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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。建筑桩基技术规范JGJ94-94-中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范TechnicalCodeforBuildingPileFoundationsJGJ9494主编单位:中国建筑科学研究院批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1995年7月1日关于发布行业标准建筑桩基技术规范的通知建标1994802号根据原国家计委计标函198778号文的要求,由中国建筑科学研究院主编的建筑桩基技术规范,业经审查,现批准为强制性行业标准,编号JGJ9494,自1995年7月1日起施行。本标准由建设部建筑工程标准技术
2、归口单位中国建筑科学研究院归口管理,具体解释等工作由中国建筑科学研究院地基所负责。在施行过程中如发现问题和意见,请函告中国建筑科学研究院。本规范由建设部标准定额研究所组织出版。中华人民共和国建设部1994年12月31日目次1总则2术语、符号2.1术语2.2符号3基本设计规定3.1基本资料3.2桩的选型与布置3.3设计原则3.4特殊条件下的桩基4桩基构造4.1桩的构造4.2承台构造5桩基计算5.1桩顶作用效应计算5.2桩基竖向承载力计算5.3桩基沉降计算5.4桩基水平承载力与位移计算5.5桩身承载力与抗裂计算5.6承台计算6灌注桩施工6.1施工准备6.2一般规定6.3泥浆护壁成孔灌注桩6.4沉管
3、灌注桩和内夯灌注桩6.5干作业成孔灌注桩7混凝土预制桩与钢桩的施工7.1混凝土预制桩的制作7.2混凝土预制桩的起吊、运输和堆存7.3混凝土预制桩的接桩7.4混凝土预制桩的沉桩7.5钢桩(钢管桩、H型桩及其他异型钢桩)的制作7.6钢桩的焊接7.7钢桩的运输和堆存7.8钢桩的沉桩8承台施工8.1一般规定8.2基坑开挖和回填8.3钢筋和混凝土施工9桩基工程质量检查及验收9.1成桩质量检查9.2单桩承载力检测9.3基桩及承台工程验收资料附录A成桩工艺选择参考表附录B考虑承台(包括地下墙体)、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基附录C单桩竖向抗压静载试验附录D单桩竖向抗拔静载试验附录E单桩
4、水平静载试验附录F按倒置弹性地基梁计算墙下条形桩基承台梁附录G附加应力系数、平均附加应力系数附录H桩基等效沉降系数e计算参数表附录I本规范用词说明附加说明本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单条文说明1总则1.0.1为了在桩基设计与施工中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。1.0.2本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)桩基的设计与施工。1.0.3桩基的设计与施工,应综合考虑地质条件、上部结构类型、荷载特征、施工技术条件与环境、检测条件等因素,精心设计、精心施工。1.0.4本规范系根据建筑结构设计统一标准GBJ6884的基本原则制订。与建筑结构有关的符号、单位和术语按建
5、筑结构设计基本术语、通用符号和计量单位GBJ8385采用。1.0.5采用本规范时,土分类按现行的建筑地基基础设计规范规定执行;荷载取值按现行的建筑结构荷载规范规定执行;混凝土桩和承台的截面计算按现行的混凝土结构设计规范的有关规定执行;钢桩的截面计算按现行的钢结构设计规范规定执行。对于特殊土地区的桩基、地震和机械振动荷载作用下的桩基,尚应按现行的有关规范执行。本规范未作规定的其他内容,尚应符合现行的有关标准、规范的规定。2术语、符号2.1术语桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。
6、建筑桩基通常为低承台桩基础。单桩基础采用一根桩(通常为大直径桩)以承受和传递上部结构(通常为柱)荷载的独立基础。群桩基础由2根以上基桩组成的桩基础。基桩群桩基础中的单桩。复合基桩包含承台底土阻力的基桩。单桩竖向极限承载力单柱在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度,一般由土对桩的支承阻力控制,对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩,可能由桩身材料强度控制。群桩效应群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和,称其为群桩效应。群
7、桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。群桩效应系数用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标,如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。桩侧阻力群桩效应系数群桩中的基桩平均极限侧阻与单桩平均极限侧阻之比。桩端阻力群桩效应系数群桩中的基桩平均极限端阻与单桩平均极限端阻之比。桩侧阻端阻综合群桩效应系数群桩中的基桩平均极限承载力与单桩极限承载力之比。承台底土阻力群桩效应系数群桩承台底平均极限土阻力与承台底地基土极限阻力之比。负摩阻力桩身周围土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时,土对桩侧表面所产生的向下
8、摩阻力。在桩身某一深度处的桩土位移量相等,该处称为中性点。中性点是正、负摩阻力的分界点。下拉荷载对于单桩基础,中性点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载。对于群桩基础中的基桩,尚需考虑负摩阻力的群桩效应,即其下拉荷载尚应将单桩下拉荷载乘以相应的负摩阻力群桩效应系数予以折减。闭塞效应开口管桩沉入过程,桩端土一部分被挤向外围,一部分涌入管内形成“土塞”。土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩,土塞高度及其闭塞程度与土性、管径、壁厚及进入持力层的深度等诸多因素有关。闭塞程度直接影响端阻发挥与破坏性状及桩的承载力。称此为“闭塞效应”。3基本设计规定3.1基本资料3.1.1桩基设计应具备以下资料:3.1.1.
