DB15T 2424-2021 高纬度多年冻土区公路混凝土管桩复合地基技术规范

15I 2 3 3 3 3 3 3 4 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定1高纬度多年冻土区公路混凝土管桩复合地基技术规范GB50202建筑地基基础工程施工质量验GB/T50290土工合成材料应用技术JTG/TD31-04多年冻土地区公路设计与施工JGJ/T210刚-柔性桩复合地基JT/T480交通工程土工合成材料2混凝土管桩复合地基concretepipecompo单桩竖向抗压承载力特征值characteristicvalueoftheverticalbearingcapacityofa4.2混凝土管桩复合地基设计以考虑冻土融沉性为主，兼顾冻土含冰量和冻土地温特征。多年冻土分4.3混凝土管桩复合地基设计应综合考虑地温特征值、多年冻土类型、冻土分布、冻土变化情况和路35.1.1多年冻土地质勘察应明确资料调查及地质勘察重点，制定资料调查及地质勘察5.1.2地质勘察应结合多年冻土的特点、工程类型、勘探目的、交通条件、机具设备和勘探对自然环境的影响等选择在适宜的时间进行，并符合GB50324和JTG/TD35.1.3冻土钻探取样、运输、贮存以及——人为活动对冻土环境的影响情况；——公路所在区域既有路基路面的病害类型、防排水措施、冻——多年冻土上限、季节活动层、最大冻结深度、冻土融沉等级和冻胀性等。5.3.2多年冻土地质勘察宜根据冻土环境条件采用钻探、坑探、槽探、地球物理勘探相结合的综合勘4标引序号说明：6.1.2混凝土管桩持力层一般选择承载力高、压缩性较低、分布均匀、稳定的坚实土层或岩层。对于6.1.4桩间中心距不应小于桩径的3单桩竖向抗压承载力由桩周土体摩擦力和桩端土的抗力提供，由式（1）计算，fpa.Aj)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up10(t),i)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up10(k),j)5Ra——单桩竖向抗压承载力特征值，kN；qfpa——桩端端阻力特征值，kPa，无实测资料时可按本文件附Aj——管桩桩端净面积，Aj=为管桩外径，d1为管桩内径；λp——桩端土塞效应系数。当hb/d<5，λp=0.16hb/d；当hb/d≥5Up——桩的截面周长，m；fcia——第i层冻土桩周冻结强度特征值，kPa；无实测资料时可按本文件附录C表C.2取值；——qsja第j层桩周土侧阻力特征值，kPa，应按JGJ94的规定取值；冻结-融化层土为强冻胀或特li、lj——按土层划分的各段桩长，m；k——融化土层分层数。混凝土管桩复合地基承载力特征值应通过复合地基竖向抗压载荷试验或综合桩体竖向抗压载荷试fspk=fsk……fspk——混凝土管桩复合地基承载力特征值，kPa；βp——桩体竖向抗压承载力修正系数，宜综合复合地基中桩体实际竖向抗压承载力和复合地基破6βs——桩间土地基承载力修正系数，宜综合复合地基中桩间土地基实际承载力和复合地基破坏时桩间土地基承载力发挥度，结合工程经验取值；无地de=1.05s；正方形布桩时，de=1.13矩形布桩时de=1.13s，s、s1和s2分别为桩间距、fsk——桩间土地基承载力特征值，kPa；Aa——桩帽面积，m2。S3——加固区下卧土层压缩变形量，mm；采用应力修正法计算S1：=ΣSs…………（4）hi——第i层土的厚度，m；7Esi——第i层土的压缩模量，kPa；μs——应力修正系数采用复合模量计算S2：S2Δpi——第i层桩土复合体的附加应力增量Espi——第i层桩土复合体的复合压缩模量，kPa，可按式（6）计算：EspiEpi——第i层桩体的压缩模量，kPa；采用分层总和计算S3：S3=ΨSΣ……………8PZi、Zi−1——下卧层第i层土、第i-1层土底面距离；MR≥M=0.125ξPb(b−a)2……………（8）P——相应于荷载效应基本组合时