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文档简介

1、山东省工程建设标准* *螺杆桩和双向螺旋挤扩桩技术规程Technical code for construction of half-screw pile and displacement-screw pile 2012年10月30日发布 2013年1月1日实施山 东 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 发 布前 言根据山东省住房和城乡建设厅的要求,本规程编制组经广泛调查研究,认真总结工程经验,参考国外相关标准,结合本省实际情况,并在广泛征求意见的基础上,制订了本规程。双向螺旋挤扩桩和螺杆桩技术是建设部的重点推广项目,近年来,双向螺旋挤扩桩和螺杆桩技术已在全国多个省市自治区推广应用,并成功运用

2、于高层和超高层建筑,解决了桩基和复合地基施工中遇到的技术难题,节约了工程建设成本,促进了环境保护。本规程的主要技术内容为:双向螺旋挤扩桩和螺杆桩的设计、施工和检测,共有6章及附录,内容包括:1.总则;2.术语、符号;3.基本规定;4.双向螺旋挤扩桩基和螺杆桩基计算;5.双向螺旋挤扩桩和螺杆桩施工;6.桩基工程质量检验和验收。本规程涉及专利技术,专利持有人向规程发布机构承诺:同意在取得授权许可的条件下,依法使用专利技术。并且,专利权人声明在本规程的发布机构备案。本规程由山东省工程建设标准定额站负责管理,由威海建设集团股份有限公司、海南卓典高科技开发有限公司和中冶建筑研究总院有限公司负责具体技术内

3、容的解释。为提高本规程质量,请各单位在执行本规程过程中,注意总结经验,积累资料。本规程执行过程中如有意见或建议,请将意见和建议寄送给威海建设集团股份有限公司(地址:山东省威海市青岛南路79号,邮编:264200),以便修订时参考。本规程主编单位:威海建设集团股份有限公司海南卓典高科技开发有限公司中冶建筑研究总院有限公司本规程参编单位:烟台市勘察设计研究院山东卓力桩机有限公司中国京冶工程技术有限公司本规程主要起草人:王 奋 彭桂皎 刘 钟 邢占东 杨 松 岳 霞 本规程主要审查人: 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩技术规程编制组 2012年6月目 次1 总 则12 术 语、符号22.1 术 语22.2 符

4、 号33 基本规定43.1 一般规定43.2 基本资料43.3 桩型选择、桩身构造与平面布置54 双向螺旋挤扩桩基和螺杆桩基计算84.1 桩顶作用效应计算84.2 桩基竖向承载力计算84.3 双向螺旋挤扩桩单桩竖向极限承载力计算94.4 螺杆桩单桩竖向极限承载力计算134.5 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩竖向抗拔承载力确定134.6 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩单桩水平承载力确定164.7 桩基沉降计算175 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩施工195.1 施工准备195.2 一般规定205.3 双向螺旋挤扩桩施工质量控制205.4 螺杆桩施工质量控制226 桩基工程质量检验和验收256.1 一般规定256.2 施

5、工前检验256.3 施工检验256.4 施工后检验256.5 基桩工程验收资料26附录A 双向螺旋挤扩桩施工工艺流程27附录B 螺杆桩成桩工艺流程29附录C 桩身强度取值31附录D 桩的施工记录表32本规程用词说明33Contents1 General provisions12 Terms and sympols22.1 Terms22.2 Sympols33 Basic regulations43.1 General rules43.2 Basic data43.3 Styles,structure and arrangement of piles54 Bearing capacity of

6、 SDS pile and HS pile84.1 Effect calculation of pile head84.2 Vertical capacity calculation of pile foundation84.3 Vertical ultimate bearing capacity of SDS pile94.4 Vertical ultimate bearing capacity of HS pile134.5 Vertical uplift capacity of SDS pile and HS pile134.6 Horizontal bearing capacity o

7、f SDS pile and HS pile164.7 Settlement calculation of pile foundation175 Construcion of SDS pile and HS pile195.1 Preparing of construction195.2 General rules205.3 Construction quality control of SDS pile205.4 Construction quality control of HS pile226 Quality inspection and acceptence of piles256.1

