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文档简介
四川省工程建设地方标准
四川省旋挖钻孔灌注桩基技术规程
TechnicalSpecificationforRotaryDrilledandBoredPilein
SichuanProvince
DBJ51/T062-2016
主编单位:中国建筑西南勘察设计研究院有限公司
批准部门:四川省住房和城乡建设厅
施行日期:2017年1月1日
西南交通大学出版社
2016成都
目次
1总则················································································1
2术语和符号········································································2
2.1术语·······································································2
2.2符号·······································································3
3基本规定············································································7
4施工勘察··········································································10
4.1一般规定·································································10
4.2技术要求·································································10
4.3成果要求·································································13
5设计··············································································14
5.1一般规定·································································14
5.2桩型选择与布设······················································15
5.3承载力与变形计算··················································16
5.4构造·····································································29
6施工准备··········································································31
6.1一般规定·································································31
6.2设备配置与运维······················································34
6.3稳定液制备·····························································35
7
7钻孔施工··········································································37
7.1一般规定·································································37
7.2稳定液控制·····························································39
7.3钻孔方法·································································39
8桩身施工··········································································46
8.1一般规定·································································46
8.2钢筋笼制作与安装··················································47
8.3混凝土灌注·····························································49
8.4后注浆填充·····························································51
9施工安全与环境保护·······················································53
9.1一般规定·································································53
9.2施工安全·································································54
9.3环境保护·································································55
10检验与监测····································································57
10.1一般规定·······························································57
10.2施工前检验···························································57
10.3施工检验·······························································58
10.4施工后检验···························································60
10.5监测···································································63
11验收············································································65
11.1一般规定·······························································65
11.2验收···································································65
8
附录A旋挖钻机常用钻具和钻进参数································68
附录B旋挖钻机检测调试内容···········································70
附录C常用稳定液和处理剂性能·······································78
附录D声波透射法检测要点··············································79
附录E钻孔桩灌注水下混凝土施工记录····························83
附录F混凝土浇注前沉渣厚度检测方法····························84
附录G灌注桩极限侧阻力测试试验要点····························85
本规程用词说明····································································91
引用标准名录········································································93
附:条文说明········································································95
9
1总则
1.0.1为了在旋挖钻孔灌注桩工程设计与施工中做到安全适
用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规程。
1.0.2本规程适用于四川省内建设工程与市政工程旋挖钻孔灌
注桩的勘察、设计、施工、检验与验收。
1.0.3旋挖钻孔灌注桩设计与施工应综合场地工程地质与水文
地质条件、上部结构类型、荷载特征、施工技术条件与环境影响
等因素,结合地方经验,因地制宜,强化质量与安全控制。
1.0.4旋挖钻孔灌注桩工程除应符合本规程外,尚应符合国家
现行有关标准的规定。
1
2术语和符号
2.1术语
2.1.1旋挖钻机rotarydrilling
利用钻杆扭矩带动回转钻斗、短螺旋钻头或其他装置进行干
钻进、湿钻进,逐次取土(岩屑)、反复循环作业钻孔的一种专用
机械设备。
2.1.2旋挖钻孔灌注桩rotarydrillingcast-in-situpile
使用旋挖钻机采用不同工艺挖掘成孔,安放钢筋笼并浇灌不
同强度等级混凝土形成的基桩或素混凝土桩的总称。
2.1.3干作业旋挖钻孔法rotarydrydrillingtechnology
采用旋挖钻具钻孔,依托岩土体自稳性能维持孔壁稳定的一
种钻进成孔工法。
2.1.4湿作业旋挖钻孔法rotarywetdrillingtechnology
