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文檔簡介
總則1.0.1為了在勁性擴體復合樁設計與施工中貫徹執(zhí)行國家的技術經(jīng)濟政策,做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理、確保質量、保護環(huán)境,制定本規(guī)程。條文說明1.0.1勁性擴體復合樁技術充分發(fā)揮樁側阻力、合理利用樁端阻力,且施工擠土效應減小、環(huán)保效果好、樁身質量高,其(抗壓、抗拔、抗水平、抗震)承載力穩(wěn)定可靠、耐久性好、造價低,符合國家的技術經(jīng)濟政策。目前該技術在江蘇、山東、天津、浙江、上海等地使用,取得了較好的效果。為使該技術更好地推廣應用,制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于建設工程中勁性擴體復合樁的設計、施工、檢驗與驗收。用于其他行業(yè)時,尚應符合國家及行業(yè)現(xiàn)行相關標準的規(guī)定。條文說明1.0.2本規(guī)程主要根據(jù)勁性擴體復合樁在建筑工程領域中的研究與應用成果制定。用于其它行業(yè)(市政、公路與橋梁、機場、鐵路、港口、水利及石油化工等)建設工程中時,應符合相關行業(yè)標準的規(guī)定。勁性擴體復合樁用于復合地基時,應符合國家現(xiàn)行有關標準、規(guī)范的規(guī)定。1.0.3勁性擴體復合樁的設計與施工,應堅持以土為本、因地制宜、保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則,應綜合考慮工程地質與水文地質條件、上部結構與荷載特征、施工技術條件和工程環(huán)境等因素,重視地區(qū)經(jīng)驗,精心設計,強化施工質量控制與管理。條文說明1.0.3勁性擴體復合樁的設計與施工受到工程地質與水文地質條件、上部結構與荷載特征、施工技術條件和工程環(huán)境等因素的綜合影響。工程地質與水文地質條件是決定勁性擴體復合樁的適宜性和可行性的前提;施工技術與管理水平是勁性擴體復合樁關鍵技術能否達到設計目標的決定性因素;為此特別要求堅持因地制宜、以土為本的原則,重視各地的工程經(jīng)驗,把握技術要點,精心設計,強化施工質量控制與管理。1.0.4勁性擴體復合樁的設計、施工、工程檢驗與驗收除應符合本規(guī)程外,尚應符合國家現(xiàn)行有關標準、規(guī)范的規(guī)定。
2術語、符號及參考標準2.1術語2.1.1勁性擴體復合樁Expandedrigidpilewithdeepmixingcement-soilcolumn在水泥土樁中同心沉入剛性芯樁,通過水泥土樁和芯樁實現(xiàn)擴體(擴徑、擴底),進而組合形成具備擴體形態(tài)和力學特點的一種新樁型。簡稱“勁擴樁”。條文說明2.1.1勁性擴體復合樁是一種新樁型。在先行施工完成的水泥土樁中,同心(軸)沉入剛性芯樁后組合而成的一種樁型,其特點:一是由水泥土樁與剛性芯樁組成“勁性”的、“復合”的樁,二是通過水泥土樁等效擴大直徑、芯樁擴底,形成幾何意義上的“擴體”,水泥土樁與芯樁整體工作。所以將該樁型定義為勁性擴體復合樁,簡稱“勁擴樁”。國內外學者試驗研究表明,水泥土攪拌樁的側阻力遠大于傳統(tǒng)混凝土樁,而剛性芯樁的樁身強度和剛度遠高于水泥土攪拌樁。由此,假定由芯樁承受全部豎向荷載,僅考慮利用水泥土抗剪強度傳遞荷載,即:采用芯樁承受豎向荷載,實現(xiàn)了樁全長范圍內均用芯樁樁身承擔荷載,從而使樁身抗力具有符合《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153的保證率和安全度。同時,通過設計使水泥土樁側阻力與芯樁樁身強度在極限狀態(tài)下互相匹配,各自優(yōu)勢性能得到充分發(fā)揮,從而獲得高于傳統(tǒng)樁型的性價比。根據(jù)芯樁與水泥土樁的不同形態(tài)組合、不同長度組合,其組合后的勁性擴體復合樁類型繁多。勁性擴體復合樁構造及技術可能涉及專利權益,涉及專利的具體技術問題,使用者可直接與專利權人協(xié)商處理。2.1.2水泥土樁Cement-soilcolumn將以水泥為主的固化劑、外摻劑和地基土強制攪拌形成的混合物,其固化后形成具有一定強度的柱狀體,是土的豎向改良體。條文說明2.1.2固化劑(以水泥為主)、外摻劑與地基土混合物發(fā)生水化反應(也有學者認為是活化反應)固化形成具有一定強度的柱狀體,其抗剪強度遠高于原狀土,可有效將芯樁荷載傳遞到樁周地基土。2.1.3芯樁Corepile水泥土樁中的剛性樁。條文說明2.1.3勁性擴體復合樁的芯樁一般采用擴底樁。芯樁由樁身和擴底兩部分組成,見圖1。擴底芯樁分兩類:(1)灌注混凝土樁身+灌注混凝土擴底,即常見的混凝土擴底灌注樁;(2)預制樁身+灌注混凝土擴底,預制樁采用管樁和鋼管樁。擴底設置方式及擴底大小由設計確定,預計端承效應不明顯時,可采用非擴底形式。擴底樁一般是謀求淺部持力層的承載力充分發(fā)揮而采取的技術方案,持力層埋深過大時采用擴底樁,擴底承載力得不到充分發(fā)揮,且施工困難、經(jīng)濟性不佳。預制樁身,可以是通常的鋼筋混凝土樁,包括預應力和非預應力的實心樁、空心樁;也可采用鋼樁(包括鋼管樁和型鋼樁)、木樁、石丁樁、塑料樁等等。2.1.4長芯樁Longcorepile芯樁長度大于水泥土樁長度的勁性擴體復合樁。2.1.5等芯樁Equal-lengthcorepile芯樁長度與水泥土樁長度相等或大致相等的勁性擴體復合樁。條文說明2.1.4~2.1.5根據(jù)芯樁長度與水泥土樁長度的不同組合,可將勁性擴體復合樁分成三類:長芯樁(lcp>lcs)、等芯樁(lcp≈lcs)和短芯樁(lcp<lcs),見圖1。圖1長芯樁、等芯樁與短芯樁1—水泥土樁;2—芯樁樁身;3—樁端擴底等芯樁,可通過設計使水泥土樁側阻力與芯樁樁身強度在極限狀態(tài)下互相匹配,各自優(yōu)勢性能得到充分發(fā)揮,從而獲得高于傳統(tǒng)樁型的性價比。水泥土的抗?jié)B性能優(yōu)于地基土,水泥土環(huán)對芯樁可起到有效的保護作用,所以等芯樁是首選的技術方案。采用長芯樁的目的是選擇更好的土層作樁端持力層,從而獲得較高的端阻力和減小沉降。從國內的工程實踐來看,長芯樁的預制芯樁沉樁施工需要穿越堅硬土層,容易造成芯樁樁身損傷、或露樁、或設備損傷;另外,過長的芯樁也發(fā)揮不出勁擴樁的技術和經(jīng)濟優(yōu)勢。長芯樁的灌注芯樁穿越水泥土樁后進入原狀地基土,樁的屬性轉變?yōu)閿D土樁,其適用深度和設備能力均受到限制。所以長芯樁的裸芯段長度不宜過長。短芯樁下部存在過長的無芯段水泥土樁,而深部的水泥土質量穩(wěn)定性、強度保證率更低,導致過長的水泥土樁強度不足以承受芯樁傳遞下來的荷載。故本規(guī)程不建議采用短芯樁。2.1.6外界面Outerinterface水泥土樁側面與其周邊土的接觸面;或裸芯段樁側與其周邊土的接觸面。2.1.7內界面Innerinterface芯樁側面與其周邊水泥土的接觸面。2.1.8復合段Compositesection由芯樁和水泥土樁組成的樁身部分。2.1.9無芯段Purecement-soilsection僅有水泥土樁的樁身部分。2.1.10裸芯段Purecoresection僅有芯樁的樁身部分。條文說明2.1.8~2.1.10勁性擴體復合樁樁身根據(jù)芯樁-水泥土的不同組合情況,劃分成:復合段、無芯段和裸芯段,見圖1。裸芯段在長芯樁中出現(xiàn),無芯段則在等芯樁和短芯樁中出現(xiàn),由于本規(guī)程不建議采短芯樁,所以無芯段一般指等芯樁下部較小范圍內的一段僅有水泥土樁的樁身部分。2.1.11填芯混凝土Fillingconcreteforpipepilehead管樁、空心方樁,灌填于樁頂內腔一定深度的混凝土。2.1.12核心混凝土Coreconcrete鋼管樁內全長灌注的混凝土。條文說明2.1.11~2.1.12本規(guī)程的填芯混凝土是有特定指向:即芯樁采用管樁、空心方樁時,灌填于樁頂部內腔一定深度(可全長范圍)的混凝土;而鋼管樁內全長灌注的混凝土稱其為核心混凝土。2.2符號2.2.1作用和作用效應Fk——相應于荷載效應標準組合時,上部結構傳至承臺頂面的豎向力;Gk——樁基承臺和承臺上土自重標準值;Gp——勁性擴體復合樁基樁自重;Ggp——單樁所分擔的群樁基礎所包圍體積的樁土總自重;Hik——荷載效應標準組合下,作用于第i基樁頂處的水平力;N——荷載效應基本組合下,樁頂軸向壓力設計值;Nk——荷載效應標準組合軸心豎向力作用下,基樁或復合基樁的平均豎向力;Nkmax——荷載效應標準組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;Qj——荷載效應準永久組合作用下,第j樁頂?shù)母郊雍奢d;2.2.2抗力和材料性能Ec0——樁頂填芯混凝土或鋼管內核心混凝土的彈性模量;Ecs——水泥土樁的變形模量;Ecp——芯樁樁身的混凝土彈性模量;Esp——鋼管樁用鋼材彈性模量;faz——經(jīng)深度修正的地基承載力特征值;fcsu——水泥土無側限抗壓強度,取與水泥土樁配合比相同的室內水泥土試塊(邊長70.7mm立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值。