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建築樁基檢測技術規程

圖文 更新时间:2024-08-08 08:14:21
1總則

1.0.1 為了在樁基設計與施工中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到安全适用、技術先進、經濟合理、确保質量,保護環境,制定本規範 。

1.0.2 本規範适用于建築(包括構築物)樁基的設計、施工及驗收。

1.0.3 樁基的設計與施工,應綜合考慮工程地質與水文地質條件、上部結構類型、使用功能、荷載特征、施工技術條件與環境;應重視地方經驗,因地制宜,注重概念設計,合理選擇樁型、成樁工藝和承台形式,優化布樁,節約資源;應強化施工質量控制與管理。

1.0.4 在進行樁基設計、施工及驗收時,除應符合本規範外,尚應符合國家現行有關标準、規範的規定。

2 術語、符号2.1 術 語

2.1.1 樁基 pile foundation

由設置于岩土中的樁和與樁頂連接的承台共同組成的基礎或由柱與樁直接連接的單樁基礎。

2.1.2 複合樁基 composite pile foundation

由基樁和承台下地基土共同承擔荷載的樁基礎。

2.1.3 基樁 foundation pile

樁基礎中的單樁。

2.1.4 複合基樁 composite foundation pile

單樁及其對應面積的承台下地基土組成的複合承載基樁。

2.1.5 減沉複合疏樁基礎 composite foundation with settlement-reducing piles

軟土地基天然地基承載力基本滿足要求的情況下,為減小沉降采用疏布摩擦型樁的複合樁基。

2.1.6 單樁豎向極限承載力 ultimate vertical bearing capacity of a single pile

單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀态前或出現不适于繼續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。

2.1.7 極限側阻力 ultimate shaft resistance

相應于樁頂作用極限荷載時,樁身側表面所發生的岩土阻力。

2.1.8 極限端阻力 ultimate tip resistance

相應于樁頂作用極限荷載時,樁端所發生的岩土阻力。

2.1.9 單樁豎向承載力特征值 characterisitic value of the vertical bearing capacity of a single pile

單樁豎向極限承載力标準值除以安全系數後的承載力值。

2.1.10 變剛度調平設計 optimized design of pile foundation stiffness to reduce differential settlement

考慮上部結構形式、荷載和地層分布以及相互作用效應,通過調整樁徑、樁長、樁距等改變基樁支承剛度分布,以使建築物沉降趨于均勻、承台内力降低的設計方法。

2.1.11 承台效應系數 pile cap effect coefficient

豎向荷載下,承台底地基土承載力的發揮率。

2.1.12 負摩阻力 negative skin friction,negative shaft resistance

樁周土由于自重固結、濕陷、地面荷載作用等原因而産生大于基樁的沉降所引起的對樁表面的向下摩阻力。

2.1.13 下拉荷載 downdrag

作用于單樁中性點以上的負摩阻力之和。

2.1.14 土塞效應 plugging effect

敞口空心樁沉樁過程中土體湧入管内形成的土塞,對樁端阻力的發揮程度的影響效應。

2.1.15 灌注樁後注漿 post grouting for cast-in-situ pile

灌注樁成樁後一定時間,通過預設于樁身内的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿,使樁端、樁側土體(包括沉渣和泥皮)得到加固,從而提高單樁承載力,減小沉降。

2.1.16 樁基等效沉降系數 equivalent settlement coefficient for calculating settlement of pile foundations

彈性半無限體中群樁基礎按Mindlin(明德林)解計算沉降量ωM,與按等代墩基Boussinesq(布辛奈斯克)解計算沉降量ωB之比,用以反映Mindlin解應力分布對計算沉降的影響。

2.2 符号

2.2.1 作用和作用效應

Fk——按荷載效應标準組合計算的作用于承台頂面的豎向力;

Gk——樁基承台和承台上土自重标準值;

Hk——按荷載效應标準組合計算的作用于承台底面的水平力;

Hik——按荷載效應标準組合計算的作用于第 i 基樁或複合基樁的水平力;

Mxk、Myk——按荷載效應标準組合計算的作用于承台底面的外力,繞通過樁群形心的x、y主軸的力矩;

Nik——荷載效應标準組合偏心豎向力作用下第 i 基樁或複合基樁的豎向力;

Qgn——作用于群樁中某一基樁的下拉荷載;

qf——基樁切向凍脹力。

2.2.2 抗力和材料性能

E s——土的壓縮模量;

f t、 f c——混凝土抗拉、抗壓強度設計值;

f rk——岩石飽和單軸抗壓強度标準值;

f s、 q c——靜力觸探雙橋探頭平均側阻力、平均端阻力;

m——樁側地基土水平抗力系數的比例系數;

p s——靜力觸探單橋探頭比貫入阻力;

qsi k——單樁第 i 層土的極限側阻力标準值;

q pk——單樁極限端阻力标準值;

Q sk、 Q pk——單樁總極限側阻力、總極限端阻力标準值;

Q uk——單樁豎向極限承載力标準值;

R——基樁或複合基樁豎向承載力特征值;

R a——單樁豎向承載力特征值;

R ha——單樁水平承載力特征值;

R h——基樁水平承載力特征值;

T gk——群樁呈整體破壞時基樁抗拔極限承載力标準值;

T uk——群樁呈非整體破壞時基樁抗拔極限承載力标準值;

γ、 γ e——土的重度、有效重度。

2.2.3 幾何參數

Ap——樁端面積;

Aps——樁身截面面積;

Ac——計算基樁所對應的承台底淨面積;

Bc——承台寬度;

d——樁身設計直徑;

D——樁端擴底設計直徑;

l——樁身長度;

Lc——承台長度;

sa——基樁中心距;

u——樁身周長;

zn——樁基沉降計算深度(從樁端平面算起)。

2.2.4 計算系數

αE——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;

ηc——承台效應系數;

ηf——凍脹影響系數;

ζ——樁嵌岩段側阻和端阻綜合系數;

ψsi、ψp——大直徑樁側阻力、端阻力尺寸效應系數;

λp——樁端土塞效應系數;

λ——基樁抗拔系數;

ψ——樁基沉降計算經驗系數;

ψc——成樁工藝系數;

ψe——樁基等效沉降系數;

α、α——Boussinesq解的附加應力系數、平均附加應力系數。

3 基本設計規定3.1 一般規定

3.1.1 樁基礎應按下列兩類極限狀态設計:

1 承載能力極限狀态:樁基達到最大承載能力、整體失穩或發生不适于繼續承載的變形;

2 正常使用極限狀态:樁基達到建築物正常使用所規定的變形限值或達到耐久性要求的某項限值。

3.1.2 根據建築規模、功能特征、對差異變形的适應性、場地地基和建築物體形的複雜性以及由于樁基問題可能造成建築破壞或影響正常使用的程度,應将樁基設計分為表3.1.2所列的三個設計等級。樁基設計時,應根據表3.1.2确定設計等級。

表3.1.2 建築樁基設計等級

設計等級

建築類型

甲級

(1)重要的建築

(2)30層以上或高度超過100m的高層建築

(3)體型複雜且層數相差超過10層的高低層(含純地下室)連體建築

(4)20層以上框架-核心筒結構及其他對差異沉降有特殊要求的建築

(5)場地和地基條件複雜的7層以上的一般建築及坡地、岸邊建築

(6)對相鄰既有工程影響較大的建築

乙級

除甲級、丙級以外的建築

丙級

場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的一般建築

3.1.3 樁基應根據具體條件分别進行下列承載能力計算和穩定性驗算:

1 應根據樁基的使用功能和受力特征分别進行樁基的豎向承載力計算和水平承載力計算;

2 應對樁身和承台結構承載力進行計算;對于樁側土不排水抗剪強度小于10kPa且長徑比大于50的樁,應進行樁身壓屈驗算;對于混凝土預制樁,應按吊裝、運輸和錘擊作用進行樁身承載力驗算;對于鋼管樁,應進行局部壓屈驗算;

3 當樁端平面以下存在軟弱下卧層時,應進行軟弱下卧層承載力驗算;

4 對位于坡地、岸邊的樁基,應進行整體穩定性驗算;

5 對于抗浮,抗拔樁基,應進行基樁和群樁的抗拔承載力計算;

6 對于抗震設防區的樁基,應進行抗震承載力驗算。

3.1.4 下列建築樁基應進行沉降計算:

1 設計等級為甲級的非嵌岩樁和非深厚堅硬持力層的建築樁基;

2 設計等級為乙級的體形複雜、荷載分布顯著不均勻或樁端平面以下存在軟弱土層的建築樁基;

3 軟土地基多層建築減沉複合疏樁基礎。

3.1.5 對受水平荷載較大,或對水平位移有嚴格限制的建築樁基,應計算其水平位移。

3.1.6 應根據樁基所處的環境類别和相應的裂縫控制等級,驗算樁和承台正截面的抗裂和裂縫寬度。

3.1.7 樁基設計時,所采用的作用效應組合與相應的抗力應符合下列規定:

1 确定樁數和布樁時,應采用傳至承台底面的荷載效應标準組合;相應的抗力應采用基樁或複合基樁承載力特征值。

2 計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時,應采用荷載效應準永久組合;計算水平地震作用、風載作用下的樁基水平位移時,應采用水平地震作用、風載效應标準組合。

3 驗算坡地、岸邊建築樁基的整體穩定性時,應采用荷載效應标準組合;抗震設防區,應采用地震作用效應和荷載效應的标準組合。

4 在計算樁基結構承載力、确定尺寸和配筋時,應采用傳至承台頂面的荷載效應基本組合。當進行承台和樁身裂縫控制驗算時,應分别采用荷載效應标準組合和荷載效應準永久組合。

5 樁基結構安全等級、結構設計使用年限和結構重要性系數 γ 0應按現行有關建築結構規範的規定采用,除臨時性建築外,重要性系數 γ 0應不小于1.0。

6 對樁基結構進行抗震驗算時,其承載力調整系數 γ RE應按現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011的規定采用。

3.1.8 以減小差異沉降和承台内力為目标的變剛度調平設計,宜結合具體條件按下列規定實施:

1 對于主裙樓連體建築,當高層主體采用樁基時,裙房(含純地下室)的地基或樁基剛度宜相對弱化,可采用天然地基、複合地基、疏樁或短樁基礎。

2 對于框架-核心筒結構高層建築樁基,應強化核心筒區域樁基剛度(如适當增加樁長、樁徑、樁數、采用後注漿等措施),相對弱化核心筒外圍樁基剛度(采用複合樁基,視地層條件減小樁長)。

3 對于框架-核心筒結構高層建築天然地基承載力滿足要求的情況下,宜于核心筒區域局部設置增強剛度、減小沉降的摩擦型樁。

4 對于大體量筒倉、儲罐的摩擦型樁基,宜按内強外弱原則布樁。

5 對上述按變剛度調平設計的樁基,宜進行上部結構-承台-樁-土共同工作分析。

3.1.9 軟土地基上的多層建築物,當天然地基承載力基本滿足要求時,可采用減沉複合疏樁基礎。

3.1.10 對于本規範第3.1.4條規定應進行沉降計算的建築樁基,在其施工過程及建成後使用期間,應進行系統的沉降觀測直至沉降穩定。

3.2 基本資料

3.2.1 樁基設計應具備以下資料:

1 岩土工程勘察文件:

1) 樁基按兩類極限狀态進行設計所需用岩土物理力學參數及原位測試參數;

2) 對建築場地的不良地質作用,如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等,有明确判斷、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 建築場地與環境條件的有關資料:

1) 建築場地現狀,包括交通設施、高壓架空線、地下管線和地下構築物的分布;