采用旋挖钻具钻孔,利用稳定液维持孔壁稳定的一种钻进成
孔工法。
2.1.5套筒护壁旋挖钻孔法rotarydrillingtechnologywith
casingpipes
采用旋挖钻孔与套筒(护壁筒)联合钻进的一种钻进成孔工
法,包括部分套筒或全套筒钻进以及与稳定液不同方式配合使用
的作业方式。
2.1.6钻斗清孔法holedrillingmethod
2
钻进至设计孔深后,利用留在原处钻斗、带挡板的钻斗或平
底钻斗等旋转将孔底渣土装入斗的排渣方法。
2.1.7正循环清孔法directcleaning
终孔后将钻头缓慢回转且上下移动空转,利用输入较纯的泥
浆正常循环置换出含大粒钻渣泥浆,并使悬浮钻渣从导管与套筒
之间溢出的清渣工艺。
2.1.8反循环清孔法reversecleaning
通过抽吸浆气混合物在导管内底端形成负压,在气压动量联
合作用下携带钻渣从导管内排出的清渣工艺,如泵吸法、空气吸
泥机法和气举反循环等。
2.1.9稳定液stabilizingbuffer
用于保持孔壁稳定的液体。
2.1.10后注浆填充法postgroutingmethod
通过成桩时在桩底或桩侧预置注浆管路及注浆装置,利用高
压注入以水泥为主剂的浆液对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化的技
术方法。
2.2符号
2.2.1作用效应与效应
——按荷载效应标准组合计算的基桩竖向力;
Nk
——单桩竖向极限承载力标准值;
Quk
Qsk——土的总极限侧阻力标准值,后注浆非竖向增强段的总
极限侧阻力标准值;
3
——嵌岩段总极限阻力标准值;
Qrk
——后注浆总极限端阻力标准值;
Qgpk
Qi——桩身第i断面处轴力;
Qn——桩端的轴力;
——单桩竖向承载力特征值;
Ra
——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值;
Tgk
——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值;
Tuk
——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值;
Qgsk
s——复合土层及复合土层下天然地基计算变形值之和;
[s]——建筑物在正常使用极限状态下的变形允许值;
σsi——桩身第i断面处的钢筋应力;
εsi——桩身第i断面处的钢筋应变;
——第i断面处应变平均值,长期监测时应消除桩身徐变
i
影响。
2.2.2性能指标
frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值,黏土质岩取天然湿度
单轴抗压强度标准值;
qsik——桩侧第i层岩土层阻力特征值,后注浆竖向增强段第i
土层初始极限侧阻力标准值;
——桩第i断面与i断面间侧摩阻力;
qsi+1
qpk——单桩极限端阻力标准值,后注浆竖向增强段初始极限
端阻力标准值;
——桩的端阻力;
qp
4
——大气影响急剧层中第i层土的极限胀切力;
qei
——后注浆非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值;
qsjk
——基桩自重;
Gp
——注浆量,以水泥质量计;
Qc
——钢筋弹性模量;
Es
Ei——第i断面处桩身材料弹性模量。
2.2.3几何参数
d——基桩设计直径;
li——桩侧第i层岩土层的厚度,第i断面与第i+1断面之间
的桩长;
——桩身周长;
up
ul——桩群外围周长;
——大气影响急剧层中第i层土的厚度;
lei
lj——后注浆非竖向增强段第j层土厚度;
——后注浆竖向增强段内第i层土厚度;
lgi
Ai——第i断面处桩身截面面积;
——桩端面积;
A0
D——扩大端设计直径。
2.2.4计算参数
n——桩侧注浆断面数;
——桩端端阻力发挥系数;
5
——桩端注浆量经验系数;
p
——桩侧注浆量经验系数;
s
——后注浆侧阻力增强系数;
si
——后注浆端阻力增强系数;
p
——基桩抗拔系数;
i
——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数。
r
6
3基本规定
3.0.1旋挖钻孔灌注桩施工工艺适用于各类分布相对均匀地层
的场地。对作业空间狭窄、存在孤石或漂石等场地及无经验地区,
应通过试验性施工确定其可靠性、经济合理性。
3.0.2旋挖钻孔灌注桩设计使用年限和耐久性不得低于建(构)
筑物的设计使用年限及耐久性要求。
3.0.3旋挖钻孔灌注桩应根据建筑规模和体型、功能需求、荷
载特征、差异变形敏感程度、地基条件以及由于桩基施工问题可
能造成临近建筑破坏或影响其正常使用的程度,按表3.0.3确定
设计等级。
表3.0.3旋挖钻孔灌注桩设计等级
设计等级基础类型
重要建(构)筑物的桩基
30层以上或高度超过100m建(构)筑物的桩基
单桩承载力特征值超过15000kN的桩基
体型复杂、层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体
甲级建(构)筑物的桩基
对差异沉降敏感或有特殊要求建(构)筑物的桩基
