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共47页第1页UDC中华人民共和国行业标准JGJPJGJ135-201x载体桩设计规程Specificationfordesignofram-compactedpileswithbearingbase(征求意见稿)201#-XX-XX发布201#-XX-XX实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国行业标准载体桩设计规程Specificationfordesignofram-compactedpileswithbearingbaseJGJ135-201x批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20××年××月××日××××出版社2015北京
前言根据建设部建标[2013]169号文件要求,编制组在广泛调查研究,认真总结近年来的实践经验,并在广泛征求意见的基础上全面修订了本规程。本规程的主要修订内容:1.增加了全风化岩、强风化岩、残积土对应的Ae;2.增加承台的整体承载力验算;3.增加了载体桩抗拔承载力验算;4.增加了载体桩复合地基的设计计算;5.增加了载体桩和载体桩复合地基的验收。本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。本规程由住房和城乡建设部负责管理,由北京波森特岩土工程有限公司负责具体技术内容的解释。本规程执行过程中如有意见或建议,请寄送北京波森特岩土工程有限公司(地址:北京市昌平区东小口镇太平家园31#楼,邮政编码:102218)。本规程主编单位:北京波森特岩土工程有限公司福建省泷澄建设集团有限公司本规程参编单位:中国建筑科学研究院清华大学天津大学建筑设计研究院北京市建筑设计研究院有限公司北京市建筑工程研究院北京万科企业有限公司江苏中海基础工程有限公司中铁上海工程局集团有限公司哈尔滨波森特建筑安装工程有限公司辽宁波森特岩土工程有限公司河南省波森特基础工程有限公司山东鑫国基础工程有限公司湖北波森特岩土工程有限公司北京中建建筑科学研究院有限公司合肥工大地基工程有限公司云南凤昇建筑工程有限公司济南波森特岩土工程技术有限公司本规程主要起草人员:王继忠杨启安李广信闫明礼凌光容沈保汉葛宝亮徐彤兰小华张连喜洪文聪李伟强朱国祥秦珩李明朱建新王庆伟王峰邵忠心邵良荣王庆军杨立杰曾毅学夏祥斗范军让崔存喜张建红王红兵于克猛杨耀明孙玉文目次1总则 72术语、符号 82.1术语 82.2符号 93基本规定 124载体桩计算 134.1一般规定 134.2载体桩单桩竖向承载力计算 134.3单桩水平承载力 134.4载体桩抗拔承载力验算 174.5载体桩基础沉降计算 184.6桩基础构造 195承台(梁)设计 236载体桩复合地基的设计 246.1一般规定 246.2设计 247载体桩基工程质量验收与检测 267.1一般规定 267.2成桩质量检查与检验 267.3检测 27附录A载体桩竖向静载荷试验 29本规程用词说明 31引用标准名录 32Contents1GeneralProvisions72TermsandSymbols82.1Terms82.2Symbols93BasicRequirements124CalculationofForceonthePileTop134.1GeneralRequirements134.2CalculationofVerticalCompressiveLoadCapacity134.3CalculationofLateralLoadCapacity134.4CalculationofVerticalUpliftResistanceCapacity174.5CalculationofFoundationSettlement184.6PileStructure195DesignofCaps236DesignofCompositeFoundation246.1GeneralRequirements246.2Design247QualityAcceptanceandTestingofPiles267.1GeneralRequirements267.2CheckingandTestingofPiles267.3Testing271总则1.0.1为使载体桩的设计做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量、保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于建设工程的载体桩设计。1.0.3载体桩设计应因地制宜,综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型和荷载特征、施工技术及环境条件等因素。1.0.4载体桩设计,除应符合本规程规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1 由混凝土桩身和载体构成的桩。2.1.2载体bearingbase 由挤密土体、夯实的填充料及水泥拌合物三部分构成向地基传递上部荷载的复合体。2.1.3夯实填充料时周围被挤密的地基土体。 2.1.4 为挤密桩端地基土体而填入的材料,包括碎砖、碎混凝土块、水泥拌和物、碎石、卵石及矿渣等。2.1.5载体桩桩长lengthoftheram-compactedpileswithbearingbase混凝土桩身长度和载体高度之和。2.1.6被加固土层stabilizedsoilstratum 载体高度范围内持力层以上的土层。2.1.7载体桩的持力层bearingstratumforram-compactedpileswithcompositebearingbase 直接承受载体传递荷载的土层。2.1.8三击贯入度thetotalpenetrationofthreedrives 填充料夯实完毕后,提升柱锤一定高度后自由落体,使锤底单位面积冲击能量为212吨/m,连续三次锤击的累计下沉量。2.1.9等效计算面积按单独基础将载体桩单桩承载力特征值除以持力层地基土修正后的承载力特征值所得的面积。