2) 相鄰建築物安全等級、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;

4) 周圍建築物的防振、防噪聲的要求;

5) 泥漿排放、棄土條件;

6) 建築物所在地區的抗震設防烈度和建築場地類别。

3 建築物的有關資料:

1) 建築物的總平面布置圖;

2) 建築物的結構類型、荷載,建築物的使用條件和設備對基礎豎向及水平位移的要求;

3) 建築結構的安全等級。

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适應性;

2) 水、電及有關建築材料的供應條件;

3) 施工機械的進出場及現場運行條件。

5 供設計比較用的有關樁型及實施的可行性的資料。

3.2.2 樁基的詳細勘察除應滿足現行國家标準《岩土工程勘察規範》GB 50021的有關要求外,尚應滿足下列要求:

1 勘探點間距:

1) 對于端承型樁(含嵌岩樁):主要根據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、地層分布複雜時,應根據具體工程條件适當加密勘探點。

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态在水平方向分布變化較大,或存在可能影響成樁的土層時,應适當加密勘探點。

3) 複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築樁基,至少應布置3個控制性孔;設計等級為乙級的建築樁基,至少應布置2個控制性孔。控制性孔應穿透樁端平面以下壓縮層厚度;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) 嵌岩樁的控制性鑽孔應深入預計樁端平面以下不小于3~5倍樁身設計直徑,一般性鑽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,應有部分鑽孔鑽穿持力岩層。在岩溶、斷層破碎帶地區,應查明溶洞、溶溝、溶槽、石筍等的分布情況,鑽孔應鑽穿溶洞或斷層破碎帶進入穩定土層,進入深度應滿足上述控制性鑽孔和一般性鑽孔的要求。

3 在勘探深度範圍内的每一地層,均應采取不擾動試樣進行室内試驗或根據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。

3.3 樁的選型與布置

3.3.1 基樁可按下列規定分類:

1 按承載性狀分類:

1) 摩擦型樁;

摩擦樁:在承載能力極限狀态下,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:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載主要由樁側阻力承受。

2) 端承型樁:

端承樁:在承載能力極限狀态下,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:在承載能力極限狀态下,樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。

2 按成樁方法分類:

1) 非擠土樁:幹作業法鑽(挖)孔灌注樁、泥漿護壁法鑽(挖)孔灌注樁,套管護壁法鑽(挖)孔灌注樁;

2) 部分擠土樁:沖孔灌注樁、鑽孔擠擴灌注樁、攪拌勁芯樁、預鑽孔打入(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;

3) 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。

3 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。

3.3.2 樁型與成樁工藝應根據建築結構類型、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、施工環境、施工經驗、制樁材料供應條件等,按安全适用、經濟合理的原則選擇。選擇時可按本規範附錄A進行。

1 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。

2 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。

3 抗震設防烈度為8度及以上地區,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)。

3.3.3 基樁的布置應符合下列條件:

1 基樁的最小中心距應符合表3.3.3的規定;當施工中采取減小擠土效應的可靠措施時,可根據當地經驗适當減小。

表3.3.3 基礎樁的最小中心距

土類與成樁工藝

排數不少于3排且樁數不少于9根的摩擦型樁樁基

其他情況

非擠土灌注樁

3.0d

3.0d

部分擠土樁

非飽和土,飽和非黏性土

3.5d

3.0d

飽和黏性土

4.0d

3.5d

擠土樁

非飽和土,飽和非黏性土

4.0d

3.5d

飽和黏性土

4.5d

4.0d

鑽、挖孔擴底樁

2D或D 2.0m(當D>2m)

1.5 D或D 1.5m(當D>2m)

沉管夯擴、鑽孔擠擴樁

非飽和土,飽和非黏性土

2.2D且4.0d

2.0D且3.5d

飽和黏性土

2.5D且4.5d

2.2D且4.0d

注:(1 ) d —圓樁直徑或方樁邊長,D—擴大端設計直徑。

(2) 當縱橫向樁距不相等時,其最小中心距應滿足“其他情況”一欄的規定。

(3) 當為端承型樁時,非擠土灌注樁的“其他情況”一欄可減小至2.5d。

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、剪力牆結構樁筏(含平闆和梁闆式承台)基礎,宜将樁布置于牆下。

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,将樁相對集中布置于核心筒和柱下;外圍框架柱宜采用複合樁基,有合适樁端持力層時,樁長宜減小。

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1.5d,碎石類土不宜小于1d。當存在軟弱下卧層時,樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。

6 對于嵌岩樁,嵌岩深度應綜合荷載、上覆土層、基岩、樁徑、樁長諸因素确定;對于嵌入傾斜的完整和較完整岩的全斷面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,傾斜度大于30%的中風化岩,宜根據傾斜度及岩石完整性适當加大嵌岩深度;對于嵌入平整、完整的堅硬岩和較硬岩的深度不宜小于0.2d,且不應小于0.2m。

3.4 特殊條件下的樁基

3.4.1 軟土地基的樁基設計原則應符合下列規定:

1 軟土中的樁基宜選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層;

2 樁周圍軟土因自重固結、場地填土、地面大面積堆載、降低地下水位、大面積擠土沉樁等原因而産生的沉降大于基樁的沉降時,應視具體工程情況分析計算樁側負摩阻力對基樁的影響;

3 采用擠土樁和部分擠土樁時,應采取消減孔隙水壓力和擠土效應的技術措施,并應控制沉樁速率,減小擠土效應對成樁質量、鄰近建築物、道路、地下管線和基坑邊坡等産生的不利影響;

4 先成樁後開挖基坑時,必須合理安排基坑挖土順序和控制分層開挖的深度,防止土體側移對樁的影響。

3.4.2 濕陷性黃土地區的樁基設計原則應符合下列規定:

1 基樁應穿透濕陷性黃土層,樁端應支承在壓縮性低的黏性土、粉土、中密和密實砂土以及碎石類土層中;

2 濕陷性黃土地基中,設計等級為甲、乙級建築樁基的單樁極限承載力,宜以浸水載荷試驗為主要依據;

3 自重濕陷性黃土地基中的單樁極限承載力,應根據工程具體情況分析計算樁側負摩阻力的影響。

3.4.3 季節性凍土和膨脹土地基中的樁基設計原則應符合下列規定:

1 樁端進入凍深線或膨脹土的大氣影響急劇層以下的深度,應滿足抗拔穩定性驗算要求,且不得小于4倍樁徑及1倍擴大端直徑,最小深度應大于1.5m;

2 為減小和消除凍脹或膨脹對樁基的作用,宜采用鑽(挖)孔灌注樁;

3 确定基樁豎向極限承載力時,除不計入凍脹、膨脹深度範圍内樁側阻力外,還應考慮地基土的凍脹、膨脹作用,驗算樁基的抗拔穩定性和樁身受拉承載力;

4 為消除樁基受凍脹或膨脹作用的危害,可在凍脹或膨脹深度範圍内,沿樁周及承台作隔凍、隔脹處理。

3.4.4 岩溶地區的樁基設計原則應符合下列規定:

1 岩溶地區的樁基,宜采用鑽、沖孔樁;

2 當單樁荷載較大,岩層埋深較淺時,宜采用嵌岩樁;

3 當基岩面起伏很大且埋深較大時,宜采用摩擦型灌注樁。

3.4.5 坡地、岸邊樁基的設計原則應符合下列規定:

1 對建于坡地、岸邊的樁基,不得将樁支承于邊坡潛在的滑動體上。樁端進入潛在滑裂面以下穩定岩土層内的深度,應能保證樁基的穩定;

2 建築樁基與邊坡應保持一定的水平距離;建築場地内的邊坡必須是完全穩定的邊坡,當有崩塌、滑坡等不良地質現象存在時,應按現行國家标準《建築邊坡工程技術規範》GB 50330的規定進行整治,确保其穩定性;

3 新建坡地、岸邊建築樁基工程應與建築邊坡工程統一規劃,同步設計,合理确定施工順序;

4 不宜采用擠土樁;

5 應驗算最不利荷載效應組合下樁基的整體穩定性和基樁水平承載力。

3.4.6 抗震設防區樁基的設計原則應符合下列規定:

1 樁進入液化土層以下穩定土層的長度(不包括樁尖部分)應按計算确定;對于碎石土,礫、粗、中砂,密實粉土,堅硬黏性土尚不應小于(2~3)d,對其他非岩石土尚不宜小于(4~5)d;

2 承台和地下室側牆周圍應采用灰土、級配砂石、壓實性較好的素土回填,并分層夯實,也可采用素混凝土回填或攪拌流動性水泥土回填;

3 當承台周圍為可液化土或地基承載力特征值小于40kPa(或不排水抗剪強度小于15kPa)的軟土,且樁基水平承載力不滿足計算要求時,可将承台外每側1/2承台邊長範圍内的土進行加固;

4 對于存在液化擴展的地段,應驗算樁基在土流動的側向作用力下的穩定性。

3.4.7 可能出現負摩阻力的樁基設計原則應符合下列規定:

1 對于填土建築場地,宜先填土并保證填土的密實性,軟土場地填土前應采取預設塑料排水闆等措施,待填土地基沉降基本穩定後方可成樁;

2 對于有地面大面積堆載的建築物,應采取減小地面沉降對建築物樁基影響的措施;

3 對于自重濕陷性黃土地基,可采用強夯、擠密土樁等先行處理,消除上部或全部土的自重濕陷:對于欠固結土宜采取先期排水預壓等措施;

4 對于擠土沉樁,應采取消減超孔隙水壓力、控制沉樁速率等措施;

5 對于中性點以上的樁身可對表面進行處理,以減少負摩阻力。

3.4.8 抗拔樁基的設計原則應符合下列規定:

1 應根據環境類别及水、土對鋼筋的腐蝕、鋼筋種類對腐蝕的敏感性和荷載作用時間等因素确定抗拔樁的裂縫控制等級;

2 對于嚴格要求不出現裂縫的一級裂縫控制等級,樁身應設置預應力筋;對于一般要求不出現裂縫的二級裂縫控制等級,樁身宜設置預應力筋;

3 對于三級裂縫控制等級,應進行樁身裂縫寬度計算;

4 當基樁抗拔承載力要求較高時,可采用樁側後注漿、擴底等技術措施。

3.5 耐久性規定

3.5.1 樁基結構的耐久性應根據設計使用年限、現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010的環境類别規定以及水、土對鋼、混凝土腐蝕性的評價進行設計。

3.5.2 二類和三類環境中,設計使用年限為50年的樁基結構混凝土耐久性應符合表3.5.2的規定。

表3.5.2 二類和三類環境樁基結構混凝土耐久性的基本要求

環境類别

最大水灰比

最小水泥用量(kg/m3)

最低混凝土強度等級

最大氯離子含量(%)

最大堿含量(kg/m3)

a

0.60

250

C25

0.3

3.0

b

0.55

275

C30

0.2

3.0

0.50

300

C30

0.1

3.0

注:1 氯離子含量系指其與水泥用量的百分率;

2 預應力構件混凝土中最大氯離子含量為0.06%,最小水泥用量為300kg/m3;最低混凝土強度等級應按表中規定提高兩個等級;

3 當混凝土中加入活性摻合料或能提高耐久性的外加劑時,可适當降低最小水量;

4 當使用非堿活性骨料時,對混凝土中堿含量不作限制;

5 當有可靠工程經驗時,表中最低混凝土強度等級可降低一個等級。

3.5.3 樁身裂縫控制等級及最大裂縫寬度應根據環境類别和水土介質腐蝕性等級按表3.5.3規定選用。

表3.5.3 樁身的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值

環境類别

鋼筋混凝土樁

預應力混凝土樁

裂縫控制等級

wlim(mm)