持力层起伏较大、地基条件复杂及坡地、岸边建(构)筑物
的桩基
溶蚀地基、采空区、腐蚀性水土及特殊性土等场地的桩基
乙级除甲级、丙级以外建筑的桩基础
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及以下建(构)
丙级
筑物的桩基础
7
3.0.4旋挖钻孔灌注桩工程应具备下列资料:
1岩土工程勘察成果资料;
2上部结构荷载特征、结构底层布置、上部结构施工图文
件及会审记录;
3场地与环境条件资料;
4施工条件及施工工艺适宜性评估资料。
3.0.5旋挖钻孔灌注桩工程的场地岩土工程勘察报告应符合下
列要求:
1查明场地各层岩土的类型、厚度或埋深、分布、工程特
性及变化分布规律;
2对拟采用基岩作为桩的持力层时,查明基岩的岩性、构
造、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质
量等级;
3查明水文地质条件,评价地下水对桩设计和施工影响,
判定水对建筑材料的腐蚀性;
4查明不良地质作用,判定洞穴、破碎岩土或软弱岩层、
可液化土层和特殊岩土的分布及其对桩基的危害程度,提出防治
措施建议;
5提供桩基设计所需用的岩土物理力学指标及参数,对设
计与施工应注意的问题提出建议;
6分析基岩的可钻性、旋挖钻孔灌注桩的可能性;
7评价施工条件及对环境的影响。
3.0.6旋挖钻孔灌注桩工程已有场地岩土工程勘察报告不满足
设计和施工要求、桩设计等级为甲级、地质条件复杂的乙级和工
8
程有特殊要求的桩基工程应进行施工勘察。
3.0.7旋挖钻孔灌注桩施工前应编制施工组织设计或专项施工
方案。
3.0.8旋挖钻孔灌注桩试验性施工应进行设计及施工所需参数
的测试。
3.0.9旋挖钻孔灌注桩施工过程中和施工结束后应进行质量检
验和检测。
3.0.10旋挖钻孔灌注桩施工结束后应按国家相关标准进行桩
基分项工程验收,并形成验收记录。
3.0.11采用旋挖钻孔灌注桩的建设工程在施工和使用期间宜按
现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑变形
测量规范》JGJ8和设计要求进行变形观测和监测。
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4施工勘察
4.1一般规定
4.1.1旋挖钻孔灌注桩工程施工勘察应结合场地已有岩土工程
勘察资料和设计要求编制有针对性的勘察方案。
4.1.2旋挖钻孔灌注桩施工勘察应符合现行国家标准《岩土工
程勘察规范》GB50021、《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72
和《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定,并应根据旋挖钻
孔灌注桩施工工艺特点和设计要求选择具有针对性的勘察技术
方法。
4.1.3旋挖钻孔灌注桩施工过程中发现地层异常,或与已有勘
察资料不一致时,应进行验证性勘探。
4.2技术要求
4.2.1旋挖钻孔灌注桩施工勘察应符合下列要求:
1核查设计桩长及其影响范围内各岩土层的类型、埋深、
分布范围和变化规律,分析和评价地基的均匀性;
2核查场地水文地质条件,实测地下水静止水位以及对桩
身材料的腐蚀性等,评价地下水对桩基性能及施工质量的影响;
3拟采用土层作桩端持力层时,应核查土层的厚度、密实
程度、软弱下卧层分布及其承载力和变形特性;
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4拟采用基岩作桩端持力层时,应核查岩面变化、风化程
度、坚硬程度、完整性和基本质量等级等;
5核查洞穴、破碎岩体、可液化土层和特殊性岩土的分布,
评价其对桩基的危害程度,并提出防治措施建议;
6核验各岩土层不同成桩工艺的桩端阻力、桩侧阻力特征
值,提出桩端持力层建议;
7进一步分析评价桩基施工的可行性及施工对环境的影响
程度。
4.2.2勘探点间距应符合下列规定:
1端承型桩宜为10m~15m,当拟作为持力层顶面起伏较
大或相邻勘探孔揭露岩土界面坡度大于10%时,宜以相邻勘探孔
揭露的可能作为持力层层面高差1m~2m距离为控制标准加密
勘探点;
2摩擦型桩宜为15m~20m,当地层条件复杂、岩性或状
态在水平方向分布变化较大等影响成桩质量或设计有特殊要求
时,应适当加密勘探点;
3复杂地质条件下的柱下、墙下单排桩应按柱列、墙轴线
布点,间距不宜大于8m;
4厚层回填土、碎石类土、岩溶、膨胀土、遇水软化岩石
以及成桩破坏岩土结构性且不易恢复地层和设计等级为甲级的工
程,桩径小于等于1.2m时宜每桩布设一个勘探点,桩径大于1.2m
时宜每桩布设2个以上勘探点。
4.2.3勘探孔深度应符合下列规定:
1一般性勘探孔深度应达到预计桩底下3倍~5倍桩径,且
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不得小于3m;
2控制性勘探孔深度应满足评价地基稳定性和地基变形计
算厚度要求,且不少于5m;
3当钻至预计深度遇有软弱层、破碎带、溶洞或潜在滑动
面等时,应穿过并进入稳定层不少于8m。
4.2.4对桩基性能有显著影响的各岩土层应根据土的类别分别