9、1岩土工程勘察资料(1)按照现行岩土工程勘察规范要求整理的工程地质报告和图件;(2)桩基按两类极限状态进行设计所需用的岩土物理力学性能指标值;(3)对建筑场地的不良地质现象,如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等,有明确的判断、结论和防治方案;(4)已确定和预测的地下水位及地下水化学分析结论;(5)现场或其他可供参考的试桩资料及附近类似桩基工程经验资料;(6)抗震设防区按设防烈度提供的液化地层资料;(7)有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性的资料。3.1.1.2建筑场地与环境条件的有关资料(1)建筑场地的平面图,包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布;(2)相邻建筑物安全等级、基础型式及
10、埋置深度;(3)水、电及有关建筑材料的供应条件;(4)周围建筑物及边坡的防振、防噪音的要求;(5)泥浆排泄、弃土条件。3.1.1.3建筑物的有关资料(1)建筑物的总平面布置图;(2)建筑物的结构类型、荷重及建筑物的使用或生产设备对基础竖向及水平位移的要求;(3)建筑物的安全等级;(4)建筑物的抗震设防烈度和建筑(抗震)类别。3.1.1.4施工条件的有关资料(1)施工机械设备条件,制桩条件、动力条件以及对地质条件的适应性;(2)施工机械设备的进出场及现场运行条件。3.1.1.5供设计比较用的各种桩型及其实施的可能性。3.1.2桩基的详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外尚应满足以下要求:3.1.2
11、.1勘探点间距(1)对于端承桩和嵌岩桩:主要根据桩端持力层顶面坡度决定,宜为1224m。当相邻两个勘探点揭露出的层面坡度大于10%时,应根据具体工程条件适当加密勘探点;(2)对于摩擦桩:宜为2030m布置勘探点,但通到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大,或存在可能影响成桩的土层存在时,应适当加密勘探点;(3)复杂地质条件下的柱下单桩基础应按桩列线布置勘探点,并宜每桩设一勘探点。3.1.2.2勘探深度(1)布置1/31/2的勘探孔为控制性孔,且安全等级为一级建筑桩基,场地至少应布置3个控制性孔,安全等级为二级的建筑桩基应不少于2个控制性孔。控制性孔深度应穿透桩端平面以下压缩层厚度,一般性勘探
12、孔应深入桩端平面以下35m;(2)嵌岩桩钻孔应深入持力岩层不小于35倍桩径;当持力岩层较薄时,应有部分钻孔钻穿持力岩层。岩溶地区,应查明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况。3.1.2.3在勘察深度范围内的每一地层,均应进行室内试验或原位测试,提供设计所需参数。3.2桩的选型与布置3.2.1桩可按下列规定分类3.2.1.1按承载性状分类(1)摩擦型桩:摩擦桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧阻力承受;端承摩擦桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩侧阻力承受。(2)端承型桩:端承桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩端阻力承受;摩擦端承桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受。3.2.
