樁基基本知識

樁基基本知識樁基基本知識樁基基本知識xxx公司樁基基本知識文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度樁基基本知識一、術語1樁基由設置于巖土中的樁和與樁頂聯(lián)結的承臺共同組成的基礎或由柱與樁直接聯(lián)結的單樁基礎。2復合樁基由基樁和承臺下地基土共同承擔荷載的樁基礎。3基樁樁基礎中的單樁。4復合基樁單樁及其對應面積的承臺下地基土組成的復合承載基樁。6單樁豎向極限承載力標準值單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應的最大荷載，它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。極限側阻力標準值相應于樁頂作用極限荷載時，樁身側表面所發(fā)生的巖土阻力。極限端阻力標準值相應于樁頂作用極限荷載時，樁端所發(fā)生的巖土阻力。單樁豎向承載力特征值單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數(shù)后的承載力值。承臺效應系數(shù)pilecapcoefficient豎向荷載下，承臺底地基土承載力的發(fā)揮率。負摩阻力negativeskinfriction，negativeshaftresistance樁周土由于自重固結、濕陷、地面荷載作用等原因而產(chǎn)生大于基樁的沉降所引起的對樁表面的向下摩阻力。二、符號——單樁第層土的極限側阻力標準值；——單樁極限端阻力標準值；、——單樁總極限側阻力、總極限端阻力標準值；——單樁豎向極限承載力標準值；——基樁或復合基樁豎向承載力特征值；——單樁豎向承載力特征值；——單樁水平承載力特征值；——基樁水平承載力特征值；三、幾何參數(shù)——樁端面積；——樁身截面面積；——計算基樁所對應的承臺底凈面積；——承臺寬度；——樁身設計直徑；——鋼管樁外直徑；——樁端擴底設計直徑；——樁身長度；——承臺長度；——基樁中心距；——樁身周長；——樁基沉降計算深度（從樁端平面算起）。四、計算系數(shù)——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；——承臺效應系數(shù)；——凍脹影響系數(shù)；——樁嵌巖段側阻和端阻綜合系數(shù)；、——大直徑樁側阻力、端阻力尺寸效應系數(shù)；——樁端土塞效應系數(shù)；——基樁抗拔系數(shù)；——樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)；——成樁工藝系數(shù)；——樁基等效沉降系數(shù)；、——Boussinesq解的附加應力系數(shù)、平均附加應力系數(shù)。3．2基本資料樁基設計應具備以下資料：1巖土工程勘察文件:1）樁基按兩類極限狀態(tài)進行設計所需用巖土物理力學參數(shù)及原位測試參數(shù)；2）對建筑場地的不良地質作用，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、土洞等，有明確判斷、結論和防治方案；3）地下水位埋藏情況、類型和水位變化幅度及抗浮設計水位，土、水的腐蝕性評價，地下水浮力計算的設計水位；4）抗震設防區(qū)按設防烈度提供的液化土層資料；5）有關地基土凍脹性、濕陷性、膨脹性評價。2建筑場地與環(huán)境條件的有關資料:1）建筑場地現(xiàn)狀，包括交通設施、高壓架空線、地下管線和地下構筑物的分布；2）相鄰建筑物安全等級、基礎形式及埋置深度；3）附近類似工程地質條件場地的樁基工程試樁資料和單樁承載力設計參數(shù)；4）周圍建筑物的防振、防噪聲的要求；5）泥漿排放、棄土條件；6）建筑物所在地區(qū)的抗震設防烈度和建筑場地類別。3建筑物的有關資料：1)建筑物的總平面布置圖；建筑物的結構類型、荷載，建筑物的使用條件和設備對基礎豎向及水平位移的要求；建筑結構的安全等級。4施工條件的有關資料：1）施工機械設備條件，制樁條件，動力條件，施工工藝對地質條件的適應性；2）水、電及有關建筑材料的供應條件；3）施工機械的進出場及現(xiàn)場運行條件。5供設計比較用的有關樁型及實施的可行性的資料。樁基的詳細勘察除應滿足現(xiàn)行國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021有關要求外，尚應滿足下列要求：1勘探點間距：1）對于端承型樁（含嵌巖樁）：主要根據(jù)樁端持力層頂面坡度決定，宜為12~24m。當相鄰兩個勘察點揭露出的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏較大、地層分布復雜時，應根據(jù)具體工程條件適當加密勘探點。2）對于摩擦型樁：宜按20~35m布置勘探孔，但遇到土層的性質或狀態(tài)在水平方向分布變化較大，或存在可能影響成樁的土層時，應適當加密勘探點。3）復雜地質條件下的柱下單樁基礎應按柱列線布置勘探點，并宜每樁設一勘探點。2勘探深度：1）宜布置1/3~1/2的勘探孔為控制性孔。對于設計等級為甲級的建筑樁基，至少應布置3個控制性孔，設計等級為乙級的建筑樁基至少應布置2個控制性孔?？刂菩钥讘┩笜抖似矫嬉韵聣嚎s層厚度；一般性勘探孔應深入預計樁端平面以下3~5倍樁身設計直徑，且不得小于3m；對于大直徑樁，不得小于5m。2)嵌巖樁的控制性鉆孔應深入預計樁端平面以下不小于3~5倍樁身設計直徑，一般性鉆孔應深入預計樁端平面以下不小于1~3倍樁身設計直徑。當持力層較薄時，應有部分鉆孔鉆穿持力巖層。在巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，應查明溶洞、溶溝、溶槽、石筍等的分布情況，鉆孔應鉆穿溶洞或斷層破碎帶進入穩(wěn)定土層，進入深度應滿足上述控制性鉆孔和一般性鉆孔的要求。