fcsu——主要土層水泥土fcsu的按土層厚度的加權平均值;fn——填芯混凝土與空心樁內壁的平均抗剪強度設計值;fpy——預應力鋼筋抗拉強度設計值;ft、fc——混凝土抗拉、抗壓強度設計值;fy——普通鋼筋抗拉強度設計值;fy0——填芯混凝土中受力鋼筋的抗拉強度設計值;m——樁側地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù);qcsk——內界面極限側阻力標準值;qpk——單樁極限端阻力標準值;qsik——單樁復合段第i層土的極限側阻力標準值;qsjk——單樁裸芯段第j層土的極限側阻力標準值;Tgk——群樁呈整體破壞時,基樁抗拔極限承載力標準值;Tuk——群樁呈非整體破壞時,基樁抗拔極限承載力標準值;Quk——單樁豎向抗壓極限承載能力標準值;Qcsk——單樁復合段總極限側阻力標準值;Qsk——單樁裸芯段總極限側阻力標準值;Qpk——單樁復合段總極限端阻力標準值;R——基樁或復合基樁豎向承載力特征值;Ra——單樁豎向抗壓承載力特征值;Rha——單樁水平承載力特征值;m——各土層重度(地下水位以下取浮重度)按厚度加權平均重度;2.2.3幾何參數(shù)Ac0——樁頂填芯混凝土截面面積或鋼管內核心混凝土截面面積;Acp——芯樁的樁身截面面積;計凈面積;Af——群樁實體基礎外緣面積;Ap——勁性擴體復合樁的樁端面積;Apy——預應力鋼筋截面面積;As、As——縱向受拉鋼筋、縱向受壓鋼筋截面面積;As0——填芯混凝土中受力鋼筋的截面面積;D——樁端擴大頭設計直徑;Dcs——水泥土樁設計直徑;b0——樁身的計算寬度;d、b——芯樁樁身設計外直徑、邊長;d1——空心樁空腔直徑;hb——樁端擴底大頭的估算高度;lcp——芯樁全長長度(含擴底大頭高度);lcs——水泥土樁長度;lpx——芯樁樁身長度(不含擴底大頭高度);li、lj——復合段樁周第i層土、裸芯段樁周第j層土的厚度;l0——填芯混凝土長度;sa——基樁中心距;Ufi——群樁實體基礎外緣周長;Ucs、ucp——水泥土樁周長、芯樁樁身周長;zp——承臺底面至樁端底面深度;2.2.4計算系數(shù)K——安全系數(shù);——樁的水平變形系數(shù);e——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;cs——內界面極限側阻力標準值與水泥土立方抗壓強度換算系數(shù);βh——單樁水平承載力調整系數(shù)。βf——實體基礎外表面總側阻力扣除系數(shù);cs——樁身水泥土強度折減系數(shù);——軸心受壓樁與穩(wěn)定性相關的系數(shù);i——抗拔系數(shù);ψ——樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù);ψc——成樁工藝與工作條件系數(shù);ψe——樁基等效沉降系數(shù);ψp——大直徑樁的端阻力尺寸效應系數(shù);ψy——預應力鋼筋受力不均勻影響的折減系數(shù);e——芯樁樁身壓縮系數(shù);p——復合段樁端極限端阻力調整系數(shù);s——復合段土的極限側阻力調整系數(shù);x——樁的水平位移系數(shù);條文說明2.2.1~2.2.4符號設定原則上按總體上國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定采用,現(xiàn)行標準中沒有規(guī)定時,采用國際通用的符號。本規(guī)程并結合勁性擴體復合樁的具體特點,設定的符號盡量與國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011和《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008的規(guī)定一致。2.3參考標準下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。1《通用硅酸鹽水泥》GB1752《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB500073《建筑結構荷載規(guī)范》GB500094《混凝土結構設計規(guī)范》GB500105《建筑抗震設計規(guī)范》GB500116《鋼結構設計標準》GB50017-20177《巖土工程勘察規(guī)范》GB500218《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB501539《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》GB5020210《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB5066611《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB5093612《鋼筋混凝土用鋼》GB/T149913《預拌混凝土》GB/T1490214《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T5004615《土工試驗方法標準》GB/T5012316《混凝土結構耐久性設計標準》GB/T5047617《建筑工程綠色施工評價標準》GB/T5064018《復合地基技術規(guī)范》GB/T5078319《鹽漬土地區(qū)建筑技術規(guī)范》GB/T5094220《建筑地基基礎工程施工規(guī)范》GB5100421《建筑施工安全檢查標準》JGJ5922《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ7923《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ9424《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ10625《建設工程施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標準》JGJ14626《混凝土用水標準》JGJ16327《海砂混凝土應用技術規(guī)范》JGJ20628《高層建筑巖土工程勘察標準》JGJ/T7229《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T23330《再生骨料應用技術規(guī)程》JGJ/T24031《自密實混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T28332《水運工程混凝土結構設計規(guī)范》JTS15133《水運工程結構耐久性設計標準》JTS15334《碼頭結構設計規(guī)范》JTS167
3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.1勁性擴體復合樁基的詳細勘察除應滿足國家現(xiàn)行標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021和《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的相關規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1應進行地基土和地下水對水泥土腐蝕性評價。2應重點查明各土層的pH值、有機質含量、塑性指數(shù)、地下障礙物、地下水位及其運動規(guī)律等。3對不均勻地基,宜進行施工勘察,查明并提供持力層頂板高程等值線圖、不同風化程度基巖面高程等值線圖。3.1.2設計前,應根據(jù)巖土工程勘察報告對下列土層,如無可靠地區(qū)經(jīng)驗,應進行水泥土適宜性評價:(1)地基土和地下水具有中、強腐蝕性的土層;(2)地下水的pH值小于4的土層;(3)泥炭土及有機質土層;(4)塑性指數(shù)大于25的土層;(5)濕陷性黃土、季節(jié)性凍土、膨脹土等。條文說明3.1.1~3.1.2巖土工程詳細勘察應按國家現(xiàn)行標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021的要求執(zhí)行,同時應符合國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定。1目前尚無統(tǒng)一的地基土和地下水對水泥土腐蝕性評價標準,建議參照國家現(xiàn)行標準《鹽漬土地區(qū)建筑技術規(guī)范》GB/T50942,按地基土和地下水對無筋水泥基材料的腐蝕性評價標準執(zhí)行。2為評價水泥土適宜性,應重點查明各土層的pH值、塑性指數(shù)、有機質含量、地下障礙物、地下水位及其運動規(guī)律等。適宜性主要評價主要包括兩個方面:(1)水泥土成型的可能性。實踐表明,在有機質含量高的淤泥、淤泥質土中的水泥土,28d取芯芯樣灰黑色,芯樣松軟、手捏可碎,成形質量差。地下水的pH值小于4時,水中的酸性物質對水泥水化產(chǎn)物產(chǎn)生溶蝕或生成膨脹晶體,導致水泥土出現(xiàn)膨脹開裂、崩解而喪失強度;另外在強酸性介質作用下,混凝土的抗?jié)B性能也無法抵御酸性介質的侵蝕。