13、1.2按桩的使用功能分类(1)竖向抗压桩(抗压桩);(2)竖向抗拔桩(抗拔桩);(3)水平受荷桩(主要承受水平荷载);(4)复合受荷桩(竖向、水平荷载均较大)。3.2.1.3按桩身材料分类(1)混凝土桩:灌注桩、预制桩;(2)钢桩;(3)组合材料桩。3.2.1.4按成桩方法分类(1)非挤土桩:干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法;(2)部分挤土桩:部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口桩;(3)挤土桩:挤土灌注桩、挤土预制桩(打入或静压)。3.2.1.5按桩径大小分类(1)小桩:d250mm;(2)中等直径桩:250mmd800mm;(3)大直径桩:d800mm。d桩身设计直径。3.2.2
14、桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等,选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。选择时可参考附录A。3.2.3桩的布置需符合下列要求:3.2.3.1桩的中心距:(1)桩的最小中心距应符合表3.2.3.1的规定。对于大面积桩群,尤其是挤土桩,桩的最小中心距宜按表列值适当加大;3.2.3.2排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与长期荷载重心重合,并使桩基受水平力和力矩较大方向有较大的截面模量。3.2.3.3对于桩箱基础,宜将桩布置于墙下;对于带梁(肋)桩筏基础,宜将桩布置于梁(肋)下;对于大直径桩宜
15、采用一柱一桩;3.2.3.4同一结构单元宜避免采用不同类型的桩。同一基础相邻桩的桩底标高差,对于非嵌岩端承型桩,不宜超过相邻桩的中心距;对于摩擦型桩,在相同土层中不宜超过桩长的1/10。3.2.3.5一般应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土,不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。当硬持力层较厚且施工条件许可时,桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。3.3设计原则3.3.1建筑桩基采用以概率理论为基础的极限状态设计法,以可靠指标度量桩基的可靠度,采用以分项系数表达的极限状
16、态设计表达式进行计算。3.3.2桩基极限状态分为下列两类:3.3.2.1承载能力极限状态:对应于桩基达到最大承载能力或整体失稳或发生不适于继续承载的变形;3.3.2.2正常使用极限状态:对应于桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。3.3.3根据桩基损坏造成建筑物的破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响)的严重性,桩基设计时应根据表3.3.3选用适当的安全等级。3.3.4根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,桩基需进行下列计算和验算。3.3.4.1所有桩基均应进行承载能力极限状态的计算,计算内容包括:(1)根据桩基的使用功能和受力特征进行桩基的竖向
17、(抗压或抗拔)承载力计算和水平承载力计算;对于某些条件下的群桩基础宜考虑由桩群、土、承台相互作用产生的承载力群桩效应;(2)对桩身及承台承载力进行计算;对于桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载力小于50kPa(或不排水抗剪强度小于10kPa)土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算;对混凝土预制桩尚应按施工阶段的吊装、运输和锤击作用进行强度验算;(3)当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力;(4)对位于坡地、岸边的桩基应验算整体稳定性;(5)按现行建筑抗震设计规范规定应进行抗震验算的桩基,应验算抗震承载力。3.3.4.2下列建筑桩基应验算变形:(1)桩端持力层为软弱土的一、二级建
18、筑桩基以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基,应验算沉降;并宜考虑上部结构与基础的共同作用;(2)受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平变位。3.3.4.3下列建筑桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算:根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算;对使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算。3.3.5桩基承载能力极限状态的计算应采用作用效应的基本组合和地震作用效应组合。当进行桩基的抗震承载能力计算时,荷载设计值和地震作用设计值应符合现行建筑抗震设计规范的规定。3.3.6按正常使用极限状态验算桩基沉降时应采用荷载的长期效应组合;验算桩基的水