裂縫控制等級

wlim(mm)

a

0.2(0.3)

0

b

0.2

0

0.2

0

注:1 水、土為強、中腐蝕性時,抗拔樁裂縫控制等級應提高一級;

2 二a類環境中,位于穩定地下水位以下的基樁,其最大裂縫寬度限值可采用括弧中的數值。

3.5.4 四類、五類環境樁基結構耐久性設計可按國家現行标準《港口工程混凝土結構設計規範》JTJ 267和《工業建築防腐蝕設計規範》GB 50046等執行。

3.5.5 對三、四、五類環境樁基結構,受力鋼筋宜采用環氧樹脂塗層帶肋鋼筋。

4 樁基構造4.1 樁基構造

4.1.1 灌注樁應按下列規定配筋:

1 配筋率:當樁身直徑為300~2000mm時,正截面配筋率可取0.65%~0.2%(小直徑樁取高值);對受荷載特别大的樁、抗拔樁和嵌岩端承樁應根據計算确定配筋率,并不應小于上述規定值;

2 配筋長度:

1) 端承型樁和位于坡地、岸邊的基樁應沿樁身等截面或變截面通長配筋;

2) 摩擦型灌注樁配筋長度不應小于2/3樁長;當受水平荷載時,配筋長度尚不宜小于4.0/α(α為樁的水平變形系數);

3) 對于受地震作用的基樁,樁身配筋長度應穿過可液化土層和軟弱土層,進入穩定土層的深度不應小于本規範第3.4.6條的規定;

4) 受負摩阻力的樁、因先成樁後開挖基坑而随地基土回彈的樁,其配筋長度應穿過軟弱土層并進入穩定土層,進入的深度不應小于(2~3)d;

5) 抗拔樁及因地震作用、凍脹或膨脹力作用而受拔力的樁,應等截面或變截面通長配筋。

3 對于受水平荷載的樁,主筋不應小于8ф12;對于抗壓樁和抗拔樁,主筋不應少于6ф10;縱向主筋應沿樁身周邊均勻布置,其淨距不應小于60mm;

4 箍筋應采用螺旋式,直徑不應小于6mm,間距宜為200~300mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d範圍内的箍筋應加密,間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層範圍内時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。

4.1.2 樁身混凝土及混凝土保護層厚度應符合下列要求:

1 樁身混凝土強度等級不得小于C25,混凝土預制樁尖強度等級不得小于C30;

2 灌注樁主筋的混凝土保護層厚度不應小于35mm,水下灌注樁的主筋混凝土保護層厚度不得小于50mm;

3 四類、五類環境中樁身混凝土保護層厚度應符合國家現行标準《港口工程混凝土結構設計規範》JTJ 267、《工業建築防腐蝕設計規範》GB 50046的相關規定。

4.1.3 擴底灌注樁擴底端尺寸應符合下列規定(見圖4.1.3):

1 對于持力層承載力較高、上覆土層較差的抗壓樁和樁端以上有一定厚度較好土層的抗拔樁,可采用擴底;擴底端直徑與樁身直徑之比D/d,應根據承載力要求及擴底端側面和樁端持力層土性特征以及擴底施工方法确定,挖孔樁的D/d不應大于3,鑽孔樁的D/d不應大于2.5;

2 擴底端側面的斜率應根據實際成孔及土體自立條件确定,a/hc可取1/4~1/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/3~1/2;

3 抗壓樁擴底端底面宜呈鍋底形,矢高hb可取(0.15~0.20)D。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)1

4.1.4 混凝土預制樁的截面邊長不應小于200mm;預應力混凝土預制實心樁的截面邊長不宜小于350mm。

4.1.5 預制樁的混凝土強度等級不宜低于C30;預應力混凝土實心樁的混凝土強度等級不應低于C40;預制樁縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不宜小于30mm。

4.1.6 預制樁的樁身配筋應按吊運、打樁及樁在使用中的受力等條件計算确定。采用錘擊法沉樁時,預制樁的最小配筋率不宜小于0.8%。靜壓法沉樁時,最小配筋率不宜小于0.6%,主筋直徑不宜小于14mm,打入樁樁頂以下(4~5)d長度範圍内箍筋應加密,并設置鋼筋網片。

4.1.7 預制樁的分節長度應根據施工條件及運輸條件确定;每根樁的接頭數量不宜超過3個。

4.1.8 預制樁的樁尖可将主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上,對于持力層為密實砂和碎石類土時,宜在樁尖處包以鋼钣樁靴,加強樁尖。

4.1.9 預應力混凝土空心樁按截面形式可分為管樁、空心方樁;按混凝土強度等級可分為預應力高強混凝土管樁(PHC)和空心方樁(PHS)、預應力混凝土管樁(PC)和空心方樁(PS)。

離心成型的先張法預應力混凝土樁的截面尺寸、配筋、樁身極限彎矩、樁身豎向受壓承載力設計值等參數可按本規範附錄B确定。

4.1.10 預應力混凝土空心樁樁尖形式宜根據地層性質選擇閉口形或敞口形;閉口形分為平底十字形和錐形。

4.1.11 預應力混凝土空心樁質量要求,尚應符合國家現行标準《先張法預應力混凝土管樁》GB 13476和《預應力混凝土空心方樁》JG 197及其他的有關标準規定。

4.1.12 預應力混凝土樁的連接可采用端闆焊接連接、法蘭連接、機械齧合連接、螺紋連接。每根樁的接頭數量不宜超過3個。

4.1.13 樁端嵌入遇水易軟化的強風化岩、全風化岩和非飽和土的預應力混凝土空心樁,沉樁後,應對樁端以上約2m範圍内采取有效的防滲措施,可采用微膨脹混凝土填芯或在内壁預塗柔性防水材料。

4.1.14 鋼樁可采用管型、H型或其他異型鋼材。

4.1.15 鋼樁的分段長度宜為12~15m。

4.1.16 鋼樁焊接接頭應采用等強度連接。

4.1.17 鋼樁的端部形式,應根據樁所穿越的土層、樁端持力層性質、樁的尺寸、擠土效應等因素綜合考慮确定,并可按下列規定采用:

1 鋼管樁可采用下列樁端形式:

1) 敞口:

帶加強箍(帶内隔闆、不帶内隔闆);不帶加強箍(帶内隔闆、不帶内隔闆)。

2) 閉口:

平底;錐底。

2 H型鋼樁可采用下列樁端形式:

1) 帶端闆;

2) 不帶端闆:

錐底;

平底(帶擴大翼、不帶擴大翼)。

4.1.18 鋼樁的防腐處理應符合下列規定:

1 鋼樁的腐蝕速率當無實測資料時可按表4.1.18确定;

2 鋼樁防腐處理可采用外表面塗防腐層、增加腐蝕餘量及陰極保護;當鋼管樁内壁同外界隔絕時,可不考慮内壁防腐。

表4.1.18 鋼樁年腐蝕速率

鋼樁所處環境

單面腐蝕率(mm/y)

地面以上

無腐蝕性氣體或腐蝕性揮發介質

0.05~0.1

地面以下

水位以上

0.05

水位以下

0.03

水位波動區

0.1~0.3

4.2 承台構造

4.2.1 樁基承台的構造,除應滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結構要求外,尚應符合下列要求:

1 柱下獨立樁基承台的最小寬度不應小于500mm,邊樁中心至承台邊緣的距離不應小于樁的直徑或邊長,且樁的外邊緣至承台邊緣的距離不應小于150mm。對于牆下條形承台梁,樁的外邊緣至承台梁邊緣的距離不應小于75mm。承台的最小厚度不應小于300mm。

2 高層建築平闆式和梁闆式筏形承台的最小厚度不應小于400mm,多層建築牆下布樁的剪力牆結構筏形承台的最小厚度不應小于200mm。

3 高層建築箱形承台的構造應符合《高層建築筏形與箱形基礎技術規範》JGJ 6的規定。

4.2.2 承台混凝土材料及其強度等級應符合結構混凝土耐久性的要求和抗滲要求。

4.2.3 承台的鋼筋配置應符合下列規定:

1 柱下獨立樁基承台鋼筋應通長配置[見圖4.2.3(a)],對四樁以上(含四樁)承台宜按雙向均勻布置,對三樁的三角形承台應按三向闆帶均勻布置,且最裡面的三根鋼筋圍成的三角形應在柱截面範圍内[見圖4.2.3(b)]。鋼筋錨固長度自邊樁内側(當為圓樁時,應将其直徑乘以0.8等效為方樁)算起,不應小于35dg(dg為鋼筋直徑);當不滿足時應将鋼筋向上彎折,此時水平段的長度不應小于25dg,彎折段長度不應小于10dg。承台縱向受力鋼筋的直徑不應小于12mm,間距不應大于200mm。柱下獨立樁基承台的最小配筋率不應小于0.15%。

2 柱下獨立兩樁承台,應按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010中的深受彎構件配置縱向受拉鋼筋、水平及豎向分布鋼筋。承台縱向受力鋼筋端部的錨固長度及構造應與柱下多樁承台的規定相同。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)2

3 條形承台梁的縱向主筋應符合現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010關于最小配筋率的規定,主筋直徑不應小于12mm,架立筋直徑不應小于10mm,箍筋直徑不應小于6mm[見圖4.2.3(c)]。承台梁端部縱向受力鋼筋的錨固長度及構造應與柱下多樁承台的規定相同。

4 筏形承台闆或箱形承台闆在計算中當僅考慮局部彎矩作用時,考慮到整體彎曲的影響,在縱橫兩個方向的下層鋼筋配筋率不宜小于0.15%;上層鋼筋應按計算配筋率全部連通。當筏闆的厚度大于2000mm時,宜在闆厚中間部位設置直徑不小于12mm、間距不大于300mm的雙向鋼筋網。

5 承台底面鋼筋的混凝土保護層厚度,當有混凝土墊層時,不應小于50mm,無墊層時不應小于70mm;此外尚不應小于樁頭嵌入承台内的長度。

4.2.4 樁與承台的連接構造應符合下列規定:

1 樁嵌入承台内的長度對中等直徑樁不宜小于50mm;對大直徑樁不宜小于100mm。

2 混凝土樁的樁頂縱向主筋應錨入承台内,其錨入長度不宜小于35倍縱向主筋直徑。對于抗拔樁,樁頂縱向主筋的錨固長度應按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010确定。

3 對于大直徑灌注樁,當采用一柱一樁時可設置承台或将樁與柱直接連接。

4.2.5 柱與承台的連接構造應符合下列規定:

1 對于一柱一樁基礎,柱與樁直接連接時,柱縱向主筋錨入樁身内長度不應小于35倍縱向主筋直徑。

2 對于多樁承台,柱縱向主筋應錨入承台不小于35倍縱向主筋直徑;當承台高度不滿足錨固要求時,豎向錨固長度不應小于20倍縱向主筋直徑,并向柱軸線方向呈90°彎折。

3 當有抗震設防要求時,對于一、二級抗震等級的柱,縱向主筋錨固長度應乘以1.15的系數;對于三級抗震等級的柱,縱向主筋錨固長度應乘以1.05的系數。

4.2.6 承台與承台之間的連接構造應符合下列規定:

