夯扩桩的验收标准

陕西省工程建设标准陕西省工程建设标准 DBDB DBJDBJ J J 沉管夯扩桩技术规程沉管夯扩桩技术规程 Technicai Specification for pipe sinking compacted base enlarged pile 征征求求意意见见稿稿 2 20 01 10 0 发发布布 2 20 01 10 0 实实施施 陕陕西西省省住住房房和和城城乡乡建建设设厅厅 陕陕西西省省质质量量技技术术监监督督局局 前 言 本规程是根据陕西省建设厅陕建函 2007 402 号文件的要求 由中国有色金属工业西安勘察设计研究院会同其他6 个勘察 设 计 施工及质检单位共同编制而成 在编制过程中 编制组开展多项专题研究 进行了广泛的调查研究 收集了我省夯扩桩工程经验 经反复讨论 修改 最终经审查定稿 本规程共8 章 3 个附录 内容包括总则 术语和符号 基本规定 夯扩桩构造 夯扩桩设计 夯扩桩复合地基设计 夯扩桩施工 夯扩桩 质量检测及验收等 本规程由陕西省建筑标准设计办公室负责管理 由中国有色金属工 业西安勘察设计研究院负责规程的具体解释 本规程在执行过程中 请 各单位注意总结工程经验 并将意见和建议寄交中国有色金属工业西安 勘察设计研究院 沉管 夯扩桩技术规程 管理组 地址 西安市西 影路46 号 邮编 邮箱 dongzj 本规程主编单位 中国有色金属工业西安勘察设计研究院 本规程参编单位 中国建筑西北设计研究院有限公司 中国有色金属工业西安岩土工程公司 陕西省建设工程质量安全监督总站 陕西龙海工程建设有限公司地基公司 西北有色 勘测工程有限责任公司 陕西西冶基础工程开发公司 主要起草人 董忠级 郑永强 刘 君 鲁 宁 赵晓峰 朱沈阳 李珍英 史向庆 万增亭 李三红 刘清杰 杨鲁飞 杨 震 侯学周 王晓军 张玉明 目 次 1 总 则 1 2 术语 符号 3 2 1 术 语 3 2 2 符 号 3 3 基本规定 5 3 1 适用条件 5 3 2 勘察要求 5 4 夯扩桩构造 6 4 1 一般规定 6 4 2 桩身构造 8 5 夯扩桩设计 9 5 1 一般规定 9 5 2 基桩竖向抗压承载力 12 5 3 基桩竖向抗拔承载力 15 5 4 基桩水平承载力 16 5 5 桩身强度验算 17 5 6 桩基沉降计算 18 5 7 桩基承台设计 18 6 夯扩桩复合地基设计 19 6 1 一般规定 19 6 2 复合地基承载力验算 19 6 3 复合地基沉降变形验算 20 7 夯扩桩施工 21 7 1 施工机具 设备 21 7 2 施工准备 22 7 3 现场施工 23 7 4 成桩过程工程质量检查 25 8 夯扩桩工程质量检测与验收 25 8 1 一般规定 25 8 2 桩身完整性和承载力检测 26 8 3 竣工验收 27 附录 A 夯扩桩施工工艺示意图 29 附录 B 夯 扩 桩 施 工 记 录 表 30 附录 C 夯扩灌注桩及钢筋笼隐蔽验收记录 31 1 总总 则则 1 0 1 为了在沉管夯扩桩设计和施工中做到安全适用 技术先进 经济合理 确保质 量 保护环境 节约资源 制定本规程 1 0 2 本规程适用于陕西省工业与民用建筑的沉管夯扩桩勘察 设计 施工 质量检 测与验收 1 0 3 采用沉管夯扩桩的工程 应根据岩土工程勘察资料 综合考虑上部结构类型 荷载特征 施工技术条件与环境因素等 做到因地制宜 合理设计 精心施工 严 格检测 1 0 4在进行沉管夯扩桩基设计 施工 检测与验收时 除应符合本规程外 尚应符 合国家现行有关标准 规范的规定 2 术语 符号术语 符号 2 1 术术 语语 2 1 1 沉管夯扩桩 pipe sinking compacted base enlarged pile 沉管夯扩桩是采用桩锤夯击夯管成孔 再向管内灌注一定量混凝土并夯击 使 得管内底部现浇混凝在桩端形成一定尺寸的扩大头形混凝土灌注桩 2 1 2 夯扩参数 compacted base enlarged parameter 设计夯扩桩成桩直径 桩长 扩大头直径 夯扩次数等施工参数 2 1 3 沉桩深度 pipe sinking depth 场地地面至扩大头顶面的距离 2 1 4 褥垫层 mattress level 为保证桩 土共同承担荷载 减少基础底面的应力集中 在桩端和基础之间设 置的垫层 其厚度一般在 150 300 范围 2 1 5 贯入度 set 在锤重和落距一定的条件下 每次锤击桩管进入地基土中的深度 2 1 6 充盈系数 fullness coefficient 实际灌注混凝土的桩身体积与设计计算的桩身体积之比 2 2 符符 号号 2 2 1 作用和作用效应 Gp 基桩自重标准值 Hk 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处相应于荷载效应标准组合的水平力 HEk 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处相应于地震作用效应和其他荷载 效应标准组合的水平力 N 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力 Nk 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下 桩顶平均竖向力 NEk 地震作用效应和荷载效应标准组合下 桩顶平均竖向力 2 2 2 