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建筑知識丨不可不知的樁基礎知識


一般性規定


一、《建筑地基基礎設計規范》


1、摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍;擴底灌注樁的中心距不宜小于擴底直徑的1.5倍;當擴底直徑大于2m時樁端凈距不宜小于1m。在確定樁距時尚應考慮施工工藝中擠土等效應對鄰近樁的影響。


2、擴底灌注樁的擴底直徑不應大于樁身直徑的3倍。


3、樁底進入持力層的深度根據地質條件荷載及施工工藝確定宜為樁身直徑的1~3倍。在確定樁底進入持力層;深度時尚應考慮特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風化、微風化、中風化硬質巖體的最小深度不宜小于0.5m。


4、布置樁位時宜使樁基承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合。


5、預制樁的混凝土強度等級不應低于C30,灌注樁不應低于C20,預應力樁不應低于C40。


6、樁的主筋應經計算確定,打入式預制樁的最小配筋率不宜小于0.8%,靜壓預制樁的最小配筋率不宜小于0.6%,灌注樁最小配筋率不宜小于0.2%~0.65%(小直徑樁取大值)。


7 、配筋長度:

1) 受水平荷載和彎矩較大的樁配筋長度應通過計算確定;

2)樁基承臺下存在淤泥淤泥質土或液化土層時配筋長度應穿過淤泥淤泥質土層或液化土層;

3) 坡地岸邊的樁8度及8度以上地震區的樁抗拔樁嵌巖端承樁應通長配筋;

4) 樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁構造鋼筋的長度不宜小于樁長的2/3。


8、樁頂嵌入承臺內的長度不宜小于50mm,主筋伸入承臺內的錨固長度不宜小于鋼筋直徑(I級鋼)的30倍和鋼筋直徑(II級鋼和III級鋼)的35倍。對于大直徑灌注樁當采用一柱一樁時可設置承臺或將樁和柱直接連接樁和柱的連接可按本規范第8.2.6條高杯口基礎的要求選擇截面尺寸和配筋柱縱筋插入樁身的長度應滿足錨固長度的要求。


9、 在承臺及地下室周圍的回填中應滿足填土密實性的要求。

 

二、《公路橋涵地基與基礎設計規范》


5.1.1樁可按下列規定分類。

1、按承載性狀分類。

1)摩擦樁:樁頂荷載主要由樁側阻力承受,并考慮樁端阻力。

2)端承樁:樁頂荷載主要由樁端阻力承受,并考慮樁側阻力。

2、按成樁方法分類。

1)非擠土樁:分為干作業法鉆(挖)孔灌注樁、泥漿護壁法鉆孔灌注樁、套管護壁法鉆孔灌注樁。

2)部分擠土樁:分為沖孔灌注樁、擠擴孔灌注樁、預鉆孔沉樁、敞口預應力混凝土管樁等。

3)擠土樁:分為沉樁(錘擊、靜壓、振動沉入的預制樁及閉口預應力混凝土管樁等)。


5.1.2各類樁基須根據地質、水文等條件比較采用。

1、鉆(挖)孔樁適用于各類土層(包括碎石類土層和巖石層),但應注意:

1)鉆孔樁用于淤泥及可能發生流砂的土層時,宜先做試樁。

2)挖孔樁宜用于無地下水或地下水量不多的地層。

2、 沉樁可用于黏性土、砂土以及碎石類土等。


5.1.3各類樁基礎的承臺底面標高應符合下列要求:

1、凍脹土地區,承臺底面在土中時,其埋置深度應符合第4.1.1條的有關規定。

2、有流冰的河流,其標高應在最低冰層底面以下不小于0.25m。

3、當有流筏、其他漂流物或船舶撞擊時,承臺底面標高應保證樁不受直接撞擊損傷。

4 、承臺底面標高宜參照第4.1.2條的原則確定。


5.1.4位于凍脹土地區的樁,樁間若需設橫系梁,其位置應避開凍脹層,以免受凍脹力的作用。


5.1.5在同一樁基中,除特殊設計外,不宜同時采用摩擦樁和端承樁;不宜采用直徑不同、材料不同和樁端深度相差過大的樁。


5.1.6對于具有下列情況的大橋、特大橋,應通過靜載荷試驗確定單樁承載力。

1、樁的入土深度遠超過常用樁。

2、地質情況復雜,難以確定樁的承載力。

3、有其他特殊要求的橋梁用樁。


三、《建筑樁基技術規范》設計方法


3.1.1 樁基礎應按下列兩類極限狀態設計:

