《海上風電場工程嵌巖樁基設計規(guī)程》

ICS27.180

P61

中華人民共和國能源行業(yè)標準

PNB/TXXXXX—20XX

海上風電場工程嵌巖樁基設計規(guī)程

SpecificationforDesignofRock-socketedPilesfor

OffshoreWindPowerProjects

征求意見稿

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

前??言

根據(jù)《國家能源局綜合司關于下達2019年能源領域行業(yè)標準制（修）訂計劃及英文版翻譯出版計

劃的通知》（國能科技〔2019〕58號）的要求，規(guī)程編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認真總結近年來風電場

工程規(guī)劃設計的實踐經(jīng)驗，并在廣泛征求意見的基礎上，制定本規(guī)程。

本規(guī)程的主要技術內(nèi)容是：嵌巖群樁承載力、大直徑嵌巖單樁承載力、嵌巖群樁結構設計、大直

徑嵌巖單樁結構設計、構造要求等。

本規(guī)程由國家能源局負責管理，由水電水利規(guī)劃設計總院提出并負責日常管理，由能源行業(yè)風電

標準化技術委員會風電場工程規(guī)劃設計分技術委員會負責具體技術內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見

或建議，請寄送水電水利規(guī)劃設計總院（地址：北京市西城區(qū)六鋪炕北小街2號，郵編：100120）。

本規(guī)程主編單位：水電水利規(guī)劃設計總院

福建永福電力設計股份有限公司

本規(guī)程參編單位：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司

上?？睖y設計研究院有限公司

中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司

中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司

中國廣核新能源控股有限公司

福州大學

東南大學

同濟大學

本規(guī)程主要起草人員：

本規(guī)程主要審查人員：

III

目??次

1總則.............................................................................................................................................................1

2術語.................................................................................................................................................................2

3基本規(guī)定.........................................................................................................................................................3

3.1設計要求..................................................................................................................................................3

3.2設計原則..................................................................................................................................................3

4嵌巖群樁承載力.............................................................................................................................................5

4.1一般規(guī)定..................................................................................................................................................5

4.2軸向承載力..............................................................................................................................................5

4.3水平承載力............................................................................................................................................10

5大直徑嵌巖單樁承載力...............................................................................................................................12

5.1一般規(guī)定................................................................................................................................................12

5.2軸向承載力............................................................................................................................................12

5.3水平承載力............................................................................................................................................12

6嵌巖群樁結構設計.......................................................................................................................................14

6.1一般規(guī)定................................................................................................................................................14

6.2樁身結構計算........................................................................................................................................14

7大直徑嵌巖單樁結構設計...........................................................................................................................18

7.1一般規(guī)定................................................................................................................................................18

7.2樁身結構計算........................................................................................................................................18

7.3疲勞計算................................................................................................................................................19

8構造要求.......................................................................................................................................................21

8.1嵌巖樁的結構選型................................................................................................................................21

8.2植入嵌巖樁............................................................................................................................................21

8.3芯柱嵌巖樁............................................................................................................................................21

8.4錨桿嵌巖樁............................................................................................................................................22

8.5錨固長度確定........................................................................................................................................22

附錄A海上風電場工程嵌巖樁常用型式....................................................................................................24

附錄B大直徑單樁P-Y曲線計算方法........................................................................................................26

附錄C按m法計算彈性樁水平位移及作用效應.......................................................................................29

附錄D剛性樁位移及作用效應計算方法....................................................................................................34

本規(guī)范用詞說明.................................................................................................................................................37

引用標準名錄.....................................................................................................................................................38

IV

附：條文說明.....................................................................................................................................................39

V

1總則

1.0.1為規(guī)范海上風電場工程嵌巖樁基設計，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于海上風電場工程中風電機組基礎、海上升壓站基礎以及測風塔基礎中嵌巖

樁設計。

1.0.3海上風電場工程嵌巖樁基的設計,除應執(zhí)行本規(guī)程外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)