进行标准贯入试验、动力触探、旁压试验和十字板剪切等原位测
试,并应符合下列规定:
1预计作为桩端持力层的岩土层每1m测试一次,卵石层
应连续测试,直至预计勘探深度;
2遇有厚度较大的硬塑—坚硬黏性土层时,每2m测试一
次,直至预计勘探深度;
3对预计作为桩端持力层的全风化或强风化岩层,超重力
触探击数超过50击时,可终止测试并记录实际贯入深度。
4.2.5桩端拟置于风化岩层时,应结合控制性钻孔资料进行波
速测试,测试孔数量应能控制整个场地,且每个结构单元不少于
3孔。
4.2.6对卵石、碎石等易垮孔或需取样的勘探钻孔宜采用植物
胶等适宜的护壁方法进行钻进,且岩芯采取率应不小于85%。
4.2.7勘探深度范围内的每一岩土层宜采取原状试样进行室内
试验,对遇水软化、结构性较强的岩土层应进行相应试验。岩土
取样孔数量不应少于勘探孔总数的1/3,并宜符合下列规定:
1遇有厚度较大的硬塑—坚硬黏性土层取样间距每2m一组;
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2岩芯取样间距不大于2m;
3预计作为桩端持力层的岩土层取样间距每1m一组。
4.3成果要求
4.3.1施工勘察文字报告除应符合现行国家标准《岩土工程勘
察规范》GB50021和满足本规程第3.0.5条、第4.2.1条规定外,
尚应包括下列内容:
1对存在液化土层、洞穴、破碎岩体的地基,判别和评价
地基液化等级、危害程度并提出处理建议;
2提供遇水软化的岩基软化系数,并提出耐久性措施建议;
3对拟选为持力层且下伏不满足强度和变形要求的软弱
层,提出处理措施建议;
4提出不同风化程度岩基面深度和厚度、截面突变处桩长
选用建议;
5提出可选的桩基类型、持力层、桩长等建议;
6提出减少施工扰动岩土体不利影响的预防措施建议;
7设计要求提高基桩承载力和减小变形时,提出处理措施
建议。
4.3.2施工勘察报告图件除满足现行国家标准《岩土工程勘察
规范》GB50021外,尚应包括以下内容:
1原位测试试验及对比分析成果图表;
2不同风化程度岩基界面高程等值图;
3可选做持力层的界面高程等值线图。
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5设计
5.1一般规定
5.1.1旋挖钻孔灌注桩设计所采用的作用效应组合与相应的抗
力应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建
筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定。
5.1.2旋挖钻孔灌注桩设计除应具备本规程第3.0.4条要求的资
料外,尚应具有符合下列规定的试验性施工桩的测试成果资料:
1试桩的持力层、施工工艺应与工程桩相同;
2设计要求的代表性桩型试桩数量不应少于4根;
3承载力、侧阻力和端阻力、桩身应力和应变、桩顶沉降
等测试结果;
4采用自平衡法进行试桩单桩竖向极限承载力测试时,应
注重测试方法与桩基使用条件的符合性。
5.1.3经过竖向极限承载力载荷试验的桩不得作为工程桩
使用。
5.1.4工程桩作为竖向承载力载荷试验的反力桩使用时,桩应
进行专门设计,试验完成后采用后注浆法等方法进行加固处理后
按设计的承载性能进行相应检验。
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5.2桩型选择与布设
5.2.1基桩承载类型应综合地基条件、上部结构类型、荷载分
布特征等因素进行选择,并宜符合下列要求:
1上层存在厚度较大的硬塑及以上状态地层时,宜以摩擦
型为主;
2上层存在厚度较大的软塑及以下状态地层时,宜以端承
型为主;
3中等风化岩石为持力层时,宜以扩底嵌岩型为主;
4同一结构单元桩型宜相同;
5桩身范围可能存在产生负摩阻力的地层时不应采用扩径
桩。
5.2.2桩端持力层宜选择下列条件的地层:
1分布均匀、承载力高、压缩性小、无软弱下卧层的岩
土层;
2坡地、涉水等地段宜在潜在滑动面下、不受水位波动影
响其性能的岩土层;
3岩溶或溶蚀等场地宜在承载力及厚度满足稳定和变形要
求的岩土层;
4同一结构单元宜为承载力、压缩性差异较小的岩土层。
5.2.3桩端全断面进入持力层深度应符合下列规定:
1卵石层不小于1.5倍桩径,且不小于2m;
2黏性土、强风化岩层不小于2倍桩径,且不小于3m;
3中等风化岩层不小于1倍桩径,且不小于1.0m;
4特殊性土、岩溶场地不小于3倍桩径,且不小于5m。
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5.2.4桩位布置宜符合下列要求:
1对于桩箱基础、剪力墙结构下桩筏基础和多桩承台,宜
布置于墙、柱下。
2局部筏板、多桩承台、同一结构单元下的桩群承载力合
力点宜与竖向永久荷载合力作用点重合。
3宜根据上部结构荷载分布特征采用变刚度设计方法进行
布桩。
4桩最小中心距宜满足表5.2.4要求。成桩扰动影响明显时,
桩中心距宜适当加大;施工中采取减小扰动影响的措施时,可根
据当地经验适当减小。
表5.2.4桩最小中心距
排数不少于3排且桩数不少于纵横向桩距不相等或