2.2符号2.2.1作用何效应F——相应于作用准永久组合时上部结构传递到承台顶的竖向力;F’——相应于作用准永久组合时上部结构传递到承台梁上单位长度的竖向力;Hik——相应于作用标准组合时第i根载体桩基桩顶的水平力;N——相应于作用基本组合时载体桩单桩竖向力设计值;Nk——相应于作用标准组合时轴心竖向力作用下,载体桩基桩的平均竖向力;Nkmax——相应于作用标准组合偏心竖向力作用下,载体桩基桩的最大竖向力;NEK——相应于作用地震和荷载标准组合时作用于载体桩基桩的平均竖向力;NEKmax——相应于作用地震和荷载标准组合时作用于载体桩基桩的最大竖向力;——相应于作用基本组合时作用于桩顶轴向拉力设计值;——相应于作用标准组合时作用于载体桩基桩拔力;——相应于作用准永久组合时桩端平面的附加压力;σz——相应于作用标准组合时作用于软弱下卧层顶面的附加应力;——相应于作用标准组合时按等代实体计算的作用于载体桩桩底的地基土平均附加应力;——相应于作用准永久组合时桩底以下第i层土的竖向附加应力;2.2.2抗力和材料性能Es1——上层地基土压缩模量;Es2——软弱下卧层地基土压缩模量;——桩端平面下第i层土在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量;e——土的孔隙比;——经深度修正后的载体桩持力层地基承载力特征值;faz——软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值;fc——混凝土轴心抗压强度设计值;fspk————载体桩复合地基桩间土的承载力特征值;f‘y——纵向主筋抗压强度设计值;——钢筋抗拉强度设计值;——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数的平均重度;——基桩自重;Gk——载体桩基承台和其上部土自重标准值,对于稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力;G’k——承台和承台上土的单位长度上自重标准值;IL——土的液性指数;——载体桩单桩竖向极限承载力标准值;qsik——第i层土极限侧阻力标准值;Ra——载体桩单桩竖向承载力特征值;Rh——载体桩单桩基础或群桩中单桩水平承载力特征值;——载体桩复合地基增强体的承载力特征值;——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载标准值;——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载标准值;γ——承台底以上土的加权平均重度;γi——软弱层顶面以上各土层(地下水位以下取浮重度)的加权平均重度;——桩底以上地基土的加权平均重度;θ——压力扩散角;2.2.3几何参数A——承台面积——载体等效计算面积;Ap——混凝土桩身截面面积;As——纵向主筋截面积;d——混凝土桩身直径;D——载体体干硬性混凝土形成的球体直径;dh——承台埋深——桩端平面下第i层土的厚度;L0——承台下最外侧桩桩身沿竖向投影形成矩形的长边边长;B0——承台下最外侧桩桩身沿竖向投影形成矩形的短边边长;li——桩长范围内第i层土的土层厚度;s——桩基最终沉降量;——在计算深度范围内,第i层土的计算变形值;——在由计算深度向上取厚度为的土层计算变形值;z——地面至软弱下卧层顶面的距离;——地面至载体桩底的距离;dh——承台埋深;l——直杆段混凝土桩身长度;ΔR——等效计算长度;ΔS——抗拔载体桩载体的计算宽度;t——载体底面计算位置至软弱层顶面的距离;——群桩外围周长;——桩身周长2.2.4计算系数——地基土承载力提高系数;ψc——成桩工艺系数;Ψps——沉降计算经验系数;——抗拔系数;λz——λsK——安全系数;n——桩端平面下压缩层范围所划分的土层总数;——土的等效内摩擦角;——载体桩复合地基面积置换率;3基本规定3.0.1对无相近地质条件下成桩试验资料的载体桩,应在施工图设计前通过成孔、成桩试验和载荷试验确定其适用性。3.0.2载体桩被加固土层可选择一般黏性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、强风化岩、全风化岩。当软塑状态的黏性土、素填土、杂填土、湿陷性土和中风化岩经过成桩试验、载荷试验并满足设计要求时,也可作为被加固土层。3.0.3载体桩持力层可选择黏性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、强风化岩、全风化岩及中风化岩3.0.4设计时应根据地质条件及施工工艺等确定载体桩的设计参数。3.0.5对于桩径为300mm~500mm的载体桩,其填料量不宜超过1.8m3;对于桩直径为500mm~800mm的载体桩,填料量不宜超过2.0m3,当填料量大于限值时,应调整设计参数。对于被加固土层为粗颗粒的地基土,施工载体时可不填料直接夯实。3.0.6当桩身进入承压水土层中施工时,应采取有效措施,防止发生突涌3.0.7在载体桩施工时,应采取相应措施控制相邻桩的上浮量。对于桩身混凝土已达到终凝的相邻桩,其上浮量不应大于10mm3.0.8载体桩设计应进行单桩及承台等代实体深基础承载力的验算。3.0.9载体桩既可用于桩基,也可用于复合地基。4载体桩设计4.1一般规定4.1.1载体桩桩间距不宜小于3倍桩径,且应确保载体施工时不得影响到相邻桩的施工质量,当被加固土层为粉土、砂土或碎石土时,桩间距不宜小于1.6m;当被加固土层为含水量超过20%的黏性土时,桩间距不宜小于2.0m。当采用特殊工艺成孔,对周围地基土影响较小时,可减小桩间距。4.1.2载体桩设计时作用的组合和抗力限值应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定。4.1.3载体桩桩顶作用效应计算按现行行业标准《建筑桩基技术规范规范》JGJ94执行。4.2载体桩单桩竖向承载力验算4.2.1载体桩的竖向承载力计算应符合下列规定: 1荷载效应标准组合轴心竖向力作用下(4.2.1-1)偏心竖向力作用下除应满足上式外,尚应满足下式的要求:(4.2.1-2)2地震作用效应和荷载效应标准组合:轴心竖向力作用下(4.2.1-3)偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:(4.2.1-4)式中:Nk——相应于作用标准组合时轴心竖向力作用下,载体桩基桩的平均竖向力(kN);Nkmax——相应于作用标准组合时偏心竖向力作用下,载体桩基桩的最大竖向力(kN);NEK——相应于作用地震和荷载标准组合时载体桩基桩的平均竖向力(kN);NEKmax——相应于作用地震和荷载标准组合时载体桩基桩的最大竖向力(kN);Ra——载体桩单桩竖向承载力特征值(kN)。4.2.2载体桩单桩竖向承载力特征值的确定应符合以下规定:1对于设计等级为甲级和地质条件复杂的乙级建筑载体桩基,应通过单桩竖向静载荷试验确定单桩竖向承载力特征值。检测数量在同一条件下不应少于3根;2地基基础设计等级为丙级的建筑载体桩基,可根据原位测试和经验参数确定。4.2.3为设计提供依据时,单桩竖向承载力特征值应通过竖向静载荷试验确定,试验按本规程附录A进行。单桩竖向承载力特征值应按下式计算(4.2.3)式中——载体桩单桩竖向极限承载力标准值(kN);K——安全系数,取K=2。4.2.4初步设计时,对于桩长小于30m的载体桩,单桩竖向承载力特征值可采用下列经验公式估算:(4.2.4) 式中——经深度修正后的载体桩持力层地基承载力特征值(kPa),应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007执行; ——载体等效计算面积(m2),在没有地区经验时可按表4.2.4选用。