 系系系 α α α α 数 α α α α 数 z/r α α α α 数 α α α α z/r z/r

110 附录 E 桩基等效沉降系数 ψ 计算参数 e E.0.1 桩基等效沉降系数应按表 E.0.1-1~E 中列出的参数, 采用本规范式 或 计算 表 E ( / d = ) l / d L / B s a C C C C C C C C C

111 续表 E l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C

112 续表 E l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C 注 : L 群桩基础承台长度 ; B 群桩基础承台宽度 ;l 桩长 ; d 桩径 108

113 表 E.0.1- ( / d = 3) s a l / d L / B C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C

114 C C 续表 E.0.1- l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C C

115 C C 注 : L 群桩基础承台长度 ; B 群桩基础承台宽度 ;l 桩长 ; d 桩径 111

116 表 E ( / d = 4) s a l / d L / B C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C

117 C C 续表 E l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C C

118 C C 注 : L 群桩基础承台长度 ; B 群桩基础承台宽度 ;l 桩长 ; d 桩径 114

119 表 E ( / d = 5) s a l / d L / B C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C 0 C 1 C C

120 C C 续表 E l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C C

121 100 C C 注 : L 群桩基础承台长度 ; B 群桩基础承台宽度 ;l 桩长 ; d 桩径 表 E ( / d = 6) s a l / d L / B C C C C C C C C C C C C C C C

122 30 40 续表 E l / d C 0 C 1 C C 0 C 1 C L / B C C C C C C C C C C C C C

123 90 C C C C C 注 : L 群桩基础承台长度 ; B 群桩基础承台宽度 ;l 桩长 ; d 桩径 119

124 附录 F 考虑桩径影响的明德林解应力影响系数 F.0.1 本规范第 条规定基桩引起的附加应力应根据考虑桩径影响的明德林解按下列公式计算 : σ z = σ zp + σ zsr + σ zst (F.0.1-1) αq σ zp = I p (F.0.1-) l βq σ zsr = I sr (F.0.1-3) l ( 1 α β ) Q σ zst = I st (F.0.1-4) l 式中 σ zp 端阻力在应力计算点引起的附加应力 ; σ z sr 均匀分布侧阻力在应力计算点引起的附加应力 ; σ 三角形分布侧阻力在应力计算点引起的附加应力 ; z st α 桩端阻力比 ; β 均匀分布侧阻力比 ; l 桩长 ; I I I 考虑桩径影响的明德林解应力影响系数, 按 F.0. 条确定 p sr st F.0. 考虑桩径影响的明德林解应力影响系数, 将端阻力和侧阻力简化为图 F.0. 的形式, 求解明德林解应力影响系数 α β ( 1 α β ) I p = F.0. 单桩荷载分担及侧阻力 端阻力分布 1 考虑桩径影响, 沿桩身轴线的竖向应力系数解析式 : l π r 1 (1 μ)( z l) (1 μ)( z l) (1 μ)( z l) {(1 μ) + 4(1 μ) r + ( z l) z + l r + ( z + l) [ r 3 ( z l) + ( z l) ] 3 / (3 4μ) z (3 4μ) z( z + l) + z + l [ r + ( z + l) ] 3 / l(5z l) ( z + l) 10