8、 General rules256.2 Inspection before construction256.3 Inspection of construction256.4 Inspection after construction256.5 Acceptence data of pile foudation engineering26Appendix A Consruction technology and process of SDS pile27Appendix B Consruction technology and process of HS pile29 Appendix C P

9、ile strength value of pile31Appendix D Construction records of pile32Term instructions of the code33121 总 则1.0.1 为了保证双向螺旋挤扩桩、螺杆桩在桩基设计与施工规范化,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于工业与民用建筑、市政、公路与铁路工程的双向螺旋挤扩桩、螺杆桩的设计、施工及验收。1.0.3 双向螺旋挤扩桩、螺杆桩的设计与施工应综合考虑场地地质条件、上部结构特点、施工环境、施工设备性能等因素,重视当地经验与条件,因地制宜,优化

10、设计、节约资源,加强施工质量控制与管理。1.0.4 双向螺旋挤扩桩、螺杆桩的设计和施工除应严格按照本规程执行外,尚应满足现行有关标准、规范的规定。本规程参照岩土工程勘察规范(GB50021-2001)、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)、建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)、钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107-2

11、010)和钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012)。 2 术 语、符号2.1 术 语2.1.1 双向螺旋挤扩桩 soil displacement screw pile(简称SDS桩)一种通过双向螺旋挤扩钻头钻孔并灌注混凝土而形成的中等直径、圆柱形的挤土灌注桩。2.1.2 螺杆桩 half-screw pile(简称HS桩)一种“上部为圆柱型、下部为螺丝型”中等直径、组合式部分挤土灌注桩。2.1.3 桩基 pile foundation由设置于岩土地层中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的深基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。2.1.4 复合桩基 composite piled founditio

12、n由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。2.1.5 基桩 foundation pile桩基础中的单桩。2.1.6 复合地基 composite foundation由基桩和基础下地基土共同承担荷载的复合地基。2.1.7 复合基桩 composite foundation pile单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。2.1.8 单桩竖向极限承载力 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承载力。2.1.9

13、极限侧阻力 ultimate shaft resistance相应于桩顶作用极限荷载时,桩身侧表面所发生的岩土阻力。2.1.10 极限端阻力 ultimate tip resistance相应于桩顶作用极限荷载时,桩端所发生的岩土阻力。2.1.11 单桩竖向承载力特征值 characteristic value of the vertical bearing capacity of a single pile单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。2.1.12 同步技术 synchronous technique钻具旋转一周,钻具上或下相应位移一个螺距,形成的桩孔或桩为螺丝状。2.1

14、.13 非同步技术 unsynchronous technique钻具旋转一周,钻具上或下相应位移大于或小于一个螺距。2.1.14 螺杆桩桩芯 pile core 螺杆桩螺纹段或浅螺纹桩的桩体轴芯部分。2.2 符 号2.2.1 作用和作用效应Fk 按荷载效应标准组合计算的作用于承台顶面的竖向力;Gk 桩基承台和承台上土自重标准值;Hk按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的水平力;Hik按荷载效应标准组合计算的作用于第i基桩或复合基桩的水平力;Mxk 、Myk 按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的外力,绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩;Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i基桩或复合基

15、桩的竖向力。2.2.2 抗力和材料性能ft、fc混凝土抗拉抗压强度设计值; f rk 岩石饱和单轴抗压强度标准值;fs、qc 静力触探双桥探头平均侧阻力、平均端阻力; qsik 单桩第i 层土的极限侧阻力标准值;qpk 单桩极限端阻力标准值;Qsk、Qpk单桩总极限侧阻力、总极限端阻力标准值;Quk 单桩竖向极限承载力标准值;R 基桩或复合基桩竖向承载力特征值;Ra 单桩竖向承载力特征值;Rha 单桩水平承载力特征值;Rh 基桩水平承载力特征值;2.2.3 几何参数Ap 桩端面积;Aps 桩身截面面积;d 桩身设计直径;l 桩身长度;sa 基桩中心距;u 桩身周长。2.2.4 计算系数si 第