19、平变位、抗裂、裂缝宽度时,根据使用要求和裂缝控制等级应分别采用作用效应的短期效应组合或短期效应组合考虑长期荷载的影响。3.3.7建于粘性土、粉土上的一级建筑桩基及软土地区的一、二级建筑桩基,在其施工过程及建成后使用期间,必须进行系统的沉降观测直至沉降稳定。3.4特殊条件下的桩基3.4.1软土地区的桩基应按下列原则设计:3.4.1.1软土中的桩基宜选择中、低压缩性的粘性土、粉土、中密和密实的砂类土以及碎石类土作为桩端持力层;对于一级建筑桩基,不宜采用桩端置于软弱土层上的摩擦桩;3.4.1.2桩周软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水等原因而产生的沉降大于桩的沉降时,应视具体工程情况
20、考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响;3.4.1.3采用挤土桩时应考虑沉桩(管)挤土效应对邻近桩、建(构)筑物、道路和地下管线等产生的不利影响;3.4.1.4先沉桩后开挖基坑时,必须考虑基坑挖土顺序、坑边土体侧移对桩的影响;3.4.1.5在高灵敏度厚层淤泥中不宜采用大片密集沉管灌注桩。3.4.2湿陷性黄土地区的桩基应按下列原则设计:3.4.2.1基桩应穿透湿陷性黄土层,桩端应支承在压缩性较低的粘性土层或中密、密实的粉土、砂土、碎石类土层中;3.4.2.2在自重湿陷性黄土地基中,宜采用干作业法的钻、挖孔灌注桩;3.4.2.3非自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力应按下列规定确定:(1)对一级建筑桩
21、基应按现场浸水载荷试验并结合地区经验确定;(2)对于二、三级建筑桩基,可按饱和状态下的土性指标,采用经验公式估算。3.4.2.4自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力,应根据工程具体情况考虑负摩阻力的影响。3.4.3季节性冻土和膨胀土地基中的桩基,应按下列原则设计:3.4.3.1桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度,应通过抗拔稳定性验算确定,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m;3.4.3.2为减少和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用,宜采用钻、挖孔(扩底)灌注桩;3.4.3.3确定基桩竖向极限承载力时,除不计入冻胀、膨胀深度范围内桩侧阻力外,还应考虑地基土的冻胀
22、、膨胀作用,验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力;3.4.3.4为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害,可在冻胀或膨胀深度范围内,沿桩周及承台作隔冻、隔胀处理。3.4.4岩溶地区的桩基应按下列原则设计:3.4.4.1岩溶地区的桩基,宜采用钻、挖孔桩。当单桩荷载较大,岩层埋深较浅时,宜采用嵌岩桩;3.4.4.2石笋密布地区的嵌岩桩,应全断面嵌入基岩;3.4.4.3当岩面较为平整且上覆土层较厚时,嵌岩深度宜采用0.2d或不小于0.2m。3.4.5坡地岸边上的桩基应按下列原则设计:3.4.5.1建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡,如有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时,应按照现行建筑地基基础设计规范有关条款
23、进行整治;3.4.5.2桩身的纵向主筋应通长配置;3.4.5.3当有水平荷载时,应验算坡地在最不利荷载组合下桩基的整体稳定和基桩水平承载力;3.4.5.4利用倾斜地层作桩端持力层时,应保证坡面的稳定性。3.4.6抗震设防区桩基应按下列原则设计:3.4.6.1桩进入液化层以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分)应按计算确定;对于粘性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土不宜小于1d,且对碎石土、砾、粗、中砂,密实粉土,坚硬粘性土尚不应小于500mm,对其他非岩类石土尚不应小于1.5m;3.4.6.2对建于可能因地震引起上部土层滑移地段的桩基,应考虑滑移体对桩产生的附加水平力;3.4.
