建筑桩基检测技术规范》(JGJ.ppt

建筑桩基技术规范JGJ94-,修订概况,1 增加内容 减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计； 桩基的耐久性规定 ； 后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺 ； 软土地基减沉复合疏桩基础设计 ； 考虑桩径因素的Mindlin 应力解计算单桩、单排桩和疏桩基础沉降 ； 抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算； 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法； 预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等,2 调整内容 基桩和复合基桩承载力设计取值与计算； 单桩侧阻力和端阻力经验参数； 嵌岩桩嵌岩段侧阻力系数和端阻力系数； 等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数； 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等,1 总 则 1.0.1 为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，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，应综合考虑工程地质与水文地质 条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境、重视地方经验，因地制宜；重视概念设计，合理选择桩型、成桩工艺和承台形式，优化布桩，节约资源；强化施工质量控制和管理。 1.0.4 执行本规范时，对于特殊土地基、受机械振动和腐蚀介质作用的桩基，以及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 21 术 语,2.1.1 桩基 piled foundation 由设置于岩石中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。 2.1.2 复合桩基 composite piled foundation 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。 2.1.3 基桩 foundation pile 桩基础中的单桩。 2.1.4 复合基桩 composite foundation pile 单桩及其对应面积的承台底地基土组成的复合承载基桩。 2.1.5 减沉复合疏桩基础 composite foundation with settlement-reducing piles 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减少沉降采用疏布 摩擦型桩的复合桩基。 2.1.6单桩竖向极限承载力标准值 ultimate vertical bearing capacity of a single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适合继续承载的变形时 所对应的最大荷载，它取决于对桩的支承阻力和桩身承载力。,2.1.7 极限侧阻力标准值 相应于桩顶作用极限荷载时，桩侧表面所发生的 岩土阻力 2.1.8 极限端阻力标准值 相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的 岩土阻力 2.1.9 单桩承载力特征值 characteristic value of single pile bearing capacity 单桩极限承载力除以安全系数后的承载力值。 2.1.10 变刚度调平设计 考虑结构荷载、地层分布和相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变桩土刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法称为变刚度调平设计。 2.1.11承台效应系数 pile cap efficiency 竖向荷载下，承台底地基承载力的发挥率称为承台效应系数。,2.1.12 负摩阻力 桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生 大于基桩的 沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力。 2.1.13下拉荷载 作用于单桩中性点以上的 负摩阻力之和。 2.1.14 土塞效应 敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的 土塞，对桩端阻 力的发挥程度的影响效应。 2.1.15 灌注桩后注浆 灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩内的注浆管及与之相 连的 桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体得到加 固，从而提高单桩承载力，减少沉降。 2.1.16 桩基等效沉降系数 弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量wM与按等 代墩基Boussinesq解计算沉降量wB 之比，用于反映Mindlin解 应力分布对计算沉降的影响。,3 基本设计规定 31 两类极限状态 3.1.1 桩基础应按下列两类极限状态设计 1 承载能力极限状态：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； 2 正常使用极限状态：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。,1.