在腐蝕性的土層中,由于腐蝕介質的不同,其對水泥土產(chǎn)生的作用可能是雙向的,有的是積極有利的,有的是負面不利的。如果地基土層僅存在厚度較小的腐蝕性薄夾層時,可采取技術措施(如:提高水泥摻入比、摻加外摻劑,或不計薄夾層承載力)進行局部處理。欠固結的淤泥與淤泥質土層,由于欠固結土層后期固結產(chǎn)生樁側負摩阻,給工程帶來安全隱患。但有研究和實踐證明,先行采取地基處理技術措施后,采用勁性擴體復合樁取得了較好的效果。(2)施工的可行性。塑性指數(shù)(Ip)大于25的黏土,施工中容易在攪拌頭葉片上形成泥團,無法使水泥與土均勻拌和,施工難度大。但有研究和實踐證明,采取調整鉆頭葉片、噴漿系統(tǒng)和施工工藝等措施可在此類黏土地基土取得較理想的結果。另外,勁性擴體復合樁用于特殊土的實踐積累經(jīng)驗少,應通過試驗確定其適宜性。3對不均勻地基,尤其是持力層為傾斜地層、層面起伏大或巖土中有洞穴時的地基,需要評價樁的穩(wěn)定性,故需要提供詳細的持力層及下部的巖土層參數(shù),為此宜進行施工勘察。不均勻地基的判別按現(xiàn)行標準《高層建筑巖土工程勘察標準》JGJ/T72執(zhí)行。3.1.3水泥土適宜性評價可采用室內試驗方法,應采用擬建工程現(xiàn)場地基土和地下水進行水泥土成型試驗和強度試驗,試驗應符合國家現(xiàn)行標準《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T233的規(guī)定。試驗時應選擇合適的水泥品種及摻入比、外摻劑種類及摻量。條文說明3.1.3實驗室試驗包括水泥土成型試驗和強度試驗。實驗室試驗應注意水泥土攪拌柱體施工工藝的不同對水泥土成型的影響,現(xiàn)行標準《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T233的試驗方法適合于濕法施工工藝成型的水泥土;而對于干法施工工藝成型的水泥土,試驗時,應取工程地點的地基土、水進行試驗,這樣水泥土的試驗條件與實際環(huán)境條件基本相符。成型試驗根據(jù)水泥土能否固化成型初步判斷水泥土是否滿足適宜性要求,強度試驗則提供28d齡期水泥土無側限抗壓強度。設計工程師可根據(jù)成型試驗、強度試驗和成樁工藝性試驗結論綜合評判確定水泥土的適宜性。3.1.4設計前,應在水泥土適宜性評價的基礎上進行勁性擴體復合樁適宜性評價:1勁性擴體復合樁適用于正常固結的淤泥與淤泥質土、素填土、沖填土、黏性土、粉土、砂土、全風化~強風化巖等土層。2樁身不宜穿越厚度較大的堅硬黏性土層、密實砂類土層、含有較多塊石或障礙物且不易清除的土層、以及地下水滲流速度較大的土層。3對濕陷性黃土、季節(jié)性凍土、膨脹土、巖溶等特殊土地區(qū),按地區(qū)經(jīng)驗評價后確定。條文說明3.1.4在水泥土適宜性評價的基礎上,尚應進行勁性擴體復合樁適宜性評價。1勁性擴體復合樁的適用土層比較廣泛,有些土層,如:堅硬黏性土、密實粉土、密實砂類土等土層可作為良好的持力層,但水泥土樁穿越這些土層時施工難度大,故當這些土層厚度較大時不建議穿越,可作為持力層用。2目前國內的攪拌樁機在含有較多塊石或障礙物且不易清除的土層、堅硬黏性土、密實砂類土等土層施工難度大,故復合段不宜穿越這些土層,但采用裸芯段穿越時,不受此條限制。地下水滲流速度較大的土層,由于水泥等固化劑隨地下水的滲流而流失,形成水泥土固化體的難度大。但裸芯段穿越地下水滲流速度較大的土層時,不受此條限制。3另外,特殊土地區(qū)和特殊地基,勁性擴體復合樁實踐積累經(jīng)驗少,應按地區(qū)經(jīng)驗評價后確定其適宜性。3.1.5設計前宜選擇在有代表性場地進行成樁工藝性試驗,確定各項工藝參數(shù)。無可靠當?shù)毓こ探?jīng)驗的地區(qū)必須進行成樁工藝性試驗。條文說明3.1.5勁性擴體復合樁設計前,應根據(jù)工程所在地區(qū)是否具有可靠工程經(jīng)驗,確定是否進行現(xiàn)場成樁工藝性試驗,目的在于評價施工的可行性、確定設計與施工參數(shù)。(1)成樁工藝性試驗可以采用開挖檢測法、輕便觸探法、低應變法、標準貫入法、鉆芯取樣檢測法等原位測試手段檢查水泥土樁固化形態(tài)、均勻程度和成型質量。(2)成樁工藝性試驗還可進行基樁靜載試驗,通過試驗初步確定單樁承載力作為設計依據(jù)。(3)成樁工藝性試驗還有一個重要的任務,就是為后期工程樁施工選擇合適施工機械、確定工程樁施工工藝參數(shù)提供依據(jù)。(4)當成樁工藝試驗的結論不能滿足設計要求時,應調整設計與施工有關參數(shù);當成樁工藝性試驗結果與設計要求有較大的出入時,可考慮重新進行試驗。在條件許可時,可以將成樁工藝性試驗與第3.1.6條規(guī)定的靜載試驗合二為一。3.1.6工程樁正式施工前應進行靜載試驗,確定單樁承載力。同一條件下,試樁數(shù)量不應少于3根。當?shù)刭|條件復雜、樁施工質量可靠性低時,宜增加試樁數(shù)量。條文說明3.1.6按國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007和《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106的有關規(guī)定,在工程樁正式施工前應進行基樁豎向或水平靜載試驗,并加載至破壞,確定單樁豎向或水平極限承載力,為設計工程師提供足夠的設計依據(jù)。3.1.7勁性擴體復合樁的水泥土樁宜采用非取土攪拌施工工藝,芯樁宜采用非取土的沉樁施工工藝,擴底宜采用夯擴成型施工工藝。如采用其他施工工藝且無可靠工程經(jīng)驗時,應按本規(guī)程3.1.4條的規(guī)定進行成樁工藝性試驗。條文說明3.1.7本規(guī)程主要總結了沿江沿海一帶勁性擴體復合樁及類似樁型的應用成果并結合試驗研究,提出了適合于勁性擴體復合樁技術的施工工藝特點,具備這些特點的施工工藝用于勁性擴體復合樁被證明是可靠、可行的,這些特點也是按本規(guī)程設計勁性擴體復合樁需要滿足的前提。目前國內外樁的類型、樁的施工技術很多,有的不一定適用于勁性擴體復合樁,有的即使適用但經(jīng)濟性差。所以,當采用不具備本規(guī)程所述特點的施工工藝時,應由可靠的工程經(jīng)驗予以支撐,否則應通過成樁工藝性試驗證實其可靠性和可行性。1水泥土樁施工強調的是“非取土”工藝與“攪拌”工藝的組合,一般采用原地機械攪拌法施工,包括:噴粉(灰)攪拌法(干法)、噴漿攪拌法(濕法)、高壓噴漿攪拌法。2芯樁的施工也強調“非取土”沉樁工藝?;炷令A制樁和鋼管樁施工工藝通常采用錘擊沉樁、靜壓沉樁,不宜采用植入成樁;在未成型或未形成強度的水泥土樁中施工灌注樁,沉管灌注工藝、內夯沉管灌注工藝是成熟可靠的成樁工藝,不應采用取土的成孔灌注工藝。3擴底施工強調的是“夯擴”工藝,擴底灌注樁一般采用夯擴成型法,如沉管柱錘沖擊夯擴法、沉管內夯管錘擊夯擴法。預制空心樁一般采用內腔夯擴成型法,如襯管柱錘沖擊夯擴法。3.1.8勁性擴體復合樁基礎應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類極限狀態(tài)設計。勁性擴體復合樁基礎的基本設計規(guī)定除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1勁性擴體復合樁基礎設計等級:(1)海灘涂地基的7層以上的一般建筑的樁基礎設計等級為甲級。(2)海灘涂地基的7層及以下的一般建筑的樁基礎設計等級為乙級。2應對樁端持力層承載力進行驗算。3下列勁性擴體復合樁基應進行沉降計算:(1)設計等級為甲級、乙級的樁基;(2)設計等級為丙級的樁端平面以下存在軟弱土層的樁基。條文說明3.1.8規(guī)程編制組在調研過程中,發(fā)現(xiàn)相當部分設計工程師對“海灘涂地基”定性把握不到位,因為海灘涂確實不存在國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007所描述的復雜場地和地基的特征,所以設計時常把海灘涂地基作為“場地和地基條件簡單”來考慮,結果實際工程中出現(xiàn)了較多的沉降問題??紤]海灘涂的場地和地基土的復雜性以及腐蝕性的綜合性,宜適度提高其基礎設計等級,故將海灘涂地基劃為“場地和地基條件復雜”系列。勁性擴體復合樁基礎計算設計內容和一般規(guī)定應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定。同時本規(guī)程補充要求對樁端持力層承載力進行驗算;并適度擴大了沉降驗算的范圍,與《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的規(guī)定相比,要求乙級樁基應無條件進行沉降驗算,增加部分丙級樁基沉降驗算的要求。3.1.9對設計等級為乙級及以上的勁性擴體復合樁基,在其施工過程中及建成后使用期間,應進行沉降變形觀測。對設計等級為丙級的勁性擴體復合樁基,宜進行沉降變形觀測。沉降變形觀測應按國家現(xiàn)行標準《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8的有關規(guī)定進行系統(tǒng)的沉降觀測直至沉降穩(wěn)定。