成桩对岩土类型
9根的摩擦型桩其他情况
有施工扰动
3.5d3.0d
影响明显
无明显施工
3.0d2.5d
扰动影响
全基岩层2.5d2.0d
1.5D或D+1.5m(当
扩底桩2D或D+2.0m(当D>2m)
D>2m)
注:表中d为圆桩直径,D为扩大端设计直径。
5.3承载力与变形计算
5.3.1旋挖钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值确定应符合下列
规定:
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1设计等级为甲级、地质条件复杂的乙级或特殊要求的桩基
工程应通过现场载荷试验确定,在同一条件下的数量不应少于4根;
2设计等级为乙级、地质条件简单的桩基工程宜根据地质
条件类似的试桩资料,并结合工程经验确定;
3设计等级为丙级的桩基工程可根据工程经验参数确定。
5.3.2单桩竖向极限承载力初步设计时宜按下列公式估算:
1等直径竖向抗压桩
QuqlqAuk∑siikpkp(5.3.2-1)
式中Quk——单桩竖向极限承载力标准值(kN);
u——桩身周长(m);
qsik——桩侧第i层岩土层的侧阻力标准值(kPa),宜依
据勘察报告推荐值取值,无推荐值时可按表
5.3.2-1取值;
qpk——桩端阻力标准值(kPa),宜依据勘察报告推荐值
取值,无推荐值时可按表5.3.2-2取值;
li——桩侧第i层岩土层的厚度(m);
α——桩端端阻力发挥系数,应按地区经验确定,缺少
地区经验时,可根据成桩工艺取0.75~0.90,水
下浇灌时取低值;
——桩身截面面积(2)。
Apm
表5.3.2-1旋挖桩侧阻力标准值qsik
岩土名称岩土状态qsik(kPa)
e>0.924~40
粉土0.75≤e≤0.940~60
e>0.7560~80
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续表
岩土名称岩土状态qsik(kPa)
IL>120~40
0.75<IL≤140~50
0.50<IL≤0.7550~70
黏性土
0.25<IL≤0.570~80
0<IL≤0.2580~100
IL≤0100~110
稍密30~40
细砂中密40~60
密实60~80
中密50~70
中砂
密实70~90
中密70~90
粗砂
密实90~110
砾砂中密、密实110~130
稍密120~140
卵石中密140~160
密实160~360
全风化80~100
软岩强风化100~160
中风化160~300
18
表5.3.2-2旋挖桩端阻力标准值qpk(单位:kPa)
岩土名称岩土状态qpk(kPa)
黏性土硬塑600~1200
稍密1000~2000
卵石中密2000~2400
密实2400~3000
全风化
1600~2400
泥岩强风化2400~3600
3600~5000
中风化
2扩底灌注桩单桩竖向极限承载力宜按式(5.3.2-1)计算,
并不计入扩径顶部以上2倍桩径长度范围内的桩侧阻力,桩身周
长和截面面积分别按不同直径段进行计算;
3桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩根据岩石单轴抗压
强度确定单桩竖向极限承载力时,可按下列公式计算:
Quk=Qsk+Qrk(5.3.2-2)
Quqlsk∑siik(5.3.2-3)
Qrk=ζrfrkAp(5.3.2-4)
式中Quk——单桩竖向极限承载力标准值(kN);
Qsk、Qrk——土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限阻力标准
值(kN);
frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(kN),黏土质
岩可取天然湿度单轴抗压强度标准值;
19
r——与嵌岩深径比hr/d、岩石软硬程度和成桩工艺
有关的嵌岩段侧阻和端阻综合系数,泥浆护壁
成桩时可按表5.3.2-3选用,对于干作业成桩
和泥浆护壁成桩后填充注浆时,r应取表
5.3.2-3中数值的1.2倍。
表5.3.2-3嵌岩段侧阻和端阻综合系数r
嵌岩深径比hr/d00.51.02.03.04.05.06.07.08.0
frk≤15MPa
0.600.800.951.181.351.481.571.631.661.70
极软岩、软岩
frk>30MPa
较硬岩、坚硬岩0.450.650.810.901.001.04
注:115MPa<frk≤30MPa时可内插法取r值;
2hr为桩身嵌岩深度,当岩面倾斜时,取低处嵌岩深度;当hr/d
为非表列值时,r可内插取值。
5.3.3设计采用后注浆提高灌注桩承载力时,其单桩极限承载
力标准值应通过静载试验确定。初步设计时可按下式估算:
Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk
=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpuqpkAp(5.3.3-1)