表4.2.4载体等效计算面积Ae(m2)被加固土层土性三击贯入度(cm)<10102030>30黏性土0.75<IL≤1.0-2.1~2.41.7~2.01.5~1.8<1.70.25<IL≤0.25-2.4~2.72.0~2.31.8~2.1<2.00.0<IL≤0.252.9~3.32.6~3.02.3~2.72.1~2.4<2.1粉土e>0.82.5~2.92.3~2.62.0~2.31.7~2.0<1.80.7<e≤0.82.9~3.22.6~3.02.3~2.62.0~2.3<2.0e≤0.73.1~3.63.0~3.22.6~3.02.3~2.6<2.3粉砂细砂稍密2.9~3.32.5~3.02.2~2.61.9~2.3<2.1中密3.3~3.63.0~3.42.6~3.12.3~2.7<2.4中砂粗砂稍密3.1~3.62.9~3.32.5~3.02.1~2.5-中密3.6~4.03.3~3.73.0~3.42.5~3.0-碎石土稍密3.4~3.93.0~3.62.7~3.2--中密4.0~4.63.6~4.03.2~3.6--中风化岩-3.7~4.5强风化岩fr>303.4~3.83.1~3.6fr≤303.1~3.52.9~3.3全风化岩fr>303.2~3.62.8~3.32.5~2.9--fr≤303.0~3.32.7~3.12.4~2.7--杂填土2.5~3.12.2~2.61.9~2.31.6~2.0<1.7注:1表中三击贯入度为标准三击贯入度,当采用非标准锤时,可通过标准的单位面积夯击能量换算提升高度。2当桩长超过10m,应计入桩侧阻对载体桩承载力的影响。3当以残积土作为被加固土层时,Ae按风化后对应的土进行选取;4表中为桩径450mm对应的Ae,当桩径大于450mm或小于450mm时,Ae根据经验确定,无经验时可通过几何换算选取。e为土的孔隙比。4.2.5载体桩正截面受压承载力应符合下式规定:1当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm时:(4.2.5-1)2当桩身配筋不符合上述1款规定时候:(4.2.5-2)式中N——相应于作用基本组合时载体桩单桩上竖向力设计值(kN); fc——混凝土轴心抗压强度设计值(kPa),应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定;——纵向主筋抗压强度设计值(kPa);As——纵向主筋截面积(m2); Ap——混凝土桩身截面面积(m2);ψc——成桩工艺系数,桩身为预制桩时取0.8,现场灌注时取0.75-0.9,桩身挤土效应明显时取低值,挤土效应不明显时取高值。4.2.6载体桩基础持力层下受力范围内存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算。软弱下卧层承载力应按下式验算:(4.2.6-1)(4.2.6-2)式中:σz——相应于作用标准组合时作用于软弱下卧层顶面的附加应力(kPa);γ——承台底以上土的加权平均重度(kN/m3);z——地面至软弱下卧层顶面的距离(m);dh——承台埋深(m);A——承台面积(m2);γi——软弱层顶面以上各土层(地下水位以下取浮重度)的加权平均重度(kN/m3);qsik——第i层土极限侧阻力标准值,根据经验确定或按规范查表确定(kPa);li——桩长范围内第i层土的土层厚度(m);t——载体底面计算位置至软弱层顶面的距离(m);faz——软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值(kN/m2);Gk——载体桩基承台和其上部土自重标准值,对于稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力(kN);L0、B0——承台下最外侧桩桩身沿竖向投影形成矩形的长边和短边的边长(m),见图4.2.6;ΔR——等效计算长度(m),可取0.6~1.0m,当Ae值较小时,取小值;Ae值较大时,取大值;θ——压力扩散角(º),可按表4.2.6取值。图4.2.6软弱下卧层计算示意图中:l——混凝土桩身长度;表4.2.6地基压力扩散角Es1/Es2t/Bk0.250.5014º12º36º23º510º25º1020º30º注:1.Bk=B0+2ΔR2.Es1、Es2为持力层、软弱下卧层地基土压缩模量;3.t小于0.25Bk扩散角取0º,t大于0.25Bk小于0.5Bk时内插取值,t大于0.5Bk扩散角取0.5Bk对应的扩散角;4.2.7对于独立柱基和满堂布桩的基础,应进行群桩等代实体深基础承载力验算。承载力验算可采用下式验算:(4.3.7-1)对于独立承台可按下式验算:(4.2.7-2)对于满堂布桩的基础可按下式验算:(4.2.7-3)式中:——相应于作用标准组合时按等代实体计算的作用于载体桩桩底的地基土平均附加应力(kPa);——桩底以上地基土的加权平均重度(kN/m3);——地面至载体桩底的距离(m);4.3单桩水平承载力4.3.1受水平荷载的一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物,载体桩单桩基础和群桩中基桩应满足下式要求:(4.3.1)式中:——相应于作用标准组合时第i根载体桩基桩顶的水平力(kN);Rh——载体桩单桩基础或群桩中单桩水平承载力特征值(kN)。对于单桩基础时可取单桩的水平承载力特征值Rha,群桩中单桩水平承载力特征值可按现行行业标准《建筑桩基技术规程》JGJ94执行。4.3.2载体桩单桩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、乙级的载体桩基,单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载荷试验确定,试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行;2当桩身配筋率小于0.65%时,可取单桩水平静载荷试验的临界荷载的75%作为单桩水平承载力特征值;当配筋率不小于0.65%时,可按静载荷试验结果取桩基承台底标高处的水平位移为10mm所对应荷载的75%作为单桩水平承载力特征值;3当缺少单桩水平静载荷试验资料时,载体桩水平承载力特征值可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94水平承载力特征值估算公式进行估算;4验算永久荷载控制的载体桩基水平承载力时,应将上述第2、3款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.8;验算地震作用桩基的水平承载力时,应将上述第2、3款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。