125 11 } ] ) ( [ ) ( 6 ) ( 6 ] ) ( [ ) )(5 ( 5 / 3 3 / l z r l z zl l z lz l z r l z l z l (F.0.-1) sr I = ) (1 ) ( ) ( ) (1 ) ( ) ( ) ( { ) 4(1 1 z r r z l z r r l z z r l z r r r l μ μ μ μ μ π 3 / 3 3 / / ] ) ( [ ] ) ( [ 4 ) ( ) 4(1 ) ( ] ) (1 [ 4 l z r r l z r r r r z l z z z r r z r z μ μ } ] ) ( [ ] ) ( [ 6 ) ( ] [ 6 5 / / 4 4 l z r r l z zr z z r r r z z (F.0.-) st I = ) ( ) )(4 ( ) ( ) (1 ) ( ) ( { ) 4(1 1 l z r lr r l z l z z l z r r r l μ μ μ μ π 5 / ) ( ) ( 6 1 ) (1 ) 8( z r lr z r zr z z r lr z zr μ μ 3 / ] ) ( [ ) ( 4 4 ) ( ) (5 15 l z r lr l z r r z zr l z z zr μ μ 3 / / 5 4 ] [ ) (7 ) (5 6 ] ) ( [ ) ( 1 ) ( 6 z r lr zr Z r z l z r lr l z z z r zr μ μ } ] [ ) ) ( )( ) ( ( ln ) ( ] ) ( [ ) ( 3 / 3 3 z z r l z l z r l z l z r l r l z r l r l z zr μ (F.0.-3) 式中 μ 地基土的泊松比 ; r 桩身半径 ; l 桩长 ; z 计算应力点离桩顶的竖向距离 考虑桩径影响, 明德林解竖向应力影响系数表,( 1 ) 桩端以下桩身轴线上 ( 0 / = = l n ρ ) 各点的竖向应力影响系数, 系按式 (F.0.-1)~(F.0.-3) 计算, 其值列于表 F.0.-1~ 表 F.0.-3 () 水平向有效影响范围内桩的竖向应力影响系数, 系按数值积分法计算, 其值列于表 F.0.-1~F.0.-3 表中 : ; / ; / l n l z m ρ = = ρ 为相邻桩至计算桩轴线的水平距离 F.0.3 桩侧阻力分布可采用下列模式 : 基桩侧阻力分布简化为沿桩身均匀分布模式, 即取 α β = 1 ( 式 ( F ) 中 z = 0 st σ ) 当有测试依据时, 可根据测试结果分别采用沿深度线性增长的正三角形分布我的建筑网 中国建筑行业门户网站!

126 ( β = 0, 式 (F.0.1-1) 中 σ 0 z sr = ) 正梯形分布 ( 均布 + 正三角形分布 ) 或倒梯形分布 ( 均 布 - 正三角形分布 ) 等 F.0.4 长 短桩竖向应力影响系数应按下列原则计算 : (1) 计算长桩 ( l 1 ) 对短桩 ( l ) 影响时, 应以长桩的 m 1 = z / l1 = l / l1 为起始计算点, 向下计算对短桩桩端以下不同深度产生的竖向应力影响系数 ; () 计算短桩 ( l ) 对长桩 ( l 1 ) 影响时, 应以短桩的 m = z / l = l1 / l 为起始计算点, 向下计算对长桩桩端以下不同深度产生的竖向应力影响系数 ; (3) 当计算点下正应力叠加结果为负值时, 应按零取值 表 F.0.-1 考虑桩径影响, 均布桩端阻力竖向应力影响系数 I l / d 10 m n p 续表 F.0.-1 l / d 15 m n

127 l / d 0 m n 续表 F.0.-1 l / d 5 m n 续表 F.0.-1

128 l / d 30 m n 续表 F.0.-1 l / d 40 m n 续表 F

129 l / d 50 m n 续表 F.0.-1 l / d 60 m n 续表 F.0.-1 l / d 70 m n 续表 F.0.-1

130 l / d 80 m n 续表 F.0.-1 l / d 90 m n 续表 F

131 l / d 100 m n 表 F.0.- 考虑桩径影响, 沿桩身均布侧阻力竖向应力影响系数 I sr l / d 10 m n 续表 F.0.-1

132 l / d 15 m n 续表 F.0.- l / d 0 m n 续表 F.0.-

133 l / d 5 m n 续表 F.0.- l / d 30 m n 续表 F.0.-

134 l / d 40 m n 续表 F.0.- l / d 50 m n 续表 F.0.-

135 l / d 60 m n 续表 F.0.- l / d 70 m n 续表 F 续表 F.0.-

136 l / d 80 m n l / d 90 m n 续表 F.0.- l / d 100 m n 续表 F.0.-

137 表 F.0.-3 考虑桩径影响, 沿桩身线性增长侧阻力竖向应力影响系数 I st l / d 10 m n 续表 F.0.-3 l / d 15 m n

138 l / d 0 m n 续表 F.0.-3 l / d 5 m n 续表 F.0.-3

139 l / d 30 m n 续表 F.0.-3 l / d 40 m n 续表 F.0.-3

140 l / d 50 m n 续表 F.0.-3 l / d 60 m n 续表 F.0.-3

141 l / d 70 m n 续表 F.0.-3 l / d 80 m n 续表 F

142 l / d 90 m n 续表 F.0.-3 l / d 100 m n 续表 F

143 附录 G 按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基承台梁 G.0.1 按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基连续承台梁时, 先求得作用于梁上的荷载, 然后按普通连续梁计算其弯距和剪力 弯距和剪力的计算公式可根据图 G.0.1 所示计算简图, 分别按表 G.0.1 采用 L/ 图 G.0.1 砌体墙下条形桩基连续承台梁计算简图 139