承载能力极限状态 (1)基于以下三方面原因，调整为以综合安全系数K代替荷载分项系数和抗力分项系数，以单桩极限承载力为参数确定基桩抗力，以荷载效应标准组合为作用力的设计表达式 SkR(Quk,K) 或 SkR(qSKi,qPk,ak,K),1）与建筑地基基础设计规范GB5007-2002的设计原则一致; 2）不同桩型和工艺对承载力的影响，已反映于QUK (qSiK,qPk,ak,); 3)JGJ94-94的概率极限状态设计模式实属不完整的的可靠性分析，短期内不可能实现突破。,关于 “ 单桩极限承载力标准值 ” 的说明 规范规定采用单桩极限承载力标准值作为桩基承载力设计计算的基本参数。 试验单桩极限承载力标准值指通过不少于2 根的单桩现场静载试验确定的, 反映特定地质条件、桩型与工艺、几何尺寸的单桩极限承载力代表值。 计算单桩极限承载力标准值指根据特定地质条件、桩型与工艺、几何尺寸、以极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值的统计经验值计算的单桩极限承载力标准值。,(2) 安全度水准 由于楼面均布活荷载标准值提高了33%,可变荷载组合值系数提高了 17%, 故桩的支承阻力安全度较 94 规范有所提高；由于基本组合的荷载分项系数由 1.25 提高至 1.35, 楼面均布活荷载值提高 33%, 以及钢筋混凝土强度设计值略有降低 , 故桩身与承台结构安全度水准提高12% 以上。,2. 正常使用极限状态 以桩基的变形、抗裂、裂缝宽度为控制内涵的正常使用极限状态计算,由于问题复杂,如同上部结构一样从未实现基于可靠性分析的概率极限状态设计。因此桩基正常使用极 限状态设计计算维持建筑桩基技术规范JGJ94 - 94 规范的规定。,3.1.2根据建筑物规模和功能特征以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将桩基设计分为的三个设计等级。,甲级：第一大类：功能重要、荷载大、重心高、风载和地震作用效应大。 （1）重要的建筑； （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑。 设计时应选择基桩承载力变幅大、布桩具有较大灵活性的桩型, 基础埋置深度足够大, 严格控制桩基的整体倾斜和稳定。 第二大类：荷载和刚度分布极为不均，对差异沉降适应能力差， 或使用功能上对变形有特殊要求 。 （3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物 （4）20层以上框架核心筒结构以及其它对桩基变形有特殊要求的建筑物 。,32 桩基设计等级划分,设计时 , 首先 要遵循变刚度调平设计原则 ； 其二 , 在概念设计的基础上要进行上部结构承台 桩土的共同作用分析 , 计算沉降等值线、承台内力和 配筋 。 第三大类：场地、环境条件特殊 （5）场地和地基条件复杂的七层以上的一般建筑物及坡地、岸边建筑 （6）对相邻既有工程影响较大的建筑物。 乙级：除甲级、丙级以外的建筑物 丙级：场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的一般建筑物,3.1.3 桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和验算： 1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算； 2 应对桩身和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、土的不排水剪切强度小于10kPa土层且长径比大于50的桩应进行桩身曲屈验算；对于混凝土预制桩应按施工阶段吊装、运输和锤击作用进行强度验算；对于钢管桩应进行局部曲屈验算； 3当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算； 4 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算； 5 对于抗浮桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算； 6 对于抗震设防区的桩基应按现行建筑抗震设计规范的规定进行抗震承载力验算。,3-3 桩基承载能力计算和稳定性验算,3.1.4 应根据建筑桩基的设计等级及长期荷载作用下桩基变形对上部结构的影响程度、桩基裂缝对耐久性的影响，按下列规定进行桩基变形验算。 1）设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基； 2）体形复杂、荷载分布不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基； 3) 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。 3.1.5 受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑物桩基，应计算其水平位移。 3.1.6 应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。,3-4 桩基变形计算,3.1.7 桩基设计时，所采用的荷载效应组合与相应的抗力应符合下列规定： 1 按基桩承载力确定桩数时，传至承台底面的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。 2 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合；计算水平地震作用和风荷载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用和风荷载效应标准组合。 3 验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应标准组合。,3-5 桩基设计采用的作用效应、抗力,4 在计算桩基结构承载力、确定承台高度、桩身截面、计算承台内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的桩顶反力，应按承载能力极限状态下的荷载效应基本组合。当进行承台或桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应的准永久组合。 