16、i层土的桩侧极限侧阻力标准值的增大修正系数; 基桩抗拔系数;c 成桩工艺系数。3 基本规定3.1 一般规定3.1.1 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩为中等直径桩,宜采用350700mm的桩径。3.1.2 双向螺旋挤扩桩的地层适用条件 双向螺旋挤扩桩属于挤土桩,其适用于填土、黏土、粉土、黄土、砂土、砂砾土、全风化岩和强风化岩等可压缩岩土地层,且不受地下水的限制。当土层的标准贯入试验SPT击数N<40时,宜采用双向螺旋挤扩桩及其施工工艺。对于深厚饱和软黏土、淤泥、淤泥质黏土和泥炭质土层,应慎用双向螺旋挤扩桩施工工艺。3.1.3 螺杆桩的地层适用条件 螺杆桩属于部分挤土桩,其适用于粉土、黄土、粘土、砂

17、土,卵砾石层、碎石层、全中风化岩层等各种土层,不受地下水位的限制。3.1.4 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩技术适用于混凝土桩、钢筋混凝土桩、复合桩基和复合地基工程。3.1.5 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩基础应采用极限状态设计承载能力极限状态是桩基达到最大承载能力时发生整体失稳,或产生不能继续承载的变形。正常使用极限状态是桩基达到建筑物正常使用所要求的变形限值。3.1.6 根据建筑物结构型式、功能特征、体型特点、规模大小、差异变形要求、场地地质条件与环境复杂程度,以及由于桩基问题可能影响建筑物正常使用的程度,双向螺旋挤扩桩和螺杆桩基设计应根据表3.1.6分为三个设计等级。表3.1.6 建筑桩基设计等级设计

18、等级建筑类型甲级(1)重要的建筑;(2)30 层以上或高度超过100m的高层建筑;(3)体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑;(4)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;(5)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;(6)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3.2 基本资料3.2.1 双向螺旋挤扩桩基和螺杆桩基设计和施工应具备以下基本资料1 岩土工程勘察资料1)按极限状态设计所需要的岩土物理力学参数及原位测试参数;2)对建筑场地不良地质作用的判断和结论

19、;3)地下水类型和水位变化幅度及抗浮设计水位;4)地基土、地下水的腐蚀性评价;5)建筑物所在地区的抗震设防烈度;6)建筑场地类别和液化土层资料;7)地基土的湿陷性评价。2 建筑场地与环境条件资料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、基础型式及埋深;3)附近具有类似地质条件场地的桩基设计和试桩资料;4)周围建筑物的防振、防噪声要求。3 建筑物资料1)建筑物总平面图;2)建筑物的结构类型、荷载、使用条件;3)建筑结构的安全等级;4)用于机械设备的基础应提供对桩基础的沉降、倾斜及水平位移要求。4 施工条件资料1)施工机械设备条件和动力要求;2

20、)施工工艺对地质条件的适用性;3)水、电及有关建筑材料的供应条件;4)施工机械设备的进出场及现场施工条件。3.3 桩型选择、桩身构造与平面布置3.3.1 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩两种桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的功能、穿越岩土地层、桩端持力层、工程水文地质条件、钻机设备性能、施工环境和施工经验,按安全适用、经济合理、绿色环保的原则选择。3.3.2 双向螺旋挤扩桩的桩身构造1 双向螺旋挤扩桩是通过双向螺旋挤扩钻头钻孔、灌注混凝土而形成的圆柱形灌注桩。2 双向螺旋挤扩桩应按下列规定配筋:1)配筋率:当桩身直径为350700mm 时,正截面配筋率可取0.65%0.4%(小直径桩取高值

21、);对抗拔桩应根据计算确定配筋率,并不应小于上述规定值。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)摩擦型桩配筋长度不应小于2/3 桩长;(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,且进入稳定土层的深度不应小于23d;(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,其配筋长度应穿过软弱土层,且进入稳定土层的深度不应小于23d;(5)抗拔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812;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。4 箍筋应采用螺旋

22、式,箍筋直径不应小于6mm,间距宜为200300mm;受水平荷载较大的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内的箍筋应加密,间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准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设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。3.3.3 螺杆桩的桩身构造1 螺杆桩直径是指桩的外径,螺纹段外径等于直杆段直径。2 螺杆桩螺牙端部厚度约为50mm,根部厚度约为100mm,螺距与桩径之比宜为0.61。3 螺杆桩桩身配筋同3.3.2条文2。4 螺杆桩的桩芯直径