24、6.3承台周围回填土应采用素土或灰土、级配砂石分层夯实,或原坑浇注混凝土承台;当承台周围为可液化土或极限承载力小于80kPa(或不排水抗剪强度小于15kPa)的软土时,宜将承台外一定范围的土进行加固。为提高桩基对地震作用的水平抗力,可考虑采用加强刚性地坪,加大承台埋置深度,在承台底面铺碎石垫层或设置防滑趾,在承台之间设置连系梁等措施。3.4.7对可能出现负摩阻力的桩基,宜按下列原则设计:3.4.7.1对于填土建筑场地,先填土并保证填土的密实度,待填土地面沉降基本稳定后成桩;3.4.7.2对于地面大面积堆载的建筑物,采取预压等处理措施,减少堆载引起的地面沉降;3.4.7.3对位于中性点以上的桩身
25、进行处理,以减少负摩阻力。3.4.7.4对于自重湿陷性黄土地基,采用强夯、挤密土桩等先行处理,消除上部或全部土层的自重湿陷性;3.4.7.5采用其他有效而合理的措施。4.1.3.1配筋率:当桩身直径为3002000mm时,截面配筋率可取0.65%0.20%(小桩径取高值,大桩径取低值);对受水平荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩根据计算确定配筋率;4.1.3.2配筋长度:(1)端承桩宜沿桩身通长配筋;(2)受水平荷载的摩擦型桩(包括受地震作用的桩基),配筋长度宜采用4.0/(见本规范第5.4.5条);对于单桩竖向承载力较高的摩擦端承桩宜沿深度分段变截面配通长或局部长度筋;对承受负摩阻力和位于坡
26、地岸边的基桩应通长配筋;(3)专用抗拔桩应通长配筋;因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩,按计算配置通长或局部长度的抗拉筋;4.1.3.3对于受水平荷载的桩,主筋不宜小于810,对于抗压桩和抗拔桩,主筋不应少于610,纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,其净距不应小于60mm,并尽量减少钢筋接头;4.1.3.4箍筋采用68200300mm,宜采用螺旋式箍筋;受水平荷载较大的桩基和抗震桩基,桩顶35d范围内箍筋应适当加密;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m左右设一道1218焊接加劲箍筋。4.1.4桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求:4.1.4.1混凝土强度等级,不得低于C15,水下灌注混凝
27、土时不得低于C20,混凝土预制桩尖不得低于C30;4.1.4.2主筋的混凝土保护层厚度,不应小于35mm,水下灌注混凝土,不得小于50mm。4.1.5扩底灌注桩扩底端尺寸宜按下列规定确定(见图4.1.5)。4.1.5.1当持力层承载力低于桩身混凝土受压承载力时,可采用扩底;扩底端直径与桩身直径比D/d,应根据承载力要求及扩底端部侧面和桩端持力层土性确定,最大不超过3.0;4.1.5.2扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及支护条件确定,/he,一般取1/31/2,砂土取约1/3,粉土、粘性土取约1/2;4.1.5.3扩底端底面一般呈锅底形,矢高hb取(0.100.15)D。混凝土预制桩4.1.6混凝
28、土预制桩的截面边长不应小于200mm;预应力混凝土预制桩的截面边长不宜小于350mm;预应力混凝土离心管桩的外径不宜小于300mm。4.1.7预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在建筑物中受力等条件计算确定。预制桩的最小配筋率不宜小于0.80%。如采用静压法沉桩时,其最小配筋率不宜小于0.4%,主筋直径不宜小于14,打入桩柱顶23d长度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片。预应力混凝土预制桩宜优先采用先张法施加预应力。预应力钢筋宜选用冷拉级、级或级钢筋。4.1.8预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30,采用静压法沉桩时,可适当降低,但不宜低于C20,预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40,预制桩
29、纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。4.1.9预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定。接头不宜超过两个,预应力管桩接头数量不宜超过四个。4.1.10预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上,在密实砂和碎石类土中,可在桩尖处包以钢钣桩靴,加强桩尖。钢桩4.1.11钢桩可采用管型或H型,其材质应符合现行有关规范规定。4.1.12钢桩的分段长度不宜超过1215m;常用截面尺寸4.1.13钢桩焊接头应采用等强度连结,使用的焊条、焊丝和焊剂应符合现行有关规范规定。4.1.14钢桩的端部形式,应根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定。4.1.14.1钢管桩