3在勘探深度范圍內的每一地層，均應采取不擾動試樣進行室內試驗或根據(jù)土質情況選用有效的原位測試方法進行原位測試，提供設計所需參數(shù)。樁的選型與布置基樁可按下列規(guī)定分類：1按承載性狀分類：1)摩擦型樁：摩擦樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載由樁側阻力承受，樁端阻力小到可忽略不計；端承摩擦樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁側阻力承受。端承型樁：端承樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載由樁端阻力承受，樁側阻力小到可忽略不計；摩擦端承樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。按成樁方法分類：非擠土樁：干作業(yè)法鉆（挖）孔灌注樁、泥漿護壁法鉆（挖）孔灌注樁、套管護壁法鉆（挖）孔灌注樁；部分擠土樁：長螺旋壓灌灌注樁、沖孔灌注樁、鉆孔擠擴灌注樁、攪拌勁芯樁、預鉆孔打入（靜壓）預制樁、打入（靜壓）式敞口鋼管樁、敞口預應力混凝土空心樁和H型鋼樁；擠土樁：沉管灌注樁、沉管夯（擠）擴灌注樁、打入（靜壓）預制樁、閉口預應力混凝土空心樁和閉口鋼管樁。按樁徑（設計直徑d）大小分類：1）小直徑樁：d≤250mm；2）中等直徑樁：250mm<d<800mm；3）大直徑樁：d≥800mm。樁型與成樁工藝應根據(jù)建筑結構類型、荷載性質、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、施工設備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、制樁材料供應條件等，按安全適用、經(jīng)濟合理的原則選擇。選擇時可按本規(guī)范附錄A進行。對于框架－核心筒等荷載分布很不均勻的樁筏基礎，宜選擇基樁尺寸和承載力可調性較大的樁型和工藝。擠土沉管灌注樁用于淤泥和淤泥質土層時，應局限于多層住宅樁基。基樁的布置宜符合下列條件：1基樁的最小中心距應符合表的規(guī)定；當施工中采取減小擠土效應的可靠措施時，可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗適當減小。表樁的最小中心距土類與成樁工藝排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型樁樁基其他情況非擠土灌注樁部分擠土樁擠土樁非飽和土飽和黏性土鉆、挖孔擴底樁2D或D+(當D>2m)D或D+(當D>2m)沉管夯擴、鉆孔擠擴樁非飽和土且且飽和黏性土且且注：eq\o\ac(○,)d—圓樁直徑或方樁邊長，D—擴大端設計直徑。eq\o\ac(○,)當縱橫向樁距不相等時，其最小中心距應滿足“其他情況”一欄的規(guī)定。eq\o\ac(○,)當為端承型樁時，非擠土灌注樁的“其他情況”一欄可減小至。2排列基樁時，宜使樁群承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合，并使基樁受水平力和力矩較大方向有較大抗彎截面模量。3對于樁箱基礎、剪力墻結構樁筏（含平板和梁板式承臺）基礎，宜將樁布置于墻下。4對于框架－核心筒結構樁筏基礎應按荷載分布考慮相互影響，將樁相對集中布置于核心筒和柱下，外圍框架柱宜采用復合樁基，樁長宜小于核心筒下基樁（有合適樁端持力層時）。5應選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷面進入持力層的深度，對于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于，碎石類土，不宜小于1d。當存在軟弱下臥層時，樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。6對于嵌巖樁，嵌巖深度應綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定；對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于且不小于，傾斜度大于30%的中風化巖，宜根據(jù)傾斜度及巖石完整性適當加大嵌巖深度；對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于，且不應小于。5樁基計算單樁豎向極限承載力Ⅰ一般規(guī)定5.3.1設計采用的單樁豎向極限承載力標準值應符合下列規(guī)定：1設計等級為甲級的建筑樁基，應通過單樁靜載試驗確定；2設計等級為乙級的建筑樁基，當?shù)刭|條件簡單時，可參照地質條件相同的試樁資料，結合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗參數(shù)綜合確定；其余均應通過單樁靜載試驗確定；3設計等級為丙級的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗參數(shù)確定。Ⅲ經(jīng)驗參數(shù)法5.3.5當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定單樁豎向極限承載力標準值時，宜按下式估算：(5.3.5)式中——單樁豎向極限承載力標準值；——樁側第層土的極限側阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗時，可按表5.3.5-1取值；——極限端阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗時，可按表5.3.5-2取值。