5 桩基结构设计安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按有关规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数不应小于1。 6 对桩基结构进行抗震设计验算时，其承载力调整系数应按现行的建筑抗震设计规范的规定采用。,下列建（构）筑物桩基宜以上部结构、承台、桩、土的共同作用分析为基础，按变刚度调平设计原则设计桩基： 1 对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房的地基或桩基刚度宜相对弱化，可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。见图a 2 对于框筒、框剪结构高层建筑桩基，应加强核心筒和内部剪力墙区域桩基刚度（视条件适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施），相对弱化核心筒外围桩基刚度，并对后者按复合桩基设计。见图b 3 对于当框筒、框剪结构高层建筑天然地基，其总体承载力和沉降满足要求的条件下，宜于核心筒区域设置增强刚度、减小沉降的桩。形成局部复合桩基或刚性桩复合地基。见图c 4 大体量筒仓、储罐桩基，宜按内强外弱原则布桩。见图d 5 对按变刚度调平设计的桩基，宜进行上部结构、承台、桩、土的共同作用分析,3-6 变刚度调平设计,1 天然地基箱形基础变形特征,图3-1 北京中信国际大厦箱基沉降等值线（s单位：cm） 高104m,框筒结构，双层箱基高11.8m；Smax=12.5 cm; Smax=0.004L。,2 桩筏基础的变形特征,图3-2 南银大厦桩筏基础沉降等值线（建成一年，s单位：cm） 高113m，框筒结构，400PHC桩，L=11m,均匀布桩，筏板厚 2.5m,建成一年Smax=0.002L。,3 均匀布桩桩顶反力分布特征,图3-3 武汉某大厦桩箱基础桩顶反力分布 高层框剪结构，500PHC桩，L=22m,均匀布桩；中、边桩反力比=1：1.9,4 碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应 （1）碟形沉降沉降是中间大，四周小 引起承台、上部结构的次内力 （2）马鞍形反力分布中间小，四周大 导致基础的整体弯矩、冲切力、剪力增大 以图3-1北京中信国际大厦为例，整体弯矩较均布反力增加16.2%；对于图3-3所示桩筏基础，整体弯矩较均布反力将增加50%以上。,5 变刚度调平设计,图3-4 均匀布桩与变刚度调 平布桩的变形与反力示意,图3-5 变刚度布桩模式,（1）局部增强 如图35（a） （2）桩基变刚度 如图（b）(c)(d) 增强核心筒区，弱化外 围，局部平衡 （3）主裙连体变刚度 增强主体，弱化裙房 （4）上部结构基础地 基（桩土）共同工作分 析，深 化、细化概念设 计，计算沉降、承台内 力与配筋。,6 试验验证 粉质粘土地基，20层框筒结构1/10现场模型试验,图6 等桩长与变桩长模型试验 表1 桩顶反力（F=3250KN）,7 变刚度调平概念设计优点,（1）减小核心筒冲切力，降低承台整体弯矩 （2）优化承台设计，降低造价 （3）减小差异变形，降低上部结构刚度次应力，提高耐久性 （4）合理发挥桩土共同作用,8 工程应用,北京皂君庙电信楼、山东农业银行大厦、北京长青大厦等10余项工程桩基设计进行优化，节约造价2100余万元；Smax35mm, Smax0.0008L。 近两年建设项目：北京电视中心，北京万豪大酒店，威海海悦国际大酒店等数十个工程的桩基础均采用变刚度调平概念设计。,3-7 桩基设计勘察 3.2.1 桩基设计应具备以下资料： 1 岩土工程勘察资料: 1) 桩基按两类极限状态进行设计所需用岩土物理力学参数和原位测试参数； 2) 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； 3）地下水位埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律，地下水的腐蚀性评价，地下水浮力计算的设计水位； 4) 抗震设防区按设防烈度提供的液化地层资料； 5）有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性评价 。,2 建筑场地与环境条件的有关资料: 1) 建筑场地现状，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、基础形式及埋置深度； 3) 附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数； 4) 周围建筑物的防振、防噪音的要求； 5) 泥浆排放、弃土条件； 6）建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。,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 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、施工工艺对地质条件的适应性； 2）水、电及有关建筑材料的供应条件； 3）施工机械的进出场及现场运行条件。 5 供设计比较用的有关桩型及实施的可行性。,3.2.2 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： 1 勘探点间距 1）对于端承型桩（含嵌岩桩）：主要根据桩端持力层顶面坡度决定，宜为1224m。当相邻两个勘察点揭露出的桩端持力层层面坡度大于10%或持力层起伏较大、地层分布复杂时，应根据具体工程条件适当加密勘探点； 2）对于摩擦型桩：宜按2030m布置勘探孔，但遇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柱列线布置勘探点，并宜每桩设一勘探点。,2 勘探深度 1） 布置1/31/2的勘探孔为控制性孔，且设计等级为甲级的建筑桩基，场地至少应布置3个控制性孔，设计等级为乙级的建筑桩基应布置不少于2个控制性孔。控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度，一般性勘探孔应深入桩端平面以下35d。 