1 一柱一樁時,應在樁頂兩個主軸方向上設置連系梁。當樁與柱的截面直徑之比大于2時,可不設連系梁。

2 兩樁樁基的承台,應在其短向設置連系梁。

3 有抗震設防要求的柱下樁基承台,宜沿兩個主軸方向設置連系梁。

4 連系梁頂面宜與承台頂面位于同一标高。連系梁寬度不宜小于250mm,其高度可取承台中心距的1/10~1/15,且不宜小于400mm。

5 連系梁配筋應按計算确定,梁上下部配筋不宜小于2根直徑12mm鋼筋;位于同一軸線上的相鄰跨連系梁縱筋應連通。

4.2.7 承台和地下室外牆與基坑側壁間隙應灌注素混凝土或攪拌流動性水泥土,或采用灰土、級配砂石、壓實性較好的素土分層夯實,其壓實系數不宜小于0.94。

5 樁基計算5.1 樁頂作用效應計算

5.1.1 對于一般建築物和受水平力(包括力矩與水平剪力)較小的高層建築群樁基礎,應按下列公式計算柱、牆、核心筒群樁中基樁或複合基樁的樁頂作用效應:

1 豎向力

軸心豎向力作用下

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)3

偏心豎向力作用下

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)4

2 水平力

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)5

式中:Fk——荷載效應标準組合下,作用于承台頂面的豎向力;

Gk——樁基承台和承台上土自重标準值,對穩定的地下水位以下部分應扣除水的浮力;

Nk——荷載效應标準組合軸心豎向力作用下,基樁或合基樁的平均豎向力;

Nik——荷載效應标準組合偏心豎向力作用下,第i基樁或複合基樁的豎向力;

Mxk、Myk——荷載效應标準組合下,作用于承台底面,繞通過樁群形心的x、y主軸的力矩;

xi、xj、yi、yj——第i、j基樁或複合基樁至x、y軸的距離;

Hk——荷載效應标準組合下,作用于樁基承台底面的水平力;

Hik——荷載效應标準組合下,作用于第i基樁或複合基樁的水平力;

n——樁基中的樁數。

5.1.2 對于主要承受豎向荷載的抗震設防區低承台樁基,在同時滿足下列條件時,樁頂作用效應計算可不考慮地震作用;

1 按現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011規定可不進行樁基抗震承載力驗算的建築物;

2 建築場地位于建築抗震的有利地段。

5.1.3 屬于下列情況之一的樁基,計算各基樁的作用效應、樁身内力和位移時,宜考慮承台(包括地下牆體)與基樁協同工作和土的彈性抗力作用,其計算方法可按本規範附錄C進行:

1 位于8度和8度以上抗震設防區的建築,當其樁基承台剛度較大或由于上部結構與承台協同作用能增強承台的剛度時;

2 其他受較大水平力的樁基。

5.2 樁基豎向承載力計算

5.2.1 樁基豎向承載力計算應符合下列要求:

1 荷載效應标準組合:

軸心豎向力作用下

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)6

偏心豎向力作用下除滿足上式外,尚應滿足下式的要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)7

2 地震作用效應和荷載效應标準組合:

軸心豎向力作用下:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)8

偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應滿足下式的要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)9

式中 Nk——荷載效應标準組合軸心豎向力作用下,基樁或複合基樁的平均豎向力;

Nkmax——荷載效應标準組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;

NEk——地震作用效應和荷載效應标準組合下,基樁或複合基樁的平均豎向力;

NEkmax——地震作用效應和荷載效應标準組合下,基樁或複合基樁的最大豎向力;

R——基樁或複合基樁豎向承載力特征值。

5.2.2 單樁豎向承載力特征值Ra應按下式确定:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)10

式中 Quk——單樁豎向極限承載力标準值;

K——安全系數,取K=2。

5.2.3 對于端承型樁基、樁數少于4根的摩擦型柱下獨立樁基、或由于地層土性、使用條件等因素不宜考慮承台效應時,基樁豎向承載力特征值應取單樁豎向承載力特征值。

5.2.4 對于符合下列條件之一的摩擦型樁基,宜考慮承台效應确定其複合基樁的豎向承載力特征值:

1 上部結構整體剛度較好、體型簡單的建(構)築物;

2 對差異沉降适應性較強的排架結構和柔性構築物;

3 按變剛度調平原則設計的樁基剛度相對弱化區;

4 軟土地基的減沉複合疏樁基礎。

5.2.5 考慮承台效應的複合基樁豎向承載力特征值可按下列公式确定:

不考慮地震作用時

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)11

[5.2.5-1]

考慮地震作用時

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)12

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)13

式中 ηc——承台效應系數,可按表5.2.5取值;

fak——承台下1/2承台寬度且不超過5m深度範圍内各層土的地基承載力特征值按厚度加權的平均值;

Ac——計算基樁所對應的承台底淨面積;

Aps——為樁身截面面積;

A——為承台計算域面積。對于柱下獨立基礎,A為承台總面積;對于樁筏基礎,A為柱、牆筏闆的1/2跨距和懸臂 邊2.5倍闆厚度所圍成的面積;樁集中布置于單片牆下的樁筏基礎,取牆兩邊各1/2跨距圍成的面積,按條形承台計算ηc;

ζa——地基抗震承載力調整系數,應按現行國家 标準《建築抗震設計規範》GB 50011采用。

當承台底為可液化土、濕陷性土、高靈敏度軟土、欠固結土、新填土時,沉樁引起超孔隙水壓力和土體隆起時,不考慮承台效應,取ηc=0。

5.3 單樁豎向極限承載力

5.3.1 設計采用的單樁豎向極限承載力标準值應符合下列規定;

1 設計等級為甲級的建築樁基,應通過單樁靜載試驗确定;

2 設計等級為乙級的建築樁基,當地質條件簡單時,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驗參數綜合确定;其餘均應通過單樁靜載試驗确定;

3 設計等級為丙級的建築樁基,可根據原位測試和經驗參數确定。

5.3.2 單樁豎向極限承載力标準值、極限側阻力标準值和極限端阻力标準值應按下列規定确定;

1 單樁豎向靜載試驗應按現行行業标準《建築基樁檢測技術規範》JGJ 106執行;

2 對于大直徑端承型樁,也可通過深層平闆(平闆直徑應與孔徑一緻)載荷試驗确定極限端阻力;

3 對于嵌岩樁,可通過直徑為0.3m岩基平闆載荷試驗确定極限端阻力标準值,也可通過直徑為0.3m嵌岩短墩載荷試驗确定極限側阻力标準值和極限端阻力标準值;

4 樁的極限側阻力标準值和極限端阻力标準值宜通過埋設樁身軸力測試元件由靜載試驗确定。并通過測試結果建立極限側阻力标準值和極限端阻力标準值與土層物理指标、岩石飽和單軸抗壓強度以及與靜力觸探等土的原位測試指标間的經驗關系,以經驗參數法确定單樁豎向極限承載力。

5.3.3 當根據單橋探頭靜力觸探資料确定混凝土預制樁單樁豎向極限承載力标準值時,如無當地經驗,可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)14

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)15

式中 Qsk、Qpk——分别為總極限側阻力标準值和總極限端阻力标準值;

u ——樁身周長;

qsik——用靜力觸探比貫入阻力值估算的樁周第i層土的極限側阻力;

li——樁周第i層土的厚度;

α——樁端阻力修正系數,可按表5.3.3-1取值;

psk——樁端附近的靜力觸探比貫入阻力标準值(平均值);

Ap——樁端面積;

psk1——樁端全截面以上8倍樁徑範圍内的比貫入阻力平均值;

psk2——樁端全截面以下4倍樁徑範圍内的比貫入阻力平均值,如樁端持力層為密實的砂土層,其比貫入阻力平均值超過20MPa時,則需乘以表5.3.3-2中系數C予以折減後,再按式(5.3.3-2)、式(5.3.3-3)計算psk;

β——折減系數,按表5.3.3-3選用。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)16

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)17

注:1 qsik值應結合土工試驗資料,依據土的類别、埋藏深度、排列次序,按圖5.3.3折線取值;圖5.3.3中,直線(A)(線段gh)适用于地表下6m範圍内的土層;折線(B)(oabc)适用于粉土及砂土土層以上(或無粉土及砂土土層地區)的黏性土;折線(c)(線段odef)适用于粉土及砂土土層以下的黏性土;折線(D)(線段oef)适用于粉土、粉砂、細砂及中砂。

2 psk為樁端穿過的中密~密實砂土、粉土的比貫入阻力平均值;psl為砂土、粉土的下卧軟土層的比貫入阻力平均值;

3 采用的單橋探頭,圓錐底面積為15cm2,底部帶7cm高滑套,錐角60°。

4 當樁端穿過粉土、粉砂、細砂及中砂層底面時,折線(D)估算的qsik值需乘以表5.3.3-4中系數 ηs值;

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)18

5.3.4 當根據雙橋探頭靜力觸探資料确定混凝土預制樁單樁豎向極限承載力标準值時,對于黏性土、粉土和砂土,如無當地經驗時可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)19

式中 fsi——第i層土的探頭平均側阻力(kPa);

qc——樁端平面上、下探頭阻力,取樁端平面以上4d(d為樁的直徑或邊長)範圍内按土層厚度的探頭阻力加權平均值(kPa),然後再和樁端平面以下1d範圍内的探頭阻力進行平均;

α——樁端阻力修正系數,對于黏性土、粉土取2/3,飽和砂土取1/2;

βi——第i層土樁側阻力綜合修正系數,黏性土、粉土:βi=10.04(fsi)-0.55;砂土:βi=5.05(fsi)-0.45。

注:雙橋探頭的圓錐底面積為15cm2,錐角60°,摩擦套筒高21.85cm,側面積300cm2。

5.3.5 當根據土的物理指标與承載力參數之間的經驗關系确定單樁豎向極限承載力标準值時,宜按下式估算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)20

式中 qsik——樁側第i層土的極限側阻力标準值,如無當地經驗時,可按表5.3.5-1取值;

qpk——極限端阻力标準值,如無當地經驗時,可按表5.3.5-2取值。

表5.3.5-1 樁的極限側阻力标準值qsik(kPa)

土的名稱

土的狀态

混凝土預制樁

泥漿護壁鑽(沖)孔樁

幹作業鑽孔樁

填土

22~30

20~28

20~28

淤泥

14~20

12~18

12~18

淤泥質土

22~30

20~28

20~28

黏性土

流塑

軟塑

可塑

硬可塑

硬塑

堅硬

IL>1

0.75< IL≤1

0.50< IL≤0.75

0.25 <IL≤0.50

0< IL≤0.25

IL≤0

24~40

40~55

55~70

70~86

86~98

98~105

21~38

38~53

53~68

68~84

84~96

96~102

21~38

38~53

53~66

66~82

82~94

94~104

紅黏土

0.7<aw≤1

13~32

12~30

12~30

0.5<aw≤0.7

32~74

30~70

30~70

粉土

稍密

中密

密實

e>0.9

0.75≤e≤0.9

e<0.75

26~46

46~66

66~88

24~42

42~62

62~82

24~42

42~62

62~82

粉細砂

稍密

中密

密實

10<N≤15

15<N≤30

N>30

24~48

48~66

66~88

22~46

46~64

64~86

22~46

46~64

64~86

中砂

中密

密實

15<N≤30

N>30

54~74

74~95

53~72

72~94

53~72

72~94

粗砂

中密

密實

15<N≤30

N>30

74~95

95~116

74~95

95~116

76~98

98~120

礫砂

稍密

中密(密實)

5<N63.5≤15

N63.5>15

70~110

116~138

50~90

116~130

60~100

112~130

圓礫、角礫

中密、密實

N63.5>10

160~200

135~150

135~150

碎石、卵石

中密、密實

N63.5>10

200~300

140~170

150~170

全風化軟質岩

30<N≤50

100~120

80~100

80~100

全風化硬質岩

30<N≤50

140~160

120~140

120~150

強風化軟質岩

N63.5>10

160~240

140~200

140~220

強風化硬質岩

N63.5>10

220~300

160~240

160~260

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 aw為含水比,aw=w/wl,w為土的天然含水量,wl為土的液限;