條文說明3.1.9主要依據(jù)國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007和標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定提出沉降觀測要求,本規(guī)程適度擴大了沉降變形觀測的范圍,要求乙級樁基全部進行沉降變形觀測,建議丙級樁基宜全部進行沉降變形觀測。3.2樁的選型與布置3.2.1勁性擴體復合樁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、地下水土腐蝕性、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。可按本規(guī)程附錄A選擇。1抗震設防烈度為8度及以上地區(qū),芯樁不宜采用預應力混凝土管樁(PC)和預應力混凝土空心方樁(PS)。2同一結構單元中鋼管樁所用鋼材應采用同一牌號的鋼種。3宜用復合段穿越深厚淤泥和淤泥質土層。4在腐蝕環(huán)境中,選擇樁型應符合本規(guī)程3.3.1條規(guī)定。3.2.2勁性擴體復合樁宜按摩擦端承樁或端承摩擦樁設計。條文說明3.2.2基樁按承載性狀分類可分成:摩擦型樁、端承摩擦樁、端承型樁和摩擦端承樁四類,是根據(jù)其在極限承載力狀態(tài)下,總側阻力和總端阻力所占份額而定。承載性狀的變化不僅與樁端持力層性質有關,還與樁的長徑比、樁周土層性質,成樁工藝等有關。勁性擴體復合樁通過水泥土等效擴徑充分發(fā)揮土層的側阻力,通過樁端擴底發(fā)揮土層的端阻力,很顯然,樁頂豎向荷載是由側阻力與端阻力共同承受,且側阻效應與端阻效應均較顯著,所以勁性擴體復合樁宜按摩擦端承樁或端承摩擦樁設計。3.2.3基樁的最小中心距sa應符合表3.2.2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3.2.3基樁的最小中心距樁的類型與土類排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的樁基其他情況等芯樁與長芯樁復合段非飽和土、飽和非黏性土應≥2.0Dcs,且應≥3.5d應≥1.8Dcs,且應≥3.0d飽和黏性土應≥2.2Dcs,且應≥4.0d應≥2.0Dcs,且應≥3.5d長芯樁裸芯段非飽和土、飽和非黏性土應≥2.2D,且應≥4.0d應≥2.0D,且應≥3.5d飽和黏性土應≥2.5D,且應≥4.5d應≥2.2D,且應≥4.0d注:1此表中d為芯樁設計直徑或邊長,D為擴底端設計直徑,Dcs為勁性擴體復合樁設計直徑。2當縱橫向樁距不相等時,其最小中心距應滿足對應“其他情況”一欄的規(guī)定。3等芯樁當D>Dcs時,應用D代替表中的Dcs。3.2.4勁性擴體復合樁的持力層選擇應符合下列規(guī)定:1宜選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層;同一結構單元內的樁基,不宜選用壓縮性差異較大的土層作樁端持力層;夯擴擴底樁不宜選擇施工作業(yè)可能產(chǎn)生液化的粉土和砂土土層作為擴底端持力層。2樁端全斷面進入持力層的深度,應滿足下列要求:(1)長芯樁:對于黏性土、粉土不宜小于2.0倍樁端直徑,砂土不宜小于1.5倍樁端直徑,碎石類土不宜小于1.0倍樁端直徑。(2)等芯樁:不宜小于1.0倍水泥土樁設計直徑、也不宜小于1.0倍擴底端設計直徑。3當存在軟弱下臥層時,樁端以下持力層的厚度不宜小于3.0倍水泥土樁設計直徑、也不宜小于3.0倍擴底端設計直徑。條文說明3.2.4樁端持力層和進入持力層的深度是影響基樁承載力和穩(wěn)定性的關鍵性因素。1選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層,選擇相同(或相近)土層作為樁端持力層是為了減小差異沉降;擴底樁的擴底端持力層宜為硬可塑~硬塑黏性土、密實粉土和砂土,對施工作業(yè)可能產(chǎn)生液化的粉土和砂土土層,應事先采取有效措施,避免施工時產(chǎn)生液化。2樁端進入持力層的最小深度,主要考慮荷載及在各類持力層中成樁的可能性和難易程度,并盡可能達到該土層樁端阻力的臨界深度,有效發(fā)揮其承載力??拐鹪O防區(qū),樁端進入液化土層以下穩(wěn)定土層的長度應按標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。3樁端下持力層的厚度制約著樁端阻力的發(fā)揮,影響樁基沉降和穩(wěn)定。綜合2017版《高層建筑巖土工程勘察標準》JGJ/T72和浙江、上海等地區(qū)規(guī)范的規(guī)定給出“擴底端以下持力層的厚度不宜小于3D”的規(guī)定。當存在連續(xù)沉積、層位穩(wěn)定的多層持力層,可合并作為復合持力層,并應滿足進入持力層深度及持力層厚度要求。3.3耐久性規(guī)定3.3.1勁性擴體復合樁的耐久性應根據(jù)設計使用年限、工作環(huán)境類別以及地基土和地下水腐蝕性,分別對水泥土、芯樁的耐久性進行設計,應符合下列規(guī)定:1勁性擴體復合樁基的設計使用年限不應小于上部結構設計使用年限。2水泥土樁、芯樁均應符合耐久性要求。3宜優(yōu)先采用等芯樁。條文說明3.3.1勁性擴體復合樁作為一種復合樁,應分別對水泥土、芯樁耐久性進行設計,要求兩者都符本規(guī)程的耐久性要求。水泥土的腐蝕分內部腐蝕和外部腐蝕,如水泥土產(chǎn)生內部腐蝕,則需要的技術措施需要進一步試驗研究,且措施費用高,顯然從適宜性上就予以否定。所以,取工程地點的地基土、水進行水泥土適宜性試驗,能成型并達到設計預期強度,是水泥土耐久性達標的基本要求。當采用等芯樁時,尤其是在腐蝕環(huán)境下對芯樁的保護是非常有效的。有可靠工程經(jīng)驗的地區(qū)采用等芯樁時,按國家現(xiàn)行標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021的腐蝕性等級的調整方法,建議當水泥土的滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s時,可考慮下調地基土和地下水對芯樁的腐蝕性1個等級。水泥土的滲透系數(shù)應試驗確定。3.3.2鋼筋混凝土芯樁的耐久性設計,除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定,并應符合下列規(guī)定:1四類、五類環(huán)境樁基結構耐久性設計可按國家現(xiàn)行標準《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046和《水運工程混凝土結構設計規(guī)范》JTS151等執(zhí)行。2芯樁的防腐保護措施和施工要求,應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046的相關規(guī)定。條文說明3.3.2鋼筋混凝土芯樁的耐久性設計,可按照國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。由于《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94規(guī)定執(zhí)行的標準《港口工程混凝土結構設計規(guī)范》JTJ267和《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》GB50046作了替換和修改,本規(guī)程要求按現(xiàn)行的《水運工程混凝土結構設計規(guī)范》JTS151和《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046等執(zhí)行。腐蝕環(huán)境下,混凝土芯樁的防腐保護措施及施工要求是達到耐久性規(guī)定的關鍵,應予以重視。3.3.3鋼管芯樁、鋼管混凝土芯樁的耐久性設計,應符合下列規(guī)定:1鋼管應進行防腐蝕處理,防腐蝕技術措施可選用:增加管壁厚度腐蝕裕量和選用耐腐蝕鋼種。2壁厚腐蝕裕量可根據(jù)鋼管腐蝕速度模型及使用年限計算確定,也可以參照類似工作環(huán)境下鋼結構的腐蝕實測數(shù)據(jù)確定。3當鋼管樁內壁同外界隔絕時,可不考慮內壁防護。4設計時,應根據(jù)施工環(huán)境考慮鋼管樁在施工期間的防腐蝕措施。條文說明3.3.5本條為鋼管的耐久性設計的一般規(guī)定。1不管是否在腐蝕性環(huán)境下,鋼管必須進行防腐蝕處理。鋼管樁的防腐蝕技術措施可選用:外壁加覆防腐涂層或覆蓋層、增加管壁厚度腐蝕裕量、采取陰極保護和選用耐腐蝕鋼種。防腐蝕措施的選擇應根據(jù)建筑物的重要性、使用年限、腐蝕環(huán)境、結構部位、施工可能性、維護方法以及防腐材料等,經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。鑒于防腐涂層或覆蓋層對樁側阻力的影響,本規(guī)程未推薦采用。陰極保護法設計及構造要求應符合國家現(xiàn)行標準《水運工程結構耐久性設計標準》JTS153的有關規(guī)定。2鋼管樁的壁厚腐蝕裕量有2種確定方法,一是參照類似工作環(huán)境下鋼結構的腐蝕實測數(shù)據(jù)確定;二是根據(jù)鋼樁腐蝕速度模型及使用年限計算確定,腐蝕速率可按照國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。