抗力和材料性能 Es 压缩模量 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fy 钢筋抗拉强度设计值 fspk 复合地基承载力特征值 fak 天然地基承载力特征值 fsk 处理后桩间土承载力特征值 Gp 基桩自重标准值 qsik 第 i 层土的极限侧阻力标准值 ppk 桩端极限端阻力标准值 Quk 单桩竖向极限承载力标准值 Qsk 单桩总极限侧阻力标准值 Qpk 单桩总极限端阻力标准值 R 基桩竖向抗压承载力特征值 Rh 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处的水平承载力特征值 Ra 复合地基单桩竖向承载力特征值 TK 单桩基础和群桩基础中的基桩竖向抗拔极限承载力标准值 2 2 2 几何参数 Ap 桩端扩大头面积 A 桩身截面积 As 受拉钢筋截面积 c 外管下沉底端至设计桩底标高之间的距离 D 扩大头计算直径 d0 外管内径 H 灌注混凝土高度 h 外管上拔高度 l 混凝土桩身长度 L 桩管长度 u 桩身周长 Z 桩身进入持力层的深度 2 2 3 计算参数 扩大头直径计算修正系数 m 面积置换率 o 基桩重要性系数 i 抗拔系数 端阻力增强系数 c 成桩工艺系数 桩间土承载力折减系数 3 基本规定基本规定 3 1 适用条件适用条件 3 1 1 夯扩桩适用于处理人工填土 一般黏性土 黄土 粉土及稍密的砂土 碎石土 等 3 1 2 夯扩桩可用于桩基础或复合地基 3 1 3 夯扩桩的桩端持力层宜选择可塑 坚硬状态黏性土 非湿陷性黄土 中密 密 实的粉土 砂土或碎石土 3 1 4 选用夯扩桩时 应考虑夯扩桩沉桩的可能性以及施工中产生的振动 噪音及挤 土效应对周边环境的影响 3 2 勘察要求勘察要求 3 2 1 夯扩桩岩土工程勘察除应符合 岩土工程勘察规范 GB 50021 建筑桩基技 术规范 JGJ 94 及 湿陷性黄土地区建筑规范 GB 50025 的有关规定外 尚应满足 下列规定 1 对桩端持力层 应采用标准贯入试验 连续的动力触探或静力触探等原位测 试手段 原位测试孔的数量不少于 3 孔 标准贯入试验的频数不小于 6 次 2 当桩端持力层以下存在软弱下卧层时 应加深勘探孔深度 并进行下卧层强 度验算 3 当桩端持力层顶面埋深变化较大时 应加密勘探孔 并提供持力层顶面高程 等值线图 3 2 2 岩土工程勘察应包括下列内容 1 查明场地各层岩土的类型 埋深 分布 工程特性和变化规律 2 查明水文地质条件 评价地下水对工程建设的影响 3 查明不良地质作用的类型 成因 分布范围 发展趋势和危害程度 查明可 液化土层和特殊性岩土层分布及其对工程建设的危害程度 并提出防治措施和整治 方案的建议 4 提供各层地基土的物理力学性质指标及承载力特征值 评价地基的均匀性 对需要进行沉降计算的建筑物 提供地基变形计算参数 5 判定水和土对建筑材料的腐蚀性 3 2 3 桩基础尚应包括 1 提供桩径 桩长的建议和桩端持力层的力学特性描述 2 提供桩侧阻力和端阻力 必要时估算单桩竖向 水平向及抗拔承载力 3 分析成桩的可能性 预测成桩挤土效应的影响 并提出保护措施建议 3 2 2 夯扩桩复合地基尚应包括 1 预估单桩承载力和复合地基承载力 2 评价复合土层段及桩端以下压缩层深度范围内土层的压缩性 4 夯扩桩构造夯扩桩构造 4 1 一般规定一般规定 4 1 14 1 1夯扩桩的桩径宜选用 300 600mm 4 1 24 1 2夯扩桩的桩长应根据工程要求和工程地质条件通过计算确定 桩长与桩径 的比值 L d 不宜大于 50 成桩深度不宜大于 25m 4 1 34 1 3夯扩桩用于桩基时 桩顶嵌入承台内不少于 50mm 4 1 44 1 4夯扩桩扩大头直径 D 与桩身直径 d 之比宜取 2 3 扩大头应根据桩端持力 层的性质和设计要求的单桩承载力进行设计 4 24 2桩身构造桩身构造 4 2 14 2 1夯扩桩用于桩基础时 混凝土强度等级不得低于 C25 用于复合地基 时 混凝土强度等级不得低于 C20 4 2 24 2 2扩大头应采用干硬性混凝土夯填 填料塌落度宜为 40 60mm 扩大头 的填料量应以十击贯入度控制 不宜大于计算值的 1 2 倍 当大于 1 2 倍时应另选 桩端持力层或调整桩距 4 2 34 2 3夯扩桩中纵向钢筋应沿桩身周边均匀布置 并沿桩长通长配置 1 1纵向钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 35mm 水下浇注混凝土时不得小于 50mm 2 2纵向钢筋净距不应小于 60mm 3 3纵向钢筋的配筋率 在 6 度区及非地震区不小于 0 3 在 7 度区不小于 0 4 在 8 度区不小于 0 5 纵筋直径不应小于 12 受压桩纵筋数量不 应少于 6 根 抗拔桩和受水平力较大的桩纵筋数量不应少于 8 根 对于承 受水平荷载的桩和抗拔桩 纵向钢筋尚应满足计算要求 4 4纵向钢筋伸入承台的长度不应小于 35 倍纵筋直径 5 5纵向钢筋进入扩大头的长度 受压时不小于 20 倍纵筋直径 抗拔时不应 小于 35 倍纵筋直径 4 2 44 2 4夯扩桩中箍筋应采用螺旋式箍筋 1 1箍筋直径不小于 6mm 2 2箍筋间距宜为 200 300mm 3 3桩顶 5 倍桩径范围内箍筋间距不应大于 100mm 4 4桩身穿过液化土层时 