2) 嵌岩桩的控制性钻孔应深入预计嵌岩面以下不小于35d，一般性钻孔应深入预计嵌岩面以下不小于13d。当持力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。在岩溶、断层破碎带地区，应查明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况，钻孔应钻穿溶洞或断层破碎带进入稳定土层，进入厚度应满足上述控制性钻孔和一般性钻孔要求。 3 在勘察深度范围内的每一地层，均应采取不扰动试样进行室内试验或根据土质情况选用有效的原位测试方法进行原位测试，提供设计所需参数。,3-8 桩的选型与布置 基桩可按下列规定分类 1.按承载性状分类 1),摩擦桩：在承载力极限状态下，桩顶荷载由侧阻力承受，桩端阻力小到可 忽略不计。 端承摩擦桩：在承载力极限状态下，桩顶荷载主要由侧阻力承受。 2） 端承桩：在承载力极限状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可 忽略不计。 摩擦端承桩：在承载力极限状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。,2. 按成桩方法分类： 1）非挤土桩：干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩； 2）部分挤土桩：长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩。 3）挤土桩：沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。,3 按桩径（设计直径）大小分类： 1）小直径桩d250 2）中等直径桩250d800 3）大直径桩 d800 桩型和工艺选择 3.3.2 桩型与工艺的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、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，选择安全适用、经济合理的桩型和成桩工艺；选择时可参考附录A。 1.对框架核心筒桩基宜选择尺寸和承载力可调性大的桩型和工艺； 2.挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土时，应局限于多层住宅桩基。, 基桩的布置 3.3.3 基桩的布置宜符合下列条件： 1. 基桩的中心距。桩的中心距应符合表3.3.3-1的 规定；当施工中采取减少挤土效应可靠措施时，可根据当地经验适当减少。 注 : d 一圆桩直径或方桩边长 ,D 一扩大端设计直径。 当纵横向桩距不相等时 , 其最小桩距应满足 “ 其他情况 “ 一栏的规定。 当为端承桩时 , 非挤土灌注桩的 “ 其他情况 ” 一栏可减小 至 2.5d,2 排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合,并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。 3 对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏( 含平板和梁板式承台基础，宜将桩布置于墙下。 4 对于框架一核心筒结构应按荷载分布考虑相互影响 , 将桩相对集中布置于核心筒区域。 5 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, 对于粘性士、粉土不宣小于 2d, 砂土不宜小于 1.5d，碎石类土，不宜小于ld 。当存在软弱下卧层时 , 桩端以下硬持力层厚度不宜小于 3d 。 6 对于嵌岩桩, 嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定; 对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩, 宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度; 对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d且不小于 0.2m。, 基桩选型误区,1 凡嵌岩桩必为端承桩 导致嵌岩深度加大，工期延长， 造价提高 2 将挤土桩一沉管灌注用于高层建筑 由于挤土效应造成断桩、缩颈、上浮，事故频 发且严重，如：某会展中心全部桩报废；云南某 大厦筏板开裂，不得不加固处理。,3.预制桩质量稳定性高于灌注桩 优于沉管灌注桩是肯定的。 但有三点应特别注意： 沉桩挤土效应； 无法穿透硬夹层，桩长受限制； 单桩承载力可调范围小，难于实现变刚度调平设计。,4 人工挖孔桩质量可靠 地下水位以上人工挖孔桩可实现彻底清孔、直观检查持力层，且无断桩缩颈现象。 隐患： 边挖孔边抽水，细颗粒流失，地面下沉，乃至护壁整体脱落； 临近新灌注混凝土桩抽水，带走水泥，造成离析； 在流动性淤泥中挖孔，引起淤泥侧向流动，导致土体失稳滑移，将桩体推歪、推断。,5 灌注桩不适当扩底 岩石fr混凝土fc情况下扩底，不必要； 桩侧土层较好、桩长较大情况下扩底，既损失扩底端以上部分侧阻力，又增加扩底费用，可能得失相当或失大于得； 将扩底端置于有软弱下卧层的薄硬层上，增大沉降。,3-9 特殊条件下的桩基 3.4.1 软土地基的桩基应按下列原则设计： 1 软土中的桩基宜选择中、低压缩性的土层作为桩端持力层；对于设计等级为甲级建筑桩基，不应采用桩端置于软弱土层上的摩擦桩； 2 桩周围软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水位等原因而产生的沉降大于桩的沉降时，应视具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩的影响； 3 采用挤土桩时，应考虑挤土效应对成桩质量、对邻近建筑物、道路和地下管线等产生的影响，并采取相应技术措施； 4 先成桩后开挖基坑时，必须考虑基坑挖土顺序和控制一次开挖深度，防止土体侧移对桩的影响； 5 深厚软土场地，不得采用大片沉管灌注桩；当采用大片密集有挤土效应的基桩时，应采取有效的消减超孔压和挤土效应的措施,3.4.2 湿陷性黄土地区的桩基应按下列原则设计： 1 基桩应穿透湿陷性黄土层，桩端应支承在压缩性低的粘性土、粉土、中密和密实砂土以及碎石类土层中； 2 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)对于设计等级为甲级建筑桩基应按现场浸水载荷试验并结合地区经验确定； 2)对于设计等级为乙级建筑桩基，应参照地质条件相同的试桩资料，并结合饱和状态下的土性指标、经验参数公式估算结果综合确定；对于设计等级为丙级建筑桩基，可按饱和状态下的土性指标采用经验参数公式估算。 