3.3.4地基土和地下水對水泥土腐蝕等級,可參照國家現(xiàn)行標準《鹽漬土地區(qū)建筑技術規(guī)范》GB/T50942中地基土和地下水對無筋水泥基材料的腐蝕性評價標準執(zhí)行,可分為強腐蝕、中腐蝕、弱腐蝕、微腐蝕四個等級。3.3.5設計使用年限為50年的勁性擴體復合樁,其水泥土樁耐久性設計應符合下列規(guī)定:1在弱腐蝕等級工作環(huán)境下,水泥土中水泥摻入比不應小于12%;在中腐蝕工作環(huán)境下,水泥摻入比不應小于18%。水泥土應充分攪拌均勻。2在強腐蝕等級工作環(huán)境下,應對水泥土耐久性進行專門研究,確定設計參數(shù)和施工方案。3除微腐蝕等級外,對其余腐蝕性等級的地基土和地下水層宜采取復噴復攪措施,累計水泥摻入比不宜小于20%。必要時可采取加入防腐蝕外摻劑措施。條文說明3.3.5中~強腐蝕等級地基土和地下水,應首先判定水泥土適宜性試驗,確定水泥土適宜性后尚應采取耐久性設計技術措施。1國內外研究表明,水泥土的耐久性失效表象之一是其強度的損失,預留水泥土的強度劣化裕量是耐久性設計的措施之一。水泥摻入比越高、攪拌越均勻則水泥土的強度越高、抗?jié)B透性越好,通過提高水泥摻入比實現(xiàn)提高水泥土強度、降低水泥土滲透性是行之有效的手段。鑒于檢測手段的局限,本規(guī)程要求施工嚴格控制摻灰量并攪拌均勻。2對于強腐蝕環(huán)境下的水泥土,應通過專門的試驗研究水泥土的劣化特性和劣化模型,確定設計主要參數(shù)和施工方案。3對具有腐蝕性的地基土和地下水層,通過復噴復攪措施,可以改善水泥土的質量,提高其抗?jié)B透性,有利于水泥土的耐腐蝕性和對芯樁的保護。采取加入防腐蝕外摻劑措施,可提高水泥土自身的耐腐蝕性。設計使用年限超過50年的的勁性擴體復合樁,其耐久性設計應經(jīng)專門研究后確定;設計使用年限小于50年的的勁性擴體復合樁,可適度降低耐久性要求。3.3.6勁性擴體復合樁基礎的承臺耐久性要求,應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土結構耐久性設計標準》GB/T50476和《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046的相關規(guī)定。
4樁基構造4.1一般規(guī)定4.1.1勁性擴體復合樁水平剖面上的主要構造尺寸應符合下列規(guī)定:1設計水泥土樁應與圓形芯樁同圓心,水泥土環(huán)的最小壁厚不宜小于150mm,最大壁厚不宜大于300。2設計水泥土樁圓心應與方形芯樁形心重合,水泥土的沿對角線最小壁厚不宜小于100mm,最大壁厚不宜大于250。4.1.2勁性擴體復合樁的擴底端主要構造尺寸應符合下列規(guī)定:1等芯樁:擴底端直徑D宜小于水泥土樁Dcs。2長芯樁:擴底端直徑D不應大于2.5倍芯樁直徑d。4.1.3勁性擴體復合樁不應采用短芯樁,但允許等芯樁的無芯段長度不大于0.5倍的水泥土樁直徑Dcs。條文說明4.1.1~4.1.3勁性擴體復合樁常用的芯樁直徑或邊長與水泥土樁直徑的組合表見表1。表1常用芯樁直徑或邊長與相應的水泥土直徑選用表芯樁設計邊長b(mm)300350400450500550600水泥土樁直徑Dcs(mm)680~900750~1000850~1050900~11501000~12001050~12501150~1300芯樁設計直徑d(mm)300400500550600800水泥土樁直徑Dcs(mm)600~850700~950800~1050900~11001000~12001200~14001試驗表明,在芯樁抗壓承載力滿足要求前提下,Dcs/d越大性價比越高,但Dcs/d過大會導致水泥土內界面抗剪承載力低于外界面的側阻力,從而使內界面先于外界面破壞,外界面?zhèn)茸杩沽Σ荒艹浞职l(fā)揮。再者,考慮施工對心定位偏差控制、垂直度偏差控制等因素,要求水泥土不宜太?。粡哪途眯越嵌瓤?,水泥土樁對芯樁的保護層也需要一定厚度。為提高芯樁抗壓承載力宜優(yōu)先選用厚壁高強混凝土管樁。2擴底樁能提高承載力,關鍵在擴底端的大小與質量。從施工的角度看,擴底端的大小受施工工藝、施工能力和管理水平影響,不宜盲目追求所謂的大直徑;從受力分析的角度看,由于強力的擠土效應,對鄰近的樁產(chǎn)生不利影響,也不宜有過大的直徑。對等芯樁而言,一般控制擴底直徑D不超過水泥土樁的直徑Dcs。如果D大于Dcs較多,則形成了大直徑的擴底樁,按《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94規(guī)定,擴大頭高度及變截面以上2D范圍不計側阻,這樣總側阻力損失較多,經(jīng)濟性不合理。所以本條對擴底端(等效球體)的直徑作了限制。3深部水泥土在其固化初期成型穩(wěn)定性差、強度增長慢,無芯段不宜承擔過大的承載力,所以無芯段長度不宜過長。但中后期水泥土的強度遠大于樁端的天然地基土,故較小的無芯段水泥土樁抗壓強度不存在安全問題。再有,留有適當長度的無芯段可方便芯樁沉樁至設計標高,可避免截樁;從對芯樁的保護角度來看,留有一定長度的無芯段也是有益的。4長芯樁的裸芯段屬于擠土樁,由于擠土效應,過長的芯樁施工困難,而導致對芯樁樁身造成的損傷、或沉樁不到位、或造成施工機械損傷。另外,長芯樁的裸芯段過長,承載力優(yōu)勢不明顯、性價比不高,實現(xiàn)不了勁性擴體復合樁的優(yōu)勢。4.2基樁構造Ⅰ水泥土樁4.2.1水泥土樁材料與強度,應符合下列規(guī)定:1固化劑宜選用強度等級為42.5級及以上的水泥、或其他類型的固化劑。固化劑摻入比宜根據(jù)室內配比試驗或成樁工藝性試驗確定。2外摻劑可根據(jù)設計要求和土質條件選用具有早強、緩凝、減水、防腐以及節(jié)省水泥等作用的材料,外摻劑摻量宜經(jīng)室內配比試驗或成樁工藝性試驗確定。使用外摻劑應避免污染環(huán)境。3主要土層的水泥土無側限抗壓強度(fcsu)按土層厚度加權平均值(fcsu)不宜小于1.2MPa,土層最弱水泥土無側限抗壓強度(fcsu)不應小于0.7MPa。水泥土無側限抗壓強度,取與水泥土樁配合比相同的室內水泥土試塊(邊長70.7mm立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值。條文說明4.2.1本條規(guī)定了水泥土樁材料與強度要求。1水泥土樁采用的固化劑(通常采用水泥)、外摻劑(具有早強、緩凝、減水、防腐以及節(jié)省水泥等作用的材料)的種類及其摻入比例宜根據(jù)室內配比試驗或成樁工藝性試驗確定。對有可靠工程經(jīng)驗的地區(qū),可參考類似地質條件工程的相關參數(shù)確定。2水泥土無側限抗壓強度fcsu,取與水泥土樁配合比相同的室內水泥土試塊(邊長70.7mm立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值,主要考慮:水泥土試塊90d齡期強度相對28d齡期強度比值在1.45~1.80之間,以28d齡期強度推算90d齡期強度具有很好的可預見性;基礎和上部結構施工一般安排在樁基完成21d~28d后開始,隨著施工進程水泥土樁逐步進入工作狀態(tài),此時間段水泥土強度未完全形成,所以宜以28d齡期的強度進行設計,可把后期水泥土強度的增長量作為安全儲備;水泥土配合比試驗結論需要3個月后才能給出,過長的試驗期是建設業(yè)主方很難接受的事情;目前江蘇、天津與山東的做法也是取28d齡期的試驗強度平均值作為水泥土強度值。3規(guī)定水泥土強度加權平均值fcsu的下限值,是為了內界面強度(粘結性能)、荷載有效傳遞、耐久性要求等得到保證。Ⅱ混凝土灌注樁芯樁4.2.2混凝土灌注樁配筋,除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定,且應符合下列規(guī)定:1配筋率:受水平荷載的樁,正截面配筋率不小于0.65%。2箍筋:樁頂以下5d范圍內的箍筋應加密,間距不應大于100mm。3配筋長度:應沿樁身等截面或變截面通長配筋,配置的通長鋼筋應延伸至樁端底部或擴底端底部。通長鋼筋不少于4根。4.2.3樁身混凝土及混凝土保護層厚度應符合下列規(guī)定:1樁身混凝土強度等級不應小于C30;配合比應通過試驗確定,混凝土坍落度宜為80~120mm。2擴底混凝土強度等級按設計確定,且不應小于C30;宜用低水灰比混凝土拌合料,不宜采用無水混凝土拌合料。3縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm。四類、五類環(huán)境下樁身混凝土保護層厚度應符合國家現(xiàn)行標準《工業(yè)建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046和《水運工程混凝土結構設計規(guī)范》JTS151的相關規(guī)定。條文說明4.2.2~4.2.3灌注樁構造應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定。配筋構造方面:本規(guī)程建議配置通長鋼筋,由于沉管灌注樁長度不大,在造價增加有限的情況下,既增加了樁身抗剪性能、抗裂性能和抗拔承載力,又方便施工。本規(guī)程將樁頂箍筋加密區(qū)范圍統(tǒng)一規(guī)定為5d。既考慮了樁頂要承受較大剪力和彎矩,又考慮箍筋對混凝土的約束作用,可大幅度提高樁頂受壓承載力。