144 表 G.0.1 砌体墙下条形桩基连续承台梁内力计算公式 内力计算简图编号内力计算公式 支座 ( a ) ( b ) () 弯距 ( d ) 跨中弯距 最大剪力 ( a ) () ( b ) ( d ) ( a ) ( b ) () ( d ) a o a = p o 1 L M 0 M = q 注 : 当连续承台梁少于 6 跨时, 其支座与跨中弯距应按实际跨数和图 G 求计算公式 L 1 3 a o M = p o 1 L p 0 L a0 M = L 6a0 3L ao 4 1 a0 L ql M = 4 p o Q = ql Q = a 0 (G.0.1-1) (G.0.1-) (G.0.1-3) (G.0.1-4) (G.0.1-5) (G.0.1-6) (G.0.1-7) 公式 G.0.1-1~G 中 : p 0 线荷载的最大值 (kn/m), 按下式确定 : ql p0 = a 0 (G.0.1-8) a 0 自桩边算起的三角形荷载图形的底边长度, 分别按下列公式确定 : E 3 n I a 0 = 3.14 中间跨 E b (G.0.1-9) k k 边跨 a = E n I E b k k (G ) 式中 L 计算跨度,L=1.05L; L 两相邻桩之间的净距 ; q 承台梁底面以上的均布荷载 ; E n I 承台梁的抗弯刚度 ; E n 承台梁混凝土弹性模量 ; I 承台梁横截面的惯性矩 ; E k 墙体的弹性模量 ; b k 墙体的宽度 当门窗口下布有桩, 且承台梁顶面至门窗口的砌体高度小于门窗口的净宽时, 则应按倒置的简 支梁计算该段梁的弯距, 即取门窗净宽的 1.05 倍为计算跨度, 取门窗下桩顶荷载为计算集中荷 载进行计算 140

145 附录 H 锤击沉桩锤重的选用 H.0.1 锤击沉桩的锤重可根据表 H.0.1 选用 表 H.0.1 锤重选择表 锤 型 柴油锤 (t) D5 D35 D45 D60 D7 D80 D100 冲击部分质量 (t) 锤的总质量 (t) 动力 000~ 性能冲击力 (kn) >10000 > ~4000 ~5000 ~7000 ~10000 常用冲程 (m) 1.8~.3 预制方桩 预 应力管桩的边 350~ 400~ 450~ 500~ 长或直径 ~ 以上 600 以上 ( mm ) 黏性土粉土 钢管桩直径 ( mm ) 一般进入深度 (m) 静力触探比贯入阻力 Ps 平均值 (MPa) 1.5~ ~ 3.0.5~ ~ ~ ~ 以上 900 以上 持力 4 5 >5 >5 >5 层一般进入深度 0.5~ 1.0~ 1.5~.0~ 砂 (m) ~ ~ ~6.0 土标准贯入击数 N63.5( 未修正 ) 0~30 30~40 40~45 45~50 50 >50 >50 锤的常用控制贯入度 ( m /10 击 ) ~3 3~5 4~8 5~10 7~1 设计单桩极限承载力 ~ 7000 (kn) ~1600 ~4000 ~ ~10000 >10000 >10000 注 :1 本表仅供选锤用 ; 本表适用于桩端进入硬土层一定深度的长度为 0~60m 的钢筋混凝土预制桩及长度 为 40~60m 的钢管桩 141

146 本规范用词说明 1 为了便于在执行本规范条文时区别对待, 对于要求严格程度不同的用词说明如下 : (1) 表示很严格, 非这样做不可的 : 正面词采用 必须, 反面词采用 严禁 () 表示严格, 在正常情况下均应这样做的 : 正面词采用 应, 反面词采用 不应 或 不得 (3) 表示允许稍有选择, 在条件允许时首先应这样做的 : 正面词采用 宜, 反面词采用 不宜 表示有选择, 在一定条件下可以这样做的, 采用 可 条文中指明应按其他有关标准 规范执行的, 写法为 : 应按 执行 或 应符合 的规定 ( 或要求 ) 14

147 中华人民共和国行业标准 建筑桩基技术规范 JGJ 条文说明 143

148 前 言 建筑桩基技术规范 JGJ94-008, 经住房和城乡建设部 008 年 4 月 日以第 18 号公告批准发布 本标准的主编单位是中国建筑科学研究院, 参加单位是北京市勘察设计研究院 现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 上海岩土工程勘察设计研究院 天津大学 福建省建筑科学研究院 中冶集团建筑研究总院 机械工业勘察设计研究院 中国建筑东北设计院 广东省建筑科学研究院 北京筑都方圆建筑设计有限公司 广州大学 为便于广大设计 施工 科研 学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定, 建筑桩基技术规范 编制组按章 节 条顺序编制了本规范的条文说明, 供使用者参考 在使用中如发现本条文说明有不妥之处, 请将意见函寄中国建筑科学研究院 144