位于液化土层范围内的桩身箍筋间距不应大于 100mm 5 5当桩长超过 4m 时 应每隔 2m 左右设一道直径不小于 12mm 的焊接加劲箍 筋 4 2 54 2 5夯扩桩用于复合地基时 桩身可不配筋 5夯扩桩设计夯扩桩设计 5 15 1基本原则基本原则 5 1 15 1 1 夯扩桩的设计应根据建筑规模 功能特征 对差异沉降的敏感程度 场地 地基和建筑物体形的复杂性及由于桩基问题引起建筑物破坏或影响正常使用的程度 分为三个设计等级 见表 5 1 1 表表 5 1 15 1 1 建筑桩基设计等级建筑桩基设计等级 设计等级建筑类型 甲级 重要的建筑 30 层以上或高度超过 100 的高层建筑 体形复杂且层数相差超过 10 层的高低层 含纯地下室 连体建筑 20 层以上框架 核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑 场地和地基条件复杂的 7 层以上的一般建筑及坡地 岸边建筑 对相邻既有工程影响较大的建筑 乙级除甲级 丙级以外的建筑 丙级场地和地基条件简单 荷载分布均匀的 7 层及 7 层以下的一般建筑 5 1 25 1 2 应根据建筑物的岩土工程勘察报告 建筑场地与环境的有关资料及建 筑物的有关资料进行夯扩桩的设计 5 1 35 1 3 夯扩桩的扩大头应进入可靠的持力土层 欠固结土层 湿陷性土层 液化土 层 饱和软土及高压缩性粘性土不应作为桩端持力层 桩端进入持力层的深度 粘 性土 粉土不宜小于 3 倍桩身直径 砂土不宜小于 2 倍桩身直径 碎石土不宜小于 1 倍桩身直径 5 1 45 1 4 在抗震设防区 桩进入液化土层以下稳定土层的长度应按计算确定 对于碎 石土 砾 粗 中砂 密实粉土 坚硬粘性土不应小于 2 3 倍桩身直径 对粉 细 砂及其他一般粘性土 粉土不应小于 4 5 倍桩身直径 5 1 55 1 5 桩端扩大头以下持力层的厚度不宜小于桩端扩大头直径的 3 倍 当存在软弱 下卧层时 扩大头以下持力层厚度应通过下卧层验算确定 软弱下卧层的验算 应 根据 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有关规定进行 5 1 65 1 6 对于用于自重湿陷性场地和其他可能出现负摩阻力的桩基 宜采取措施减少 负摩阻力 5 1 75 1 7 排列基桩时 宜使桩群合力点与长期荷载重心重合 并使基桩受水平力和力 矩较大方向有较大的内力偶臂 墙下布桩时 在墙的转角处应布置桩 在纵横墙交 接处宜布置桩 柱下不宜采用一柱一桩或一柱两桩 如需采用 应采取可靠措施 5 1 85 1 8 夯扩桩的桩中心间距应以施工时不影响到相邻桩的施工质量为宜 基桩的最 小中心距应符合表 5 1 8 的规定 表表 5 1 8 夯扩桩的最小中心距夯扩桩的最小中心距 土类 排数不少于 3 排且桩数 不少于 9 根的摩擦型桩 基 其他情况 非饱和土 饱和非粘性土2 2D 且 4 0d2 0D 且 3 5d 饱和粘性土2 5D 且 4 5d2 2D 且 4 0d 5 1 95 1 9 同一基础相邻桩的桩底标高差 不宜超过 1 2 的相邻桩中心距 5 25 2一般规定一般规定 5 2 15 2 1夯扩桩的单桩竖向极限承载力标准值取值不宜大于 4500kN 5 2 25 2 2应根据承载力极限状态和正常使用极限状态的要求进行夯扩桩设计 5 2 35 2 3所有夯扩桩基均应进行承载力极限状态的计算 计算内容包括 1 1基桩的竖向 抗压和抗拔 承载力计算和水平承载力计算 2 2桩身和承台的承载力验算 桩身露出地面或桩侧为液化土层 自重湿陷性 土层 欠固结土层及不排水抗剪强度小于 10kPa 的土层时 应进行桩身压 屈验算 3 3桩端持力层下面存在软弱下卧层时 应验算下卧层的承载力 4 4对位于坡地 岸边的桩基应验算整体稳定性 5 5对于抗浮 抗拔桩基 应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算 6 6按照现行 建筑抗震设计规范 GB50011 的规定应进行抗震验算的桩基 应验算基桩的抗震承载力 5 2 45 2 4 下列夯扩桩基应进行变形验算 1 1对沉降有严格要求的建筑物 桩端存在软弱下卧层的甲 乙级建筑桩基以 及体形复杂 荷载分布显著不均匀的甲 乙级建筑桩基应验算沉降 2 2水平荷载较大或对水平变位有严格要求的甲级建筑桩基 应验算水平位移 5 2 55 2 5夯扩桩基础设计时 所采用的荷载作用效应与相应的抗力应符合下列规定 1 1进行夯扩桩基桩承载力验算时 应采用荷载效应的标准组合 相应的基桩 承载力应采用特征值 2 2进行夯扩桩基变形验算时 应采用荷载效应的准永久组合 3 3验算坡地 岸边建筑桩基的整体稳定时 应采用荷载效应的标准组合 4 4计算桩身承载力和配筋及进行承台设计时 应采用荷载效应的基本组合 5 5桩身裂缝控制验算时 应采用荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响 承台裂缝控制验算时 应分别采用荷载效应的标准组合和荷载效应的准永 久组合 6 6夯扩桩桩基结构安全等级 结构重要性系数 0应根据现行 混凝土结构设 计规范 GB50010 的有关规定采用 除临时性建筑外 重要性系数 0应不 小于 1 0 5 2 65 2 6在施工过程和建成后使用期间 应进行系统的沉降观测直至沉降稳定 5 2 75 2 