23、不宜小于表3.3.3中的相应数值,且应满足螺纹段顶部轴力下的强度要求,对于抗拔螺杆桩设计采用桩身通长配筋时,应适当加大桩芯直径。表3.3.3 螺杆桩桩芯直径标准取值 桩径(mm)400500600700桩芯直径(mm)螺纹无配筋273300300380400480500580螺纹有配筋3003403804404605405606403.3.4 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求:1 桩身混凝土强度等级不得小于C25;2 主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm。3.3.5 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩的平面布置要求双向螺旋挤扩桩和螺杆桩分别为挤土桩和部分挤土桩,为避免和减

24、小成桩过程中的挤土负效应,基桩的最小中心距应符合表3.3.5的规定;当施工中采用可靠的减小挤土效应措施时,可根据当地经验适当减小基桩的最小中心距。表3.3.5 桩的最小中心距成桩工艺与地基土类型排数不少于3 排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基其他情况螺杆桩非饱和土、饱和非黏性土3.0 d 3.5d3.0d饱和黏性土3.5 d 4.0d3.5d双向螺旋挤扩桩非饱和土、饱和非黏性土3.0d 4.0d3.0 d 3.5d饱和黏性土3.5d 4.5d3.5 d 4.0d3.3.6 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩的持力层选择和桩端进入持力层深度桩端持力层和进入持力层深度的选择直接影响基桩承载力与沉降量,其确定应综

25、合考虑设计单桩承载力大小、地层性状、钻机设备能力及成桩工艺的可行性。桩端持力层应选择较硬的土层,桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,砾砂类土和强风化岩不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。3.3.7 对于抗震设防区桩基,基桩进入液化土层以下稳定土层的长度应按计算确定,对于密实粉土、坚硬黏土、粗中砂、砾砂和碎石土不应小于23d,对其他非岩石类土不应小于45d。 4 双向螺旋挤扩桩基和螺杆桩基计算4.1 桩顶作用效应计算4.1.1 对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高层建筑群桩基础,应按下列公式计算柱、墙、

26、核心筒群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应:1 竖向力 轴心竖向力作用下 Nk=Fk+Gkn (4.1.1-1) 偏心竖向力作用下 Nik=Fk+Gkn±Mxkyiyj2±Mykxixj2 (4.1.1-2)2 水平力 水平力作用下 Hik=Hkn (4.1.1-3)式中Fk荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力; Gk桩基承台和承台上土自重标准值,对稳定的地下水位以下部分应扣除水浮力; Nk荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力; Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力; Mxk、Myk荷载效应标准组合下,作用于承台底面

27、,绕通过桩群形心的x、y 主轴的力矩; xi、xj、yi、yj第i、j 基桩或复合基桩至y 、x 轴的距离; Hk荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力; Hik荷载效应标准组合下,作用于第i 桩基或复合基桩的水平力; n桩基中的桩数。4.2 桩基竖向承载力计算4.2.1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求:荷载效应标准组合:轴心竖向力作用下 NkR (4.2.1-1)偏心竖向力作用下除满足上式外,尚应满足下式的要求: Nkmax1.2R (4.2.1-2)式中R基桩或复合基桩竖向承载力特征值; Nkmax荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力。4.2.2 单桩竖向承载力特征值

28、Ra应按下式确定: Ra=1KQuk (4.2.2)式中Ra单桩承载力特征值; Quk单桩竖向极限承载力标准值; K安全系数,取K2。4.2.3 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值R应按下式确定: R=Ra+cfakAc (4.2.3)式中c 承台效应系数,可按表4.2.3取值; fak 承台下1/2 承台宽度且不超过5m 深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权 的平均值; Ac 计算基桩所对应的承台底净面积; Aps 桩身截面面积; A 承台计算域面积。对于柱下独立桩基,A为承台总面积;对于桩筏基础,A为柱、墙筏 板的1/2 跨距和悬臂边2.5倍筏板厚度所围成的面积;桩集中布置于单