149 目 1 总则 161 术语和符号 基本设计规定 一般规定 基本资料 桩的选型与布置 特殊条件下的桩基 耐久性规定 17 4 桩基构造 基桩构造 承台构造 桩基计算 桩顶作用效应计算 桩基竖向承载力计算 单桩竖向极限承载力 特殊条件下桩基竖向承载力验算 桩基沉降计算 软土地基减沉复合疏桩基础 桩基水平承载力与位移计算 桩身承载力与裂缝控制计算 承台计算 07 6 灌注桩施工 施工准备 ( 略 ) 6. 一般规定 泥浆护壁成孔灌注桩 长螺旋钻孔压灌桩 沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩 干作业成孔灌注桩 灌注桩后注浆 11 7 混凝土预制桩与钢桩施工 混凝土预制桩的制作 1 7. 混凝土预制桩的起吊 运输和堆放 ( 略 )7.3 混凝土预制桩的接桩 锤击沉桩 静压沉桩 ( 略 ) 7.6 钢桩 ( 钢管桩 H 型桩及其他异型钢桩 ) 施工 13 8 承台施工 基坑开挖和回填 钢筋和混凝土施工 14 9 桩基工程质量检查和验收 15 次 145

150 Ⅰ 总则 1.0.1~1.0.3 桩基的设计与施工要实现安全适用 技术先进 经济合理 确保质量 保护环境的目标, 应综合考虑下列诸因素, 把握相关技术要点 1 地质条件 建设场地的工程地质和水文地质条件, 包括地层分布特征和土性 地下水赋存状态与水质等, 是选择桩型 成桩工艺 桩端持力层及抗浮设计等的关键因素 因此, 场地勘察做到完整可靠, 设计和施工者对于勘察资料做出正确解析和应用均至关重要 上部结构类型 使用功能与荷载特征 不同的上部结构类型对于抵抗或适应桩基差异沉降的性能不同, 如剪力墙结构抵抗差异沉降的能力优于框架 框架 - 剪力墙 框架 - 核心筒结构 ; 排架结构适应差异沉降的性能优于框架 框架 - 剪力墙 框架 - 核心筒结构 建筑物使用功能的特殊性和重要性是决定桩基设计等级的依据之一 ; 荷载大小与分布是确定桩型 桩的几何参数与布桩所应考虑的主要因素 地震作用在一定条件下制约桩的设计 3 施工技术条件与环境 桩型与成桩工艺的优选, 在综合考虑地质条件 单桩承载力要求前提下, 尚应考虑成桩设备与技术的既有条件, 力求既先进且实际可行 质量可靠 ; 成桩过程产生的噪声 振动 泥浆 挤土效应等对于环境的影响应作为选择成桩工艺的重要因素 4 注重概念设计 桩基概念设计的内涵是指综合上述诸因素制定该工程桩基设计的总体构思 包括桩型 成桩工艺 桩端持力层 桩径 桩长 单桩承载力 布桩 承台形式 是否设置后浇带等, 它是施工图设计的基础 概念设计应在规范框架内, 考虑桩 土 承台 上部结构相互作用对于承载力和变形的影响, 既满足荷载与抗力的整体平衡, 又兼顾荷载与抗力的局部平衡, 以优化桩型选择和布桩为重点, 力求减小差异变形, 降低承台内力和上部结构次内力, 实现节约资源 增强可靠性和耐久性 可以说, 概念设计是桩基设计的核心 术语 符号.1 术语 术语以 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 为基础, 根据本规范内容, 作了相应的增补 修订和删节 ; 增加了减沉复合疏桩基础 变刚度调平设计 承台效应系数 灌注桩后注浆 桩基等效沉降系数. 符号 符号以沿用 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 规范既有符号为主, 根据规范条文的变化作了相应调整, 主要是由于桩基竖向和水平承载力计算由原规范按荷载效应基本组合改为按标准组合 共有四条 :..1 作用和作用效应 ;.. 抗力和材料性能 : 用单桩竖向承载力特征值 单桩水平承载力特征值取代原规范的竖向和水平承载力设计值 ;..3 几何参数 ;..4 计算系数 146