定。

1

2術語

2.1.1大直徑單樁基礎monopilefoundation

由單根大直徑樁支撐風電機組結構體系的基礎。

2.1.2打入樁drivenpile

采用錘擊、振動等方法沉入巖土形成的樁，包括預制混凝土樁、鋼管樁、鋼板樁等。

2.1.3灌注樁cast-in-situpile

采用現(xiàn)場成孔，安置鋼筋籠并現(xiàn)場澆筑混凝土形成的樁。

2.1.4嵌巖樁rock-socketedpile

將樁與巖石、微風化巖或中風化巖等可靠基巖有效連接的樁。

2.1.5芯柱嵌巖樁corerock-socketedpile

在鋼管樁內(nèi)對基巖鉆孔，通過灌注混凝土將鋼管樁與基巖錨固的樁。

2.1.6錨桿嵌巖樁anchor-rodrock-socketedpile

用錨桿嵌入巖體使鋼管樁與基巖錨固的樁。

2.1.7植入嵌巖樁implantedrock-socketedpile

將鋼管樁樁端嵌入基巖中錨固的樁。

2.1.8組合式嵌巖樁combinedrock-socketedpile

以混凝土芯柱嵌巖方式與錨桿嵌巖方式相組合而形成的樁。

2

3基本規(guī)定

3.1設計要求

3.1.1嵌巖樁基設計應具備以下基本資料：

1使用要求。

2水文、氣象、地形、上部結構及設備等資料。

3工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料及評價。

4必要的載荷試驗或樁基工藝試驗資料。

5有礙成樁的障礙物探測資料。

6主要施工機具設備性能、能力等施工條件資料。

3.1.2嵌巖樁基設計應采用概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，采用分項系數(shù)設計表達式進行計

算。

3.1.3嵌巖樁基應按承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)進行設計。

3.1.4嵌巖樁基設計所采用的荷載及工況組合應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《海上風電場工程風電機組基礎

設計規(guī)范》NB/T10105的有關規(guī)定。

3.1.5嵌巖樁基設計所采用的安全控制標準應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《海上風電場工程風電機組基礎設