樁身材料方面:灌注樁混凝土應有良好的和易性,控制水灰比和坍落度應根據(jù)施工工藝和地下水位情況綜合確定,一般濕法施工水泥土樁中的灌注樁混凝土坍落度以為80~100mm,干法施工水泥土樁中的灌注樁混凝土坍落度以為100~120mm。試樁開挖檢查結果表明,無水混凝土拌合料夯擴成型的擴底端質量不理想。4.2.4沉管灌注樁樁長不應小于5.0m,也不宜大于30.0m。條文說明4.2.4目前沉管灌注樁的樁管外徑通常為?325mm、?377mm、?426mm,為保證成樁質量,通??刂崎L徑比范圍60~80之間,樁過長則鋼管的穩(wěn)定和灌注混凝土質量均會出現(xiàn)問題,故建議控制樁長不宜大于30.0m,在具有保證樁身質量可靠措施和成熟經(jīng)驗時,可適當增長,但施工長度不宜大于35m。Ⅲ混凝土預制樁芯樁4.2.5工廠制作的產(chǎn)品化預制樁,其樁身材料、生產(chǎn)制作與吊運要求應符合相關產(chǎn)品標準的規(guī)定?,F(xiàn)場制作的混凝土預制樁,應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定。4.2.6空心樁的填芯混凝土強度等級不應低于C40,宜采用微膨脹混凝土。條文說明4.2.6填芯混凝土不僅具有連接構造作用,而且具有提高承載力、抗震性能和耐久性等作用。為了提高填芯混凝土與樁身混凝土的整體性,應先清除樁內腔壁浮漿,宜采用水泥凈漿或混凝土界面劑涂刷內壁,后采用微膨脹混凝土填芯。4.2.7擴底混凝土強度等級按設計確定,且不應小于C30;宜用和易性適宜的低水灰比混凝土拌合料,配合比應通過試驗確定。4.2.8預制樁每根樁的接頭數(shù)量不宜超過3個。抗拔樁接頭不應超過1個、連接強度不應低于樁身強度。Ⅳ鋼管樁與鋼管混凝土樁芯樁4.2.9鋼管樁與鋼管混凝土樁的鋼管制樁質量要求,應符合國家現(xiàn)行標準《碼頭結構設計規(guī)范》JTS167的有關規(guī)定。1鋼材的選用應符合國家現(xiàn)行標準《鋼結構設計標準》GB50017的有關規(guī)定,可優(yōu)先采用Q235-B級以上鎮(zhèn)靜鋼或Q345鋼。鋼材的質量應符合國家現(xiàn)行標準《碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的有關規(guī)定。2鋼管樁管壁的厚度由有效厚度和預留腐蝕厚度裕量兩部分組成。鋼管樁的外徑d與壁厚t之比不宜大于100,且管壁的最小有效厚度不應小于7.0mm。條文說明4.2.9本條根據(jù)國家現(xiàn)行標準《碼頭結構設計規(guī)范》JTS167給出鋼管樁用鋼材選用方法和要求。鋼管樁的管壁厚度由有效厚度和預留腐蝕厚度裕量兩部分組成,腐蝕厚度裕量的強度不應計入結構承載力;有效厚度按計算確定。本規(guī)程綜合國家現(xiàn)行標準《碼頭結構設計規(guī)范》JTS167和現(xiàn)行上海市工程建設規(guī)范《地基基礎設計標準》DGJ08-11的相關規(guī)定,規(guī)定鋼管樁的管壁最小厚度不應小于7mm。4.2.10鋼管樁的分段、鋼管樁連接、鋼管樁端部形式等要求,應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)程》JGJ94的有關規(guī)定。鋼管樁的防腐蝕處理應符合本規(guī)程耐久性規(guī)定。4.2.11鋼管混凝土樁,鋼管內核心混凝土應滿足下列要求:1混凝土強度等級不應低于C30。2核心混凝土可采用海砂混凝土、再生骨料混凝土和自密實混凝土,各自配合比設計、施工和質量檢驗和驗收應符合國家現(xiàn)行標準《海砂混凝土應用技術規(guī)范》JGJ206、《再生骨料應用技術規(guī)程》JGJ/T240和《自密實混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T283的規(guī)定。3施工需要摻加混凝土外摻劑時,不得使用對鋼管有腐蝕作用的外摻劑。4.3承臺及連接構造4.3.1勁性擴體復合樁基的承臺構造、勁性擴體復合樁與承臺連接構造,除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定,尚應符合下列規(guī)定:1邊樁的芯樁中心至承臺邊緣的距離不應小于芯樁的直徑d或邊長b,且芯樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不應小于150mm。對于墻下條形承臺梁,芯樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不應小于100mm,見圖4.3.1。2芯樁頂嵌入承臺內的長度不宜小于50mm;對于直徑大于800mm的芯樁不宜小于100mm。3芯樁頂縱向主筋(或專用錨固鋼筋)應錨入承臺內,錨固長度不宜小于35倍主筋(或錨固鋼筋)直徑,有抗震要求時錨固長度不宜小于40倍主筋(或錨固鋼筋)直徑。對于抗拔樁,錨固長度應按國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010計算確定。4水泥土樁頂不應伸入墊層和承臺內。圖4.3.1勁性擴體復合樁與承臺連接構造1—水泥土樁;2—芯樁;3—墊層;4—承臺;5—承臺梁;6—基礎墻條文說明4.3.1勁性擴體復合樁的承臺構造,應符合國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定。本規(guī)程要求控制勁性擴體復合樁芯樁的中心和邊緣到承臺(或承臺梁)邊緣的距離,以及芯樁嵌入承臺的長度,而不是控制水泥土樁。芯樁頂鋼筋錨入承臺的方式較多,有的采用樁身配筋,有的采用專用錨固鋼筋,對鋼筋的錨固長度做了明確規(guī)定。4.3.2預應力混凝土空心樁作為芯樁時,其與承臺連接可采用樁身另設錨固鋼筋與承臺錨固的方式,應符合下列規(guī)定:1樁頂填芯混凝土內埋設錨固鋼筋連接方式[見圖4.3.2(a)]:錨固鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋,且在填芯混凝土中通長配置,錨入承臺的錨固長度按本規(guī)程4.3.1條確定。對于抗壓樁,錨固鋼筋及箍筋的規(guī)格數(shù)量按表4.3.2選用;對于抗拔樁,錨固鋼筋面積按本規(guī)程5.5.7條計算確定,且應滿足表4.3.2的規(guī)定,箍筋可按表4.3.2選取。2樁頂端板上通過連接板焊接錨固鋼筋連接方式[見圖4.3.2(b)]:錨固鋼筋面積及錨固長度可按本條上1款執(zhí)行。采用該連接方式需做樁頂混凝土填芯,填芯混凝土構造及施工應符合本規(guī)程相關規(guī)定。3對承壓樁,填芯深度不應小于5d,且不得小于3.0m;對抗拔樁,填芯深度不應小于8d,且不得小于6.0m;對抗水平樁,填芯深度不應小于4.0/α(α為樁的水平變形系數(shù)),且不得小于8.0m。表4.3.2錨固鋼筋、箍筋數(shù)量和規(guī)格(mm)芯樁直徑d3004005006008001000錨固鋼筋ds4D164D206D186D206D208D20箍筋6@2006@2008@2008@2008@1508@150圖4.3.2預應力混凝土空心樁與承臺連接1—水泥土樁;2—芯樁;3—墊層;4—填芯混凝土;5—承臺;6—圓托板(4~5厚鋼板);7—錨固鋼筋(與固定鋼筋焊牢);8—箍筋;9—固定鋼筋(與樁頂端板焊牢);10—樁頂端板;11—構造鋼筋4?12;12—箍筋2?6@100;13—錨固鋼筋(與連接鋼板焊牢);14—連接鋼板10×50×130條文說明4.3.2預制混凝土空心樁尤其是管樁在建設工程中應用量非常大,也是勁性擴體復合樁芯樁的主要類型。由于管樁頂端的構造原因,通常采用樁身另設錨固鋼筋與承臺錨固的方式,錨固鋼筋與樁身的連接方式包括:樁頂填芯混凝土內埋設錨固鋼筋方式、樁頂端板上通過連接板焊接錨固鋼筋方式。工程應用證明這兩種連接方式是行之有效的連接構造。另外試驗表明,勁性擴體復合樁受壓時樁頂承擔荷載最大,樁頂部位是最薄弱環(huán)節(jié),為此要求對樁頂部位進行加強,采用樁頂填芯混凝土,既解決了鋼筋錨固的問題,也對樁頭進行了加強。4.3.3鋼管樁、鋼管混凝土樁作為芯樁時,其與承臺連接可采用下列連接方式,并符合下列規(guī)定:1鋼管樁直接嵌入承臺方式[圖4.3.3(a)]:鋼管樁頂嵌入承臺內的長度不宜小于鋼管樁外直徑。2通過錨固鋼筋(或鐵件)嵌入承臺方式[圖4.3.3(b)]:錨固鋼筋(或鐵件)面積及焊接參數(shù)計算確定,錨固長度按本章4.3.1條確定。采用該連接方式時,鋼管樁頂嵌入承臺內的長度不宜小于100mm。3核心混凝土植入錨固鋼筋嵌入承臺方式:錨固鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋,且在核心混凝土中預先植入,植入長度不應小于錨入承臺的錨固長度,錨入承臺的錨固長度按本規(guī)程4.3.1條確定。錨固鋼筋面積計算確定,且應滿足表4.3.2的規(guī)定;箍筋可按表4.3.2選取。圖4.3.3鋼管樁與承臺連接1—水泥土樁;2—鋼管樁;3—墊層;4—隨承臺澆筑混凝土;5—承臺;6—吊模吊筋4?12;7—吊模(4~5厚鋼板);8—錨固鋼筋(與鋼管樁焊接);9—圓蓋板(4~5厚鋼板);10—十字肋(與圓蓋板焊接)條文說明4.3.3總結國內、外鋼管樁(鋼管混凝土樁)與承臺連接做法,大體有三種:鋼管樁直接嵌入承臺方式,是剛性連接方法,在房屋建筑結構中較少采用;通過錨固鋼筋(或鐵件)嵌入承臺方式,是鉸接連接,施工方便;核心混凝土植入錨固鋼筋嵌入承臺方式,是鉸接連接,做法類同于管樁樁頂填芯混凝土內埋設錨固鋼筋連接方式。