7湿陷性黄土地区的夯扩桩 桩基设计还应满足 湿陷性黄土地区建筑设计 规范 GB50025 中的有关规定 5 2 85 2 8桩周软土因自重固结 自重湿陷性黄土浸水湿陷 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 力对基桩承载力的影响 负摩阻力的计算参照 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有关 规定 5 2 95 2 9抗震设防区 夯扩桩应按下列原则设计 1 1对于可能因地震引起上部土层滑移地段的夯扩桩基 应考虑滑移体对桩产 生的附加水平力 2 2承台周围回填土应采用灰土 级配砂石 压实性较好的素土分层夯实回填 也可以采用素混凝土回填 当承台周围为可液化土层或极限承载力特征值 小于 40kPa 或不排水抗剪强度小于 15kPa 软土且桩基水平承载力不满 足计算要求时 宜将承台外每侧 1 2 承台边长范围内的土加固 3 3桩身穿过可液化土层时 液化土层的侧摩阻力应根据现行 建筑抗震设计 规范 GB50011 进行折减 4 4对于存在液化扩展的地段 应验算桩基在土流动的水平作用力下的稳定性 5 2 105 2 10夯扩桩用作抗拔桩时 应进行桩身裂缝宽度计算 桩身裂缝控制等级及最 大裂缝宽度应根据现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 选用 夯扩桩不应用作裂缝控 制等级为一级的抗拔桩 不宜用作裂缝控制等级为二级的抗拔桩 5 2 115 2 11桩基结构的耐久性应按照现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有关规定进 行设计 5 35 3基桩竖向抗压承载力基桩竖向抗压承载力 5 3 15 3 1 夯扩桩竖向抗压承载力计算应符合下列极限状态表达式 1 1考虑荷载效应标准组合时 在轴心竖向力作用下 5 3 1 1 R 0 k N 在偏心竖向力作用下 5 3 1 2 R2 1 max0 k N 2 2考虑地震作用效应组合时 在轴心竖向力作用下 5 3 1 3 R25 1 Ek N 在偏心竖向力作用下 5 3 1 4 R5 1 max Ek N 式中 Nk 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下 桩顶平均竖向力 Nkmax 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下 桩顶最大竖向力 R 夯扩桩基桩的竖向抗压承载力特征值 NEk 地震作用效应和荷载效应标准组合下 桩顶平均竖向力 NEkmax 地震作用效应和荷载效应标准组合下 桩顶最大竖向力 0 夯扩桩基重要性系数 按照本规程第 5 2 5 6 条的规定取值 5 3 25 3 2 夯扩桩单桩的竖向抗压承载力特征值按下式确定 5 3 2 1 uk QRa 2 1 式中 单桩竖向极限承载力标准值 uk Q 5 3 35 3 3 夯扩桩单桩的竖向抗压极限承载力标准值按下述规定确定 1 1甲级建筑桩基应采用现场静载荷试验确定 现场静载荷试验和基桩抗压极 限承载力标准值的取值可按 建筑基桩检测技术规范 JGJ106 的有关规定 进行 2 2乙级建筑桩基宜采用现场静载荷试验确定 当地质条件简单时 可参照地 质条件相同的试桩资料 结合静力触探 标准贯入等原位测试和经验参数 综合确定 3 3丙级建筑桩基可根据原位测试和经验参数确定 5 3 45 3 4 在初步设计阶段 可根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定 单桩竖向抗压承载力 5 3 4 1 n i ppkisikpkskuk AplquQQQ 1 式中 单桩总极限侧阻力标准值 sk Q 单桩总极限端阻力标准值 pk Q 桩身周长 u 第 i 层土的极限侧阻力标准值 可按表 5 3 4 1 取值 sik q 桩端极限端阻力标准值 可按表 5 3 4 2 取值 pk p li 桩身穿越第 i 层土的长度 Ap 桩端扩大头面积 D 为桩端扩大头直径 4 2 D Ap 端阻力增强系数 对黏性土 水下取 0 9 水上取 1 2 砂土取 1 3 碎石土取 1 4 夯扩桩极限侧阻力标准值夯扩桩极限侧阻力标准值 KPa 5 3 4 1 sik q 土的名称土的状态 sik q 填土 22 30 淤泥 14 20 淤泥质土 22 30 黏性土 流塑 软塑 可塑 硬可塑 硬塑 坚硬 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 粉土 稍密 中密 密实 e 0 9 0 75 e 0 9 e 0 75 26 46 46 66 66 88 粉细砂 稍密 中密 密实 10 N 15 15 N 30 N 30 24 48 48 66 66 88 中砂 中密 密实 15 N 30 N 30 54 74 74 95 粗砂 中密 密实 15 N 30 N 30 74 95 95 116 跞砂 稍密 中密 密实 5 N63 5 15 N63 5 15 70 110 116 138 圆砾 角砾中密 密实N63 5 10160 200 碎石 卵石中密 密实N63 5 10200 300 全风化软质岩 30 N 50100 120 全风化软质岩 30 N 50140 