3 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： 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满足抗拔稳定性验算要求，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。 2 为减小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 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、膨胀作用，验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力。 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： 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。 2 桩端置于倾斜基岩面上的嵌岩桩，桩端应全断面嵌入基岩。 3当岩面较为平整且上覆土层较厚时，嵌岩深度宜为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： 1 对建于坡地岸边的桩基，不得将桩支承于边坡潜在的塌滑体上，桩端应进入潜在滑裂面以下足够深度的稳定岩土层内；桩身主筋应通长配置。 2 建筑物桩基与边坡应保持一定的水平距离，边坡应按建筑边坡工程技术规范GB50330进行整治，确保其稳定性。 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，应按照国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002有关条款进行整治。 3 不宜采用挤土桩； 4 应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和基桩水平承载力。,3.4.6 地震设防区桩基应按下列原则设计： 1 桩进入液化土层以下稳定土层的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定；对于碎石土，砾、粗、中砂，密实粉土，坚硬粘性土尚不应小于0.5m；对其它非岩石类土尚不应小于1.5m。 2 承台和地下室侧墙周围的回填土应采用具有良好压实性的素填土或灰土、级配砂石分层夯实。 3 当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于40kPa（或不排水抗剪强度小于15kPa）的软土时，宜将承台外一定范围内的土进行加固。,3.4.7 可能出现负摩阻力的桩基宜按下列原则设计： 1 对于填土建筑场地，宜先填土并保证填土的密实性，待填土地基沉降基本稳定后成桩； 2 对于地面大面积堆载的建筑物，应采取相应的处理措施，减少堆载引起的地面沉降及对建筑物桩基的影响； 3 对于中性点以上的桩身表面进行处理，以减少负摩阻力； 4 对于自重湿陷性黄土地基，可采用强夯、挤密土桩等先行处理，消除上部或全部土的自重湿陷； 5 采用其他有效而合理的措施。,3.4.8 抗拔桩基设计原则规定如下 : 1 应根据环境类别及水土对钢筋的腐蚀、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用时间等因素确定抗拔桩的裂缝控制等级； 2 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级, 应设置预应力筋；对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级, 宜设置预应力筋； 3 对于三级裂缝控制等级, 应进行桩身裂缝宽度计算, 确定配筋率、是否采用预应力等； 4 当基桩抗拔承载力要求较高时,可采用桩侧后注浆、扩底等技术措施。,3-10 桩基结构的耐久性,结构的耐久性 在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在规定的期限内保持其适用性和安全性的能力。 设计使用年限 在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，作为结构耐久性设计依据并具有一定保证率的目标使用年限。,二类环境： 主要指碳化引起的钢筋锈蚀环境，不存在冻融和盐、酸等化学物质的作用，主要考虑的环境因素是湿度、温度和CO2与O2的供给程度。 如果相对湿度较高，混凝土始终处于湿润的饱水状态，则空气中的CO2难以扩散到混凝土体内，碳化就不能进行或非常缓慢地进行。 如果相对湿度很低，混凝土比较干燥，虽然CO2能够比较顺利地通过孔隙向混凝土内部迁移，但混凝土因缺水而缺少氢氧化钙，这是发生碳化反应的必要物质，故碳化很难进行。 钢筋锈蚀是一种电化学过程，要求混凝土有一定的电导率。当混凝土内部的相对湿度低于70时，碳化引起的钢筋锈蚀就会因混凝土的电导率太低而很难进行。 钢筋锈蚀的电化学过程需要有水和O2的参与。当混凝土处于水下或接近饱和时，O2难以扩散到钢筋的表面，锈蚀因缺氧而难以发生。,所以，最易发生钢筋碳化锈蚀的环境是干湿交替，在这种环境条件下，我国现行混凝土设计规范所规定的保护层最小厚度和最大水胶比，都难以满足设计使用年限50年的适用性要求。 3.5.2 二类和三类环境中,设计使用年限为 50 年的桩基结构混凝土应符合表 3.5.2 的规定。,3.5.3 桩身裂缝控制等级及最大裂缝宽度应根据是否设置预应力、环境类别和水、土介质腐蚀性等级按表 3.5.3 规定选用。