4.3.4勁性擴體復合樁基承臺與柱的連接構造、承臺與承臺之間的連接構造,按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。5樁基計算5.1一般規(guī)定5.1.1樁頂作用效應計算、樁基豎向承載力計算、承臺計算的規(guī)定,除應國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定外,尚應符合本節(jié)的規(guī)定。5.1.2勁性擴體復合樁基豎向承載力計算應符合下列規(guī)定:1軸心豎向力作用下:Nk≤R(5.1.2-1)2偏心豎向力作用下,除應滿足式5.1.2-1外,尚應滿足下式的要求:Nkmax≤1.2R(5.1.2-2)式中Nk——Nkmax——R——荷載效應標準組合軸心豎向力作用下,基樁或復合基樁的平均豎向力;荷載效應標準組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;基樁或復合基樁豎向承載力特征值。5.1.3單樁豎向承載力特征值Ra按下式確定:Ra=EQ\F(Quk,K)(5.1.3)式中Quk——K——單樁豎向極限承載能力標準值;安全系數(shù),取K=2。5.1.4考慮承臺效應,應按距徑比sa/Dcs計算承臺效應系數(shù)c。如不考慮承臺效應,基樁豎向承載力特征值可按公式(5.14)確定:R=Ra(5.1.4)條文說明5.1.4勁性擴體復合樁基設計時,是否考慮承臺效應,可按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。按《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94選用承臺效應系數(shù)c時,“樁中心距與樁徑之比”可采用樁中心距sa與水泥土樁直徑Dcs之比值。5.1.5承臺計算時按芯樁承擔全部荷載考慮。5.2單樁豎向極限承載力Ⅰ豎向受壓樁5.2.1單樁豎向抗壓極限承載力標準值的確定應符合下列規(guī)定:1設計采用的單樁豎向抗壓極限承載力標準值,應通過單樁豎向抗壓靜載試驗確定,試驗方法應按國家現(xiàn)行標準《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106及本規(guī)程第7.4.6條執(zhí)行。2初步設計時,單樁豎向抗壓極限承載力標準值可按經(jīng)驗參數(shù)法確定。當有成熟的地區(qū)工程經(jīng)驗時,可依據(jù)靜力觸探原位測試法的結果確定。條文說明5.2.1勁性擴體復合樁單樁豎向極限承載力計算受地質條件、成樁工藝與質量、計算模式等不確定性因素影響,為保證勁性擴體復合樁設計的可靠性,單樁豎向極限承載力的確定,應以原位靜載試驗為主要依據(jù),并結合地質條件、類似工程、鄰近工程的經(jīng)驗綜合判斷確定。初步設計時,可利用地質條件相同的試樁資料結合原位測試數(shù)據(jù)及經(jīng)驗參數(shù)確定單樁豎向極限承載力。靜力觸探的探頭(單橋或雙橋)刺入土中的機理更相似于擠土樁,且能直接提供可靠的指標而被用于確定樁的承載力。結合工程案例的試驗結果,與采用靜力觸探原位測試法計算的等芯樁單樁豎向極限承載力比較,試驗結果與計算結果兩者總體相符;對于長芯樁,試驗結果與計算結果存在一定差異。采用靜力觸探原位測試法確定等芯樁單樁豎向極限承載力標準值時,計算方法按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。5.2.3當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定等芯樁單樁豎向極限承載力標準值Quk時,按下列公式估算(見圖5.2.3):圖5.2.3等芯樁抗壓承載力計算示意圖Quk=Qcsk+Qpk(5.2.3-1)Qcsk=Ucs·∑s·qsik·li(5.2.3-2)Qcsk=ucp·qcsk·lpx(5.2.3-3)qcsk=ηcs·αcs·fcsu(5.2.3-4)Qpk=p·ψp·qpk·Ap(5.2.3-5)式中Quk——單樁豎向抗壓極限承載能力標準值;Qcsk——復合段總極限側阻力標準值;取按式(5.2.3-2)與式(5.2.3-3)計算結果的較小值;Qpk——總極限端阻力標準值;Ucs——水泥土樁周長;ucp——芯樁周長;qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值;li——樁側第i層土的厚度;在圖示復合段范圍內劃分;lpx——芯樁樁身長度;對擴底樁計變截面以上樁身長度;對無擴底樁計芯樁全長lcp;s——復合段土層極限側阻力調整系數(shù);按地區(qū)工程經(jīng)驗取值,如無地區(qū)經(jīng)驗時,可按下列方法取值:流塑狀軟土、淤泥可取1.0,其它土層可取1.7~1.9;qcsk——內界面極限側阻力標準值;fcsu——水泥土樁長度范圍內,主要土層的水泥土無側限抗壓強度fcsu的按其厚度的加權平均值;cs——樁身水泥土強度折減系數(shù),可取0.45~0.65;αcs——換算系數(shù);可取0.18~0.22。qpk——極限端阻力標準值;Ap——勁性擴體復合樁的樁端面積;p——復合段樁端極限端阻力調整系數(shù);按地區(qū)工程經(jīng)驗取值,如無地區(qū)經(jīng)驗時可取1.0;ψp——大直徑樁的端阻力尺寸效應系數(shù);可按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的規(guī)定確定。條文說明5.2.3本條規(guī)定了等芯樁的單樁豎向極限承載力標準值計算辦法。等芯樁的極限承載力是由復合段總極限側阻力和樁端總極限端阻力兩部分組成,其中:復合段總極限側阻力按外界面極限承載力、內界面極限承載力和樁身承載力(按本規(guī)程5.5節(jié)計算)的較小值確定。實際工程中通常應使內界面的承載力大于外界面的承載力,以保證勁性擴體復合樁整體工作而更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。1公式(5.2.3-2)參數(shù)等芯樁樁側土極限側阻力標準值“qsik”可按泥漿護壁鉆孔灌注樁取值。本規(guī)程編制組通過無端承樁靜載試驗發(fā)現(xiàn),按預制樁參數(shù)估算的總側阻力與按泥漿護壁鉆孔灌注樁參數(shù)估算的總側阻力相比,前者更接近實測值;比較《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94給出的極限側阻力標準值的經(jīng)驗值,預制樁略大于灌注樁,總體非常接近。鑒于上述理由,在有可靠工程經(jīng)驗地區(qū),土極限側阻力標準值“qsik”可按預制樁取值。國內外研究成果表明,由于水泥土的重組固化效應、水泥土的界面效應以及擠密效應,水泥土樁外界面?zhèn)茸枇Υ笥诨炷翗杜c土直接接觸界面的側阻力。為此,常用的做法是將復合段土的極限側阻力標準值“qsik”乘以調整系數(shù)“s”予以放大。調整系數(shù)有兩種確定方法:(1)分土層調整系數(shù)法,行業(yè)標準《勁性復合樁技術規(guī)程》JGJ/T327采用分層調整系數(shù)法,調整系數(shù)取1.3~2.3,粘性土低,砂性土高。分土層調整系數(shù)法目前尚缺少足夠試驗數(shù)據(jù)支撐,調整系數(shù)法取值規(guī)律尚存在爭議。(2)統(tǒng)一調整系數(shù)法,行業(yè)標準《水泥土復合管樁基礎技術規(guī)程》JGJ/T330及山東、天津地區(qū)的規(guī)程采用統(tǒng)一調整系數(shù)法。統(tǒng)一調整系數(shù)法沒有考慮特殊巖土層分布的情況,如地基土層中含有深厚軟土層時,統(tǒng)一調整系數(shù)法可能會偏于不安全。盡管兩調整方法有不足之處,但實際工程中兩種方法均有大量的成功案例。為研究調整系數(shù)“s”的取值,本規(guī)程編制組開展了對比試驗研究和無端承勁性擴體復合樁(無端承的)試驗研究,對比試驗研究表明,勁性擴體復合樁總極限側阻力與鉆孔灌注樁總極限側阻力的比值為1.56~1.91(注:最小值的試驗樁為芯樁樁頂壓裂),平均1.80,這結論與國內其他兄弟單位的試驗研究成果相符,天津大學試驗結果為1.3~1.7,山東建研院試驗結果為1.45~1.98。無端承樁試驗研究表明,勁性擴體復合樁總側阻力實測值與估算值的比值為1.88~2.13,平均2.03。綜上論述,本規(guī)程在統(tǒng)一調整系數(shù)法的基礎上區(qū)分極端土層,并結合工程實際經(jīng)驗,對復合段土極限側阻力調整系數(shù)“s”建議取值:流塑狀軟土、淤泥可取1.0,一般土層可取1.8±0.1。2公式(5.2.3-3)與公式(5.2.3-4)參數(shù)國內研究成果表明,內界面?zhèn)饶ψ璐笮∨c水泥土無側限抗壓強度相關,即qcsk=αcsfcsu。