計規(guī)范》NB/T10105的有關規(guī)定。

3.2設計原則

3.2.1嵌巖樁型式應根據(jù)使用要求和基巖埋藏深度等地質(zhì)條件，通過技術經(jīng)濟論證確定。

3.2.2嵌巖樁可采用植入嵌巖樁、芯柱嵌巖樁、錨桿嵌巖樁和組合式嵌巖樁等。

3.2.3嵌巖樁可為直樁或斜樁。

3.2.4嵌巖樁應根據(jù)基礎型式，選擇群樁基礎或大直徑單樁基礎進行計算。

3.2.5嵌巖樁的承載力應根據(jù)不同受力情況，分別按樁身結構強度和地基對樁的支承能力進行計算。

3.2.6嵌巖樁的水平抗力應考慮覆蓋層土厚度的影響。當覆蓋層較薄且強度較低時，樁基設計不宜

考慮覆蓋層土的作用；當覆蓋層較厚或有一定厚度且強度較高時，可計入覆蓋層土的作用，土體對

樁的作用可按非嵌巖樁基礎考慮。

3.2.7嵌巖樁設計，應根據(jù)不同情況進行下列承載能力極限狀態(tài)計算：

1樁基的軸向承載力和水平承載力。

3

2樁身受壓、受彎、受拉、受剪和受扭的承載力計算。

3樁身的自由長度較大時，樁的壓屈穩(wěn)定驗算。

3.2.8嵌巖樁設計，必要時應進行下列正常使用極限狀態(tài)計算：

1嵌巖樁中的混凝土限裂或抗裂驗算。

2水平變形計算。

3.2.9大直徑嵌巖單樁基礎設計應進行施工工況下的樁基穩(wěn)定驗算。

4

4嵌巖群樁承載力

4.1一般規(guī)定

4.1.1當巖面以上無覆蓋層或巖面埋深淺時，宜采用嵌巖群樁。

4.1.2嵌巖樁可采用直樁或斜樁。樁的斜度考慮受力、地質(zhì)、水深、水文和施工設備等條件要求。

4.1.3嵌巖樁按單樁計算承載力時應滿足：嵌巖樁以嵌巖段承受軸向力為主時，中心距不宜小于2d；

考慮非嵌巖段承受較大軸向力時，中心距不宜小于3d。嵌巖樁以嵌巖段承受水平力為主時，中心距

不宜小于2d；考慮非嵌巖段承受水平力為主時，中心距不宜小于6~8d。不滿足上述條件時應按群樁

計算。

4.1.4選擇強風化巖作為樁端持力層時，進入強風化巖的深度不小于1.5d。選用深厚強風化巖作為

樁端持力層時，可選用打入樁或打入樁加灌注樁的混合樁。打入樁或混合樁確定打入深度時，應考

慮巖芯、原位測試成果和地勘報告綜合確定。應根據(jù)類似工程經(jīng)驗考慮樁的可沉性，必要時應進行

試沉樁。樁長確定應考慮到巖面的起伏影響。

4.1.5選擇強風化巖作為樁端持力層時，可考慮采取灌注樁后注漿工藝提高樁的承載力，減小入土

深度，提高鉆孔設備的適應性。

4.1.6嵌巖樁宜進入新鮮基巖或微風化巖中，經(jīng)論證也可嵌入中風化巖，強風化、全風化巖層宜按

照土層考慮。入巖深度的確定應符合下列規(guī)定：

1樁的嵌巖深度應同時滿足承受軸向力和水平力的要求。

2嵌巖深度的起算面應考慮巖面斜度的不利影響。

3嵌巖樁樁端以下一定深度范圍內(nèi)存在溶洞、溶溝和溶槽等不利因素時，應采取必要的技術措施。

4同一基礎的基樁樁端宜處于同一土層，且樁端高程不宜相差太大。同一基礎結構同時采用嵌巖

樁和非嵌巖樁時，應進行充分論證并采取必要的結構措施。

4.2軸向承載力

4.2.1嵌巖樁基礎軸向承載力計算應符合下式要求：

NdQd（4.2.1）

式中：Nd——樁頂軸向荷載效應設計值（kN）；

Qd——單樁軸向極限承載力設計值（kN），地震狀況核算時Qd可提高25%；

5

4.2.2選擇強風化巖作為樁端持力層時，應按照《海上風電場工程風電機組基礎設計規(guī)范》（NB/T

10105）的規(guī)定計算承載力。

4.2.3當進行靜荷載試驗時，單樁軸向極限承載力設計值應按下式計算：

Qk

Qd（4.2.3）

R

式中：Qd——單樁軸向極限承載力設計值（kN）；

Qk——單樁軸向極限承載力標準值（kN），當試樁數(shù)量在2個以上，且各樁的極限承載力最大

值與最小值之比小于或等于1.3時，取平均值作為單樁軸向極限承載力標準值；比值大

于1.3時，經(jīng)分析確定；

R——單樁軸向承載力抗力系數(shù)，按表4.2.3的規(guī)定取值。

表4.2.3單樁軸向承載力抗力系數(shù)

樁的類型靜載試驗法R經(jīng)驗參數(shù)法R

預制型1.45~1.55

覆蓋層cs

抗壓1.60~1.70灌注型1.55~1.65

嵌巖段cR1.70~1.80

嵌巖樁

預制型1.45~1.55

覆蓋層ts

抗拔1.80~2.00灌注型1.55~1.65

嵌巖段tr2.00~2.20

注：1當?shù)刭|(zhì)情況復雜時取大值，反之取小值；

2cs為覆蓋層單樁軸向受壓承載力抗力分項系數(shù)；cR為嵌巖樁單樁軸向受壓承載力抗力分項系數(shù)；ts為

覆蓋層單樁軸向抗拔承載力抗力分項系數(shù)；tr為嵌巖樁單樁軸向抗拔承載力抗力分項系數(shù)。

4.2.4嵌巖樁單樁軸向抗壓承載力設計值可按式（4.2.4）計算，遇水軟化巖層和飽和單軸抗壓強度

標準值小于10MPa的巖層，樁的承載力宜按灌注樁計算。

Uql

1fifiiU2sfrkhrpfrkA

Qcd（4.2.4）

cScR

式中：Qcd——單樁軸向承載力設計值（kN）；

U1、U2——分別為覆蓋層樁身周長和嵌巖層樁身周長（m）；

fi——樁周第i層土的側阻力計算系數(shù)，當樁徑不大于1.0m時，巖面以上10倍樁徑范圍內(nèi)

的覆蓋層取0.5~0.7，10倍樁徑以上覆蓋層取1.0；當樁徑大于1.0m時，巖面以上10m

范圍內(nèi)的覆蓋層取0.5~0.7，10m以上覆蓋層取1.0；

6

qfi——樁周第i層土的單位面積極限側阻力標準值（kPa）；

——樁身穿過第i層土的長度（m）；

li

cS——覆蓋層單樁軸向受壓承載力抗力系數(shù)，可按表4.2.3的規(guī)定取值；

s、p——分別為嵌巖段側阻力和端阻力計算系數(shù)，與嵌巖深徑比有關，可按表4.2.4的規(guī)定取值；

frk——巖石飽和單軸抗壓強度標準值（kPa），應根據(jù)工程勘察報告提供的數(shù)據(jù)并結合工程經(jīng)