1、承載能力極限狀態:樁基達到最大承載能力、整體失穩或發生不適于繼續承載的變形。

2、正常使用極限狀態:樁基達到建筑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 根據建筑規模、功能特征、對差異變形的適應性、場地地基和建筑物體型的復雜性以及由于樁基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度,應將樁基設計分為表3.1.2所列的三個設計等級。樁基設計時,應根據表3.1.2確定設計等級。


設計等級建筑類型:

甲級

1、重要的建筑

2、30 層以上或高度超過100m 的高層建筑

3、體型復雜且層數相差超過10 層的高低層(含純地下室)連體建筑

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筑

5、場地和地基條件復雜的7 層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑

6、對相鄰既有工程影響較大的建筑

乙級 除甲級、丙級以外的建筑

丙級 場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的 7 層及7 層以下的一般建筑。


3.1.3 樁基應根據具體條件分別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別進行樁基的豎向承載力計算和水平承載力計算;

2、應對樁身和承臺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臥層時,應進行軟弱下臥層承載力驗算;

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 下列建筑樁基應進行沉降計算:

1、設計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚堅硬持力層的建筑樁基;

2、設計等級為乙級的體型復雜、荷載分布顯著不均勻或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基;

3、軟土地基多層建筑減沉復合疏樁基礎。


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


3.1.6 應根據樁基所處的環境類別和相應的裂縫控制等級,驗算樁和承臺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、確定樁數和布樁時,應采用傳至承臺底面的荷載效應標準組合;相應的抗力應采用基樁或復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、風載效應標準組合。

3、驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩定性時,應采用荷載效應標準組合;抗震設防區,應采用地震作用效應和荷載效應的標準組合。

4、在計算樁基結構承載力、確定尺寸和配筋時,應采用傳至承臺頂面的荷載效應基本組合。當進行承臺和樁身裂縫控制驗算時,應分別采用荷載效應標準組合和荷載效應準永久組合。

5、樁基結構設計安全等級、結構設計使用年限和結構重要性系數γo應按現行有關建筑結構規范的規定采用,除臨時性建筑外,重要性系數γ o不應小于1.0。

6、當樁基結構進行抗震驗算時,其承載力調整系數REγ應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》(GB 50011)的規定采用。


3.1.8 以減小差異沉降和承臺內力為目標的變剛度調平設計,宜結合具體條件按下列規定實施:

1、對于主裙樓連體建筑,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、復合地基、疏樁或短樁基礎。

2、對于框架-核心筒結構高層建筑樁基,應強化核心筒區域樁基剛度(如適當增加樁長、樁徑、樁數、采用后注漿等措施),相對弱化核心筒外圍樁基剛度(采用復合樁基,視地層條件減小樁長)。

3、對于框架-核心筒結構高層建筑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,宜按內強外弱原則布樁。

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


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


3.1.10 對于本規范第3.1.4 條規定應進行沉降計算的建筑樁基,在其施工過程及建成后使用期間,應進行系統的沉降觀測直至沉降穩定。

 

樁基勘察

一、《建筑樁基技術規范》


3.2.2 樁基的詳細勘察除應滿足現行國家標準《巖土工程勘察規范》GB 50021 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(含嵌巖樁):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、地層分布復雜時,應根據具體工程條件適當加密勘探點。

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態在水平方向分布變化較大,或存在可能影響成樁的土層時,應適當加密勘探點。

3) 復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筑樁基,至少應布置3個控制性孔,設計等級為乙級的建筑樁基至少應布置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) 嵌巖樁的控制性鉆孔應深入預計樁端平面以下不小于3~5倍樁身設計直徑,一般性鉆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,應有部分鉆孔鉆穿持力巖層。在巖溶、斷層破碎帶地區,應查明溶洞、溶溝、溶槽、石筍等的分布情況,鉆孔應鉆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鉆孔和一般性鉆孔的要求。