3 N為标準貫入擊數;N63.5為重型圓錐動力觸探擊數;

4 全風化、強風化軟質岩和全風化、強風化硬質岩系指其母岩分别為frk≤15MPa 、frk>30MPa的岩石。

表5.3.5-2 樁的極限端阻力标準值qpk(kPa)

土名稱

樁型

土的狀态

混凝土預制樁樁長l(m)

泥漿護壁鑽(沖)孔樁樁長l(m)

幹作業鑽孔樁樁長l(m)

l≤9

9< l≤16

16< l≤30

l >30

5≤l<10

10≤l<15

15≤l<30

30≤l

5≤l<10

10≤l<15

15≤l

黏性土

軟塑

0.75<IL≤1

210~850

650~1400

1200~1800

1300~1900

150~250

250~300

300~450

300~450

200~400

400~700

700~950

可塑

0.50<IL≤0.75

850~1700

1400~2200

1900~2800

2300~3600

350~450

450~600

600~750

750~800

500~700

800~1100

1000~1600

硬可塑

0.25<IL≤0.50

1500~2300

2300~3300

2700~3600

3600~4400

800~900

900~1000

1000~1200

1200~1400

850~1100

1500~1700

1700~1900

硬塑

0<IL≤0.25

2500~3800

3800~5500

5500~6000

6000~6800

1100~1200

1200~1400

1400~1600

1600~1800

1600~1800

2200~2400

2600~2800

粉土

中密

0.75≤e≤0.9

950~1700

1400~2100

1900~2700

2500~3400

300~500

500~650

650~750

750~850

800~1200

1200~1400

1400~1600

密實

e<0.75

1500~2600

2100~3000

2700~3600

3600~4400

650~900

750~950

900~1100

1100~1200

1200~1700

1400~1900

1600~2100

粉砂

稍密

10<N≤15

1000~1600

1500~2300

1900~2700

2100~3000

350~500

450~600

600~700

650~750

500~950

1300~1600

1500~1700

中密、密實

N>15

1400~2200

2100~3000

3000~4500

3800~5500

600~750

750~900

900~1100

1100~1200

900~1000

1700~1900

1700~1900

細砂

中密、密實

N>15

2500~4000

3600~5000

4400~6000

5300~7000

650~850

900~1200

1200~1500

1500~1800

1200~1600

2000~2400

2400~2700

中砂

4000~6000

5500~7000

6500~8000

7500~9000

850~1050

1100~1500

1500~1900

1900~2100

1800~2400

2800~3800

3600~4400

粗砂

5700~7500

7500~8500

8500~10000

9500~11000

1500~1800

2100~2400

2400~2600

2600~2800

2900~3600

4000~4600

4600~5200

礫砂

中密、密實

N>15

6000~9500

9000~10500

1400~2000

2000~3200

3500~5000

角礫、圓礫

N63.5>10

7000~10000

9500~11500

1800~2200

2200~3600

4000~5500

碎石、卵石

N63.5>10

8000~11000

10500~13000

2000~3000

3000~4000

4500~6500

全風化軟質岩

30<N≤50

4000~6000

1000~1600

1200~2000

全風化硬質岩

30<N≤50

5000~8000

1200~2000

1400~2400

強風化軟質岩

N63.5>10

6000~9000

1400~2200

1600~2600

強風化硬質岩

N63.5>10

7000~11000

1800~2800

2000~3000

注: 1砂土和碎石類土中樁的極限端阻力取值,宜綜合考慮土的密實度,樁端進入持力層的深徑比hb/d,土愈密實,hb/d愈大,取值愈高;

2預制樁的岩石極限端阻力指樁端支承于中、微風化基岩表面或進入強風化岩、軟質岩一定深度條件下極限端阻力。

3全風化、強風化軟質岩和全風化、強風化硬質岩指其母岩分别為frk≤15MPa 、frk>30MPa的岩石。

5.3.6 根據土的物理指标與承載力參數之間的經驗關系,确定大直徑樁單樁極限承載力标準值時,可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)21

式中 qsik——樁側第i層土極限側阻力标準值,如無當地經驗值時,可按本規範表5.3.5-1取值,對于擴底樁變截面以上2d長度範圍不計側阻力;

qpk——樁徑為800mm的極限端阻力标準值,對于幹作業挖孔(清底幹淨)可采用深層載荷闆試驗确定;當不能進行深層載荷闆試驗時,可按表5.3.6-1取值;

φsi、φp——大直徑樁側阻、端阻尺寸效應系數,按表5.3.6-2取值。

u——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 幹作業挖孔樁(清底幹淨,D=800mm) 極限端阻力标準值qpk(kPa)

土名稱

狀态

黏性土

0.25<IL≤0.75

0<IL≤0.25

IL ≤0

800~1800

1800~2400

2400~3000

粉土

0.75≤e≤0.9

e<0.75

1000~1500

1500~2000

砂土碎石類土

稍密

中密

密實

粉砂

500~700

800~1100

1200~2000

細砂

700~1100

1200~1800

2000~2500

中砂

1000~2000

2200~3200

3500~5000

粗砂

1200~2200

2500~3500

4000~5500

礫砂

1400~2400

2600~4000

5000~7000

圓礫、角礫

1600~3000

3200~5000

6000~9000

卵石、碎石

2000~3000

3300~5000

7000~11000

注: 1 當樁進入持力層的深度hb分别為:hb≤D,D< hb≤4D, hb>4D時,qpk可相應取低、中、高值。

2 砂土密實度可根據标貫擊數判定,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l/d≤8時,qpk宜取較低值。

4 當對沉降要求不嚴時,qpk可取高值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)22

注:當為等直徑樁時,d=D。

5.3.7 當根據土的物理指标與承載力參數之間的經驗關系确定鋼管樁單樁豎向極限承載力标準值時,可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)23

式中 qsik、qpk——分别按本規範表5.3.5-1、5.3.5-2取與混凝土預制樁相同值;

λp——樁端土塞效應系數,對于閉口鋼管樁λp=1,對于敞口鋼管樁按式(5.3.7-2)、(5.3.7-3)取值;

hb——樁端進入持力層深度;

d——鋼管樁外徑。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)24

5.3.8 當根據土的物理指标與承載力參數之間的經驗關系确定敞口預應力混凝土空心樁單樁豎向極限承載力标準值時,可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)25

5.3.9 樁端置于完整、較完整基岩的嵌岩樁單樁豎向極限承載力,由樁周土總極限側阻力和嵌岩段總極限阻力組成。當根據岩石單軸抗壓強度确定單樁豎向極限承載力标準值時,可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)26

式中 Qsk、Qrk——分别為土的總極限側阻力、嵌岩段總極限阻力;

qsik——樁周第i層土的極限側阻力,無當地經驗時,可根據成樁工藝按本規範表5.3.5-1取值;

frk——岩石飽和單軸抗壓強度标準值,黏土岩取天然濕度單軸抗壓強度标準值;

ζr——嵌岩段側阻和端阻綜合系數,與嵌岩深徑比hr/d、岩石軟硬程度和成樁工藝有關,可按表5.3.9采用;表中數值适用于泥漿護壁成樁,對于幹作業成樁(清底幹淨)和泥漿護壁成樁後注漿,ζr應取表列數值的1.2倍。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)27

注:①極軟岩、軟岩指frk≤15MPa,較硬岩、堅硬岩指frk>30MPa,介于二者之間可内插取值。

②hr為樁身嵌岩深度,當岩面傾斜時,以坡下方嵌岩深度為準;當hr/d為非表列值時,ζr可内差取值。

5.3.10 後注漿灌注樁的單樁極限承載力,應通過靜載試驗确定。在符合本規範第6.7節後注漿技術實施規定的條件下,其後注漿單樁極限承載力标準值可按下式估算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)28

式中 Qsk——後注漿非豎向增強段的總極限側阻力标準值;

Qgsk——後注漿豎向增強段的總極限側阻力标準值;

Qgpk——後注漿總極限端阻力标準值;

u——樁身周長;

lj——後注漿非豎向增強段第j層土厚度;

lgi——後注漿豎向增強段内第i層土厚度:對于泥漿護壁成孔灌注樁,當為單一樁端後注漿時,豎向增強段為樁端以上12m;當為樁端、樁側複式注漿時,豎向增強段為樁端以上12m及各樁側注漿斷面以上12m,重疊部分應扣除;對于幹作業灌注樁,豎向增強段為樁端以上、樁側注漿斷面上下各6m;

qsik、qsjk、qpk——分别為後注漿豎向增強段第i土層初始極限側阻力标準值、非豎向增強段第j土層初始極限側阻力标準值、初始極限端阻力标準值;根據本規範第5.3.5條确定;

Βsi、βp——分别為後注漿側阻力、端阻力增強系數,無當地經驗時,可按表5.3.10取值。對于樁徑大于800mm的樁,應按本規範表5.3.6-2進行側阻和端阻尺寸效應修正。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)29

注:幹作業鑽、挖孔樁,βp按表列值乘以小于1.0的折減系數。當樁端持力層為黏性土或粉土時,折減系數取0.6;為砂土或碎石土時,取0.8。

5.3.11 後注漿鋼導管注漿後可等效替代縱向主筋。

5.3.12 對于樁身周圍有液化土層的低承台樁基,在承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土或非軟弱土層時,可将液化土層極限側阻力乘以土層液化影響折減系數計算單樁極限承載力标準值。土層液化影響折減系數ψl可按表5.3.12确定。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)30

注:① N為飽和土标貫擊數實測值;Ncr為液化判别标貫擊數臨界值;

② 對于擠土樁當樁距小于4d,且樁的排數不少于5排、總樁數不少于25根時,土層液化系數可取 2/3~1;樁間土标貫擊數達到Ncr時,取φ1=1。

當承台底面上下非液化土層厚度小于以上規定時,土層液化影響折減系數ψl取0。

5.4 特殊條件下樁基豎向承載力驗算

5.4.1 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的軟弱下卧層時,可按下列公式驗算軟弱下卧層的承載力(見圖5.4.1):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)31

式中 σz——作用于軟弱下卧層頂面的附加應力;

Ym——軟弱層頂面以上各土層重度(地下水位以下取浮重度)的厚度加權平均值;

t——硬持力層厚度;

faz——軟弱下卧層經深度z修正的地基承載力特征值;

A0、B0——樁群外緣矩形底面的長、短邊邊長;

qsik——樁周第i層土的極限側阻力标準值,無當地經驗時,可根據成樁工藝按本規範表5.3.5-1取值;

θ ——樁端硬持力層壓力擴散角,按表5.4.1取值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)32

注: ① Es1、Es2為硬持力層、軟弱下卧層的壓縮模量;

② 當t<0.25B0時,取θ=0º,必要時,宜通過試驗确定;當0.25B0<t<0.50B0時,可内插取值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)33

5.4.2 符合下列條件之一的樁基,當樁周土層産生的沉降超過基樁的沉降時,在計算基樁承載力時應計入樁側負摩阻力:

1 樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結土、液化土層進入相對較硬土層時;

2 樁周存在軟弱土層,鄰近樁側地面承受局部較大的長期荷載,或地面大面積堆載(包括填土)時;