驗確定；黏土質(zhì)巖石取天然濕度單軸抗壓強度標準值；frk值大于樁身混凝土軸心抗壓

強度標準值fck時取fck值；遇水軟化巖層或frk小于10MPa的巖層，樁的承載力宜按灌

注樁計算；

''

hr——樁身嵌入基巖的長度（m），當hr大于5D時取5D，當巖層表面傾斜時，應以巖面最低

處計算嵌巖深度；D'為嵌巖段樁徑；

A——嵌巖段樁端面積（m2）；

cR——嵌巖段單樁軸向受壓承載力抗力系數(shù)，可按表4.2.3的規(guī)定取值。

表4.2.4微風化巖體中嵌巖段側阻力和端阻力計算系數(shù)

s、p

嵌巖深徑比hr/d1.02.03.04.05.0

s0.0700.0960.0930.0830.070

p0.720.540.360.180.12

注：1當嵌入中等風化巖時，按表中數(shù)值乘以0.7~0.8計算；

2對預制型嵌巖樁，可適當計入預制樁端部阻力。

4.2.5不進行抗拔試驗的嵌巖樁單樁軸向抗拔承載力設計值可按式（4.2.5）計算。嵌巖深度不宜小

于3d。經(jīng)充分論證后可以小于3d但不應小于2d。遇水軟化巖層和frk小于10MPa的巖層，樁的承

載力宜按灌注樁計算。

U'qlGcos'

1fififiiU2sfrkhr

Qtd（4.2.5）

tstr

式中：Qtd——嵌巖樁單樁軸向抗拔承載力設計值（kN）；

U1、U2——分別為覆蓋層樁身周長（m）和嵌巖層樁身周長（m）；

'

fi——第i層覆蓋土的側阻力抗拔折減系數(shù)，取0.7~0.8；

7

fi——樁周第i層土的側阻力計算系數(shù)，巖面以上10m范圍內(nèi)的覆蓋層取0.5~0.7，10m以上

覆蓋層取1.0；

qfi——樁周第i層土的單位面積極限側阻力標準值（kPa）；

li——樁身穿過第i層土的長度（m）；

G——樁重力（kN），水下部分按浮重力計；

——樁軸線與垂線夾角（°）；

ts——覆蓋層單樁軸向抗拔承載力抗力系數(shù)，鋼管樁、預制樁取1.45~1.55，灌注樁取

1.55~1.65；

'

s——嵌巖段側阻力抗拔計算系數(shù)，取0.045；

frk——巖石飽和單軸抗壓強度標準值（kPa），應根據(jù)工程勘察成果并結合工程經(jīng)驗確定；

黏土質(zhì)巖石取天然濕度單軸抗壓強度標準值；frk值大于樁身混凝土軸心抗壓強度標

準值fck時fck取值；遇水軟化巖層或frk小于10MPa的巖層，樁的承載力宜按灌注樁

計算；

''