3、在勘探深度范圍內的每一地層,均應采取不擾動試樣進行室內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。

 

二、《巖土工程勘察規范》


4.9.1 樁基巖土工程勘察應包括下列內容;

1、查明場地各層巖土的類型、深度、分布、工程特性和變化規律;

2、當采用基巖作為樁的持力層時,應查明基巖的巖性、構造、巖面變化、風化程度,

確定其堅硬程度、完整程度和基本質量等級,判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層;

3、查明水文地質條件,評價地下水對樁基設計和施工的影響,判定水質對建筑材料的腐蝕性;

4、查明不良地質作用,可液化土層和特殊性巖土的分布及其對樁基的危害程度,并提出防治措施的建議;

5、評價成樁可能性,論證樁的施工條件及其對環境的影響。


4.9.2 土質地基勘探點間距應符合下列規定:

1、對端承樁宜為12~24m,相鄰勘探孔揭露的持力層層面高差宜控制為1~2m;

2、對摩擦樁宜為20~35m;當地層條件復雜,影響成樁或設計有特殊要求時,勘探點應適當加密;

3、復雜地基的一柱一樁工程,宜每柱設置勘探點。


4.9.3 樁基巖土工程勘察宜采用鉆探和觸探以及其他原位測試相結合的方式進行,對軟土、粘性土、粉土和砂土的測試手段,宜采用靜力觸探和標準貫入試驗;對碎石土宜采用重型或超重型圓錐動力觸探。


4.9.4 勘探孔的深度應符合下列規定:

1、一般性勘探孔的深度應達到預計樁長以下3~5d(d為樁徑),且不得小于3m;對大直徑樁,不得小于5m;

2、 控制性勘探孔深度應滿足下臥層驗算要求;對需驗算沉降的樁基,應超過地基變形計算深度;

3、鉆至預計深度遇軟弱層時,應予加深;在預計勘探孔深度內遇穩定堅實巖土時,可適當減小;

4、對嵌巖樁,應鉆入預計嵌巖面以下3~5d,并穿過溶洞、破碎帶、到達穩定地層;

5、對可能有多種樁長方案時,應根據最長樁方案確定。


4.9.5 巖土室內試驗應滿足下列要求:

1、 當需估算樁的側阻力、端阻力和驗算下臥層強度時,宜進行三軸剪切試驗或無側限抗壓強度試驗;三軸剪切試驗的受力條件應模擬工程的實際情況;

2、對需估算沉降的樁基工程,應進行壓縮試驗,最大壓力應大于上覆自重壓力與附加壓力之和;

3、 當樁端持力層為基巖時,應采取巖樣進行飽和單軸抗壓強度試驗,必要時尚應進行軟化試驗;對軟巖和極軟巖,可進行天然濕度的單軸抗壓強度試驗。對無法取樣的破碎和極破碎的巖石,宜進行原位測試。


4.9.6 單樁豎向和水平承載力,應根據工程等級、巖土性質和原位測試成果并結合當地經驗確定。對地基基礎設計等級為甲級的建筑物和缺乏經驗的地區,應建議做靜載荷試驗試。驗數量不宜少于工程樁數的1%,且每個場地不少于3 個。對承受較大水平荷載的樁,應建議進行樁的水平載荷試驗;對承受上拔力的樁,應建議進行抗拔試驗。

勘察報告應提出估算的有關巖土的基樁側阻力。和端阻力必要時提出估。算的豎向和水平承載力和抗拔承載力。


4.9.7 對需要進行沉降計算的樁基工程,應提供計算所需的各層巖土的變形參數,并宜根據任務要求,進行沉降估算。


4.9.8 樁基工程的巖土工程勘察報告除應符合本規范第14 章的要求,并按第4.9.6條、第4.9.7 條提供承載力和變形參數外,尚應包括下列內容:

1、提供可選的樁基類型和樁端持力層;提出樁長、樁徑方案的建議;

2、當有軟弱下臥層時,驗算軟弱下臥層強度;

3、 對欠固結土和有大面積堆載的工程,應分析樁側產生負摩阻力的可能性及其對樁基承載力的影響,并提供負摩阻力系數和減少負摩阻力措施的建議;