160 强风化软质岩 N63 5 10160 240 强风化软质岩 N63 5 10220 300 注 1 表中填土是指堆填年限超过 10 年的素填土 2 对非自重湿陷性黄土应换算为饱和状态取其侧阻力 3 对自重湿陷性黄土场地应按 湿陷性黄土地区建筑规范 GB 50025 选取桩侧平均负摩阻力 夯扩桩极限端阻力标准值夯扩桩极限端阻力标准值 KPa 5 3 4 2 pk q 桩长 l m 土的 名称 土的状态 l 9 9 l 1616 l 25 黏性土 软塑 可塑 硬可塑 硬塑 0 75 IL 1 0 50 IL 0 75 0 25 IL 0 50 0 IL 0 25 210 850 850 1700 1500 2300 2500 3800 650 1400 1400 2200 2300 3300 3800 5500 1200 1800 1900 2800 2700 3600 5500 6000 粉土 中密 密实 0 75 e 0 9 e 0 75 950 1700 1500 2600 1400 2100 2100 3000 1900 2700 2700 3600 粉砂 稍密 中密 密实 10 N 15 N 15 1000 1600 1400 2200 1500 2300 2100 3000 1900 2700 3000 4500 细砂2500 40003600 50004400 6000 中砂4000 60005500 70006500 8000 粗砂 中密 密实 N 15 5700 75007500 85008500 10000 砾砂N 156000 95009000 10500 圆砾 角砾 N63 5 107000 100009500 11500 碎石 卵石 中密 密 实 N63 5 108000 11000 10500 1300 0 强风化 软质岩 N63 5 106000 9000 强风化 硬质岩 N63 5 107000 11000 注 1 砂土和碎石土中桩的极限端阻力 宜综合考虑土的密实度 桩端进入持力层的深径比hb d 土愈密实 hb d 愈大 取值愈高 2 N 为标准贯入试验锤击数 N63 5为圆锥动力触探经修正击数 5 4基桩竖向抗拔承载力基桩竖向抗拔承载力 5 4 15 4 1夯扩桩抗拔承载力计算应符合下列极限状态表达式 5 4 1 1 pkk GTN 2 1 0 式中 Nk 单桩基础和群桩基础中的基桩按荷载效应标准组合计算的基 桩拔力 Tk 单桩基础和群桩基础中的基桩竖向抗拔极限承载力标准值 Gp 基桩自重标准值 群桩呈整体破坏时为破坏范围内桩土总重 标准值除以桩数 地下水位以下时取浮重 0 夯扩桩基重要性系数 按照本规程第 5 2 5 6 条的规定取 值 5 4 25 4 2对于甲级 乙级夯扩桩基 基桩的竖向抗拔极限承载力标准值应通过现场 单桩上拔静载荷试验确定 单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值的取值可 按 建筑基桩检测技术规范 JGJ106 的有关规定进行 5 4 35 4 3对于丙级夯扩桩基 可参照地质条件相同的试桩资料确定 当无可参照的 资料时 基桩的竖向抗拔承载力特征值可按下列规定计算 1 1单桩或群桩呈非整体破坏时 基桩的竖向抗拔承载力特征值可按下式计算 5 4 3 1 n i iisikik luqT 1 式中 i 抗拔系数 砂土中为 0 5 0 7 粘性土 粉土中为 0 7 0 8 桩长 l 与桩径 d 之比小于 20 时 取小值 qsik 桩侧表面第 i 层土的抗压极限侧阻力标准值 ui 在第 i 层土中的桩身周长 按表 5 4 3 取值 li 桩身在第 i 层土中的长度 表表 5 4 3 夯扩桩破坏表面周长夯扩桩破坏表面周长 ui 自桩底算起的长度l 4 10 d 4 10 d ui D d 注 l 对于软土取低值 对于卵石 砾石取高值 l 取值按内摩擦角增大而增加 2 2群桩呈整体破坏时 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 5 4 3 2 n i isikilk lqu n T 1 1 式中 ul 群桩破坏的外围周长 n 破坏范围内的桩数 5 55 5基桩水平承载力基桩水平承载力 5 5 15 5 1单桩基础和群桩基础中的复合基桩应满足 1 1考虑荷载效应基本组合时 5 5 1 1 hk RH 0 2 2考虑地震作用效应组合时 5 5 1 2 hEk RH25 1 式中 Hk 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处相应于荷载效应标准 组合的水平力 HEk 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处相应于地震作用效应和 其他荷载效应标准组合的水平力 Rh 单桩基础和群桩基础中的基桩桩顶处的水平承载力特征值 0 夯扩桩基重要性系数 按照本规程第 5 2 5 6 条的规定取 值 5 5 25 5 2基桩的单桩水平承载力特征值应按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有 关规定确定 5 65 6桩身强度验算桩身强度验算 5 6 15 6 1 桩顶轴向压力应符合 5 6 1 1 AfN cc 0 式中 N 