hr——樁身嵌入基巖的長度（m），當hr大于5D時取5D，當巖層表面傾斜時，應以巖面最

低處計算嵌巖深度；D'為嵌巖段樁徑；

tr——嵌巖段單樁軸向抗拔承載力抗力分項系數(shù)，取2.0~2.2。

4.2.6以強風化巖為持力層的灌注樁可以采取樁端樁側后注漿工藝提高樁基承載力。采用后注漿工

藝的灌注樁單樁極限軸向承載力應通過靜載荷試驗確定，注漿工藝應符合《公路橋梁灌注樁后壓漿

技術規(guī)程》（T/CECSG:D67-01）的要求。方案設計階段可通過下式估算：

1n

（）

QcdusiqsiklipApqpk4.2.6

2i1

式中：Qcd——后壓漿灌注樁單樁軸向受壓承載力設計值（kN）；

u——樁身周長（m）；

2

Ap——樁端截面面積（m）；

qsik——與對應的各土層與樁側的摩阻力標準值（kPa），宜采用單樁摩阻力試驗確定，當無試

驗條件時可按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTGD63選用；

li——樁穿過第i層土的厚度，擴孔部分不計（m）；

8

qpk——后壓漿灌注樁初始極限端阻力標準值(kPa)；

si——第i層土的側阻力增強系數(shù)，可按表4.2.3取值，當在飽和土層中樁端壓漿時，僅對樁端以

上10.0~12.0m范圍內(nèi)的樁側阻力進行增強修正；當在非飽和土層中樁端壓漿時，僅對樁

端以上5.0~6.0m的樁側阻力進行增強修正；在飽和土層中樁側壓漿時，對壓漿布置點以

上10.0~12.0m范圍內(nèi)的樁側阻力進行增強修正;在非飽和土層中樁側壓漿時，對壓漿布

置點上下各5.0~6.0m范圍內(nèi)的樁側阻力進行增強修正；對于非增強影響范圍，si=1；

p——端阻力增強系數(shù)，可按表4.2.6取值。

表4.2.6后壓漿側阻力增強系數(shù)si、端阻力增強系數(shù)p

全風化

粘土

淤泥粗砂角礫礫石巖

土層名稱粉質(zhì)粘粉土粉砂細砂中砂

質(zhì)土砂礫碎石卵石強風化

土

巖

si1.2~1.31.3~1.41.4~1.51.5~1.61.6~1.71.7~1.81.7~2.01.5~1.81.8~2.01.2~1.4

p1.6~1.81.8~2.11.9~2.22.0~2.32.0~2.32.2~2.42.2~2.52.3~2.51.3~1.6

注：對于稍密和松散狀態(tài)的砂、碎石土、卵礫石可取低值，對于密實狀態(tài)的砂、碎石土、卵礫石可取高值。

4.2.7樁端達到或進入基巖的受拉樁可采用錨桿嵌巖的方式增加樁的抗拔能力。錨桿的錨固長度應

按計算確定，且不宜小于3m。錨桿嵌巖樁中單根錨桿的極限抗拔力標準值宜通過現(xiàn)場試驗確定。

1錨桿嵌巖樁中錨桿總抗拔力設計值應按下式計算：

Pdi

Pd（4.2.7-1）

P

式中：Pd——嵌巖樁中錨桿總的抗拔力設計值（kN）；

Pdi——單根錨桿抗拔力設計值（kN）；

P——抗拔力綜合系數(shù)，取1.1。

2進行現(xiàn)場試驗時，單根錨桿抗拔力設計值應按下式計算：

Pki

Pdi（4.2.7-2）

k

式中：Pdi——單根錨桿抗拔力設計值（kN）；

Pki——單根錨桿極限抗拔力標準值（kN）；

k——抗拔力分項系數(shù)，取1.5~1.7，對硬質(zhì)巖節(jié)理不發(fā)育、裂隙小或臨時建筑物，取較小值，

反之取大值。

9

3錨桿鋼筋截面積應按下式計算：

Pdi3

As10（4.2.7-3）

fy

2

式中：As——單根錨桿鋼筋截面積（mm）；

Pdi——單根錨桿抗拔力設計值（kN）；

fy——錨桿鋼筋抗拉強度設計值（MPa）。

4單根錨桿的有效錨固長度可按式（4.2.7-4）和式（4.2.7-5）分別計算，并取其大值。

dPdi

Le（4.2.7-4）

dqfk

P

ddi（）

Le'4.2.7-5

Dqfk

式中：Le——錨桿有效錨固長度（m），不計基巖面上強風化巖；

d——錨桿鋼筋直徑（mm）；

Pdi——單根錨桿抗拔力設計值（kN）;

qfk——錨桿鋼筋與水泥漿體或混凝土的粘結強度標準值（MPa），宜通過試驗確定；當無經(jīng)驗

或缺乏試驗資料時，可取漿體或混凝土抗壓強度標準值的10%；

d——握裹力分項系數(shù)，取1.7~1.9；按式(4.2.7-4)計算時，帶肋鋼筋取小值，光面鋼筋取大值；

按式(4.2.7-5)計算時，對硬質(zhì)巖、巖體完整的取小值，反之取大值；

D——錨孔直徑（mm）；

'