4、分析成樁的可能性,成樁和擠土效應的影響,并提出保護措施的建議;

5、持力層為傾斜地層,基巖面凹凸不平或巖土中有洞穴時,應評價樁的穩定性,并提出處理措施的建議。

 

樁的選型與布置

《建筑樁基技術規范》


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

2) 端承型樁:

端承樁:在承載能力極限狀態下,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:在承載能力極限狀態下,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:干作業法鉆(挖)孔灌注樁、泥漿護壁法鉆(挖)孔灌注樁、套管護壁法鉆(挖)孔灌注樁;

2) 部分擠土樁:長螺旋壓灌灌注樁、沖孔灌注樁、鉆孔擠擴灌注樁、攪拌勁芯樁、預鉆孔打入(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筑結構類型、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,按安全適用、經濟合理的原則選擇。選擇時可按本規范附錄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。


3.3.3 基樁的布置宜符合下列條件:

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

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、剪力墻結構樁筏(含平板和梁板式承臺)基礎,宜將樁布置于墻下。

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,將樁相對集中布置于核心筒和柱下,外圍框架柱宜采用復合樁基,樁長宜小于核心筒下基樁(有合適樁端持力層時)。

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。當存在軟弱下臥層時,樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。

6、對于嵌巖樁,嵌巖深度應綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定;對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m,傾斜度大于30%的中風化巖,宜根據傾斜度及巖石完整性適當加大嵌巖深度;對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于0.2d,且不應小于0.2m。

 

軟土、黃土、凍土、膨脹土、巖溶、坡岸下的樁基礎


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產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 、采用擠土樁時,應采取消減孔隙水壓力和擠土效應的技術措施,減小擠土效應對成樁質量、鄰近建筑物、道路、地下管線和基坑邊坡等產生的不利影響;

4 、先成樁后開挖基坑時,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、乙級建筑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建筑物樁基的作用,宜采用鉆(挖)孔灌注樁;

3、確定基樁豎向極限承載力時,除不計入凍脹、膨脹深度范圍內樁側阻力外,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范圍內,沿樁周及承臺作隔凍、隔脹處理。


3.4.4 巖溶地區的樁基設計原則應符合下列規定:

1、巖溶地區的樁基,宜采用鉆、沖孔樁;

2、當單樁荷載較大,巖層埋深較淺時,宜采用嵌巖樁;

3、當基巖面起伏很大且埋深較大時,宜采用摩擦型灌注樁。


3.4.5 坡地岸邊上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,不得將樁支承于邊坡潛在的滑動體上。樁端應進入潛在滑裂面以下穩定巖土層內的深度應能保證樁基的穩定;

2 、建筑樁基與邊坡應保持一定的水平距離;建筑場地內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,應按現行國家標準《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330)的規定進行整治,確保其穩定性;

3 、新建坡地、岸邊建筑樁基工程應與建筑邊坡工程統一規劃,同步設計,合理確定施工順序;

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)應按計算確定;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 倍樁身直徑,對其它非巖石土尚不宜小于4~5 倍樁身直徑;

2 、承臺和地下室側墻周圍應采用灰土、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;

3 、當承臺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,可將承臺外每側1/2 承臺邊長范圍內的土進行加固;

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 、對于填土建筑場地,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板等措施,待填土地基沉降基本穩定后方可成樁;

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

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 、應根據環境類別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確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,可采用樁側后注漿、擴底等技術措施。 


樁基構造


一、《公路橋涵地基與基礎設計規范》


5.2.1鉆孔樁設計直徑不宜小于0.8m;挖孔樁直徑或最小邊寬度不宜小于1.2m;鋼筋混凝土管樁直徑可采用0.4~0.8m,管壁最小厚度不宜小于80mm。


5.2.2混凝土樁。

1 、樁身混凝土強度等級:鉆(挖)孔樁、沉樁不應低于C25;管樁填芯混凝土不應低于C15。

2 、鋼筋混凝土沉樁的樁身,應按運輸、沉入和使用各階段內力要求通長配筋。樁的兩端和接樁區箍筋或螺旋筋的間距須加密,其值可取40-50mm。

3、 鉆(挖)孔樁應按樁身內力大小分段配筋。當內力計算表明不需配筋時,應在樁頂3.0-5.0m內設構造鋼筋。

1)樁內主筋直徑不應小于16mm,每樁的主筋數量不應少于8根,其凈距不應小于80mm且不應大于350mm。

2)如配筋較多,可采用束筋。組成束筋的單根鋼筋直徑不應大于36mm,組成束筋的單根鋼筋根數,當其直徑不大于28mm時不應多于3根,當其直徑大于28mm時應為2根。束筋成束后等代直徑為de=√nd,式中n為單束鋼筋根數,d為單根鋼筋直徑。