后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值
式中Qsk——
(kN);
——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值();
QgskkN
——后注浆总极限端阻力标准值();
QgpkkN
lj——后注浆非竖向增强段第j层土厚度(m);
20
l
gi——后注浆竖向增强段内第i层土厚度(m),泥浆护
壁单一桩端后注浆取桩端以上12m,桩端、桩
侧复式注浆取桩端以上12m及各桩侧注浆断面
以上12m,重叠部分应扣除,干作业灌注桩取
桩端以上、桩侧注浆断面上下各6m;
qsik——后注浆竖向增强段第i土层初始侧阻力标准值
(kPa),按本规程表5.3.2-1取值;
q
sjk——非竖向增强段第j土层初始侧阻力标准值(kPa),
按本规程表5.3.2-1取值;
q
pk——初始极限端阻力标准值(kPa),按本规程表
5.3.2-1取值;
si——后注浆侧阻力增强系数,无当地经验时,可按表
5.3.3-1取值,对于桩径大于800mm的桩,应按
本规程表5.3.3-2进行侧阻和端阻尺寸效应修正;
p——后注浆端阻力增强系数,无当地经验时,可按表
5.3.4-1取值,对于桩径大于800mm的桩,应按
本规程表5.3.3-2进行侧阻和端阻尺寸效应修正。
表5.3.3-1后注浆侧阻力增强系数si、端阻力增强系数p
土层黏性土、粉砂、粗砂、砾石、全风化岩、
中砂
名称粉土细砂砾砂卵石强风化岩
si1.4~1.81.6~2.01.7~2.12.0~2.52.4~3.01.4~1.8
p2.2~2.52.4~2.82.6~3.03.0~3.53.2~4.02.0~2.4
注:干作业钻p按表列值乘以小于0.8的折减系数,黏性土或粉土折减
系数为0.5,砂土或碎石土折减系数为0.6。
21
表5.3.3-2后注浆灌注桩侧阻尺寸效应系数si、端阻尺寸效应系数p
土类型黏性土、粉土砂土、碎石类土
d1/5d1/3
si(0.8/)(0.8/)
D1/4D1/3
p(0.8/)(0.8/)
5.3.4旋挖钻孔灌注抗拔桩设计应符合下列要求:
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宜采用扩底桩;
2桩身裂缝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;
3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。
5.3.5承受拔力桩基应按下列公式验算基桩的抗拔承载力:
1群桩基础呈非整体破坏时
Nk≤Tuk/2+Gp(5.3.5-1)
Tuk=∑iqsikuili(5.3.5-2)
式中Nk——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力(kN);
Tuk——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力标准
值(kN);
Gp——基桩自重(kN),地下水位以下取浮重度,扩
底桩应按表5.3.5-1确定桩、土柱体周长,计
算桩、土自重;
22
qsik——桩侧第i层岩土层的侧阻力标准值(kPa),宜
依据勘察报告推荐值取值,无推荐值时可按表
5.3.2-1取值;
u
i——桩身周长,对于等直径桩取ui=d;对于扩底
桩按表5.3.5-1取值;
——抗拔系数,可按表取值。
i5.3.5-2
表5.3.5-1扩底桩破坏表面周长ui
自桩底起算的长度li≤(4~10)d>(4~10)d
uiDd
注:li对于软土取低值,对于卵石、砾石取高值;li取值按内摩擦角增
大而增加。
表5.3.5-2抗拔系数
土类值
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20时,取小值。
2群桩呈整体破坏时
Nk≤Tgk/2+Ggp(5.3.5-3)
Tgk=ul∑iqsik1li/n(5.3.5-4)
式中Nk——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力(kN);
Tgk——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔承载力标准值
(kN);
23
Ggp——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数
(kN),地下水位以下取浮重度;
ul——桩群外围周长;
qsik1——桩侧第i层岩土层的侧阻力标准值(kPa),宜
依据勘察报告推荐值取值,无推荐值时可按表
5.3.2-1取值。
5.3.6旋挖钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值应取单桩竖向极
限承载力标准值的1/2。
5.3.7旋挖钻孔灌注桩配筋应根据使用要求通过计算确定,并
应符合下列规定:
1钢筋笼应沿桩身通长配置,纵筋最小配筋率不宜小于
0.2%~0.65%,桩径较小时取高值。
2桩身纵向钢筋应根据使用要求及施工工艺宜沿桩身周边
均匀或不均匀配置,且净距不得小于60mm。