qfk——水泥漿體或混凝土與巖石間的粘結強度標準值（MPa），宜根據(jù)具體工程，通過鉆取錨

固基巖巖芯經(jīng)試驗確定；當無試驗資料時，可取灌漿體抗壓強度標準值的10%和錨孔巖

體的抗剪強度標準值兩者之間的較小值，巖石的抗剪強度標準值應根據(jù)工程勘察報告提

供的數(shù)據(jù)并結合工程經(jīng)驗確定。

4.2.8按群樁設計的基樁應考慮群樁效應的影響。

4.3水平承載力

4.3.1承受水平力或彎矩作用的嵌巖樁其入土深度應滿足彈性長樁條件或通過控制樁頂位移、樁身

整體變形與樁基基礎埋深的關系確定。樁基礎應能夠承受側向的靜荷載和循環(huán)荷載。

10

4.3.2嵌巖樁在水平力和彎矩作用下的受力特性宜根據(jù)水平靜載荷試驗研究確定。

4.3.3考慮循環(huán)荷載往復作用時，巖土抗力宜通過試驗方法確定。

4.3.4覆蓋層部分樁土作用可采用附錄B的P-Y曲線法計算，宜根據(jù)工程經(jīng)驗考慮循環(huán)荷載作用。

基巖上的荷載位移曲線可根據(jù)地基反力系數(shù)按常數(shù)法計算。巖石地基反力系數(shù)，可參考附錄C表

C.0.2-2。

4.3.5進入基巖的樁，應根據(jù)基巖性能按下列規(guī)定確定計算方法：

1當巖石單軸飽和抗壓強度標準值frk大于30MPa時，可按嵌巖樁計算。

2當巖石單軸飽和抗壓強度標準值frk小于10MPa時，可按灌注樁計算。

3當巖石單軸飽和抗壓強度標準值在10MPa至30MPa之間時，根據(jù)巖體的結構和成分，綜合分

析其與樁身的相互作用特性，確定計算方法。

11

5大直徑嵌巖單樁承載力

5.1一般規(guī)定

5.1.1選擇強風化巖作為樁端持力層時，應符合4.1.5條和4.1.6條的規(guī)定。

5.1.2嵌巖樁宜進入新鮮基巖或微風化巖中，經(jīng)論證也可嵌入中風化巖，強風化、全風化巖層宜按

照土層考慮。入巖深度的確定應符合下列規(guī)定：

1樁的嵌巖深度應同時滿足承受軸向力和水平力的要求。

2嵌巖深度的起算面應考慮巖面斜度的不利影響。

3基巖面傾斜較大時，應考慮其對承載力的影響。

4嵌巖樁樁端以下一定深度范圍內(nèi)存在溶洞、溶溝和溶槽等不利因素時，應采取必要的技術措施。

5.2軸向承載力

5.2.1大直徑嵌巖單樁軸向抗壓承載力，宜根據(jù)靜載荷試驗確定。

5.2.2對進行靜載荷抗壓試驗的工程，其單樁軸向抗壓承載力設計值可按4.2.3條的規(guī)定計算。

5.2.3不做靜載荷抗壓試驗的工程，其單樁軸向抗壓承載力設計值可按4.2.4條的規(guī)定計算。

5.2.4以強風化巖為持力層的灌注樁可以采取樁端樁側后注漿工藝提高樁基承載力。采用后注漿工

藝的灌注樁單樁極限軸向承載力應通過靜載荷試驗確定，注漿工藝應符合《公路橋梁灌注樁后壓漿

技術規(guī)程》T/CECSG:D67-01的要求。方案設計階段可通過式（4.2.6）估算。

5.3水平承載力

5.3.1水平力作用下嵌巖單樁的受力特性與計算參數(shù)宜通過水平靜載荷試驗確定。

5.3.2不作水平靜載荷試驗的工程，嵌巖深度應大于計算嵌巖深度，計算嵌巖深度可按下式計算：

4.23V17.92V212.7fMD'

'ddrkd（）

hr'5.3.2

frkD

'