29、片墙下的桩筏基础, 取墙两边各1/2 跨距围成的面积,按条基计算c。当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,成桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应,取c=0。sa/dBc/l表4.2.3 承台效应系数c3456>60.40.060.080.140.170.220.260.320.380.500.800.40.80.080.100.170.200.260.300.380.44>0.80.100.120.200.220.300.340.440.50单排桩条形承台0.150.180.250.300.380.450.500.60注:1 表中sa/d为桩中心

30、距与桩径之比;Bc/l为承台宽度与桩长之比。当计算基桩为非正方形排列时, sa=A/n,A为承台计算域面积,n为总桩数。 2 对于桩布置于墙下的箱、筏承台,c可按单排桩条基取值。 3 对于单排桩条形承台,当承台宽度小于1.5d时,c按非条形承台取值。 4 对于饱和黏性土中的桩基、软土地基上的桩基承台,c宜取低值的0.8倍。4.3 双向螺旋挤扩桩单桩竖向极限承载力计算 一般规定4.3.1 设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定:1 设计等级为甲级的建筑桩基和工程水文地质条件复杂的乙级建筑桩基,应通过单桩静载试验确定;2 设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件简单时,可参照地质条件相近的试

31、桩资料,或结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定;3 设计等级为丙级的建筑桩基,可根据原位测试和经验参数确定。 经验参数法4.3.2 根据地层的类别、物理指标和桩的入土深度与承载力参数之间的经验关系确定双向螺旋挤扩桩单桩竖向极限承载力标准值,应按以下公式估算: Quk= Qsk+ Qpk=usiqsikli+qpkAp (4.3.2)式中Qsk单桩总极限侧阻力标准值;Qpk单桩总极限端阻力标准值; qsik单桩第i层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验时,可按表4.3.2取值;qpk单桩极限端阻力标准值,如无当地经验时,可按表4.3.2取值; u桩身周长; Ap桩端面积; li桩周第i层土的厚

32、度; si第i层土的桩侧极限侧阻力标准值的增大修正系数, 填土、粘性土、粉土、黄土:si =1.01.2; 砂土、砾砂、砂砾土、全风化岩、强风化岩:si =1.11.3; si值宜根据现场单桩静载试验结果或当地已有试桩资料进行验证和调整。土名称土的状态桩的极限侧阻力标准值(kPa)桩的极限端阻力标准值( kPa)h99h1616h30h>30填 土22-30淤 泥14-20淤泥质土22-30粘性土流塑IL124-40软塑0.75IL140-55210-850650-14001200-18001300-1900可塑0.5IL0.7555-70850-17001400-22001900-28

33、002300-3600硬可塑0.25IL0.5070-861500-23002300-33002700-36003600-4400硬塑0IL0.2586-982500-38003800-55005500-60006000-6800坚硬IL098-105红黏土0.7113-320.50.732-74粉 土稍密e0.926-46中密0.75e0.946-66950-17001400-21001900-27002500-3400密实e0.7566-881500-26002100-30002700-36003600-4400粉细砂稍密10N1524-481000-16001500-23001900-2

34、7002100-3000中密15N3048-661400-22002100-30003000-45003800-5500密实N3066-88细砂中密、密实N152500-40003600-50004400-60005300-7000中 砂中密15N3054-744000-60005500-70006500-80007500-9000密实N3074-95粗 砂中密15N3074-955700-75007500-85008500-100009500-11000密实N3095-116砾 砂稍密5N63.51570-110中密(密实)N63.515116-1386000-95009000-10500角

35、砾、圆砾中密、密实N63.510160-2007000-100009500-11500碎石、卵石中密、密实N63.510200-3008000-1100010500-13000全风化软质岩30N50100-1204000-6000全风化硬质岩30N50140-1605000-8000强风化软质岩N63.510160-2406000-9000强风化硬质岩N63.510220-3007000-110004.3.2 双向螺旋挤扩桩竖向极限承载力计算参数表注:1 对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土,不计算其侧阻力;2 aw 为含水比,aw = w/ wl,w为土的天然含水量,wl为土的