151 3 基本规定 3.1 一般规定 桩基设计的两类极限状态 1 承载能力极限状态原 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 采用桩基承载能力概率极限状态分项系数的设计法, 相应的荷载效应采用基本组合 本规范改为以综合安全系数 K 代替荷载分项系数和抗力分项系数, 以单桩极限承载力和综合安全系数 K 为桩基抗力的基本参数 这意味着承载能力极限状态的荷载效应基本组合的荷载分项系数为 1.0, 亦即为荷载效应标准组合 本规范作这种调整的原因如下 : (1) 与现行国家标准 建筑地基基础设计规范 (GB 50007) 的设计原则一致, 以方便使用 () 关于不同桩型和成桩工艺对极限承载力的影响, 实际上已反映于单桩极限承载力静载试验值或极限侧阻力与极限端阻力经验参数中, 因此承载力随桩型和成桩工艺的变异特征已在单桩极限承载力取值中得到较大程度反映, 采用不同的承载力分项系数意义不大 (3) 鉴于地基土性的不确定性对基桩承载力可靠性影响目前仍处于研究探索阶段, 原 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 的承载力概率极限状态设计模式尚属不完全的可靠性分析设计 关于桩身 承台结构承载力极限状态的抗力仍采用现行国家标准 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 钢结构设计规范 (GB 50017)( 钢桩 ) 规定的材料强度设计值, 作用力采用现行国家标准 建筑结构荷载规范 (GB 50009) 规定的荷载效应基本组合设计值计算确定 正常使用极限状态由于问题的复杂性, 以桩基的变形 抗裂 裂缝宽度为控制内涵的正常使用极限状态计算, 如同上部结构一样从未实现基于可靠性分析的概率极限状态设计 因此桩基正常使用极限状态设计计算维持原 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 规范的规定 3.1. 划分建筑桩基设计等级, 旨在界定桩基设计的复杂程度 计算内容和应采取的相应技术措施 桩基设计等级是根据建筑物规模 体型与功能特征 场地地质与环境的复杂程度, 以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度划分为三个等级 甲级建筑桩基, 第一类是 (1) 重要的建筑 ;()30 层以上或高度超过 100m 的高层建筑 这类建筑物的特点是荷载大 重心高 风载和地震作用水平剪力大, 设计时应选择基桩承载力变幅大 布桩具有较大灵活性的桩型, 基础埋置深度足够大, 严格控制桩基的整体倾斜和稳定 第二类是 (3) 体型复杂且层数相差超过 10 层的高低层 ( 含纯地下室 ) 连体建筑物 ;(4)0 层以上框架 - 核心筒结构及其他对于差异沉降有特殊要求的建筑物 这类建筑物由于荷载与刚度分布极为不均, 抵抗和适应差异变形的性能较差, 或使用功能上对变形有特殊要求 ( 如冷藏库 精密生产工艺的多层厂房 液面控制严格的贮液罐体 精密机床和透平设备基础等 ) 的建 ( 构 ) 筑物桩基, 须严格控制差异变形乃至沉降量 桩基设计中, 首先, 概念设计要遵循变刚度调平设计原则 ; 其二, 在概念设计的基础上要进行上部结构 承台 桩土的共同作用分析, 计算沉降等值线 承台内力和配筋 第三类是 (5) 场地和地基条件复杂的一般建筑物及坡地 岸边建筑 ;(6) 对相邻既有工程影响较大的建筑物 这类建筑物自身无特殊性, 但由于场地条件 环境条件的特殊性, 应按桩基设 147