4.3.3载体桩群桩水平承载力特征值的确定可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。4.4载体桩抗拔承载力验算4.4.1承受拔力的载体桩,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:(4.4.1-1)(4.4.1-2)式中:——相应于作用标准组合时作用于载体桩基桩拔力(kN);——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载标准值(kN),可按式(4.4.2)确定;——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载标准值(kN),可按式(4.4.2)确定;——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数的平均重度,地下水位以下取浮重度(kN);——基桩自重,地下水位下取浮重度(kN),可按表4.4.2确定桩、土柱体周长计算桩、土自重;4.4.2载体群桩及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及的载体桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩抗拔静载荷试验确定。单桩抗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》JGJ106进行。2如无当地经验时,群桩基础及设计等级为丙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承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:(4.4.2-1)式中:——桩身周长(m),见表4.4.2;——桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值(kPa);——抗拔系数,砂土取0.5-0.7,黏性土和粉土取0.7-0.8;——桩长范围内第i层土的土层厚度(m)。表4.4.2载体桩破坏表面周长取值自载体底计算的li<(8~14)d≥(8~14)duiπDπd注:1.D=d+2ΔS;ΔS为抗拔载体桩载体的计算宽度,取值为0.3-0.5m,填料多时取大值,填料少时取小值;2.对于软土取低值,对于卵石、砾石取高值,按内摩擦角度增大而增大。2)群桩呈整体破坏时,载体桩基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算:(4.4.2-2)式中:——桩群外围周长(m);4.4.3载体抗拔桩正截面受拉承载力应符合下列规定:(4.4.3)式中:——相应于作用基本组合时作用于桩顶轴向拉力设计值(kN);——钢筋抗拉强度设计值(kPa);——纵向主筋截面积(m2)。4.5载体桩基础沉降计算4.5.1对于下列建筑物的载体桩基应进行沉降计算:1.设计等级为甲级的载体桩基;2.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载体桩基;3.地基条件复杂、对沉降要求严格的其他载体桩基。4.5.2载体桩基沉降变形指标包括沉降量、沉降差、整体倾斜和局部倾斜。4.5.3建筑物载体桩基沉降变形计算值不应大于建筑物桩基沉降变形允许值。4.5.4建筑物桩基沉降变形允许值应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定执行。4.5.5载体桩沉降计算宜按单向压缩分层总和法进行计算,地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性体变形理论按实体深基础方法进行计算,沉降计算位置从桩身下2m开始,实体计算面积从载体桩投影外边按φ/4进行扩散,沉降计算分层示意见图4.5.5。4.5.6桩基沉降应按下列公式计算:(4.5.7-1)桩端平面的附加压力,对于独立承台基础(4.5.7-2)对于墙下布桩条形承台梁基础:(4.5.7-3)图4.5.7沉降计算分层示意式中:s——桩基最终沉降量(mm);——相应于作用准永久组合时桩端平面的附加压力(kPa); Ψps——沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定;当没有相关经验系数时,可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007执行。 ——相应于作用准永久组合时桩端平面以下第i层土的竖向附加应力(kPa);n——桩端平面下压缩层范围所划分的土层总数; ——桩端平面下第i层土在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量(MPa); ——桩端平面下第i层土的厚度(m);——土的等效内摩擦角(º);A——承台面积(m2);dh——承台埋深(m);F——相应于作用准永久组合时上部结构传递到承台顶的竖向力(kN);F’——相应于作用准永久组合时上部结构传递到承台梁上单位长度的竖向力;(kN/m);G’k——承台和承台上土的单位长度上自重标准值(kN/m)。4.5.8载体桩基沉降计算深度(zn)应符合式(4.5.8)的规定::(4.5.8)式中:——在计算深度范围内,第i层土的计算变形值(mm);——在由计算深度向上取厚度为的土层计算变形值(mm),深度可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007;4.6桩基础构造4.6.1作为基桩的载体桩桩身混凝土强度等级,灌注桩不得低于于C25,预制桩不得低于C30。4.6.2载体桩主筋混凝土保护层厚度不应小于35mm,且应满足耐久性要求。4.6.3载体桩基桩桩身配筋应符合下列规定:1桩身应通长配筋;2载体桩身配筋率宜取0.2%~0.65%(小直径桩取高值,大直径取小值);对于受荷载特别大的载体桩、抗拔载体桩,桩身配筋应按计算确定,且不应小于上述规定值。3抗拔桩的配筋应穿过桩身进行载体内,进入载体长度不小于15d4.6.4承台的构造除应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求外,尚应符合下列规定:1柱下独立载体桩基承台边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径,且桩的边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁,载体桩基的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。2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200mm。