36、液限;3 N 为标准贯入击数;N63.5 为重型圆锥动力触探击数;4 全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩系指其母岩分别为frk15MPa 、frk>30MPa 的岩石。 静力触探法4.3.3 根据双桥探头静力触探资料确定双向螺旋挤扩桩单桩竖向极限承载力标准值时,对于黏性土、粉土、黄土和砂土,宜按以下公式计算: Quk= Qsk+ Qpk=uliifsi+qcAp (4.3.3)式中fsi第i层土的探头平均侧阻力(kPa);qc桩端平面上、下探头阻力,取桩端平面以上4d (d 为桩的直径)范围内按土 层厚度的探头阻力加权平均值(kPa),然后再和桩端平面以下1d范围内的探头 阻力进

37、行平均;桩端阻力修正系数,对于黏性土、粉土取2/3,饱和砂土取1/2;i第i层土桩侧阻力综合修正系数, 黏性土、粉土、黄土:i=10.04(fsi)-0.55;砂土:i=5.05(fsi)-0.45 注:双桥探头的圆锥底面积为15cm2,锥角600,摩擦套筒高21.85cm,侧面积300cm2。桩身承载力计算4.3.4 双向螺旋挤扩桩桩身承载力计算对于圆柱形的双向螺旋挤扩桩桩身应进行受压承载力计算,计算时应考虑桩身材料强度、地质条件、成桩工艺、约束条件、环境类别等因素。1 钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力应符合下列规定:1) 当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm,且符合本

38、规程第3.3.2条规定时: NcfcAps+0.9f'yA's (4.3.4-1)2)当桩身配筋不符合上述1)款规定时: NcfcAps (4.3.4-2)式中N 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值; c基桩成桩工艺系数,按第4.3.4-2条规定取值; fc混凝土轴心抗压强度设计值; fy纵向主筋抗压强度设计值; As纵向主筋截面面积。2 双向螺旋挤扩桩的成桩工艺系数c=0.70.8。4.3.5 软弱下卧层的验算当双向螺旋挤扩桩基和螺杆桩基的桩端持力层下受力范围内存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算。验算方法应按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94-2008执行。

39、4.4 螺杆桩单桩竖向极限承载力计算4.4.1 根据地层的类别、物理指标和桩的入土深度与承载力参数之间的经验关系确定螺杆桩单桩竖向极限承载力标准值,应按以下公式估算: (4.4.1)式中单桩直杆段总极限侧阻力标准值; 单桩螺纹段总极限侧阻力标准值;Qpk单桩总极限端阻力标准值; qsik单桩第i层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验时,可按表4.4.1取值;qpk单桩极限端阻力标准值,如无当地经验时,可按表4.4.1取值; u桩身周长; Ap桩端面积; li桩周第i层土的厚度; si第i层土的桩侧极限侧阻力标准值的增大修正系数,si =1.52.2;粉土、粘性土、黄土、粉细砂宜取低值, 砾砂、砂

40、砾土、卵石、碎石、全风化岩、强风化岩宜取高值;si值宜根据现场单桩静载试验结果或当地已有试桩资料进行验证和调整。4.4.2 桩身强度验算1 螺杆桩为变截面桩,除按4.3.4计算桩身承载力之外,还应对变截面处进行桩身强度验算,变截面直径按芯管直径计算。2 变截面强度验算按式4.4.2-1和4.4.2-2计算: (4.4.2-1) (4.4.2-2) 式中 成桩工艺系数,一般取0.8;混凝土抗压强度设计值(kpa); 螺纹段芯管直径(m);荷载效应基本组合下变截面的轴向压力设计值(kN);单桩直杆段总极限侧阻力标准值;=1.35,为单桩承载力特征值与设计值的换算系数(综合荷载分项系数)。表4.4.