，桩帽顶部均布压力值，kN；F≤0.7ft.um.h0……（9）Fft——混凝土轴心抗拉强度设计值，kPa；um——距桩边缘处冲切临界截面的周长，m；9Vsft——混凝土轴心抗拉强度设计值，kPa；褥垫层的承载力特征值应通过载荷试验确定，初步设计估算如式（11）所fspk1——褥垫层承载力特征值，kPa；S——桩间距，m；θ——压力扩散角，一般为10°~15°;fsk——处理后桩间土承载力特征值，kPa，按当地经验取值，如无经验时可取天然地基承载力特Tδ——土工格栅拉力方向与桩顶水平面的夹角，初步设计时取10°~15°;φ——褥垫层填料的内摩擦角，碎石类取35°~40°。桩基抗冻拔稳定验算是按基础不被拔起的工作状态进行，抗冻拔稳定系数可按式（12P——作用于桩顶的恒载，kN；T=0.4Σfsi.Zi.Ui……………（13）fsi——冻结层以下基础侧壁与各层土之间的单位极限摩阻力，kPa，宜按照SL211确定；Zi——冻结层以下基础侧壁与各层土间的接触长度，m；Tre.φr.U.Zd………………（14）φr——冻层内桩壁糙度系数，表面平整的混凝土基础可取1.0，当不使用模板或套管浇筑，桩壁τt——冻土层内基础横截面周长，m；Zd——基侧土的设计冻深，m，设计冻深按照GB50007确定。7.1.2混凝土管桩施工优先采用静压法沉桩，当静压法沉桩无法满足工程要求时，可采用钻孔插入桩7.1.4混凝土管桩施工前宜在现场进行试桩。试桩的桩型尺寸、成桩工艺和质量控制标准应与工程桩7.1.5试桩应依据设计确定的管桩受力状态采用相对应的静载试验方法确定单桩极限承载力，数量在7.2.3浇注混凝土桩时，宜从桩顶开始灌筑，并应防止另一端7.4.1钻孔插入桩施工根据现场条件选用螺旋钻机、循环回转钻机或冲击反循环钻机成孔，钻孔插入7.4.3钻孔插入桩施工宜采用先插桩后用黏土砂浆回填密实桩周空隙的施工工艺。黏土砂浆中黏土与7.4.4管桩插入到位后，在桩周空隙回填料基本回冻前，应采取措施临时固定桩顶，保证管桩在孔内7.6.1采用钢筋混凝土桩帽时，桩帽一般采用正方形，边长根据桩径和桩距大小确定，桩帽的尺寸和7.6.2桩帽主要施工步骤包括测量放线、截桩、桩帽底标高测定、控制轴线复检、布设钢筋、支模及7.6.3褥垫层铺设时，在桩顶调平层先铺设双向土工格栅，再铺设土工布，然后摊铺碎石碾压，最后用土工布和土工格栅反包裹碎石材料，确保褥垫层结构整8.1.1混凝土管桩复合地基的检测包括混凝土管桩质量检测、桩顶标高及桩位偏差检测、桩体垂直度检测、褥垫层夯填度检测、单桩承载力检测和复合地基承载力8.2.1混凝土管桩的质量检测应按单位工程进行抽检。当工程规模大、施工方法不同或使用不同生产厂家的管桩时，可将单位工程划分若干个检验批，并按检验批8.2.2按照图纸设计及施工工艺要求对混凝土管桩的尺寸偏差和外观质量进行抽检，抽查数量不应少8.6.1单桩竖向静载试验应在混凝土管桩的桩身质量检验——多年冻土区单桩竖向承载力检验，按地基土逐渐融化状态或预先融化状态设计时，应在地基对于混凝土管桩复合地基，应进行复合地基平板载荷试验，检测数量和检测方法符合JGJ340的规c)变形监测：复合地基的冻胀与融沉变形，≤1Ⅰ1<δ0≤3Ⅱ3<δ0≤10Ⅲwp+4<wn<wp+1510<δ0≤25ⅣⅤp温(℃)0~0~-1.0~0~-1.0~型型型工程地质勘察高纬度多年冻土区公路混凝土管桩复合地基工程地质勘察高纬度多年冻土区公路混凝土管桩复合地基设计流程环境调查褥垫层区桩土协调变形区持力层调整褥垫层调整桩径褥垫层区桩土协调变形区持力层调整褥垫层调整桩径拟定的管桩复合地基典型结构路堤填土区管桩复合地基承载力验算调整桩间距调整桩间距否调整桩长配筋尺寸混凝土强度是否调整桩长配筋尺寸混凝土强度是单桩承载力验算调整桩帽否否否否否复合调整桩帽否否否否否复合地基承载力验算是是管桩是管桩复合地基沉降验算抗弯能力抗弯能力抗冲切能力抗剪能力桩帽承载能力验算抗冲切能力抗剪能力桩帽承载能力验算是褥垫层承载能力褥垫层承载能力验算是桩基抗冻拔稳定桩基抗冻拔稳定验算是设计完成0.75<IL≤1