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 A 桩身截面面积 c 成桩工艺系数 取 0 7 0 8 0 夯扩桩基重要性系数 按照本规程第 5 2 5 6 条的规定取值 5 6 15 6 1桩顶轴向拉力应符合 5 6 2 1 syA fN 0 式中 N 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力 fy 钢筋抗拉强度设计值 As 受拉钢筋面积 0 夯扩桩基重要性系数 按照本规程第 5 2 5 6 条的规定取值 5 6 25 6 2受水平荷载的桩 桩身抗弯承载力和抗剪承载力应满足 1 1桩身正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力按现行 混凝土结构设计规范 GB50010 的有关规定确定 2 2桩身承受的最大弯矩和最大剪力按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有 关规定确定 5 6 35 6 3桩身最大裂缝宽度应满足 5 6 4 1 limmax 式中 按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度 max 最大裂缝宽度限值 按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 lim 的有关规定取用 5 6 5 当验算地震作用下的桩身承载力时 式 5 6 1 1 5 6 2 1 中 0 1 0 作用于桩顶的荷载效应采用地震作用效应和其他荷载效应的基本组合 桩身承载 力调整系数 RE应根据现行 建筑抗震设计规范 GB50011 的有关规定取用 5 7 桩基沉降计算桩基沉降计算 5 7 1桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值 5 7 2桩基沉降变形计算应按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有关要求进 行 5 7 3建筑桩基沉降变形指标和允许值应按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的规定选用 5 8桩基承台设计桩基承台设计 5 8 1桩基承台厚度应满足柱 墙 对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要 求 5 8 2桩基承台应进行正截面受弯承载力 斜截面受剪承载力 局部受压承载力 计算 5 8 3承台的抗冲切 抗弯 抗剪 抗压承载力验算按现行 建筑桩基技术规范 JGJ94 的有关规定进行 5 8 4桩基承台除应满足承载力和上部结构要求外 还应按照现行 建筑桩基技 术规范 JGJ94 满足构造要求 6 夯扩桩复合地基设计夯扩桩复合地基设计 6 1 一般规定一般规定 6 1 1 夯扩桩复合地基适用于处理粘性土 粉土 砂土 固结的素填土及非湿陷性黄 土等 经预处理的湿陷性黄土也可采用 对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验 确定使用 6 1 2 夯扩桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层 6 1 3 夯扩桩复合地基设计时应进行复合地基承载力验算和地基变形验算 6 1 4 夯扩桩可只在基础范围内布置 桩径宜取 350 600mm 6 1 5 桩距应根据设计要求的复合地基承载力 土性 施工工艺等决定 宜取 3 5 4 0 倍桩径或 1 5 2 0 倍的夯扩体直径 6 1 6 桩顶和基础之间应设置褥垫层 褥垫层厚度宜取 150 300mm 当桩径大或桩距 大时褥垫层厚度宜取高值 6 1 7 褥垫层材料宜选用级配砂石或碎石等 最大粒径不宜大于 30mm 6 2 复合地基承载力验算复合地基承载力验算 6 2 1 夯扩桩复合地基承载力特征值 应通过现场复合地基载荷试验确定 初步设计 时也可按下式估算 6 2 1 skA R spk fmmf p a 1 式中 复合地基承载力特征值 kPa spk f 面积置换率 m 单桩竖向承载力特征值 kN a R 桩的截面积 m2 P A 桩间土承载力折减系数 宜按地区经验取值 如无经验时可取 0 60 0 80 天然地基承载力较高时取大值 处理后桩间土承载力特征值 kPa 宜按当地经验取值 如无经验时 sk f 可取天然地基承载力特征值 6 3 复合地基沉降变形验算复合地基沉降变形验算 6 3 1 夯扩桩复合地基变形计算应按现行国家标准 建筑地基基础设计规范 GB5007 的有关规定执行 计算地基变形时 地基内的应力分布 可采用各项同性均质线形 变形体理论 其中 复合土层的压缩模量按 6 3 1 1 式确定 6 3 1 1 ssp EE 6 3 1 2 ak spk f f 式中 复合土层压缩模量 MPa sp E 桩间土的压缩模量 MPa s E 由载荷试验确定的复合地基承载力特征值 kPa spk f 由载荷试验或其它原位测试方法确定的桩间土承载力特征值 ak f kPa 沉降计算经验系数 sp根据当地沉降观测资料及经验确定 当无当地可靠经验 时 沉降计算经验系数 sp可按表 6 3 1 数值采用 表表 6 3 16 3 1 