3)鋼筋保護層凈距不應小于60mm。

4)閉合式箍筋或螺旋筋直徑不應小于主筋直徑的1/4,且不應小于8mm,其中距不應太于主筋直徑的15倍且不應大于300mm。

5)鋼筋籠骨架上每隔2.0--2.5m設置直徑16--32mm的加勁箍一道。

6)鋼筋籠四周應設置突出的定位鋼筋、定位混凝土塊,或采用其他定位措施。

7)鋼筋籠底部的主筋宜稍向內彎曲,作為導向。

4、 鋼筋混凝土預制樁的分節長度應根據施工條件決定,并應盡量減少接頭數量。接頭強度不應低于樁身強度,接頭法蘭盤不應突出于樁身之外,在沉樁時和使用過程中接頭不應松動和開裂。

5 、樁端嵌入非飽和狀態強風化巖的預應力混凝土敞口管樁,應采取有效的預防滲水軟化樁端持力層的措施。

6 、河床巖層有沖刷時,鉆孔樁有效深度應考慮巖層最低沖刷標高。


5.2.3鋼樁。

1、鋼樁可采用管型或H型,其材質應符合現行國家有關規范、標準規定。

2、鋼樁焊接接頭應采用等強度連接。使用的焊條、焊絲和焊劑應符合現行國家有關規范、標準規定。

3、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確定。

1)鋼管樁可采用下列樁端形式:

①敞口帶加強箍(帶內隔板、不帶內隔板)、敞口不帶加強箍(帶內隔板、不帶內隔板);

②閉口平底、錐底。

2)H型鋼可采用下列樁端形式:

①帶端板;

②不帶端板、錐底、平底(帶擴大翼、不帶擴大翼)。

4、 鋼樁的防腐處理應符合下列規定:

1)海水環境中,鋼樁的單面年平均腐蝕速度可按表5.2.3取值,有條件時也可根據觀場實測確定。其他條件下,在平均低水位以上,年平均腐蝕速度可取0.06mm/年;平均低水位以下,年平均腐蝕速度可取0.03mm/年。

2)鋼樁防腐處理可采用外表面涂防腐層、增加腐蝕余量和陰極保護等方法;當鋼管樁內壁同外界隔絕時,可不考慮內壁防腐。


5.2.4樁的布置和中距。

1 、群樁的布置可采用對稱形、梅花形或環形。

2 、樁的中距應符合以下要求:

1)摩擦樁。

錘擊、靜壓沉樁,在樁端處的中距不應小于樁徑(或邊長)的3倍,對于軟土地基宜適當增大;振動沉入砂土內的樁,在樁端處的中距不應小于樁徑(或邊長)的4倍。樁在承臺底面處的中距不應小于樁徑(或邊長)的1.5倍。

鉆孔樁中距不應小于樁徑的2.5倍。

挖孔樁中距可參照鉆孔樁采用。

2)端承樁。

支承或嵌固在基巖中的鉆(挖)孔樁中距,不應小于樁徑的2.0倍。

3)擴底灌注樁。

鉆(挖)孔擴底灌注樁中距不應小于1.5倍擴底直徑或擴底直徑加1.0m,取較大者。

3 邊樁(或角樁)外側與承臺邊緣的距離,對于直徑(或邊長)小于或等于1.0m的樁,不應小于0.5倍樁徑(或邊長),并不應小于250mm;對于直徑大于1.0m的樁,不應小于0.3倍樁徑(或邊長),并不應小于500mm。