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。4.6.5承台混凝土的强度等级不应低于C25,并满足混凝土的耐久性要求。4.6.6承台的钢筋配置应符合下列规定:1承台底面纵向钢筋的混凝土保护层厚度,当无混凝土垫层时不应小于70mm,有混凝土垫层时,不应小于50mm。2承台配筋,对于柱下桩基独立承台钢筋应通长配置,对四桩以上(含四桩)承台宜按双向均匀布置,对于三桩承台,钢筋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。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不宜大于200mm。柱下独立载体桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。3对于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》GB50010关于最小配筋率的规定。主筋直径不应小于12mm,架立筋直径不应小于10mm,箍筋直径不应小于6mm。5承台(梁)设计5.1承台的抗弯、抗剪、抗冲切验算方法应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。5.2承台(梁)的构造应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。6载体桩复合地基的设计6.1一般规定6.1.1载体桩复合地基适应于黏性土、粉土、砂土和素填土地基,对于其他地基土应按地区经验或通过现场试验确定。6.1.2载体桩复合地基的持力层应选择承载力和压缩模量相对较高的土层。6.1.3载体桩复合地基应满足地基承载力和变形的要求。6.2设计6.2.1载体桩桩径宜为400mm-600mm。当复合地基桩间距大于2m时,宜在桩顶一倍桩直径范围内扩径。6.2.2载体桩复合地基的桩间距应根据设计要求的复合地基承载力、土层性质、施工工艺等确定,桩距不宜小于3倍桩径。6.2.3载体桩复合地基的布桩宜按JGJ79《建筑地基处理技术规程》执行。6.2.4载体桩复合地基桩顶应设置褥垫层,其材料宜为中砂、粗砂、级配砂石或碎石等,最大粒径不宜大于30mm。6.2.5褥垫层厚度应根据桩直径、桩顶构造措施、桩间土承载力等综合确定,不宜小于200mm。6.2.6载体桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,初步设计时也可按下式估算:(6.2.4)式中:——载体桩复合地基承载力特征值(kPa);——载体桩复合地基增强体的承载力特征值(kN)。可按现场载荷试验确定,也可按式(4.3.3)计算确定。λz——复合地基增强体承载力的发挥系数可取0.85-0.95;λs——可取1.0-1.3;——地基土承载力提高系数;根据地区经验确定,当无经验时可取1.1-1.2,砂性土取高值,黏性土取低值;——载体桩复合地基面积置换率;应按JGJ79《建筑地基处理技术规程》计算。——载体桩复合地基桩间土的承载力特征值(kPa);6.2.7载体桩作为复合地基增强体时其强度验算应按JGJ79《建筑地基处理技术规程》执行。6.2.8载体桩复合地基变形计算应按JGJ79《建筑地基处理技术规程》执行。7载体桩基工程质量验收与检测7.1一般规定7.1.1对无相近地质条件下成桩试验资料的工程,应进行试桩,试桩方案由载体桩基的设计人员提供。试桩和工程桩都应进行成桩质量的检查、单桩承载力和桩身完整性的检测。7.2成桩质量检查与检验要点7.2.1施工前应对水泥、砂、石子、钢材等材料进行检查,并进行相关的抽样检测。7.2.2施工中应对成孔、钢筋笼、混凝土进行检查,混凝土应留试块并进行相关试验。7.2.3施工过程中应重点检查以下项目:1填料量;2夯填水泥拌合物体积;3每击贯入度;4三击贯入度。7.2.4验收时施工单位应提供施工过程中与桩身质量有关的资料,包括原材料的力学性能检验报告,试件留置数量及制作养护方法、混凝土抗压强度试验报告、钢筋笼制作质量检查报告。7.2.5载体桩桩基和载体桩复合地基质量验收标准应符合表7.2.5.1、表7.2.5.2的规定。表7.2.5.1载体桩钢筋笼允许偏差项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法主控项目1主筋间距±10用钢尺量2钢筋笼长度±100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送验2箍筋间距±20用钢尺量3钢筋箍直径±10用钢尺量表7.2.5.2载体桩质量检验标准项序检查项目允许偏差检查方法单位数值主控项目1桩位mm70测量桩中心2孔深mm±300检查护筒沉入深度3混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检4桩身质量检验按《建筑基桩检测技术规范》低应变检测5承载力按建筑基桩检测技术规范静载荷试验一般项目1垂直度应按规范GB50202执行吊垂球2桩径应按规范GB50202执行用钢尺量3坍落度mm70-160坍落度仪4钢筋笼安装深度mm±100用钢尺量5混凝土充盈系数>1检查每根桩的实际灌注量6桩顶标高mm+30,-50水准仪测量7.3检测7.3.1载体桩基验收应采用单桩承载力和桩身完整性的抽样检测,载体桩复合地基应进行增强体承载力、复合地基承载力及桩身完整性的抽样检测。7.3.2载体桩基桩的检测应符合下列规定:工程桩单桩承载力检测应采用静载荷试验检测,为设计提供设计参数的静载荷试验应采用慢速维持荷载法,对于在有成熟检测经验的地区工程桩验收的静载荷试验可采用快速维持荷载法。单位工程检验桩数不应少于同条件下总桩数的1%,且不应少于3根,当总桩数小于50根时,检测数量不应少于2根。桩身完整性可采用低应变法检测,特殊的重要工程可采用钻芯法或声波透射法检测。低应变法检测应符合下列规定:1)柱下为三桩或三桩以下承台抽检数量不得少于1根;2)设计等级为甲级或地质条件复杂成桩质量可靠性差的载体桩,抽检数量不少于总桩数的30%,且不少于20根;其他工程不少于总桩数量的20%,且不少于10根。7.3.3载体桩复合地基的检测应符合下列规定:载体桩复合地基增强体承载力和复合地基承载力应采用静载荷试验检测,且增强体载荷试验应采用慢速维持荷载法进行检测。两种试验的总数量不少于总桩数的1%,且每个单体的单桩和复合地基静载荷试验数量均不少于3根。桩身完整性检测应按本规程第7.3.2条执行。7.3.4在桩身混凝土强度达到设计要求的前提下,从成桩到开始试验的休止时间,对于砂类土不应少于7d,粉土不应少于10d,饱和黏性土不应少于15d,非饱和黏性土、淤泥或淤泥质土不应少于25d。附录A载体桩竖向静载荷试验A.0.1载体桩竖向静载荷试验宜采用慢速维持荷载法,当作为工程桩验收时也可采用快速维持荷载法进行试验。A.0.2加载反力装置可采用堆载或锚桩,或采用堆载和锚桩相结合。