沉降计算经验系数沉降计算经验系数 ps MPa s E 4 07 015 030 045 0 sp 1 00 70 40 250 15 注 为变形计算深度范围内压缩模量的当量值 应按下式计算 s E si i i EA A s E 式中 Ai 第 i 层土附加应力系数沿土层厚度的积分值 Es 基础底面下第 i 层土的压缩模量值 MPa 桩长范围内的复合土层按复合土 层的压缩模量取值 6 3 2 地基变形计算深度应大于复合土层的厚度 分层总和法地基变形计算深度应同 时满足相对变形 式 6 3 2 1 和相对应力 式 6 3 2 2 控制标准 如图 6 3 2 所 示 6 3 2 1 n i inss 1 025 0 6 3 2 2 cz 2 0 式中 分别为第 n 分层 第 i 分层计算变形量 mm ns is 分别为计算深度 z 处的附加应力 土的自重应力 kPa z c 为基础底面附加压力在地基中产生的应力的 Boussinesq z 解 n n 层 附加应力 z c 自重应力 b zi 1 zi n z z i 层 i 1 层 天然地面标高 基底标高 图 6 3 2 地基变形计算简图 7 夯扩桩施工夯扩桩施工 7 1 施工机具 设备施工机具 设备 7 1 1 夯扩桩机通常由机架 桩锤 外管 内夯管及卷扬机等组成 7 1 2 夯扩桩外管一般采用 297mm 325mm 377mm 426mm 450mm 480mm 500mm 530mm 550mm 570mm 的钢管 相应的内夯管一般采用 219mm 247mm 273mm 297mm 325mm 377mm 的钢管配套使用 当采用外管与内夯管结合锤击沉管 进行夯压 扩底 扩径时 内夯管应比外管短 100mm 内夯管底端可采用闭口平底 或闭口锥底 图 7 1 2 内夯管底部需要加焊一块直径比外管内径小 10 20mm 厚 20mm 左右的园形钢板 外管 内夯管 100 100 内夯管 外管 图 7 1 2 内外管及管塞 a 平底内夯管 b 锥底内夯管 7 1 3 外管的配置长度与持力层埋深和是否配置振动锤有关 可按下式确定 L 7 1 4 1 ZLLL 321 式中 L 外管长度 m L1 持力层顶面埋深 m L2 投料口距桩管顶的距离 一般取 1 5 2 5m L3 振动锤高度 若配置振动锤时一般取 2 5m Z 桩身进入持力层的深度 m 7 2 施工准备施工准备 7 2 1 夯扩桩施工应具备下列资料 1 建筑场地岩土工程勘察报告 2 桩基工程施工图及图纸会审纪要 3 建筑场地和邻近区域内的高压线路 通信线路 地下管线 管道 电缆等 地下构筑物以及危房 精密仪器车间等调查资料 4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料 5 桩基工程的施工组织设计或施工方案 6 有关荷载 施工工艺的试验参考资料 7 水泥 砂 石 钢筋等原材料及其混凝土预制桩靴的质检报告 7 2 2 现场作业条件包括有 1 现场内妨碍施工的障碍物和地下埋设物 如地下管线 旧基础等 已排除 有隔振要求的邻近建筑物已采用保护措施 2 施工用水 电 道路及临时设施均已畅通与就绪 3 施工前场地已平整 对影响施工机械进场与操作的松软场地已进行处理 并有 排水措施 7 2 3 施工前应按设计要求进行建筑定位和桩位测放 并对测量基线 水准基点及桩 位进行复核 桩基轴线的定位点及施工地区附近所设水准点应设置在不受桩基施工 影响处 经复核后应妥善保护 施工中应经常复测 7 2 4 施工前可根据需要进行试成桩 以便核对地质资料 检验设备及技术要求是否 适宜 其位置选择在紧靠地质钻孔和有代表性的部位 试成桩时应详细记录有关的 夯扩参数及沉管贯入度等数据 并结合试桩静载荷试验的结果 以作为施工控制的 依据 7 3 现场施工现场施工 7 3 1 桩机设备就位后 必须保持平整 稳固 确保在施工中不发生倾斜 位移 为 准确控制成孔深度 应在机架或桩管上设置控制深度的标尺 以便施工中进行观测 记录 7 3 2 桩锤应根据工程地质条件 桩径 桩长 桩距 单桩承载力及现场施工条件等 因素 通过试成桩合理选择使用 7 3 3 桩管入土深度应满足设计持力层标高的要求 并用试成桩所确定贯入度来控制 7 3 4 内外管提出地面后 应采用插入式振动器对上部 2m 4m 的桩身混凝土进行振 捣密实 夯扩桩施工工艺示意图详见附录 A 7 3 5 对含有承压水的砂层作为桩端持力层时 第一次拔管高度不宜大于 0 2m 7 3 6 夯扩桩成桩的施工允许偏差应满足表 7 3 6 的要求 表表 7 3 67 3 6 夯扩桩成孔施工允许的偏差夯扩桩成孔施工允许的偏差 项 目 桩位允许 偏差 mm 桩径 偏差 mm 垂直度 允许偏 差 d 500mm70单桩 d 500mm100 d 500mm100复合地基 d 500mm150 d 500mm70条形桩基沿垂直轴线方向的桩和群桩 基础中的边桩d 500mm100 d 500mm150条形桩基沿轴线方向的桩和群桩基础 的中间桩d 500mm150 201 7 3 7 当地下水位较浅 沉管过程中内 外管间发生间隙涌水 涌泥时需采用封水措 施 一般可在桩位点预先放置干硬性混凝土 无水混凝土配料 经夯击形成阻水 阻泥管塞 其高度可为 100mm 当内 外管间不会发生间隙涌水 涌泥时 亦可不 采用上述封底措施 当封底或沉管有困难时 