5.2.5承臺和橫系梁的構造。

1、 承臺的厚度宜為樁直徑的1.0倍及以上,且不宜小于1.5m,混凝土強度等級不應低于C25。

2 、當樁頂直接埋入承臺連接時,應在每根樁的頂面上設l--2層鋼筋網。當樁頂主筋伸入承臺時,承臺在樁身混凝土頂端平面內須設一層鋼筋網,在每米內(按每一方向)設鋼筋網1200--1500mm2,鋼筋直徑采用12~16mm,鋼筋網應通過樁頂且不應截斷。承臺的頂面和側面應設置表層鋼筋網,每個面在兩個方向的截面面積均不宜小于400mm2/m,鋼筋間距不應大于400mm。

3 、當用橫系梁加強樁之間的整體性時,橫系梁的高度可取為0.8---1.0倍樁的直徑,寬度可取為0.6--1.0倍樁的直徑。混凝土的強度等級不應低于C25。縱向鋼筋不應少于橫系梁截面面積的0.15%;箍筋直徑不應小于8mm,其間距不應大于400mm。


5.2.6樁與承臺、橫系梁的連接應符合下列要求。

1、 樁頂直接埋入承臺連接:當樁徑(或邊長)小于0.6m時,埋入長度不應小于2倍樁徑(或邊長);當樁徑(或邊長)為0.6--1.2m時,埋入長度不應小于1.2m;當樁徑(或邊長)大于1.2m時,埋入長度不應小于樁徑(或邊長)。

2 、樁頂主筋伸入承臺連接:樁身嵌入承臺內的深度可采用100mm;伸入承臺內的樁頂主筋可做成喇叭形(與豎直線夾角大約為15°)。伸入承臺內的主筋長度,光圓鋼筋不應小于30倍鋼筋直徑(設彎鉤),帶肋鋼筋不應小于35倍鋼筋直徑(不設彎鉤)。

3、 對于大直徑灌注樁,當采用一柱一樁時,可設置橫系梁或將樁與柱直接連接。

4 、管樁與承臺連接時,伸入承臺內的縱向鋼筋如采用插筋,插筋數量不應少于4根,直徑不應小于16mm,錨入承臺長度不宜少于35倍鋼筋直徑,插入管樁頂填芯混凝土長度不宜小于1.0m。

5 、橫系梁的主鋼筋應伸入樁內,其長度不小于35倍主筋直徑。

 

二、《建筑樁基技術規范》


Ⅰ 灌注樁


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);對受荷載特別大的樁、抗拔樁和嵌巖端承樁應根據計算確定配筋率,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)樁徑大于600mm 的摩擦型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范第3.4.6 條規定的深度;

4) 受負摩阻力的樁、因先成樁后開挖基坑而隨地基土回彈的樁,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 倍樁身直徑;

5) 專用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8φ12;對于抗壓樁和抗拔樁,主筋不應少于6φ10;縱向主筋應沿樁身周邊均勻布置,其凈距不應小于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范圍內的箍筋應加密,間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010 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,(《建筑基礎地基設計規范》中,混凝土強度等級不得小于C20),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;(橋涵樁基保護層不小于60mm)

4.1.3 擴底樁構造

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標準《港口工程混凝土結構設計規范》JTJ 267、工業建筑防腐蝕設計規范》GB50046 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(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確定;挖孔樁的D/d 不應大于3,鉆孔樁的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確定,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。


 Ⅱ 混凝土預制樁


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確定。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φ14,打入樁樁頂以下4~5倍樁身直徑長度范圍內箍筋應加密,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確定;每根樁的接頭數量不宜超過3個。


4.1.8預制樁的樁尖可將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,宜在樁尖處包以鋼鈑樁靴,加強樁尖。


Ⅲ 預應力混凝土空心樁


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(PHC)樁、預應力混凝土(PC)樁。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范附錄B 確定。


4.1.10預應力混凝土空心樁樁尖型式宜根據地層性質選擇閉口型或敞口型;閉口型分為平底十字型和錐型。


4.1.11預應力混凝土空心樁質量要求,尚應符合國家現行標準《先張法預應力混凝土管樁》GB/T13476、《先張法預應力混凝土薄壁管樁》JC888 和《預應力混凝土空心方樁》JG197及其他的有關標準規定。