3非腐蚀环境中的纵筋直径不应小于12mm,腐蚀环境中
的纵筋直径不应小于16mm。
4箍筋配置应符合下列规定:
1)宜采用螺旋式配筋,直径不应小于6mm且不宜小于
主筋直径的0.25倍,间距宜为200mm~300mm;
2)受水平荷载较大、承受水平地震作用的桩基以及考虑
纵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;
3)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》GB50010的有关规定;
4)位于岩溶、洞穴或潜在滑移面的桩身箍筋应适当加密。
24
5当钢筋笼长度超过4m时,每隔2m应设一道直径不小
于12mm的焊接加劲箍筋;当桩径大于等于1.5m时,加劲箍筋
直径不宜小于18mm。
5.3.8旋挖钻孔灌注桩桩身强度应按现行行业标准《建筑桩基
技术规范》JGJ94有关方法进行验算。
5.3.9旋挖钻孔灌注桩用于刚性桩复合地基增强体时,可采用
素混凝土桩或根据桩身强度需要按构造配置钢筋,设计和计算应
按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79执行。
5.3.10旋挖钻孔灌注桩用于作为基坑支护结构、边坡支挡结构
时,设计和计算应按现行国家标准《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120、《建筑边坡工程技术规范》GB50330执行。
5.3.11对旋挖钻孔灌注桩桩底沉渣(虚土)厚度、桩身质量等
不能有效控制以及设计单桩承载力特征值大于15000kN的摩擦
端承桩、端承桩,宜全数预埋压浆管进行桩底、桩侧后注浆或高
压旋喷等进行填充固化处理,注浆管布设应符合下列规定:
1注浆管应采用钢管,且应与固定钢筋笼绑扎固定或焊接。
2桩径小于等于1m时预埋不少于1根,桩径为1.2m~
1.5m时沿桩周对称预埋不少于2根,桩径大于1.5m时沿桩周均
匀布置预埋不少于3根。
3桩长超过15m且承载力有增幅要求时,宜采用桩端、桩
侧复式注浆,并符合下列规定:
1)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;
2)在离桩底5m~15m以上、桩顶8m以下,每隔6m~
25
12m宜设置一道桩侧注浆阀;
3)当桩周土有粗粒土时,宜将注浆阀设置于粗粒土层下
部,干作业钻孔时宜设于粗粒土层中部。
5.3.12注浆设计应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》
JGJ94的相关规定。后注浆作业开始前宜通过注浆试验确定注浆
参数,初步设计时应符合下列规定:
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。
2单桩注浆量应根据桩径、桩长、桩端和桩侧土层性质、
单桩承载力增幅及复式注浆等因素按下式估算确定:
Qc=αpd+snd(5.3.12)
式中Qc——注浆量,以水泥质量计(t);
p——桩端注浆量经验系数,p=1.5~1.8,卵石、砾石、
中粗砂取较高值;
s——桩侧注浆量经验系数,s=0.5~0.7,卵石、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)。
3对单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的根数、基
桩的注浆量应按式(5.3.12)估算值乘以1.2的系数。
5.3.13可能出现负摩阻力的旋挖钻孔灌注桩设计应符合下列
要求:
1对新近填土场地,应待填土地基沉降基本稳定后再进行
26
成桩或采取措施消除固结沉降。
2对有地面大面积后填土的场地,应先采取措施减小地面
沉降对桩基的影响。
3减小负摩阻力对桩基影响可采取下列措施:
1)填土的建筑场地,宜先填土并采用堆载预压、强夯、
灌浆等措施先行处理;
2)软土场地填土、欠固结土应采取预设塑料排水板或预
压等措施;
3)浸水软化湿陷地基,宜至少搁置一个水文年或采取先
期浸水后期堆载预压、灌浆等措施消除湿陷;
4)对中性点以上桩身可采取表面隔离处理。
5.3.14松软地基中旋挖钻孔灌注桩设计应符合下列专项要求:
1宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层;
2桩周存在未完成自重固结、欠固结土土层应考虑侧负摩
阻力的影响;
3地面大面积堆载、降低地下水位引起土体变形大于桩基
沉降时,应计算桩侧负摩阻力。
5.3.15膨胀土和季节性冻土地层中旋挖钻孔灌注桩设计应符
合下列专项规定:
1确定基桩竖向承载力时,不宜计入冻胀、膨胀深度范围
内有利的桩侧阻力,并应考虑土体冻胀、膨胀作用验算桩的稳定
性和桩身受拉承载力。
2桩端进入冻深线或膨胀土大气影响急剧深度以下的深度
应满足稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,
27
并应按下列公式
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