上式中“αcs”為換算系數(shù),河北工業(yè)大學室內模型試驗得出αcs=0.176~0.273,平均0.213;南京工業(yè)大學現(xiàn)場實體樁(水泥土樁周邊土挖除)試驗得出αcs=0.191~0.202,平均0.196;東南大學室內模型試驗得出αcs=0.188~0.223,平均0.205;本規(guī)程編制組考慮一定側壓力變化的情況下進行了淤泥土的室內模型試驗,得出αcs=0.194~0.236,平均0.216。盡管試驗方法和條件的有差別,但試驗結果卻大體相當。從現(xiàn)場開挖檢驗的勁性擴體復合樁斷裂面顯示,預制樁與水泥土界面平順較光滑、灌注樁與水泥土界面的平順較粗糙,表明灌注芯樁內界面具有更高的粘結強度。同現(xiàn)行的行業(yè)標準及部分地區(qū)規(guī)程一樣,本規(guī)程也采用了上述結論。建議換算系數(shù)“αcs”取值:灌注樁取0.21±0.01、預制樁取0.19±0.01,如有可靠工程經(jīng)驗時,可做適當調整。在水泥土樁攪拌施工和芯樁沉樁過程中,成層分布的原狀土被擾動后,其形成的水泥土無法與室內試驗的試件嚴格對應,故在確定內界面極限承載力時,水泥土強度宜取室內試驗各主要土層水泥土強度的加權平均值“fcsu”。按國家現(xiàn)行標準《復合地基技術規(guī)范》GB/T50783和《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79規(guī)定,水泥土強度“特征值”折減表達式為fcsa=fcu,其中“fcu”為水泥土立方體抗壓強度試驗值的平均值。兩部規(guī)范對折減系“”取值分別為:噴粉攪拌和;噴漿攪拌和。考慮水泥土強度特征值與無側限抗壓強度值的換算,本規(guī)程建議水泥土強度折減系數(shù)“cs”取值0.55±0.10,噴漿攪拌可取偏高值。3公式(5.2.3-5)參數(shù)等芯樁極限端阻力標準值“qpk”取值有兩種,行業(yè)標準《水泥土復合管樁基礎技術規(guī)程》JGJ/T330及山東、天津地區(qū)規(guī)程采用按“泥漿護壁鉆孔樁極限端阻力”取值方法,行業(yè)標準《勁性復合樁技術規(guī)程》JGJ/T327采用按“未經(jīng)修正的樁端土承載力特征值”取值方法。本規(guī)程建議,勁性擴體復合樁極限端阻力標準值取值應考慮巖土參數(shù)和成樁工藝等綜合因素,結合地區(qū)工程經(jīng)驗(如勘察報告提供的參數(shù))取值。實際工程應用中,極限端阻力標準值“qpk”可按泥漿護壁鉆孔灌注樁取值,對應樁端面積“Ap”按水泥土樁面積計;對于有夯實效果的擴底樁“qpk”按預制樁取值,對應樁端面積“Ap”按擴底端平均直徑投影面積計。實踐證明如此取值是安全的。從包括《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94在內的國家現(xiàn)行標準、規(guī)范看,絕大多數(shù)都對樁端承載力進行調整或修正。但由于出發(fā)點不盡相同,修正后結果的波動范圍也較大。行業(yè)標準《水泥土復合管樁基礎技術規(guī)程》JGJ/T330規(guī)定不考慮折減;行業(yè)標準《勁性復合樁技術規(guī)程》JGJ/T327進行了多重折減;天津的地區(qū)標準考慮折減系數(shù)0.5~0.7。本規(guī)程建議,極限端阻力調整系數(shù)“p”應綜合考慮樁端阻力發(fā)揮程度、樁端夯壓工藝等因素,結合地區(qū)工程經(jīng)驗綜合確定,通常情況可取1.0。等芯樁中采用空心芯樁時,樁端應盡量采用樁端閉口形式。5.2.4當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定長芯樁單樁豎向極限承載力標準值Quk時,按下列公式估算(見圖5.2.4):圖5.2.4長芯樁抗壓承載力計算示意圖Quk=Qcsk+Qsk+Qpk(5.2.4-1)Qsk=ucp·∑qsjk·lj(5.2.4-2)Qpk=ψp·qpk·Ap(5.2.4-3)式中Qcsk——復合段總極限側阻力標準值;可按本規(guī)程5.2.3條辦法計算;Qsk——裸芯段總極限側阻力標準值;Qpk——總極限端阻力標準值;qsjk——樁側第j層土的極限側阻力標準值;lj——樁側第j層土的厚度;在圖示裸芯段范圍內劃分,擴底樁“hb”范圍不計側阻力。“hb”按本規(guī)程附錄B規(guī)定的方法估算。Ap——勁性擴體復合樁的樁端面積。條文說明5.2.4本條規(guī)定了長芯樁的單樁豎向極限承載力標準值計算辦法。長芯樁的極限承載力是由復合段總極限側阻力、裸芯段總極限側阻力和總極限端阻力三部分組成,其中:復合段總極限側阻力按本規(guī)程5.2.3條規(guī)定方法計算。1公式(5.2.4-2)參數(shù)。裸芯段總極限側阻力的計算時,極限側阻力標準值“qsjk”取值,可以按照巖土工程勘察報告提供的參數(shù)計算,或按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94所列經(jīng)驗值計算。對于擴底樁,擴大低端高度“hb”范圍不計側阻力,即僅計算“l(fā)pu”范圍內土層的側阻力。本規(guī)程附錄B提供了不同工藝的擴大低端高度“hb”的估算方法,供設計時采用;如有可靠工程經(jīng)驗時,可采用其他方法估算。2公式(5.2.4-3)參數(shù)。極限端阻力標準值“qpk”取值,可以按照巖土工程勘察報告提供的參數(shù)計算,或按《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94所列經(jīng)驗值計算。勁性擴體復合樁的樁端面積“Ap”應根據(jù)芯樁進入持力層的樁端實際幾何形態(tài)、尺寸及敞口情況按《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94規(guī)定計算。5.2.5對于樁身周圍有液化土層的低承臺樁基,計算單樁極限承載力時應考慮對液化土層極限側阻力的折減,可按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。5.2.6對于群樁基礎,宜按下列公式進行樁端持力層承載力驗算:z+m·zp≤faz(5.2.6-1)(5.2.6-2)式中z——作用于持力層頂面的附加應力;m——持力層頂面以上各土層重度(地下水位以下取浮重度)按厚度加權平均重度;zp——承臺底面至樁端底面深度;faz——經(jīng)深度zp修正的持力層地基承載力特征值;Fk——荷載效應標準組合下,作用于承臺頂面的豎向力;Gk——樁基承臺和承臺上土自重標準值,對穩(wěn)定的地下水位以下部分應扣除水的浮力;Ufi——群樁實體基礎外緣周長;等芯樁按水泥土樁外緣矩形計算;長芯樁分段計算,復合段按水泥土樁外緣矩形計算,裸芯段按芯樁外緣矩形計算;Af——群樁實體基礎外緣面積;等芯樁按水泥土樁外緣矩形計算;長芯樁按芯樁外緣矩形計算;βf——實體基礎外表面總側阻力扣除系數(shù),可取3/4;qsik——樁周第i層土的極限側阻力標準值;li——樁周第i層土的厚度;5.2.7樁端持力層下存在軟弱下臥層時,應進行軟弱下臥層的承載力驗算,驗算方法可按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。驗算時群樁實體基礎外緣矩形周長、邊長按本規(guī)程5.2.6條規(guī)定計算。條文說明5.2.6~5.2.7國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94規(guī)定,對于樁距不超過6d的群樁基礎,樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層承載力1/3的軟弱下臥層時,應驗算軟弱下臥層的承載力。本規(guī)程除此之外增加了對群樁的樁端持力層進行承載力驗算的要求。1由于勁樁擴體復合樁最大程度地發(fā)揮了樁周土的承載能力,其上部荷載最終由樁端以下土層承擔,樁端土如不滿足要求將引起持力層側向擠出,導致樁基偏沉,嚴重者引起建筑物整體失穩(wěn)。持力層驗算要求:(1)驗算范圍,編制組對30余項工程的持力層進行了驗算,發(fā)現(xiàn)部分項目的樁距大于6d的群樁持力層驗算不滿足要求的情況。所以本規(guī)程不強調“樁距不超過6d的群樁”,而是所有群樁都要進行持力層驗算。(2)扣除的總側阻力不應進行調整。簡化的實體基礎與周邊土的接觸關系不是“水泥土與土”的接觸,而是“土與土”的接觸,所以扣除的總側阻力不應乘以側阻力調整系數(shù)。(3)樁端荷載擴散深度為零。(4)持力層承載力只進行深度修正。2若樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層承載力1/3的軟弱下臥層時,尚應對軟弱下臥層進行承載力驗算。同意本規(guī)程不強調“樁距不超過6d的群樁”,而是所有群樁都要進行軟弱下臥層驗算。其他要求均按國家現(xiàn)行標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94規(guī)定執(zhí)行。5.2.8當樁穿越土層或當樁周工況條件較差,導致樁周土層產(chǎn)生的沉降超過樁基沉降時,在計
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