,3.5.4 四类、五类环境桩基结构耐久性设计应参考现行港口工程混凝土结构设计规范(JTJ 267 、工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 等相关标准执行。 3.5.5 三、四、五类环境桩基结构，受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。,4 桩基构造 4 -1 基桩构造 灌注桩 1 配筋率 ：当桩身直径为 3002000mm 时 , 正截面配筋率可取 0.65%0.2%（小桩径取高值，大桩径取低值 )；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率 , 并且不小于上述规定值； 2 配筋长度： 1) 端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋； 2）桩径大于 600 mm的摩擦型桩配筋长度不应小于 2/3 桩长； 受水平荷载时, 配筋长度尚不宜小于 4.0/ 3 ）对于受地震作用的基桩, 桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层 , 进入稳定土层（深度不应小于第 3.4.6 条规定的深度）,4)受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩, 配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层一定深度 ； 5)专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩, 应等截面或变截面通长配筋。 3 对于受水平荷载的桩, 主筋不应小于 8 12; 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 6Omm； 4 箍筋应采用直径不小于610200300mm的螺旋式箍筋；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶5d范围内箍筋应加密, 间距不应大于l00mm；液化土层范围内箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行混凝土结构设计规范 (GB50010）的有关规定；当钢筋笼长度超过 4m 时 , 应每隔 2m 左右设一道直径不小于1218 的焊接加劲箍筋。,5 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求： 混凝土强度等级不得低于 C25, 混凝土预制桩尖不得低于 C30； 灌注桩主筋的混凝土保护层厚度, 不应小于35 mm, 水下灌注混凝土, 不得小于 50mm: 四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合现行相关规范的要求。,6. 扩底灌注桩扩底端尺寸规定如下： 当持力层承载力较高、上覆土层较差、桩的长径比较小时， 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特征以及扩底施工方法确定，最大扩径比挖孔桩不应超过3, 钻孔桩不应超过 2.5； 扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定 , /hc 一般取 1/41/2, 砂土取约 1/4, 粉土、粘性土取约 1/3l/2； 扩底端底面宣呈锅底形 , 矢高 hb 可取 (0.150.20 ) D 。, 混凝土预制桩 4.1.4 混凝土预制桩的截面边长不应小于 200mm；预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于 350mm 。 4.1.5 预制桩的混凝土强度等级不宜低于 C30； 预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于 C40； 预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于 3Omm。 4.1.6 预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。锤击法沉桩时 , 预制桩的最小配筋率不宜小于 0.8% 。静压法沉桩时, 最小配筋率不宜小于0.6%, 主筋直径不宜小子 14, 打入桩桩顶 45d 长度范围内箍筋应加密 , 并设置钢筋网片。 4.1.7 预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定； 每根桩的接头数量不宜超过3个。 4.1.8 预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上 , 对于持力层为密实砂和碎石类土时 , 宜在桩尖处包以钢领桩靴, 加强桩尖。, 预应力混凝土空心桩 4.1.9 预应力混凝土空心桩按截面形式分为管桩、空心方桩, 按混凝土强度等级分为预应力高强混凝土桩 (PHC 、预应力混凝土桩（PC)。离心成型的先张法预应力混凝土桩的截面尺寸、配筋、桩身极限弯矩、桩身竖向受压承载力设计值等参数可按附录 G 确定。 4.1.10 预应力混凝土空心桩桩尖型式宜根据地层性质选择闭口型或敞口型；闭口型分为平底十字型和锥型。 4.1.11 本规范未作规定的预应力混凝土空心桩质量要求, 应符合现行先张法预应力混凝土管桩(GB/T l3476)、先张法预应力混凝土薄壁管桩(JC888)和预应力混凝土空心方桩(JG197）及其他的有关标准规定。 4.1.12 预应力混凝土桩的连接可采用端板焊接连接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接。每根桩的接头数量不宜超过 3 个。 4.1.13 桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩 , 沉桩后 , 应对桩端以上 2m 左右范围内采取有效的防渗措施 , 预防渗水软化桩端持力层 , 其中包括采用微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料。