30、可采用下列桩端形式:(1)敞口:带加强箍(带内隔板、不带内隔板);不带加强箍(带内隔板、不带内隔板)。(2)闭口:平底;锥底。4.1.14.2H型钢桩可采用下列桩端形式:(1)带端板。(2)不带端板:锥底;平底(带扩大翼、不带扩大翼)。4.1.15钢管桩应采用上下节桩对焊连接,其构造见图4.1.15-1。H型钢桩接头可采用对焊或采用连接板贴角焊,其构造见图4.1.15-2。4.1.16钢桩的防腐处理应符合下列规定:4.1.16.1钢桩的腐蚀速率当无实测资料时可按表4.1.16确定;4.1.16.2钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层,增加腐蚀余量及阴极保护;当钢管桩内壁同外界隔绝时,可不考虑内壁防
31、腐。4.2承台构造4.2.1桩基承台的构造尺寸,除满足抗冲切、抗剪切、抗弯和上部结构需要外,尚应符合下列规定:4.2.1.1承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,且边缘挑出部分不应小于150mm。对于条形承台梁边缘挑出部分不应小于75mm;4.2.1.2条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于300mm;4.2.1.3筏形、箱形承台板的厚度应满足整体刚度、施工条件及防水要求。对于桩布置于墙下或基础梁下的情况,承台板厚度不宜小于250mm,且板厚与计算区段最小跨度之比不宜小于1/20;4.2.1.4柱下单桩基础,宜按连接柱、连系梁的构造要求将连系梁高度范围
32、内桩的圆形截面改变成方形截面。4.2.2承台混凝土强度等级不宜小于C15,采用级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20。承台底面钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于70mm。当设素混凝土垫层时,保护层厚度可适当减小;垫层厚度宜为100mm,强度等级宜为C7.5。4.2.3承台的钢筋配置除满足计算要求外,尚应符合下列规定:4.2.3.1承台梁的纵向主筋直径不宜小于12,架立筋直径不宜小于10,箍筋直径不宜小于6;4.2.3.2柱下独立桩基承台的受力钢筋应通长配置。矩形承台板配筋宜按双向均匀布置,钢筋直径不宜小于10,间距应满足100200mm。对于三桩承台,应按三向板带均匀配置,最里面三根钢筋相交围成的
33、三角形应位于柱截面范围以内(图4.2.3)。4.2.3.3筏形承台板的分布构造钢筋,可采用1012,间距150200mm。当仅考虑局部弯曲作用按倒楼盖法计算内力时,考虑到整体弯矩的影响,纵横两方向的支座钢筋尚应有1/21/3且配筋率不小于0.15%,贯通全跨配置;跨中钢筋应按计算配筋率全部连通。4.2.3.4箱形承台顶、底板的配筋,应综合考虑承受整体弯曲钢筋的配置部位,以充分发挥各截面钢筋的作用。当仅按局部弯曲作用计算内力时,考虑到整体弯曲的影响,钢筋配置量除符合局部弯曲计算要求外,纵横两方向支座钢筋尚应有1/21/3且配筋率分别不小于0.15%,0.10%贯通全跨配置,跨中钢筋应按实际配筋率
34、全部连通。4.2.4桩与承台的连接宜符合下列要求:4.2.4.1桩顶嵌入承台的长度对于大直径桩,不宜小于100mm;对于中等直径桩不宜小于50mm;4.2.4.2混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内,其锚固长度不宜小于30倍主筋直径,对于抗拔桩基不应小于40倍主筋直径。预应力混凝土桩可采用钢筋与桩头钢钣焊接的连接方法。钢桩可采用在桩头加焊锅型钣或钢筋的连接方法。4.2.5承台之间的连接宜符合下列要求:4.2.5.1柱下单桩宜在桩顶两个互相垂直方向上设置连系梁。当桩柱截面面积之比较大(一般大于2)且桩底剪力和弯矩较小时可不设连系梁;4.2.5.2两桩桩基的承台,宜在其短向设置连系梁,当短向的柱底剪力和
35、弯矩较小时可不设连系梁;4.2.5.3有抗震要求的柱下独立桩基承台,纵横方向宜设置连系梁;4.2.5.4连系梁顶面宜与承台顶位于同一标高。连系梁宽度不宜小于200mm,其高度可取承台中心距的1/101/15;4.2.5.5连系梁配筋应根据计算确定,不宜小于412。4.2.6承台埋深应不小于600mm。在季节性冻土及膨胀土地区,其承台埋深及处理措施,应按现行建筑地基基础设计规范和膨胀土地区建筑技术规范等有关规定执行。xi、yi第i复合基桩或基桩至x、y轴的距离;H作用于桩基承台底面的水平力设计值;Hi作用于任一复合基桩或基桩的水平力设计值;n桩基中的桩数。5.1.2对于主要承受竖向荷载的抗震设防