A.0.3试桩、锚桩(压重平台支座)和基准桩之间的中心距离应符合表A.0.3的规定。表A.0.3试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离反力系统试桩与锚桩(或压重平台支座墩边)试桩与基准桩基准桩与锚桩(或压重平台支座墩边)锚桩横梁反力装置压重平台反力装置≥4d且>2.0m≥4d且>2.0m≥4d且>2.0m注:d为桩身直径;A.0.4加荷分级不应少于8级,每级加荷量宜为预估极限荷载的1/8-1/10。A.0.5慢速维持荷载法测读桩沉降量的间隔时间;每级加载后,每第5、10、15min时应各测读一次,以后每隔15min读一次,累计1h后可每隔0.5h读一次。A.0.6稳定标准:在每级荷载作用下,桩的沉降量应稳定,即连续两次在每小时内的沉降量应小于0.1mm。A.0.7出现下列情况之一时可终止加载: 1某级荷载作用下,桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍且总沉降大于60mm2某级荷载作用下,桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定;3达到设计要求的最大加载量;4当采用锚桩法时,锚桩的上拔量已达到允许值;5曲线呈缓变型,桩顶沉降累计达到60mm。A.0.8卸载观测时每级卸载值应为加载值的两倍。卸载后应隔15min测读一次,读两次后,隔0.5h再读一次,即可卸下一级荷载。全部卸载后,隔3~4h再测读一次。A.0.9单根载体桩竖向极限承载力的确定应符合下列规定: 1根据沉降随荷载变化的特征确定:当陡降段明显时,取相应于陡降段起点的荷载值;2根据沉降随时间变化的特征确定:取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值;当出现本规程A.0.7第2款的情况,取前一级荷载值;Q-s曲线呈缓变型时,取桩顶总沉降量为60mm所对应的荷载值。A.0.10参加统计的试桩,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为单桩竖向极限承载力。极差超过平均值的30%时,可增加试桩数量,分析离差过大的原因,结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为3根及3根以下的桩基,应取最小值作为单桩极限承载力。 将单桩竖向极限承载力除以安全系数2,可作为单桩竖向承载力特征值Ra。本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待,对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”;2)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,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准名录《建筑地基基础设计规范》GB50007《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范规范》GB50011《岩土工程勘察规范》GB50021《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6《钢筋焊接及验收规程》JGJ18《高层建筑岩土工程勘察规范》JGJ72《建筑地基处理技术规范》JGJ79《建筑桩基技术规范》JGJ94《建筑基桩检测技术规范》JGJ106《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中华人民共和国行业标准载体桩设计规程JGJ135-2015条文说明
制订说明《载体桩设计规程》(JGJ135—××),经住房和城乡建设部2015年××月××日以第××号公告批准发布。本规程是在《载体桩设计规程》JGJ135-2007的基础上修订而成,上次的主编单位是北京波森特岩土工程有限公司,参编单位为中国建筑科学研究院、清华大学、天津大学建筑设计研究院、天津中怡建筑设计有限公司、北京建筑工程研究院、哈尔滨波森特建筑安装工程有限公司、陕西波森特岩土工程有限公司,主要起草人员:王继忠杨启安李广信闫明礼凌光容方继圣沈保汉杨立杰麻水歧孙玉文戚银生葛宝亮季强杨浩军蔺忠彦马治国。本次修订的主要内容:1.载体桩的的适用范围;2.载体桩承载力AE的取值;3.载体桩群桩等代实体承载力验算;4.载体桩抗拔承载力验算;5.载体桩复合地基的设计。本次修订过程中,编制组进行了广泛而深入的调查研究,总结了我国工程建设载体桩工程实践经验,同时参考了国外技术法规、标准,通过试验取得了制订本规程所必要的重要技术参数。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《载体桩设计规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。目次总则………...………..…..36术语、符号……………...…………..………...37术语………..…...………….37基本规定………….……….….…..40载体桩基计算………………….……………..…..434.1一般规定………………….….……….….…..434.2载体桩单桩竖向承载力计算….….……….…434.3单桩水平承载力计算……….…………..…...454.4载体桩抗拔承载力验算……….…………..…454.5载体桩基沉降计算……….……….……..…...466.载体桩复合地基设计…………….………….……467.载体桩基工程质量验收与检测……….…….……...……………..467.2成桩质量检查与检验467.3检测471总则1.0.1设计载体桩时首先应从建筑安全考虑,确定方案是否可行,然后再根据建筑物的安全等级、建筑场地情况、结构形式和结构荷载,确定桩长、桩径等设计参数;并考虑施工工艺对环境的影响,确定最优设计方案。1.0.3载体桩施工一般采用带护筒成孔,然后在护筒内进行填料夯实,随着近年来施工工艺的不断发展,桩的尺寸和成孔方法已经有了较大的发展,载体桩已经从最初400-450mm桩径,桩长小于12m发展为桩径350-800mm,最大桩长已达40m,单桩承载力特征值最大可达5000kN。设计时如何选择合适的被加固土层、持力层、填料量、三击贯入度等,必须根据地质条件周边环境、施工设备进行确定,并充分考虑施工设备的成孔方法及施工中对地基土的影响。地质条件是指被加固土层应具有良好的可挤密性、足够的厚度、土层稳定和埋深适宜,不具备这些条件时不宜采用。为减小桩身施工时的挤土效应可以采用螺旋钻成孔。当拟建场地周围有建筑物时,为减小施工对已建建筑物的影响,可以采用无振感的施工方法进行施工,或者采取适当的减振、隔振措施。