也可以采用钢筋混凝土预制桩靴沉管 7 3 8 混凝土制作与灌注要求 1 混凝土的配合比应按设计要求的强度等级 通过试验确定 混凝土的坍落度 对扩大头部分以 20 40mm 为宜 桩身部分以 160 200mm 为宜 2 配制混凝土的粗骨料可选用碎石或卵石 其最大粒径不宜大于 40mm 且其骨 料粒径不得大于钢筋间距最小净距的 1 3 细骨料应选用中粗砂 细度模数为 2 3 3 4 含泥量小于 3 3 混凝土的灌注分扩大头和桩身两部份 扩大头部分的夯扩灌注应严格按夯扩次数和夯扩参数进行 桩身混凝土灌注应保证充盈系数不小于 1 0 对于地质较松散的地层 充盈 系数可适当提高 4 灌注混凝土时需按要求制作试件 同一配合比混凝土试块每班不得少于一组 每组试件应为 3 块 7 3 9 钢筋笼的制作和埋设要求 1 钢筋笼应预先按设计图纸制作成型 搬运时应防止扭转 弯曲 2 钢筋笼的制作允许偏差应符合下列规定 表表 7 3 87 3 8 钢筋笼制作允许偏差钢筋笼制作允许偏差 项 目允许偏差 mm 主筋间距 10 箍筋间距 20 钢筋笼直径 10 钢筋笼长度 100 3 分段制作的钢筋笼 其接头宜采用焊接或机械式接头 钢筋直径大于 20mm 并应遵守国家现行标准 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ 10 钢筋焊接及验收规 程 JGJ 18 和 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204 的规定 4 加劲箍宜设在主筋内侧 5 混凝土灌注面应高于钢筋笼顶标高 7 3 10 拔管时应按下列规定进行 1 拔管时应将内夯管连同桩锤压在超灌的混凝土面上 将外管缓慢均匀地上拔 同时将内夯管徐徐下压 直至同步终止于施工要求的桩顶标高处 然后将内外管提 出地面 2 拔管速度要均匀 一般土层宜为 1 2m min 在软弱土层中和软硬土层交界处 以及扩大头与上部桩身连接处宜为 0 6 0 8m min 7 3 11 打桩顺序应符合下列规定 1 打桩顺序的安排应有利于保护已打的桩不被压坏或不产生较大的桩位偏差 2 一般采取横移退打的方式自中间向两端对称进行或自一侧向单一方向进行 当一侧毗邻建筑物时 应由毗邻建筑物向另一方向打 对密集型桩宜采用隔排或隔 桩跳打法 在实施跳打法的过程中 应注意避免在移机时对已打桩的碾压 跳打间 隔时间应该根据孔隙水压力观测结果和桩身强度确定 对于难以成孔的坚硬地层可 采取钻孔取土法施工 以减少地基挤土效应和减少施工难度 3 根据持力层埋深情况 按先深后浅的顺序进行 必要时可按埋深分区施工 4 根据桩径和桩长 按先大后小 先长后短的顺序进行 7 3 12 当桩长超过 16m 夯扩桩施工时宜增设二次拔管装置和机架反载配重 以提高 拔管能力和桩机的稳定性 7 3 13 施工中应加强现场施工管理 认真作好施工记录 并及时处理好施工中出现 的问题 夯扩桩施工记录及隐蔽验收记录详见附录 B C 7 4 成桩过程工程质量检查成桩过程工程质量检查 7 4 1 施工质量检查包括以下内容 1 材质检查 对所有使用的主要原材料 包括钢筋 水泥 砂 石应做材质检 验 各项指标必须符合规定要求 其中钢筋 水泥应具有出厂合格证明和试验报告 2 钢筋笼制作与埋设应符合设计要求 制作偏差应满足本规定第 7 3 9 第 2 条 规定 3 现场施工过程中必须随时检查施工记录 并对照预定的施工工艺进行质量规 定评定 4 混凝土试件的强度应满足 混凝土强度检验评定标准 GBJ107 的规定 7 4 2 夯扩桩开挖后 施工单位应及时会同监理进行现场桩数 桩位 桩顶标高 锚 固筋长度 桩头外观质量及桩间土情况的核查 如发现有漏桩 桩位偏差过大等质 量问题时 应采取补救措施 具备验收条件时 及时通知建设单位组织有关人员进 行验收 7 4 3 施工过程中的资料应随进度同步整理 施工完成后 按有关资料整编规定 分 类整理成册 8 夯扩桩工程质量检测与验收夯扩桩工程质量检测与验收 8 1 一般规定一般规定 8 1 1 检测单位及检测人员应具备相应的资质和资格 检测所用仪器设备应在 计量检定的有效期内 8 1 2 检测桩位的选择应具有代表性 检测过程中发现 施工质量有 问题时 应增加检测数量 8 2 桩身完整性和承载力检测桩身完整性和承载力检测 8 2 1 夯扩桩的完整性检测 采用低应变检测方法时 宜在施工结束15 天后进行 8 2 2 夯扩桩作为基桩时 其完整性检测数量不应少于总桩数的50 且 单项工程不得少于10 根 作为复合地基时其完整性检测数量不应少于总桩 数的 30 作为墙下单排布桩应全部检测 8 2 3 夯扩桩基桩承载力及夯扩桩复合地基的承载力检测应由静载荷试验确定 检测 时桩身强度应满足设计要求 当桩身混凝土材料中添加早强材料时 可适当提前 但不应少于15d 8 2 4 基桩 单桩静载荷检测数量为总桩数的1 且不少于3 根 桩数少 于 50 根时 不应少于2 根 8 2 5 复合地基承载力检测数量为桩总数的0 5 1 且不少于3 处 地基基础设计等级为甲级的工程应按1 确定 超出0 5 以上部分的可 采用单桩静载荷试验 8 2 6 对消除湿陷预处理后再施打夯扩桩的工程 应在夯扩桩施工 前 进 行湿陷性 评价 湿陷性评价应采用井探取不扰动 土样 进行土工试验 探 井数量 每单位工程每地貌单元不应少于3 个 地基处理面积为500 以上的工程 每增加