36、区低承台桩基,当同时满足下列条件时,桩顶作用效应计算可不考虑地震作用:5.1.2.1按建筑抗震设计规范规定可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物;5.1.2.2不位于斜坡地带或地震可能导致滑移、地裂地段的建筑物;5.1.2.3桩端及桩身周围无液化土层;5.1.2.4承台周围无液化土、淤泥、淤泥质土。5.1.3属于下列情况之一的桩基,计算各基桩的作用效应和桩身内力时,可考虑承台(包括地下墙体)与基桩共同工作和土的弹性抗力作用(计算方法和公式详见附录B)。5.1.3.1位于8度和8度以上抗震设防区和其他受较大水平力的高大建筑物,当其桩基承台刚度较大或由于上部结构与承台的协同作用能增强承台的刚
37、度时;5.1.3.2受较大水平力及8度和8度以上地震作用的高承台桩基。5.2桩基竖向承载力计算一般规定5.2.1桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力计算应符合下述极限状态计算表达式。5.2.1.1荷载效应基本组合:轴心竖向力作用下0NR(5.2.1-1)偏心竖向力作用下,除满足式(5.2.1-1)外,尚应满足下式lei大气影响急剧层中第i层土的厚度。5.3桩基沉降计算5.3.1需要计算变形的建筑物,其桩基变形计算值不应大于桩基变形容许值。5.3.2桩基变形可用下列指标表示:5.3.2.1沉降量;5.3.2.2沉降差;5.3.2.3倾斜:建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值;5.3.2.
38、4局部倾斜:墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离的比值。5.3.3计算桩基变形时,桩基变形指标应遵守以下规定选用:由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异,体型复杂等因素引起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜控制;对于框架结构应由相邻柱基的沉降差控制;对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制。5.3.4建筑物的桩基变形容许值如无当地经验时可按表5.3.4规定采用,对于表中未包括的建筑物桩基容许变形值,可根据上部结构对桩基变形的适应能力和使用上的要求确定。5.5.6.2锤击压应力应满足以下要求:(1)对于钢桩,锤击压应力应小于钢材的屈服强度值;(2)对于混凝土桩,锤击压应
39、力应小于桩材的轴心抗压强度设计值。5.5.6.3对于预制混凝土桩,为防止沉桩过程中出现冲击疲劳现象,应对沉桩总锤击数加以限制。总锤击数可根据打桩机类型及结构、地质条件、锤击能量、桩材及截面面积、桩垫材料等综合考虑后加以确定。5.5.7对于一级建筑桩基和护身有抗裂要求或处于腐蚀性土质中的打入式混凝土预制桩、钢桩,应按下列规定验算锤击拉应力:5.5.7.1遇有下列情况之一,应进行锤击拉应力验算:(1)沉桩路径中,桩需穿越软弱土层;(2)变截面桩的截面变化处和组合桩不同材质的连接处;(3)桩最终入土深度20m以上。5.5.7.2锤击拉应力验算内容包括:(1)在锤击作用下,沿桩身轴向的最大拉应力;(2
40、)在锤击作用下,与最大锤击压力相应的某一横截面的环5.5.7.4锤击拉应力值应小于桩身材料的抗拉强度设计值。5.5.8对于受长期或经常出现的水平力或拔力的建筑桩基,应验算桩身的裂缝宽度,其最大裂缝宽度不得超过0.2mm。对于处于腐蚀介质中的桩基,应控制桩基不出现裂缝;对于桩基处于含有酸、氧等介质的环境中时,则其防护要求还应根据介质腐蚀性的强弱符合有关专门规范的规定采取专门的防护措施,保证桩基的耐久性。5.5.9预制桩桩身配筋可按计算确定。吊运时单吊点和双吊点的设置,应按吊点(或支点)跨间正弯距与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置。考虑预制桩吊运时可能受到冲击和振动的影响,计算吊运弯矩和吊运拉力时
41、,宜将桩身重力乘以1.3的动力系数。5.5.10当进行桩身截面的抗震验算时,应根据建筑抗震设计规范GBJ11考虑桩身承载力的抗震调整。5.6.3箱形承台和筏形承台弯矩可按下列规定计算:5.6.3.1箱形承台和筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性质、基桩的几何特征、承台和上部结构形式与刚度,按地基桩承台上部结构共同作用的原理分析计算;5.6.3.2对于箱形承台,当被端持力层为基岩、密实的碎石类土、砂土,且较均匀时,或当上部结构为剪力墙、12层以上框架、框架,剪力墙体系且箱形承台的整体刚度较大时,箱形承台顶、底板可仅考虑局部弯曲作用进行计算;5.6.3.3对于筏形承台,当桩端持力层坚硬均匀、上部结构刚度