2符号、术语2.1术语2.1.1载体桩是一种特殊形式的桩基,桩身包括两部分:混凝土桩身和载体。施工采用特定的工艺成孔,如柱锤冲击成孔、振动成孔、旋挖成孔等,到设计标高后,柱锤夯出护筒底一定深度,再分批向孔内投入填充料,用柱锤反复夯实,达到设计要求的三击贯入度后再填入混凝土夯击,形成载体,最后再施工混凝土桩身,桩身可以采用现浇施工,也可采用预制桩。从受力原理分析,混凝土桩身相当于传力杆,载体相当于无筋扩展基础。根据桩身混凝土的施工方法、施工材料及受力条件等的不同,载体桩有现浇钢筋混凝土桩身载体桩、素混凝土桩身载体桩和预制桩身载体桩。载体桩核心为土体密实,其承载力主要源于载体。2.1.2载体由挤密土体、夯实填充料及水泥拌合物(干硬性混凝土)三部分组成,上部荷载通过混凝土桩身传递到载体并最终传递给地基土体。载体从内到外依次为水泥拌合物、夯实填充料和挤密土体,材料密实度越来越低,荷载通过载体被扩散、附加应力降低,故载体既有挤密土体的效果,同时扩展基础的效果。载体中填料的体积与土性、三击贯入度要求相关,水泥拌合物的由设计来确定,一般为0.15m3-0.5m3,在含水量较高的黏性土中,为了增大扩展基础的扩底效果,一般水泥拌合物体积略大。载体的形状周围地基土的密实度、填料量等相关,一般为略圆的球体,根据现场开外的结果,载体的影响区域约为深度3~5m,直径2~3m,即施工完毕时,桩端下深3~5m,宽度2~3m的土体都得到了有效挤密,载体的构造见图1。图1载体构造示意2.1.3挤密土体为载体最外围的土体。根据土体的影响范围不同,挤密土体的范围也不尽同。在黏性土和粉土中,挤密土体的范围较大,而在砂土、卵石等土中,土的加固效果较好,影响范围也较小。2.1.4填充料是为了增强混凝土桩端下土体的挤密效果而填充的材料。碎砖、碎混凝土块、水泥拌和物、碎石、卵石及矿渣等都可以作为填充料,其中水泥拌和物指水泥、粉煤灰与粗骨料按一定比例掺合的混合物。填充料的作用有两方面:其一作为介质,避免了柱锤夯击对土体机构的直接破坏,提高了地基土的夯实效果,在某些被加固土体的中填料对加固效果效果非常重要,如黏性土、粉土;其二,在一定程度上起到封水或改善土体的含水量,提升夯实效果。对于载体桩施工,填充料并不是必须的,在某些地质条件较好北加固性强的的粗颗粒土种,由于土的夯实效果较好,施工时,可以不投填充料对桩端土体直接夯实,通过控制三击贯入度实现单桩承载力。2.1.5载体桩桩长包括两部分:混凝土桩身长度和载体高度,其中混凝土桩身长度即从承台底到载体顶的高度,载体因桩端土体土性和三击贯入度的不同而不同,一般深度约为3~5m。在进行承载力和变形的设计计算时,从安全角度考虑,常常取2m作为载体的计算高度。2.1.6-7载体桩的被加固土层为填料夯实的加固土层,而持力层为承载载体传递荷载的土层,由于载体为一椭球性,其受力传递为向球体外传力,载体尺寸3-5米,其可能处在两个土层间,给设计者带来一定的困扰,因此为方便设计规程规定指载体高度范围内持力层以上的土层,载体桩持力层指直接承受载体传递荷载的土层,上部荷载通过桩身传递到载体,并最终传递到持力层,持力层地基土必须满足承载力和变形要求。载体高度约3-5米,实际载体周围的土体都承受载体扩散的荷载,故持力层和被加固层很难严格区分,为方便设计,将混凝土桩身下2米范围内的土作为被加固土层,其下土层为持力层。被加固土层的土性直接影响到土体的挤密效果,影响到载体等效计算面积Ae。土颗粒粒径越大,土体的挤密效果也就越好,虽然填料少,施工影响区域小,但Ae较大;相反土颗粒较小时,填料多,施工影响区域大,但Ae相对粗颗粒土小。为保证土体的挤密效果,2.1.8上版规程中三击贯入度定义是采用质量为直径355mm、质量为3500kg的柱锤,落距为6.0m,连续三次锤击的累计下沉量。这是因为以前载体桩桩径基本在400-450mm间,一般采用直径为355mm或略大的柱锤进行施工,采用355mm的柱锤测量三击贯入度还是可行的,但随着载体桩技术的发展,载体桩桩径已经发展到最大800mm,载体桩柱锤一般和护筒直径相互匹配,而施工中一般以夯实的柱锤测量三击贯入度,三击贯入度反应的是桩端土体的密实度,当柱锤尺寸不一致时,以单位面积上的冲击能量相同进行控制,即与原直径355mm,质量为3500kg的柱锤,落距为6.0m时单位面积冲击能量相同即可。故本次规程中三击贯入定义,填充料夯实完毕后,提升柱锤一定高度后自由落体,使锤底单位面积冲击能量为212吨/m,连续三次锤击的累计下沉量。测量三击贯入度时,正常的贯入度应该为第二次测得的贯入度不大于前一次的贯入度,若发现不符合此规律,应分析查明原因,处理完毕后重新测量。2.1.9载体桩与传统桩基受力有很大区别,研究发现,由于载体的存在,桩身侧阻占整个单桩承载力比例较小,当受力达到一定阶段时,桩身下部的侧阻随着荷载增加反而降低,这种特性在短的载体桩中表现更为明显,其承载力载荷试验曲线与浅基础载荷试验曲线类似,都为缓变型。为方便计算单桩承载力,采用浅基础承载力计算公式计算,载体桩等效计算面积为按单独基础将载体桩单桩承载力特征值除以持力层地基土修正后的承载力特征值所得的面积3基本规定3.0.1受施工设备的限制,以前载体桩很少应用于残积土、强风化和全风化土中,但随着旋挖技术、振动沉管、人工挖孔等技术与载体桩工艺的结合,大大拓展了载体桩技术的应用范围,对于其他没有成熟经验的土层,考虑了施工对承载力的影响,应进行成孔、成桩试验和载体试验,当工艺可行、承载力满足设计要求后,可采用该技术。3.0.2随着近几年的研究,载体桩的应用已经取得了长足的进展,目前已积累了在残积土、强风化和全风化等土中施工载体桩的资料和经验,本次规范被加固土层范围中增加了这三类土。对于其他如软塑状态的粘土、素填土、杂填土和湿陷性黄土,只要经过成桩和载荷试验确定承载力满足设计要求,也可作为被加固土层。黄土作为被加固土层时,经过填料夯击,使载体周围的地基土土性发生较大变化,在载体周围一定范围内湿陷性被消除。表1为某工程载体桩载体周围土在施工前后物理力学参数指标的变化。试验桩混凝土桩身长度为9.0m,桩间距1.8m,三击贯入度为12cm,土样从9.0m深度处开始取样,每米取一组,取样水平位置位于两试桩中心连线的中点。由试验数据分析可见,混凝土桩身下4m范围内,经过载体的施工,黄土的湿陷系数明显降低,湿陷性被消除。表1某工程载体桩施工前后载体周围土的物理力学参数指标变化土样编号取土深度(m)(m(m)天然密度(g/cm3)孔隙比压缩模量(MPa)湿陷系数原状土施工后原状土施工后原状土施工后原状土施工后1