3 由于降低地下水位,使樁周土有效應力增大,并産生顯著壓縮沉降時。

5.4.3 樁周土沉降可能引起樁側負摩阻力時,應根據工程具體情況考慮負摩阻力對樁基承載力和沉降的影響;當缺乏可參照的工程經驗時,可按下列規定驗算。

1 對于摩擦型基樁可取樁身計算中性點以上側阻力為零,并可按下式驗算基樁承載力:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)34

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)35

3 當土層不均勻或建築物對不均勻沉降較敏感時,尚應将負摩阻力引起的下拉荷載計入附加荷載驗算樁基沉降。

注:本條中基樁的豎向承載力特征值Ra隻計中性點以下部分側阻值及端阻值。

5.4.4 樁側負摩阻力及其引起的下拉荷載,當無實測資料時可按下列規定計算:

1 中性點以上單樁樁周第i層土負摩阻力标準值,可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)36

當填土、自重濕陷性黃土濕陷、欠固結土層産生固結和地下水降低時σ′i=σ′γi

當地面分布大面積荷載時:σ′i=p+σ′γi

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)37

式中 qnsi——第i層土樁側負摩阻力标準值;當按式(5.4.4-1)計算值大于正摩阻力标準值時,取正摩阻力标準值進行設計;

ξni——樁周第i層土負摩阻力系數,可按表5.4.4-1取值;

σ′γi——由土自重引起的樁周第i層土平均豎向有效應力;樁群外圍樁自地面算起,樁群内部樁自承台底算起;

σ′i——樁周第i層土平均豎向有效應力;

γi、γe一一分别為第i計算土層和其上第e土層的重度,地下水位以下取浮重度;

△zi、△ze一一第i層土、第e層土的厚度;

p一一地面均布荷載。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)38

注:(1)在同一類土中,對于擠土樁,取表中較大值,對于非擠土樁,取表中較小值;

(2) 填土按其組成取表中同類土的較大值;

2 考慮群樁效應的基樁下拉荷載可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)39

式中 n——中性點以上土層數;

li——中性點以上第i土層的厚度;

ηn——負摩阻力群樁效應系數;

Sax、Say——分别為縱、橫向樁的中心距;

qns——中性點以上樁周土層厚度加權平均負摩阻力标準值;

γm——中性點以上樁周土層厚度加權平均重度(地下水位以下取浮重度)。

對于單樁基礎或按式(5.4.4-4)計算的群樁效應系數ηn>1時,取ηn=1。

3 中性點深度ln應按樁周土層沉降與樁沉降相等的條件計算确定,也可參照表5.4.4-2确定。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)40

注: (1) ln、l0——分别為自樁頂算起的中性點深度和樁周軟弱土層下限深度;

(2) 樁穿過自重濕陷性黃土層時,ln可按表列值增大10%(持力層為基岩除外);

(3) 當樁周土層固結與樁基沉降同時完成時,取ln=0;

(4) 當樁周土層計算沉降量小于20mm時,ln應按表列值乘以0.4~0.8折減。

5.4.5 承受拔力的樁基,應按下列公式同時驗算群樁基礎呈整體破壞和呈非整體破壞時基樁的抗拔承載力:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)41

[5.4.5-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)42

[5.4.5-2]

式中 Nk——按荷載效應标準組合計算的基樁拔力;

Tgk——群樁呈整體破壞時基樁的抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條确定;

Tuk——群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條确定;

Ggp——群樁基礎所包圍體積的樁土總自重除以總樁數,地下水位以下取浮重度;

Gp——基樁自重,地下水位以下取浮重度,對于擴底樁應按本規範表5.4.6-1确定樁、土柱體周長,計算樁、土自重。

5.4.6 群樁基礎及其基樁的抗拔極限承載力的确定應符合下列規定:

1 對于設計等級為甲級和乙級建築樁基,基樁的抗拔極限承載力應通過現場單樁上拔靜載荷試驗确定。單樁上拔靜載荷試驗及抗拔極限承載力标準值取值可按現行行業标準《建築基樁檢測技術規範》(JGJ 106)進行。

2 如無當地經驗時,群樁基礎及設計等級為丙級建築樁基,基樁的抗拔極限載力取值可按下列規定計算:

群樁呈非整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力标準值可按下式計算

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)43

式中 Tuk——基樁抗拔極限承載力标準值;

ui——樁身周長,對于等直徑樁取u=πd;對于擴底樁按表5.4.6-1取值;

qsik——樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力标準值,可按本規範表5.3.5-1取值;

λi——抗拔系數,可按表5.4.6-2取值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)44

注:li對于軟土取低值,對于卵石、礫石取高值;li取值按内摩擦角增大而增加。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)45

注:樁長l與樁徑d之比小于20時,λ取小值。

群樁呈整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力标準值可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)46

式中 μi——樁群外圍周長。

5.4.7 季節性凍土上輕型建築的短樁基礎,應按下列公式驗算其抗凍拔穩定性:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)47

[5.4.7-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)48

[5.4.7-2]

式中 ηf——凍深影響系數,按表5.4.7-1采用;

qf——切向凍脹力,按表5.4.7-2采用;

z0——季節性凍土的标準凍深;

Tgk——标準凍深線以下群樁呈整體破壞時基樁抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條确定;

Tuk——标準凍深線以下單樁抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條确定;

NG——基樁承受的樁承台底面以上建築物自重、承台及其上土重标準值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)49

注:1 表面粗糙的灌注樁,表中數值應乘以系數1.1~1.3;

2 本表不适用于含鹽量大于0.5%的凍土。

5.4.8 膨脹土上輕型建築的短樁基礎,應按下列公式驗算群樁基礎呈整體破壞和非整體破壞的抗拔穩定性:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)50

式中 Tgk——群樁呈整體破壞時,大氣影響急劇層下穩定土層中基樁的抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條計算;

Tuk——群樁呈非整體破壞時,大氣影響急劇層下穩定土層中基樁的抗拔極限承載力标準值,可按本規範第5.4.6條計算;

qei——大氣影響急劇層中第i層土的極限脹切力,由現場浸水試驗确定;

lei——大氣影響急劇層中第i層土的厚度。

5.5 樁基沉降計算

5.5.1 建築樁基沉降變形計算值不應大于樁基沉降變形允許值。

5.5.2 樁基沉降變形可用下列指标表示:

1 沉降量;

2 沉降差;

3 整體傾斜:建築物樁基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離之比值;

4 局部傾斜:牆下條形承台沿縱向某一長度範圍内樁基礎兩點的沉降差與其距離之比值。

5.5.3 計算樁基沉降變形時,樁基變形指标應按下列規定選用:

1 由于土層厚度與性質不均勻、荷載差異、體形複雜、相互影響等因素引起的地基沉降變形,對于砌體承重結構應由局部傾斜控制;

2 對于多層或高層建築和高聳結構應由整體傾斜值控制;

3 當其結構為框架、框架-剪力牆、框架-核心筒結構時,尚應控制柱(牆)之間的差異沉降。

5.5.4 建築樁基沉降變形允許值,應按表5.5.4規定采用。

注:l0為相鄰柱(牆)二測點間距離,Hg為自室外地面算起的建築物高度。

5.5.5 對于本規範表5.5.4中未包括的建築樁基沉降變形允許值,應根據上部結構對樁基沉降變形的适應能力和使用要求确定。

5.5.6 對于樁中心距不大于6倍樁徑的樁基,其最終沉降量計算可采用等效作用分層總和法。等效作用面位于樁端平面,等效作用面積為樁承台投影面積,等效作用附加壓力近似取承台底平均附加壓力。等效作用面以下的應力分布采用各向同性均質直線變形體理論。計算模式如圖5.5.6所示,樁基任一點最終沉降量可用角點法按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)51

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)52

圖5.5.6 樁基沉降計算示意圖

式中 s——樁基最終沉降量(mm);

s'——采用布辛奈斯克解,按實體深基礎分層總和法計算出的樁基沉降量(mm);

φ——樁基沉降計算經驗系數,當無當地可靠經驗時可按本規範第5.5.11條确定;

φe——樁基等效沉降系數,可按本規範第5.5.9條确定;

m——角點法計算點對應的矩形荷載分塊數;

poj——第j塊矩形底面在荷載效應準永久組合下的附加壓力(kPa);

n——樁基沉降計算深度範圍内所劃分的土層數;

Esi——等效作用面以下第i層土的壓縮模量(MPa),采用地基土在自重壓力至自重壓力加附加壓力作用時的壓縮模量;

zij、z(i-1)j——樁端平面第j塊荷載作用面至第i層土、第i-1層土底面的距離(m);

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)53

5.5.7 計算矩形樁基中點沉降時,樁基沉降量可按下式簡化計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)54

式中 p0——在荷載效應準永久組合下承台底的平均附加壓力;

αi 、αi-1——平均附加應力系數,根據矩形長寬比a/b及深寬比

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)55

可按本規範附錄D選用。

5.5.8 樁基沉降計算深度zn應按應力比法确定,即計算深度處的附加應力σz與土的自重應力σc應符合下列公式要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)56

式中αj——附加應力系數,可根據角點法劃分的矩形長寬比及深寬比按本規範附錄D選用。

5.5.9 樁基等效沉降系數φe可按下列公式簡化計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)57

[5.5.9-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)58

式中 nb——矩形布樁時的短邊布樁數,當布樁不規則時可按式(5.5.9-2)近似計算,nb>1;nb=1時,可按本規範式(5.5.14)計算;

C0、C1、C2——根據群樁距徑比sa/d、長徑比l/d及基礎長寬比Lc/Bc,按本規範附錄E确定;

Lc、Bc、n——分别為矩形承台的長、寬及總樁數。

5.5.10 當布樁不規則時,等效距徑比可按下列公式近似計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)59

[5.5.10-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)60

[5.5.10-2]

式中 A——樁基承台總面積;

b——方形樁截面邊長。

5.5.11 當無當地可靠經驗時,樁基沉降計算經驗系數φ可按表5.5.11選用。對于采用後注漿施工工藝的灌注樁,樁基沉降計算經驗系數應根據樁端持力土層類别,乘以0.7(砂、礫、卵石)~0.8(黏性土、粉土)折減系數;飽和土中采用預制樁(不含複打、複壓、引孔沉樁)時,應根據樁距、土質、沉樁速率和順序等因素,乘以1.3~1.8擠土效應系數,土的滲透性低,樁距小,樁數多,沉樁速率快時取大值。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)61

5.5.12 計算樁基沉降時,應考慮相鄰基礎的影響,采用疊加原理計算;樁基等效沉降系數可按獨立基礎計算。

5.5.13 當樁基形狀不規則時,可采用等效矩形面積計算樁基等效沉降系數,等效矩形的長寬比可根據承台實際尺寸和形狀确定。

5.5.14 對于單樁、單排樁、樁中心距大于6倍樁徑的疏樁基礎的沉降計算應符合下列規定:

1 承台底地基土不分擔荷載的樁基。樁端平面以下地基中由基樁引起的附加應力,按考慮樁徑影響的明德林(Mindlin)解附錄F計算确定。将沉降計算點水平面影響範圍内各基樁對應力計算點産生的附加應力疊加,采用單向壓縮分層總和法計算土層的沉降,并計入樁身壓縮se。樁基的最終沉降量可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)62

2承台底地基土分擔荷載的複合樁基。将承台底土壓力對地基中某點産生的附加應力按布辛奈斯克解(附錄D)計算,與基樁産生的附加應力疊加,采用與本條第1款相同方法計算沉降。其最終沉降量可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)63

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)64

5.5.15 對于單樁、單排樁、疏樁複合樁基礎的最終沉降計算深度Zn,可按應力比法确定,即Zn處由樁引起的附加應力σz、由承台土壓力引起的附加應力σzc與土的自重應力σc應符合下式要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)65