式中：hr——計算嵌巖深度（m）；

Vd——基巖頂面處樁身剪力設計值（kN）；

——系數(shù)，取0.2~1.0，根據(jù)巖層側面構造和風化程度而定，節(jié)理發(fā)育的取小值，反之取大值，

中風化巖不宜大于0.6；

frk——巖石單軸飽和抗壓強度標準值（kPa），frk的取值應根據(jù)工程勘察成果并結合工程經(jīng)驗

確定；當frk大于樁身混凝土軸心抗壓強度標準值fck時，frk取fck；

12

Md——基巖頂面處樁身彎矩設計值（kN·m）；

D'——嵌巖段樁身直徑（m）。

5.3.3承受水平力或彎矩作用的單樁，其入土深度宜滿足彈性長樁條件。彈性長樁、中長樁和剛性

樁的劃分標準可按表5.3.3確定。

表5.3.3彈性長樁、中長樁和剛性樁劃分標準

彈性長樁中長樁剛性樁

Lt≥4T4T＞Lt≥2.5TLt＜2.5T

注：Lt-樁的入土深度(m)；T-樁的相對剛度系數(shù)(m)，按下式計算：

EpIp

T5（5.3.3）

mb0

2

式中：Ep——材料的彈性模量（kN/m）；

4

Ip——樁截面的慣性矩（m）；

m——樁側地基土的水平抗力系數(shù)隨深度增長的比例系數(shù)（kN/m4）；

b

0——樁的換算寬度（m）。

5.3.4對于非剛性樁，覆蓋層部分樁土作用可采用附錄B的P-Y曲線計算，宜根據(jù)工程經(jīng)驗考慮循

環(huán)荷載作用?；鶐r上的荷載位移曲線可根據(jù)地基反力系數(shù)按常數(shù)法計算。巖石地基反力系數(shù)，可參

考附錄C表C.0.2-2。

5.3.5對于剛性樁，宜采用數(shù)值分析方法計算樁土作用，有工程經(jīng)驗時也可按附錄D的方法計算。

5.3.6對承受較大水平力的單樁，可設置錨桿增加樁的承載能力。錨桿的錨固長度不宜小于1倍樁

徑，錨桿的抗拔承載力設計值可按第4章群樁錨桿的規(guī)定計算。

5.3.7進入基巖的樁，應根據(jù)基巖性能按4.3.5條規(guī)定確定計算方法。

13

6嵌巖群樁結構設計

6.1一般規(guī)定

6.1.1嵌巖段以上的樁身一般采用鋼管樁。嵌巖段可采用植入嵌巖、芯柱嵌巖或錨桿嵌巖；嵌巖段

也可采用組合式嵌巖。嵌巖樁的嵌巖型式見附錄A圖A.0.1~圖A.0.6。

6.1.2嵌巖段鋼管樁的樁端宜下沉至巖面，打入樁在打樁前應進行可打性分析。

6.1.3鋼管樁應進行防腐處理。

6.1.4嵌巖樁基礎、鋼襯、防腐等除應滿足本規(guī)范相關規(guī)定外，還應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《海上風電

場工程風電機組基礎設計規(guī)范》NB/T10105的有關規(guī)定。

6.2樁身結構計算

6.2.1嵌巖樁應進行樁身結構強度計算和穩(wěn)定性驗算，并應滿足國家現(xiàn)行標準《碼頭結構設計規(guī)范》

JTS167、《鋼結構設計標準》GB50017的有關規(guī)定。

6.2.2鋼管樁壁厚應考慮結構受力和防腐蝕要求，防腐蝕應考慮預留腐蝕厚度。

6.2.3鋼管樁強度計算和穩(wěn)定性驗算時，極端狀況下的管壁計算厚度應取有效厚度；施工狀況下，

根據(jù)施工期限、防腐蝕情況，管壁計算厚度可取有效厚度加全部或部分的預留腐蝕厚度。

6.2.4鋼管樁最小壁厚應滿足式（6.2.4）要求，且樁外徑與厚度之比不宜大于100。

t=6.35+D/100(6.2.4)

式中：t——鋼管樁抗錘擊要求的最小壁厚（mm);