9.01.391.580.940.7095.714.20.0340.002210.01.461.500.9060.8077.615.30.0190.005311.01.421.450.8910.7938.816.40.0240.012412.01.411.410.9150.8757.69.30.0290.014513.01.381.420.9570.9015.46.70.0230.015湿陷性黄土地区当处理湿陷性为设计的主要控制指标时,可将直杆段底设计在非湿陷性黄土顶面上2-4m处,载体桩桩长包括混凝土桩身和载体,载体桩穿透湿陷性土,桩端以下为非湿陷性土。3.0.5每种土的孔隙比不同,土的内摩擦角不同,在相同约束和夯击能量下,土体的挤密范围和效果也不同,为达到设计要求的三击贯入度所需填料量也不相同。考虑到施工的相互影响,填料量并非越多越好,填料过大,容易影响到相邻载体的施工质量。根据工程施工经验,对于桩径为300~500mm的载体桩,一般载体施工填料都在900块砖以内,干硬性混凝土的填量在0.5m3以内时,其体积约计1.8m3,对于桩直径为500-800mm的载体桩,桩直径增加,桩端地基土的加固范围也相应增加约1000块,干硬性混凝土的填料量最大在0.6m3以内,其总体积约不超过0.2m3,若施工中超过此填料量,表明设计参数不合理,填料的主要作用为增加地基土的挤密效果,对于压缩模量大,承载力高的碎石类土、粗砂、砾砂等土,由于土颗粒间摩擦大,土体的挤密效果较好,施工时可成孔到设计标高后,采用柱锤直接夯实,也能得到较好的施工效果。某小区,场区内地面下4~12米范围为杂填土,其下为卵石层,承载力为350kPa,设计载体桩桩长为4~12m,桩径为450mm和600mm,施工载体时,沉管到设计标高后分别进行填料和不填料的两组载体桩施工,三击贯入度位小于10cm,干硬性混凝土为0.3m3。施工完毕后经检测承载力全部达到2000kN,加载到4000kN时变形仅为13mm,单桩承载力特征值的极差小于5%3.0.6在承压含水层内进行载体施工时,一旦封堵失效会造成施工困难,并且影响施工质量,故应采取有效措施,防止突涌,避免承压水进入护筒。随着施工技术的日趋成熟,施工控制措施也越来越多,可通过不同的填料进行封堵,也可通过施工桩长进行控制。由于载体影响深度为3-5m,我们可以沉孔到透水层顶以上一定距离进行填料夯击,可有效地防止承压水进入护筒,同时又能取得良好的效果,此距离可依据承压水压力和土体的抗剪强度而定;当护筒进入透水层内较深时,可在施工过程中向护筒内填料夯实形成砖塞,堵住承压水,边沉管边夯击,将护筒夯击下沉,将填料夯出护筒外,再填砖、再夯击,将护筒沉至设计位置;也可以采用在施工现场适当的位置钻孔,消除承压水的水压力,减小承压水的影响等。某工程东距河流约20.0m,地下水较为丰富,地下水位约在自然地面下3.0m,且为承压水,本工程以卵石作为载体桩持力层,其渗透系数较大,若不采取一定的措施,成孔到设计标高后,容易造成承压水进入护筒,从而影响施工质量。为防止出现这种情况,施工时用锤夯击,将护筒预沉入设计位置上不透水层一定深度后,提出护筒,用彩条布和塑料布将护筒底口扎实,再将护筒缓慢放入到预先沉好的孔中,当护筒底沉入到孔底后,立即通过护筒上部所开的投料口投入适量的水泥和砖头,使其在护筒底口形成一定厚度的砖塞,其作用:一是隔水;二是通过砖塞与护筒间的摩擦力,在夯锤的夯击能量下,将护筒带至设计深度,边填料边夯实,同时沉护筒。护筒沉至设计深度后,用夯锤将砖塞击出护筒底口,并及时投入填充料夯击,当三击贯入度满足设计要求后,再填入设计方量的干硬性混凝土夯击,按照常规载体桩施工方法进行施工。施工完毕后经检测,单桩承载力都满足设计要求,混凝土质量也都满足要求。3.0.7由于载体桩为挤土桩,施工时容易影响到相邻桩的施工质量,造成缩径或桩身与载体间产生裂缝。我们可以通过控制相邻桩的上浮量来保证桩身的质量。为避免该类缺陷,根据实践经验,对于混凝土已达到终凝后,若相邻桩的上浮量不超过10mm,对邻桩影响较小,因此规范规定,施工过程中严格控制相邻桩的上浮量,对于混凝土终凝后的相邻桩,其上浮量不宜超过10mm。3.0.8上版规程只进行单桩承载力的验算,当采用承台或筏板下多桩基础时,若桩间距太小,可能造成AE的叠加,从而无法达到单桩的计算承载力,故本次修订增加了群桩的等代实体基础承载力验算。4载体桩基设计4.1一般规定4.1.1设计中应根据地质条件和设计荷载,确定合适的桩间距。合适的桩间距是指既能满足设计要求,又不至于影响到相邻载体桩受力,且造价最经济的桩间距。桩间距过小时,施工载体时产生的侧向挤土压力可能导致邻桩载体偏移;当桩长较短且土层抗剪强度较低时,可能导致土体剪切滑裂面的形成,从而使地面隆起、邻桩桩身上移,造成断桩或桩身与载体脱离等缺陷。 在某住宅小区采用桩径410mm,桩长约5.0m的载体桩,载体被加固土层为粘土层,经取土和土工试验发现:在夯实填充料外表面沿水平方向0~300cm处土体孔隙比的变化如表2所示,沿水平方向90cm范围内,孔隙比变化明显,但超过60cm后孔隙比变化减小。实测夯实填充料水平轴直径为105cm,因此影响的范围是桩中心向外1.4m。表2土体孔隙比沿与填充料表面水平距离的变化取样点号12345距填充料外表面水平距离(cm)0306090300孔隙比0.6130.6470.7040.7300.730上述试验是在粘土中进行的,模型箱载体桩试验结果表明,当被加固土层为砂土时,其影响范围小于黏性土,由于抗剪强度较高、剪切滑裂面不易开展和固结快,最小影响区域直径约为1.6m。根据工程实践经验和室内试验,桩径为300~500mm的载体桩,当被加固土层为粉土、砂土或碎石土时,最小桩距为1.6m,当被加固土层为黏性土时,由于黏性土影响范围大,最小桩距为2.0m。当桩径大于500mm时,由于其影响区域大,其最小桩间距应适当增加。4.2载体桩单桩竖向承载力验算4.2.4根据试验数据证明载体桩是载体桩承载力主要来源,图4.3.4-1为对载体荷载体桩单独进行的载荷试验曲线,由于桩身较短,载体几乎提供了90%的单桩承载力,因此提出了按实体基础承载力计算方法来计算单桩承载力。即载体桩单桩承载力Ra=fa·Ae,fa为载体持力土层原状地基土经深度修正后的承载力特征值,Ae为载体等效计算面积,规程给出了对应不同被加固土层和三击贯入度对应的取值,设计时候直接根据土层和三级贯入度设计值取值即可。2007年《载体桩设计规程》根据1500条曲线进行分类处理,其中某些未做到极限状态且变形太小的曲线进行剔除,其他的桩采用逆斜率法推算其极限承载力。通过桩端持力层的承载力,反算出对应不同土层、不同三击贯入度的Ae。当时资料特点:1)桩直径多数为400-450mm,柱锤一般为350mm。2)由于受施工设备限制,被加固土层主要为粘土、粉土、砂土、碎石土。3)桩长大部分13m以下。因此规程给出的是桩径为420mm对应的Ae,当设计其他尺寸载体桩时,Ae应根据地区经验调整。近年来高层建筑的不断增加,对载体桩单桩承载力要求越来越高,而且随着载体桩施工工艺已经取得了不断发展,已经从以前单一的柱锤夯扩成孔工艺发展到振动沉管、人工挖空和旋挖相结合的载体桩施工工艺,载体桩施工土层从一般黏性土、粉土、砂土、碎石土拓展到残积土、强风化岩、全风化岩等土层,载体桩尺寸已从以前450mm左右发展到最大800mm,桩长也发展到最大40m。本次修订一方面继续收集了400mm左右直径的载体桩工程试
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