5.6 軟土地基減沉複合疏樁基礎

5.6.1 當軟土地基上多層建築,地基承載力基本滿足要求(以底層平面面積計算)時,可設置穿過軟土層進入相對較好土層的疏布摩擦型樁,由樁和樁間土共同分擔荷載。該種減沉複合疏樁基礎,可按下列公式确定承台面積和樁數:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)66

[5.6.1-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)67

[5.6.1-2]

式中:Ac-樁基承台總淨面積;

fak-承台底地基承載力特征值;

ξ-承台面積控制系數,ξ≥0.60;

n-基樁數;

ηc-樁基承台效應系數,可按本規範表5.2.5取值。

5.6.2 減沉複合疏樁基礎中點沉降可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)68

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)69

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)70

5.7 樁基水平承載力與位移計算

5.7.1 受水平荷載的一般建築物和水平荷載較小的高大建築物單樁基礎和群樁中基樁應滿足下式要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)71

式中 Hik——在荷載效應标準組合下,作用于基樁i樁頂處的水平力;

Rh——單樁基礎或群樁中基樁的水平承載力特征值,對于單樁基礎,可取單樁的水平承載力特征值Rha。

5.7.2 單樁的水平承載力特征值的确定應符合下列規定:

1 對于受水平荷載較大的設計等級為甲級、乙級的建築樁基,單樁水平承載力特征值應通過單樁水平靜載試驗确定,試驗方法可按現行行業标準《建築基樁檢測技術規範》JGJ 106執行。

2 對于鋼筋混凝土預制樁、鋼樁、樁身配筋率不小于0.65%的灌注樁,可根據靜載試驗結果取地面處水平位移為10mm(對于水平位移敏感的建築物取水平位移6mm)所對應的荷載的75%為單樁水平承載力特征值。

3 對于樁身配筋率小于0.65%的灌注樁,可取單樁水平靜載試驗的臨界荷載的75%為單樁水平承載力特征值。

4 當缺少單樁水平靜載試驗資料時,可按下列公式估算樁身配筋率小于0.65%的灌注柱的單樁水平承載力的特征值:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)72

[5.7.2-1]

式中

α —— 樁的水平變形系數,按本規範第5.7.5條确定;

Rha—— 單樁水平承載力特征值,±号根據樁頂豎向力性質确定,壓力取“ ”,拉力取“-”;

γm—— 樁截面模量塑性系數,圓形截面γm=2,矩形截面γm=1.75;

ft—— 樁身混凝土抗拉強度設計值;

W0—— 樁身換算截面受拉邊緣的截面模量,

圓形截面為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)73

方形截面為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)74

其中

d為樁直徑,d0為扣除保護層厚度的樁直徑;

b為方形截面邊長,b0為扣除保護層厚度的樁截面寬度;

αE為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;

vM——樁身最大彎距系數,按表5.7.2取值,當單樁基礎和單排樁基縱向軸線與水平力方向相垂直時,按樁頂鉸接考慮;

ρg——樁身配筋率;

An——樁身換算截面積,圓形截面為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)75

方形截面為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)76

ζN——樁頂豎向力影響系數,豎向壓力取0.5;豎向拉力取1.0;

Nk——在荷載效應标準組合下樁頂的豎向力(kN)。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)77

注:1 鉸接(自由)的vM系樁身的最大彎矩系數,固接的vM系樁頂的最大彎矩系數;

2 當αh>4時取αh=4.0。

5 對于混凝土護壁的挖孔樁,計算單樁水平承載力時,其設計樁徑取護壁内直徑。

6 當樁的水平承載力由水平位移控制,且缺少單樁水平靜載試驗資料時,可按下式估算預制樁、鋼樁、樁身配筋率不小于0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)78

[5.7.2-2]

式中 EI——樁身抗彎剛度,對于鋼筋混凝土樁,EI=0.85EcI0;其中Ec為混凝土彈性模量,I0為樁身換算截面慣性距:圓形截面為I0=W0d0/2;矩形截面為I0=W0b0/2;

X0a——樁頂允許水平位移;

vx——樁頂水平位移系數,按表5.7.2取值,取值方法同vM。

7 驗算永久荷載控制的樁基的水平承載力時,應将上述2~5款方法确定的單樁水平承載力特征值乘以調整系數0.80;驗算地震作用樁基的水平承載力時,宜将按上述2~5款方法确定的單樁水平承載力特征值乘以調整系數1.25。

5.7.3 群樁基礎(不含水平力垂直于單排樁基縱向軸線和力矩較大的情況)的基樁水平承載力特征值應考慮由承台、樁群、土相互作用産生的群樁效應,可按下列公式确定:

Rh=ηhRha (5.7.3-1)

考慮地震作用且sa/d≤6時:

ηh=ηiηr ηl (5.7.3-2)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)79

(5.7.3-3)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)80

(5.7.3-4)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)81

(5.7.3-5)

其他情況:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)82

(5.7.3-6)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)83

(5.7.3-7)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)84

(5.7.3-8)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)85

(5.7.3-9)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)86

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)87

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)88

5.7.4 計算水平荷載較大和水平地震作用、風載作用的帶地下室的高大建築物樁基的水平位移時,可考慮地下室側牆、承台、樁群、土共同作用,按本規範附錄C方法計算基樁内力和變位,與水平外力作用平面相垂直的單排樁基礎可按本規範附錄C中表C.0.3-1計算。

5.7.5 樁的水平變形系數和地基土水平抗力系數的比例系數m可按下列規定确定:

1 樁的水平變形系數a(1/m)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)89

[5.7.5]

式中 m——樁側土水平抗力系數的比例系數;

b0——樁身的計算寬度(m);

圓形樁:當直徑d≤1m時,b0=0.9(1.5d 0.5);

當直徑d>1m時,b0=0.9(d 1);

方形樁:當邊寬b≤1m時,b0=1.5b 0.5;

當邊寬b>1m時,b0=b 1。

EI——樁身抗彎剛度,按本規範第5.7.2條的規定計算;

2 地基土水平抗力系數的比例系數m,宜通過單樁水平靜載試驗确定,當無靜載試驗資料時,可按表5.7.5取值。

注:1 當樁頂水平位移大于表列數值或灌注樁配筋率較高(≥0.65%)時,m值應适當降低;當預制樁的水平向位移小于10mm時,m值可适當提高;

2 當水平荷載為長期或經常出現的荷載時,應将表列數值乘以0.4降低采用;

3 當地基為可液化土層時,應将表列數值乘以本規範表5.3.12中相應的系數ψl。

5.8 樁身承載力與裂縫控制計算

5.8.1 樁身應進行承載力和裂縫控制計算。計算時應考慮樁身材料強度、成樁工藝、吊運與沉樁、約束條件、環境類别等因素,除按本節有關規定執行外,尚應符合現行國 家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010、《鋼結構設計規範》GB 50017和《建築抗震設計規範》GB 50011的有關規定。

5.8.2 鋼筋混凝土軸心受壓樁正截面受壓承載力應符合下列規定:

1 當樁頂以下5d範圍的樁身螺旋式箍筋間距不大于100mm,且符合本規範第4.1.1條規定時:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)90

[5.8.2-1]

2 當樁身配筋不符合上述1款規定時:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)91

[5.8.2-2]

式中 N——荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值;

φc——基樁成樁工藝系數,按第5.8.3條規定取值;

fc ——混凝土軸心抗壓強度設計值;

f'y ——縱向主筋抗壓強度設計值;

A's——縱向主筋截面面積。

5.8.3基樁成樁工藝系數φc應按下列規定取值:

1 混凝土預制樁、預應力混凝土空心樁:φc=0.85;

2 幹作業非擠土灌注樁:φc=0.90;

3 泥漿護壁和套管護壁非擠土灌注樁、部分擠土灌注樁、擠土灌注樁:φc=0.7

0.8;

4 軟土地區擠土灌注樁:φc=0.6。

5.8.4 計算軸心受壓混凝土樁正截面受壓承載力時,一般取穩定系數φ=1.0。對于高承台基樁、樁身穿越可液化土或不排水抗剪強度小于10kPa的軟弱土層的基樁,應考慮壓屈影響,可按本規範式(5.8.2-1)、式(5.8.2-2)計算所得樁身正截面受壓承載力乘以φ折減。其穩定系數φ可根據樁身壓屈計算長度lc和樁的設計直徑d(或矩形樁短邊尺寸6)确定。樁身壓屈計算長度可根據樁頂的約束情況、樁身露出地面的自由長度l0、樁的入土長度h 、樁側和樁底的土質條件按表5.8.4-1确定。樁的穩定系數φ可按表5.8.4-2确定。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)92

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)93

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)94

注:b為矩形樁短邊尺寸,d為樁直徑。

5.8.5 計算偏心受壓混凝土樁正截面受壓承載力時,可不考慮偏心距的增大影響,但對于高承台基樁、樁身穿越可液化土或不排水抗剪強度小于10kPa的軟弱土層的基樁,應考慮樁身在彎矩作用平面内的撓曲對軸向力偏心距的影響,應将軸向力對截面重心的初始偏心矩ei乘以偏心矩增大系數η,偏心距增大系數

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)95

的具體計算方法可按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010執行。

5.8.6 對于打入式鋼管樁,可按以下規定驗算樁身局部壓曲:

1 當t/d=1/50~1/80,d≤600mm,最大錘擊壓應力小于鋼材強度設計值時,可不進行局部壓屈驗算;

2 當d>600mm,可按下式驗算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)96

[5.8.6-1]

3 當d≥900mm,除按(5.8.6-1)式驗算外,尚應按下式驗算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)97

[5.8.6-2]

式中 t、d——鋼管樁壁厚、外徑;

E、f’y——鋼材彈性模量、抗壓強度設計值。

5.8.7 鋼筋混凝土軸心抗拔樁的正截面受拉承載力應符合下式規定:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)98

[5.8.7]

式中:N——荷載效應基本組合下樁頂軸向拉力設計值;

fy、fpy——普通鋼筋、預應力鋼筋的抗拉強度設計值;

As、Apy——普通鋼筋、預應力鋼筋的截面面積。

5.8.8 對于抗拔樁的裂縫控制計算應符合下列規定:

1 對于嚴格要求不出現裂縫的一級裂縫控制等級預應力混凝土基樁,在荷載效應标準組合下混凝土不應産生拉應力,應符合下式要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)99

2 對于一般要求不出現裂縫的二級裂縫控制等級預應力混凝土基樁,在荷載效應标準組合下的拉應力不應大于混凝土軸心受拉強度标準值,應符合下列公式要求:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)100

3 對于允許出現裂縫的三級裂縫控制等級基樁,按荷載效應标準組合計算的最大裂縫寬度應符合下列規定:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)101

式中 σck、σcq——荷載效應标準組合、準永久組合下正截面法向應力;

σpc——扣除全部應力損失後,樁身混凝土的預應力;

ftk——混凝土軸心抗拉強度标準值;

wmax——按荷載效應标準組合計算的最大裂縫寬度,可按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010計算;

wmin——最大裂縫寬度限值,按本規範表3.5.3取用。

5.8.9 當考慮地震作用驗算樁身抗拔承載力時,應根據現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011的規定,對作用于樁頂的地震作用效應進行調整。

5.8.10 對于受水平荷載和地震作用的樁,其樁身受彎承載力和受剪承載力的驗算應符合下列規定:

1 對于樁頂固端的樁,應驗算樁頂正截面彎矩;對于樁頂自由或鉸接的樁,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;

3 樁身所承受最大彎矩和水平剪力的計算,可按本規範附錄C計算;