D——鋼管樁外徑（mm）。

6.2.5嵌巖樁在成孔嵌巖結構形成前，應采取必要的穩(wěn)樁措施，并對預制型樁或鋼護筒進行穩(wěn)定性

驗算。

6.2.6施工期應按短暫狀況對樁的內(nèi)力進行驗算，并應符合下列要求：

1驗算時，應考慮下列狀況：

1）鋼管樁吊運和沉樁。

2）樁在整體結構形成前的其他狀況。

2驗算時，應根據(jù)實際情況考慮下列荷載：

1）樁的自重力和浮托力。

2）施工時可能出現(xiàn)的水流力和波浪力。

14

3）上部結構安裝過程中可能出現(xiàn)的偏心荷載。

4）當借助工程樁搭設施工平臺時，應考慮平臺自重力和鉆巖機具等的重力及施工中機械產(chǎn)生

的振動荷載。

6.2.7嵌巖樁樁身芯柱尺寸應根據(jù)嵌巖樁的受力狀況確定，直徑不宜小于800mm。

6.2.8植入嵌巖樁的錨固應滿足本規(guī)范第8章構造要求。

6.2.9對于抗拔樁應驗算連接處軸向抗拔力，樁連接處軸向抗拔力設計值應滿足下式要求：

NfyAs(6.2.9)

式中：N——單樁軸向抗拔力設計值（N)，按本規(guī)范第4章相關規(guī)定計算；

2

fy——鋼筋的抗拉強度設計值（N/mm)；

2

As——單樁樁芯鋼筋截面面積（mm）。

6.2.10承受拔力的芯柱混凝土，裂縫驗算應滿足現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010

的有關規(guī)定。

6.2.11對于受水平荷載的樁，其樁身受彎承載力和受剪承載力的驗算應滿足下列要求：

1對于樁頂固端的樁，應驗算樁頂正截面彎矩；對于樁頂自由或餃接的樁，應驗算樁身最大彎

矩截面處的正截面彎矩。

2應驗算樁頂斜截面的受剪承載力。

6.2.12鋼管樁樁身最大剪應力及鋼管樁樁身抗壓強度驗算應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《海上風電場工程風

電機組基礎設計規(guī)范》NB/T10105的有關規(guī)定。

6.2.13嵌巖樁樁身軸心受壓混凝土樁正截面受壓承載力應滿足下式要求：

NfcA(6.2.13)

式中：A——單樁樁身截面面積（mm2）；

——承樁工藝系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗取值，無經(jīng)驗時可取0.85；

——樁身穩(wěn)定系數(shù)，一般取1.0；對于穿越軟弱土層的樁身，應考慮壓屈影響，穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)

表6.2.14確定；

N——單樁樁芯柱頂軸向抗壓設計值（N），按本規(guī)范第4章節(jié)相關規(guī)定計算；

2

fc——混凝土軸心抗壓強度設計值（N/mm）。

6.2.14嵌巖樁樁身穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)表6.2.14確定，其中壓屈計算長度按照下列公式計算：

15

4.0

當h時，l0.5(lh)(6.2.14-1)

c0

4.04.0

當h時，l0.5(l)(6.2.14-2)

c0

式中：lc——樁身壓屈計算長度（m）；

d——樁的設計直徑（m）；

h——樁的入土長度（m），當樁側有液化土層時（地基承載力特征值小于25kPa），調(diào)

整為h(1l)dl，其中l(wèi)為土層液化影響折減系數(shù)；

l0——樁身露出土面的自由長度（m），當樁側有液化土層時，調(diào)整為l0(1l)dl；

——樁身水平變形系數(shù)。

mb

50(6.2.14-3)

EI

式中：m——樁側土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；

EI——樁身抗彎剛度；

b0——樁身的計算寬度（m），當樁身直徑d≤1m，b00.9(1.5d0.5)；當樁身直徑d＞1m，

b00.9(d1)。

表6.2.14樁身穩(wěn)定系數(shù)

lc/d≤78.510.5121415.517192122.524

10.980.950.920.870.810.750.70.650.60.56

lc/d262829.5313334.536.5384041.543

0.520.480.440.40.360.320.290.260.230.210.19

6.2.15嵌巖芯柱與基巖間局部抗壓強度應滿足下列公式要求：

F

cjfc(6.2.15-1)

1.35lAl

Ab

l(6.2.15-2)

Al

式中：cj——嵌巖芯柱與基巖間局部最大壓應力（kPa）；

F——嵌巖芯柱與基巖間作用的壓力設計值（kN）；

l——混凝土局部受壓時的強度提高系數(shù)；

2

Al——混凝土局部受壓面積（m）；

2

Ab——嵌巖芯柱與基巖間作用面積（m）。

16

6.2.16風電機組基礎嵌巖樁疲勞計算應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《海上風電場工程風電機組基礎設計規(guī)

范》NB/T10105的有關規(guī)定。

17

7大直徑嵌巖單樁結構設計

7.1一般規(guī)定

7.1.