, 钢 桩 4.1.14 钢桩可采用管型、 H 型和其他异型 , 其材质应符合国家有关规范规定。 4.1.15 钢桩的分段长度不宜超过 1215m 。 4.1.16 钢桩焊接接头应采用等强度连接 , 使用的焊条、焊丝和焊剂应符合现行有关规范规定。 4.1.17 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。 1. 钢管桩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。 2 . H 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 ) 。,4.1.18 钢桩的防腐处理规定如下 ： 1 钢桩的腐蚀速率 .当无实测资料时 按表4.1.18 确定； 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 , 可不考虑内壁防腐。,4-2 承台构造,1.柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台构造尺寸 : 桩基承台的构造, 除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力 和上部结构需要外, 尚应符合下列要求 : .独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于 500mm, 边桩中心 至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至 承台边缘的距离不应小于150mm 。对于条形承台梁，桩的外 边缘至承台梁边缘的距离不应小于 75mm, 承台的最小厚度不应 小于 300mm。 .高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于 400mm。 2.柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台的配筋规定 : 柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于 0.15% 。 条形承台梁的纵向主筋应符合现行混凝土结构设计规范(GB50010)关于最小配筋率的规定。,.筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部 弯矩作用时, 考虑到整体弯曲的影响, 在纵横两个 方向的下层钢筋配筋率不宜小于 0.15%；上层钢筋应 按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于 2000mm 时, 宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不 大于300mm 的双向钢筋网。 3 柱下独立双桩承台按深受弯构件的构造配筋； 4 混凝土耐久性要求、抗渗要求、保护层厚度: 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有混凝土垫 层时, 不应小于 50mm, 无垫层时不应小于70mm；此 外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。,5. 桩与承台的连接构造规定如下： 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于 50mm；对大直径桩不宜小于100mm。 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内, 其锚入长度不宜小于 35 倍纵向主筋直径。对于抗拔桩, 桩顶纵向主筋的锚固长度按现行混凝土结构设计规范(GB50010)确定。 对于大直径灌注桩, 当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。 6.柱与承台连接构造规定如下 ： 对于一柱一桩基础, 柱与桩直接连接时, 柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于 35 倍纵向主筋直径。 对于多桩承台, 柱纵向主筋应锚入承台不应小于35 倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径,并向柱轴线方向弯折。 当有抗震设防要求时,对于一、二级抗震等级, 锚固长度应乘以1.15 系数 ；对于三级抗震等级, 应乘以 1.05 系数。,7. 承台与承台之间的连接、联系梁设置 ： 一柱一桩时 , 应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2 时 , 可不设联系梁。 两桩桩基的承台 , 应在其短向设置联系梁。 有抗震设防要求的柱下桩基承台, 宜沿两个主轴方向设置联系梁。 联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于 250mm, 其高度可取承台中心距的1/10 1/15, 且不宜小于 400mm 。 联系梁配筋应按计算确定, 梁上下部配筋不宜小于 2 根直径 12mm 钢筋 ； 位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。 8. 承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实, 轻型击实压实系数不宜小于 0.94; 或灌注素混凝土。,5 桩基计算,与建筑桩基技术规范94年的版本比较，新版的桩基规范中吸收了十年来桩基设计的新进展和变化。 群桩效应设计方法退出规范 设计原则退回到安全系数设计方法 承台效应的有条件应用 桩的设计参数表的完善 变刚度调平设计,5.1 桩顶作用效应计算 1 竖向力 轴心竖向力作用下 偏心竖向力作用下 2 水平力,3. 地震作用 按建筑抗震设计规范规定可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物可不考虑