4 樁身正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力,應按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010執行;

5 當考慮地震作用驗算樁身正截面受彎和斜截面受剪承載力時,應根據現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011的規定,對作用于樁頂的地震作用效應進行調整。

5.8.11 預制樁吊運時單吊點和雙吊點的設置,應按吊點(或支點)跨間正彎矩與吊點處的負彎矩相等的原則進行布置。考慮預制樁吊運時可能受到沖擊和振動的影響,計算吊運彎矩和吊運拉力時,可将樁身重力乘以1.5的動力系數。

5.8.12 對于裂縫控制等級為一級、二級的混凝土預制樁、預應力混凝土管樁,可按下列規定驗算樁身的錘擊壓應力和錘擊拉應力:

1 最大錘擊壓應力σp可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)102

[5.8.12]

式中 σp—樁的最大錘擊壓應力;

α—錘型系數;自由落錘為1.0;柴油錘取1.4;

e—錘擊效率系數;自由落錘為0.6;柴油錘取0.8;

AH、Ac、A—錘、樁墊、樁的實際斷面面積;

EH、Ec、E—錘、樁墊、樁的縱向彈性模量;

γH、γc、γp—錘、樁墊、樁的重度;

H—錘落距。

2 當樁需穿越軟土層或樁存在變截面時,可按表5.8.12确定樁身的最大錘擊拉應力。

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)103

3 最大錘擊壓應力和最大錘擊拉應力分别不應超過混凝土的軸心抗壓強度設計值和軸心抗拉強度設計值。

5.9 承台計算

5.9.1 樁基承台應進行正截面受彎承載力計算。承台彎距可按本規範第5.9.2~5.9.5條的規定計算,受彎承載力和配筋可按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010的規定進行。

5.9.2 柱下獨立樁基承台的正截面彎矩設計值可按下列規定計算:

1 兩樁條形承台和多樁矩形承台彎矩計算截面取在柱邊和承台變階處[見圖5.9.2(a)],可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)104

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)105

式中

Mx、My—— 分别為繞X軸和繞Y軸方向計算截面處的彎矩設計值;

xi、yi——垂直Y軸和X軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離;

Ni——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合下的第i基樁或複合基樁豎向反力設計值。

2 三樁承台的正截面彎矩值應符合下列要求:

1)等邊三樁承台(圖5.9.2(b))

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)106

[5.9.2-3]

式中 

M——通過承台形心至各邊邊緣正交截面範圍内闆帶的彎矩設計值;

Nmax——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合下三樁中最大基樁或複合基樁豎向反力設計值;

sa——樁中心距;

c——方柱邊長,圓柱時c=0.8d(d為圓柱直徑)。

2)等腰三樁承台(圖5.9.2(c))

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)107

[5.9.2-4]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)108

[5.9.2-5]

式中

M1、M2——分别為通過承台形心至兩腰邊緣和底邊邊緣正交截面範圍内闆帶的彎矩設計值;

sa——長向樁中心距;

α——短向樁中心距與長向樁中心距之比,當α小于0.5時,應按變截面的二樁承台設計;

c1、c2——分别為垂直于、平行于承台底邊的柱截面邊長。

5.9.3 箱形承台和筏形承台的彎距可按下列規定計算:

1 箱形承台和筏形承台的彎矩宜考慮地基土層性質、基樁分布、承台和上部結構類型和剛度,按地基—樁—承台—上部結構共同作用原理分析計算;

2 對于箱形承台,當樁端持力層為基岩、密實的碎石類土、砂土且深厚均勻時;或當上部結構為剪力牆;或當上部結構為框架-核心筒結構且按變剛度調平原則布樁時,箱形承台底闆可僅按局部彎矩作用進行計算;

3 對于筏形承台,當樁端持力層深厚堅硬、上部結構剛度較好,且柱荷載及柱間距的變化不超過20%時;或當上部結構為框架-核心筒結構且按變剛度調平原則布樁時,可僅按局部彎矩作用進行計算。

5.9.4 柱下條形承台梁的彎矩可按下列規定計算:

1 可按彈性地基梁(地基計算模型應根據地基土層特性選取)進行分析計算;

2 當樁端持力層深厚堅硬且樁柱軸線不重合時,可視樁為不動鉸支座,按連續梁計算。

5.9.5 砌體牆下條形承台梁,可按倒置彈性地基梁計算彎矩和剪力,并應符合本規範附錄G的要求。對于承台上的砌體牆,尚應驗算樁頂部位砌體的局部承壓強度。

5.9.6 樁基承台厚度應滿足柱(牆)對承台的沖切和基樁對承台的沖切承載力要求。

5.9.7 軸心豎向力作用下樁基承台受柱(牆)的沖切,可按下列規定計算:

1 沖切破壞錐體應采用自柱(牆)邊或承台變階處至相應樁頂邊緣連線所構成的錐體,錐體斜面與承台底面之夾角不應小于45°(見圖5.9.7)。

2 受柱(牆)沖切承載力可按下列公式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)109

式中 Fl——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合下作用于沖切破壞錐體上的沖切力設計值;

ft——承台混凝土抗拉強度設計值;

βhp——承台受沖切承載力截面高度影響系數,當h≤800mm時,βhp取1.0,

h≥2000mm時,βhp取0.9, 其間按線性内插法取值;

um——承台沖切破壞錐體一半有效高度處的周長;

h0——承台沖切破壞錐體的有效高度;

Β0——柱(牆)沖切系數;

λ——沖跨比,λ=ao/ho,ao為柱(牆)邊或承台變階處到樁邊水平距離;當λ<0.25時,取λ=0.25;當λ>1.0時,取λ=1.0;

F——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合作用下柱(牆)底的豎向荷載設計值;

ΣQi——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合下沖切破壞錐體内各基樁或複合基樁的反力設計值之和。

3 對于柱下矩形獨立承台受柱沖切的承載力可按下列公式計算(圖5.9.7):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)110

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)111

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)112

5.9.8 對位于柱(牆)沖切破壞錐體以外的基樁,可按下列規定計算承台受基樁沖切的承載力:

1 四樁以上(含四樁)承台受角樁沖切的承載力可按下列公式計算(圖5.9.8-1):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)113

式中    Nl——不計承台及其上土重,在荷載效應基本組合作用下角樁(含複合基樁)反力設計值;

       β1x、β1y——角樁沖切系數;

       a1x、a1y——從承台底角樁頂内邊緣引45°沖切線與承台頂面相交點至角樁内邊緣的水平距離;當柱(牆)邊或承台變階處位于該45°線以内時,則取由柱(牆)邊或承台變階處與樁内邊緣連線為沖切錐體的錐線(見圖5.9.8-1);

       h0——承台外邊緣的有效高度;

       λ1x、λ1y——角樁沖跨比,λ1x=a1x/h0,λ1y=a1y/h0,其值均應滿足0.25~1.0的要求。

2 對于三樁三角形承台可按下列公式計算受角樁沖切的承載力(圖5.9.8-2):

底部角樁:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)114

頂部角樁:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)115

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)116

式中  λ11、λ12——角樁沖跨比,λ11=a11/h0,λ12=a12/h0,其值均應滿足0.25~1.0的要求;

       a11、a12一一從承台底角樁頂内邊緣引45°沖切線與承台頂面相交點至角樁内邊緣的水平距離;當柱(牆)邊或承台變階處位于該45°線以内時,則取由柱(牆)邊或承台變階處與樁内邊緣連線為沖切錐體的錐線。

3 對于箱形、筏形承台,可按下列公式計算承台受内部基樁的沖切承載力:

1)應按下式計算受基樁的沖切承載力(圖5.9.8-3(a)):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)117

2)應按下式計算受樁群的沖切承載力(圖5.9.8-3(b)):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)118

式中  β0x、β0y——由式(5.9.7-3)求得,其中λ0x=a0x/h0,λ0y=a0y/h0,λ0x、λ0y均應滿足0.25~1.0的要求;

       N1、∑N1i——不計承台和其上土重,在荷載效應基本組合下,基樁或複合基樁的淨反力設計值、沖切錐體内各基樁或複合基樁反力設計值之和。

5.9.9 柱(牆)下樁基承台,應分别對柱(牆)邊、變階處和樁邊聯線形成的貫通承台的斜截面的受剪承載力進行驗算。當承台懸挑邊有多排基樁形成多個斜截面時,應對每個斜截面的受剪承載力進行驗算。

5.9.10 柱下獨立樁基承台斜截面受剪承載力應按下列規定計算:

1 承台斜截面受剪承載力可按下列公式計算(見圖5.9.10-1):

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)119

[5.9.10-1]

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)120

(5.9.10-2)

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)121

(5.9.10-2)

式中 V ——不計承台及其上土自重,在荷載效應基本組合下,斜截面的最大剪力設計值;

ft—— 混凝土軸心抗拉強度設計值;

b0——承台計算截面處的計算寬度;

h0——承台計算截面處的有效高度;

α——承台剪切系數;按公式(5.9.10-2)确定;

λ——計算截面的剪跨比,λx=αx/h0,λy=αy/h0,此處,αx,αy為柱邊(牆邊)或承台變階處至y、x方向計算一排樁的樁邊的水平距離,當λ<0.25時,取λ=0.25;當λ>3時,取λ=3;

2 對于階梯形承台應分别在變階處(A1-A1,B1-B1)及柱邊處(A2-A2,B2-B2)進行斜截面受剪承載力計算(圖5.9.10-2)。

計算變階處截面(A1-A1,B1-B1)的斜截面受剪承載力時,其截面有效高度均為h10,截面計算寬度分别為by1和bx1。

計算柱邊截面(A2-A2,B2-B2)的斜截面受剪承載力時,其截面有效高度均為h10 h20,

截面計算寬度分别為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)122

3. 對于錐形承台應對柱邊處(A-A及B-B)兩個截面進行受剪承載力計算(圖5.9.10-3),截面有效高度均為h0,截面的計算寬度分别為:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)123

5.9.11梁闆式筏形承台的梁的受剪承載力可按現行國家标準《混凝土結構設計規範》GB 50010計算。

5.9.12 砌體牆下條形承台梁配有箍筋,但未配彎起鋼筋時,斜截面的受剪承載力可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)124

[5.9.12]

式中 V——不計承台及其上土自重,在荷載效應基本組合下,計算截面處的剪力設計值;

Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面積;

s——沿計算斜截面方向箍筋的間距;

fyv——箍筋抗拉強度設計值;

b——承台梁計算截面處的計算寬度;

ho——承台梁計算截面處的有效高度。

5.9.13 砌體牆下承台梁配有箍筋和彎起鋼筋時,斜截面的受剪承載力可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)125

[5.9.13]

式中 Asb——同一截面彎起鋼筋的截面面積;

fy——彎起鋼筋的抗拉強度設計值;

as——斜截面上彎起鋼筋與承台底面的夾角。

5.9.14柱下條形承台梁,當配有箍筋但未配彎起鋼筋時,其斜截面的受剪承載力可按下式計算:

建築樁基檢測技術規程(建築樁基技術規範JGJ)126

[5.9.14]

式中 λ——計算截面的剪跨比,λ=α/h0,α為柱邊至樁邊的水平距離;當λ<1.5時,取λ=1.5;當λ>3時,取λ=3。

5.9.15 對于柱下樁基,當承台混凝土強度等級低于柱或樁的混凝土強度等級時,應驗算柱下或樁上承台的局部受壓承載力。

5.9.16 當進行承台的抗震驗算時,應根據現行國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011的規定對承台頂面的地震作用效應和承台的受彎、受沖切、受剪承載力進行抗震調整。

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