——樁身周長；——樁周第層土的厚度——樁端面積；5.2.2單樁豎向承載力特征值應按下式確定：(5.2.2)式中——單樁豎向極限承載力標準值；K——安全系數(shù)，取K＝2。表5.3.5－1樁的極限側阻力標準值(kPa)土的名稱土的狀態(tài)混凝土預制樁泥漿護壁鉆（沖）孔樁干作業(yè)鉆孔樁填土22～3020～2820～28淤泥14～2012～1812～18淤泥質土22～3020～2820～28黏性土流塑軟塑可塑硬可塑硬塑堅硬IL>1<IL≤1<IL≤<IL≤0<IL≤IL≤024～4040～5555～7070～8686～9898～10521～3838～5353～6868～8484～9696～10221～3838～5353～6666～8282～9494～104紅黏土<≤113～3212～3012～30<≤32～7430～7030～70粉土稍密中密密實e>≤e≤e<26～4646～6666～8824～4242～6262～8224～4242～6262～82粉細砂稍密中密密實10<N≤1515<N≤30N>3024～4848～6666～8822～4646～6464～8622～4646～6464～86中砂中密密實15<N≤30N>3054～7474～9553～7272～9453～7272～94粗砂中密密實15<N≤30N>3074～9595～11674～9595～11676～9898～120礫砂稍密中密(密實)5<≤15>1570～110116～13850～90116～13060～100112～130圓礫、角礫中密、密實>10160～200135～150135～150碎石、卵石中密、密實>10200～300140～170150～170全風化軟質巖30<N≤50100～12080～10080～100全風化硬質巖30<N≤50140～160120～140120～150強風化軟質巖>10160～240140～200140～220強風化硬質巖>10220～300160～240160～260注：1對于尚未完成自重固結的填土和以生活垃圾為主的雜填土，不計算其側阻力；2為含水比，，w為土的天然含水量，wl為土的液限；3N為標準貫入擊數(shù)；為重型圓錐動力觸探擊數(shù)；4全風化、強風化軟質巖和全風化、強風化硬質巖系指其母巖分別為frk≤15MPa、frk>30MPa的巖石。5.3.6根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系，確定大直徑樁單樁極限承載力標準值時，可按下式計算：(5.3.6)式中——樁側第層土極限側阻力標準值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按本規(guī)范表5.3.5-1取值，對于擴底樁變截面以上長度范圍不計側阻力；——樁徑為800mm的極限端阻力標準值，對于干作業(yè)挖孔（清底干凈）可采用深層載荷板試驗確定；當不能進行深層載荷板試驗時，可按表5.3.6-1取值；、——大直徑樁側阻、端阻尺寸效應系數(shù)，按表5.3.6-2取值。——樁身周長，當人工挖孔樁樁周護壁為振搗密實的混凝土時，樁身周長可按護壁外直徑計算。表5.3.6－1干作業(yè)挖孔樁（清底干凈，D=800mm）極限端阻力標準值（kPa）土名稱狀態(tài)黏性土<IL≤0<IL≤IL≤0800～18001800～24002400～3000粉土≤e≤e<1000～15001500～2000砂土碎石類土稍密中密密實粉砂500～700800～11001200～2000細砂700～11001200～18002000～2500中砂1000～20002200～32003500～5000粗砂1200～22002500～35004000～5500礫砂1400～24002600～40005000～7000圓礫、角礫1600～30003200～50006000～9000卵石、碎石2000～30003300～50007000～11000注：1當樁進入持力層的深度hb分別為:hb≤D，D<hb≤4D,hb>4D時，qpk可相應取低、中、高值。2砂土密實度可根據(jù)標貫擊數(shù)判定，N≤10為松散，10<N≤15為稍密，15<N≤30為中密，N>30為密實。3當樁的長徑比時，宜取較低值。4當對沉降要求不嚴時，可取高值。表5.3.6－2大直徑灌注樁側阻尺寸效應系數(shù)、端阻尺寸效應系數(shù)土類型黏性土、粉土砂土、碎石類土表5.3.5－2樁的極限端阻力標準值qpk（kPa）土名稱樁型土的狀態(tài)混凝土預制樁樁長l（m）泥漿護壁鉆（沖）孔樁樁長l（m）干作業(yè)鉆孔樁樁長l（m）lllllllllll黏性土軟塑IL210~850650~14001200~18001300~1900150~250250~300300~450300~450200~400400~700700~950可塑IL850~17001400~22001900~28002300~3600350~450450~600600~750750~800500~700800~11001000~1600硬可塑IL1500~23002300~33002700~36003600~4400800~900900~10001000~12001200~1400850~11001500~17001700~1900硬塑IL2500~38003800~55005500~60006000~68001100~12001200~14001400~16001600~18001600~18002200~24002600~2800粉土中密950~17001400~21001900~27002500~3400300~500500~650650~750750~850800~12001200~14001400~1600密實<1500~26002100~30002700~36003600~4400650~900750~950900~11001100~12001200~17001400~19001600~2100粉砂稍密10<N≤151000~160