42、较好,且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时,可仅考虑局部弯曲作用按倒楼盖法计算;当桩端以下有中、高压缩性土、非均匀土层、上部结构刚度较差或柱荷载及柱间距变化较大时,应按弹性地基梁板进行计算。5.6.4柱下条形承台梁的弯矩可按下列规定计算:5.6.4.1按弹性地基梁(地基计算模型应根据地基土层特性选取)进行分析计算;5.6.4.2当桩端持力层较硬且桩柱轴线不重合时,可视桩为不动支座,按连续梁计算。5.6.5墙下条形承台梁,可按倒置弹性地基梁计算弯矩和剪力(详见附录F)。对于承台上的砖墙,尚应验算桩顶以上部分砌体的局部承压强度。受冲切计算5.6.6柱(墙)下桩基承台受冲切承载力的计算,应符合下列规
43、定:5.6.6.1冲切破坏锥体应采用自柱(墙)边和承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的截锥体,锥体斜面与承台底面之夹角不小于45(见图5.6.6-1,5.6.6-2)。局部受压计算5.6.13对于柱下桩基,当承台混凝土强度等级低于柱的强度等级时,应按现行混凝土结构设计规范GBJ10的规定验算承台的局部受压承载力。5.6.14当进行承台的抗震验算时,应根据现行建筑抗震设计规范GBJ11的规定对承台的受弯、受剪切承载力进行抗震调整。6灌注桩施工6.1施工准备6.1.1灌注桩施工应具备下列资料:6.1.1.2桩基工程施工图(包括同一单位工程中所有的桩基础)及图纸会审纪要;6.1.1.3建筑场地和邻近
44、区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危房、精密仪器车间等的调查资料;6.1.1.4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;6.1.1.5桩基工程的施工组织设计或施工方案;6.1.1.6水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告;6.1.1.7有关荷载、施工工艺的试验参考资料。6.1.2施工组织设计应结合工程特点,有针对性地制定相应质量管理措施,主要包括下列内容:6.1.2.1施工平面图:标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置;采用泥浆护壁成孔时,应标明泥浆制备设施及其循环系统;6.1.2.2确定成孔机械、配套设备以及合理施工工艺的有关资料,泥浆护壁灌注桩必须有泥浆处理措施
45、;6.1.2.3施工作业计划和劳动力组织计划;6.1.2.4机械设备、备(配)件、工具(包括质量检查工具)、材料供应计划;6.1.2.5桩基施工时,对安全、劳动保护、防火、防雨、防台风、爆破作业、文物和环境保护等方面应按有关规定执行;6.1.2.6保证工程质量、安全生产和季节性(冬、雨季)施工的技术措施。6.1.3成桩机械必须经鉴定合格,不合格机械不得使用。6.1.4施工前应组织图纸会审,会审纪要连同施工图等作为施工依据并列入工程档案。6.1.5桩基施工用的临时设施,如供水、供电、道路、排水、临设房屋等,必须在开工前准备就绪,施工场地应进行平整处理,以保证施工机械正常作业。6.1.6基桩轴线的
46、控制点和水准基点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。6.2一般规定6.2.1不同桩型的适应条件如下:6.2.1.1泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂填土、碎(砾)石土及风化岩层;以及地质情况复杂,夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层;冲孔灌注桩除适应上述地质情况外,还能穿透旧基础、大孤石等障碍物,但在岩溶发育地区应慎重使用。6.2.1.2沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土;在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粘性土等软弱土层中采用时,应制定质量保证措施,并经工艺试验成功后方可实施。夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性粘性土、粉土、砂土、碎石类土,且其埋深不超过20m的情况。6.2.1.3干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。人工挖孔灌注桩在地下水位较高,特别是有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时,必须有可靠的技术措施和安全措施。6.2.2钻(冲)孔机具的适用范围可按照表6.2.2选用:6.2.3成孔设备就位后,必须平正、稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制成孔深度,在桩架或桩