41、1 螺杆桩竖向极限承载力计算参数表土名称土的状态桩的极限侧阻力标准值(kPa)桩的极限端阻力标准值( kPa)h99h1616h30h>30填 土20-28淤 泥12-18淤泥质土20-28粘性土流塑IL121-38软塑0.75IL138-53210-850650-14001200-18001300-1900可塑0.5IL0.7553-66850-17001400-22001900-28002300-3600硬可塑0.25IL0.5066-821500-23002300-33002700-36003600-4400硬塑0IL0.2582-942500-38003800-55005500-

42、60006000-6800坚硬IL094-104红黏土0.7112-300.50.730-70粉 土稍密e0.924-42中密0.75e0.942-62950-17001400-21001900-27002500-3400密实e0.7562-821500-26002100-30002700-36003600-4400粉细砂稍密10N1522-461000-16001500-23001900-27002100-3000中密15N3046-641400-22002100-30003000-45003800-5500密实N3064-86细砂中密、密实N152500-40003600-50004400

43、-60005300-7000中 砂中密15N3053-724000-60005500-70006500-80007500-9000密实N3072-94粗 砂中密15N3076-985700-75007500-85008500-100009500-11000密实N3098-120砾 砂稍密5N63.51560-100中密(密实)N63.515112-1306000-95009000-10500角砾、圆砾中密、密实N63.510135-1507000-100009500-11500碎石、卵石中密、密实N63.510150-1708000-1100010500-13000全风化软质岩30N5080-

44、1004000-6000全风化硬质岩30N50120-1505000-8000强风化软质岩N63.510140-2206000-9000强风化硬质岩N63.510160-2607000-11000注:1 对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土,不计算其侧阻力;2 aw 为含水比,aw = w/ wl,w为土的天然含水量,wl为土的液限;3 N 为标准贯入击数;N63.5 为重型圆锥动力触探击数;4 全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩系指其母岩分别为frk15MPa 、frk>30MPa 的岩石。4.5 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩竖向抗拔承载力确定4.5.1 承受上拔力的桩

45、基,应按下列公式分别验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力: NkTgk2+Ggp (4.5.1-1)NkTuk2+Gp (4.5.1-2)式中 Nk按荷载效应标准组合计算的基桩上拔力;Tgk 群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值,可按第4.5.2 条确定;Tuk 群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值,可按第4.5.2 条确定;Ggp 群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数,地下水位以下取浮重度;GP 基桩自重,地下水位以下取浮重度。4.5.2 群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定:1 对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过

46、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取值可按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ 106进行。2 如无当地经验时,群桩基础及设计等级为丙级建筑桩基,基桩的抗拔极限载力取值可按下列规定计算:1) 群桩呈非整体破坏时,基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算: Tuk=iqsikuili (4.5.2-1)式中 Tuk 基桩抗拔极限承载力标准值;ui 桩身周长 u=d ; qsik 桩侧表面第i 层土的抗压极限侧阻力标准值,可按表4.5.2 取值;i抗拔系数,可按表4.3.2 取值。表4.5.2 抗拔系数土类 值砂土0.500.70黏性土、粉土0.700.80注:桩

47、长l与桩径d之比小于20时,取小值。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:Tgk=1/nuliqsikli (4.5.2-2)式中 ul 桩群外围周长。4.6 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩单桩水平承载力确定4.6.1 受水平荷载的双向螺旋挤扩桩和螺杆桩应满足下式要求: HikRh (4.6.1)式中 Hik在荷载效应标准组合下,作用于桩顶处的水平力; Rh水平承载力特征值。4.6.2 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定1 对于受水平荷载较大,设计等级为甲级、乙级的双向螺旋挤扩桩和螺杆桩,其单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载荷试验确定,试验方法

48、应按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ106执行;2 桩身配筋率小于0.65%时,取单桩水平静载荷试验的临界荷载的75%作为单桩水平承载力特征值;3 当配筋率不小于0.65%时,应按单桩水平静载荷试验结果取桩基承台底标高处桩的水平位移为10mm所对应的荷载的75%作为单桩水平承载力特征值;4 当缺少单桩水平静载荷试验资料时,单桩水平承载力特征值估算应根据现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94-2008执行。4.7 桩基沉降计算4.7.1 双向螺旋挤扩桩和螺杆桩的桩基变形特征可分为沉降量、沉降差、整体倾斜和局部倾斜。4.7.2 设计等级为甲级和乙级的建筑物应进行沉降验算。对有下列情况之一的丙级建筑物,也应作沉降验算:1 持力层地基土承载力特征值低,且体形复杂的建筑物;2 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降;3 软弱地基

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