4.1.12預應力混凝土樁的連接可采用端板焊接連接、法蘭連接、機械嚙合連接、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巖、全風化巖和非飽和土的預應力混凝土空心樁,沉樁后,應對樁端以上2m 左右范圍內采取有效的防滲措施,可采用微膨脹混凝土填芯或在內壁預涂柔性防水材料。


Ⅳ 鋼 樁


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確定,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(帶內隔板、不帶內隔板);不帶加強箍(帶內隔板、不帶內隔板)。

2) 閉口:平底;錐底。

2 、H 型鋼樁可采用下列樁端形式:

1) 帶端板;

2) 不帶端板: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 確定;

2、鋼樁防腐處理可采用外表面涂防腐層、增加腐蝕余量及陰極保護;當鋼管樁內壁同外界隔絕時,可不考慮內壁防腐。

 

承臺構造


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

1、獨立柱下樁基承臺的最小寬度不應小于500mm,邊樁中心至承臺邊緣的距離不應小于樁的直徑或邊長,且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不應小于150mm。對于墻下條形承臺梁,樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不應小于75mm。承臺的最小厚度不應小于300mm。

2、高層建筑平板式和梁板式筏形承臺的最小厚度不應小于400mm,墻下布樁的剪力墻結構筏形承臺的最小厚度不應小于200mm。

3、高層建筑箱形承臺的構造應符合《高層建筑筏形與箱形基礎技術規范》JGJ6 的規定。


4.2.2 承臺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 承臺的鋼筋配置應符合下列規定:

1 、柱下獨立樁基承臺縱向受力鋼筋應通長配置(圖4.2.3-a),對四樁以上(含四樁)承臺宜按雙向均勻布置,對三樁的三角形承臺應按三向板帶均勻布置,且最里面的三根鋼筋圍成的三角形應在柱截面范圍內(圖4.2.3-b)。縱向鋼筋錨固長度自邊樁內側(當為圓樁時,應將其直徑乘以0.8 等效為方樁)算起,不應小于35dg (dg為鋼筋直徑);當不滿足時應將縱向鋼筋向上彎折,此時水平段的長度不應小于25dg,彎折段長度不應小于10dg。承臺縱向受力鋼筋的直徑不應小于12mm,間距不應大于200mm。柱下獨立樁基承臺的最小配筋率不應小于0.15%。

2 、柱下獨立兩樁承臺,應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》(GB50010)中的深受彎構件配置縱向受拉鋼筋、水平及豎向分布鋼筋。承臺縱向受力鋼筋端部的錨固長度及構造應與柱下多樁承臺的規定相同。關于最小配筋率的規定(圖4.2.3-c),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。承臺梁端部縱向受力鋼筋的錨固長度及構造應與柱下多樁承臺的規定相同。

3、筏形承臺板或箱形承臺板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。當筏板的厚度大于2000mm 時,宜在板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。

4、承臺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臺內的長度。


4.2.4 樁與承臺的連接構造應符合下列規定:

1、樁嵌入承臺內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臺內,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標準《混凝土結構設計規范》(GB50010)確定。

3、對于大直徑灌注樁,當采用一柱一樁時可設置承臺或將樁與柱直接連接。


4.2.5 柱與承臺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內長度不應小于35 倍縱向主筋直徑。

2、對于多樁承臺,柱縱向主筋應錨入承臺不應小于35 倍縱向主筋直徑;當承臺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90o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 承臺與承臺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聯系梁。當樁與柱的截面直徑之比大于2時,可不設聯系梁。

2、 兩樁樁基的承臺,應在其短向設置聯系梁。

3、 有抗震設防要求的柱下樁基承臺,宜沿兩個主軸方向設置聯系梁。

4、聯系梁頂面宜與承臺頂面位于同一標高。聯系梁寬度不宜小于250mm,其高度可取承臺中心距的1/10~1/15,且不宜小于400mm。

5 、聯系梁配筋應按計算確定,梁上下部配筋不宜小于2 根直徑12mm 鋼筋;位于同一軸線上的聯系梁縱筋宜通長配置。


4.2.7 承臺和地下室外墻與基坑側壁間隙應灌注素混凝土,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。



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五子棋八卦阵