152 计等级甲级设计 如场地处于岸边高坡 地基为半填半挖 基底同置于岩石和土质地层 岩溶极为发育且岩面起伏很大 桩身范围有较厚自重湿陷性黄土或可液化土等等, 这种情况下首先应把握好桩基的概念设计, 控制差异变形和整体稳定 考虑负摩阻力等至关重要 ; 又如在相邻既有工程的场地上建造新建筑物, 包括基础跨越地铁 基础埋深大于紧邻的重要或高层建筑物等, 此时如何确定桩基传递荷载和施工不致影响既有建筑物的安全成为设计施工应予控制的关键因素 丙级建筑桩基的要素同时包含两方面, 一是场地和地基条件简单, 二是荷载分布较均匀 体型简单的七层及七层以下一般建筑 ; 桩基设计较简单, 计算内容可视具体情况简略 乙级建筑桩基, 为甲级 丙级以外的建筑桩基, 设计较甲级简单, 计算内容应根据场地与地基条件 建筑物类型酌定 关于桩基承载力计算和稳定性验算, 是承载能力极限状态设计的具体内容, 应结合工程具体条件有针对性地进行计算或验算, 条文所列 6 项内容中有的为必算项, 有的为可算项 3.1.4,3.1.5 桩基变形涵盖沉降和水平位移两大方面, 后者包括长期水平荷载 高烈度区水平地震作用以及风荷载等引起的水平位移 ; 桩基沉降是计算绝对沉降 差异沉降 整体倾斜和局部倾斜的基本参数 根据基桩所处环境类别, 参照现行 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 关于结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级 : 一级严格要求不出现裂缝的构件, 按荷载效应标准组合计算的构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力 ; 二级一般要求不出现裂缝的构件, 按荷载效应标准组合计算的构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值 ; 按荷载效应准永久组合计算构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力 ; 三级允许出现裂缝的构件, 应按荷载效应标准组合计算裂缝宽度 最大裂缝宽度限值见规范表 桩基设计所采用的作用效应组合和抗力是根据计算或验算的内容相适应的原则确定 1 确定桩数和布桩时, 由于抗力是采用基桩或复合基桩极限承载力除以综合安全系数 k= 确定的特征值, 故采用荷载分项系数 γg γq=1 的荷载效应标准组合 计算荷载作用下基桩沉降和水平位移时, 考虑土体固结变形时效特点, 应采用荷载效应准永久组合 ; 计算水平地震作用 风荷载作用下桩基的水平位移时, 应按水平地震作用 风载作用效应的标准组合 3 验算坡地 岸边建筑桩基整体稳定性采用综合安全系数, 故其荷载效应采用 γg γq =1 的标准组合 4 在计算承台结构和桩身结构时, 应与上部混凝土结构一致, 承台顶面作用效应应采用基本组合, 其抗力应采用包含抗力分项系数的设计值 ; 在进行承台和桩身的裂缝控制验算时, 应与上部混凝土结构一致, 采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合 5 桩基结构作为结构体系的一部分, 其安全等级 结构使用年限, 应与混凝土结构设计规范一致 考虑到桩基结构的修复难度更大, 故结构重要性系数 γo 除临时性建筑外, 不应小于 关于变刚度调平设计变刚度调平概念设计旨在减小差异变形 降低承台内力和上部结构次内力, 以节约资源, 提高建筑物使用寿命, 确保正常使用功能 以下就传统设计存在的问题 变刚度调平设计原理与方法 试验验证 工程应用效果进行说明 1 天然地基箱基的变形特征 148

153 图 所示为北京中信国际大厦天然地基箱形基础竣工时和使用 3.5 年相应的沉降等值线 该大厦高 104.1m, 框架 - 核心筒结构 ; 双层箱基, 高 11.8m; 地基为砂砾与粘性土交互层 ;1984 年建成至今 0 年, 最大沉降由 6.0m 发展至 1.5m, 最大差异沉降 Δ smax = L o, 超过规范允许值 [ Δ smax ] = Lo ( L o 为二测点距离 ) 一倍, 碟形沉降明显 这说明加大基础的抗弯刚度对于减小差异沉降的效果并不突出, 但材料消耗相当可观 均匀布桩的桩筏基础的变形特征图 3.1- 为北京南银大厦桩筏基础建成一年的沉降等值线 该大厦高 113m, 框架 - 核心筒结构 ; 采用 φ400phc 管桩, 桩长 l=11m, 均匀布桩 ; 考虑到预制桩沉桩出现上浮, 对所有桩实施了复打 ; 筏板厚.5m; 建成一年, 最大差异沉降 [ Δ smax ] = 0. 00Lo 由于桩端以下有粘性土下卧层, 桩长相对较短, 预计最终最大沉降量将达 7.0m 左右, Δ s 将 超过允许值 沉降分布与天然地基上箱基类似, 呈明显碟形 3 均匀布桩的桩顶反力分布特征图 所示为武汉某大厦桩箱基础的实测桩顶反力分布 该大厦为 层框架 - 剪力墙结构, 桩基为 φ500phc 管桩, 桩长 m, 均匀布桩, 桩距 3.3d, 桩数 344 根, 桩端持力层为粗中砂 由图 看出, 随荷载和结构刚度增加, 中 边桩反力差增大, 最终达 1:1.9, 呈马鞍形分布 max 图 北京中信国际大厦箱基沉降等值线 (S 单位 :m) 149