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《建筑桩基础设计与施工验收规范》征求意见稿

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'备案号:Jxxxxx-2013重庆市工程建设标准DBDB500××-2013━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━建筑桩基础设计与施工验收规范Codefordesignandconstructionacceptanceofbuildingpilefoundations(征求意见稿)2013-××-××发布2013-××-××实施━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━重庆市住房和城乡建设委员会发布 前言根据重庆市城乡建设委员会渝建[2007]281号文的要求,由重庆市设计院、中冶塞迪技术股份有限公司、重庆市建筑科学研究院会同有关单位共同编制了《建筑桩基础设计与施工验收规范》。在编制过程中,编制组调查总结了近年来重庆市在桩基工程勘察、设计、施工、检测及质量验收的工程实践经验,参考了国内有关技术标准,吸收了国内外相关科技成果,开展了多项专题研究,并在重庆市范围内广泛征求了有关单位的意见,经反复讨论、修改、充实,形成了现征求意见稿。本规范共8章和2个附录,内容包括总则、术语、基本规定、桩基构造、桩基计算、桩基础施工、承台及连系梁施工、桩基工程质量检查和验收及有关附录。建设部请于2013年03月15日前将书面意见反馈给我们(通讯地址:中国,重庆市渝中区人和街31号,重庆市设计院罗建兵,邮编:;电子邮箱:@qq.com)。我们将慎重研究反馈意见,并进行必要的调整、改进。谢谢!主编单位:重庆市设计院中冶塞迪技术股份有限公司重庆市建筑科学研究院参编单位:主要起草人:技术顾问:审查专家: 2013.01征求意见稿目次 1总则………………………………………………………………………………………12术语、符号……………………………………………………………………………22.1术语…………………………………………………………………………………22.2符号…………………………………………………………………………………33基本规定………………………………………………………………………………53.1一般规定……………………………………………………………………………53.2桩基工程勘察要求…………………………………………………………………73.3桩的选型与布置……………………………………………………………………83.4特殊条件下的桩基…………………………………………………………………114桩基构造………………………………………………………………………………134.1基桩构造……………………………………………………………………………134.2承台及连系梁构造…………………………………………………………………144.3桩护壁构造…………………………………………………………………………165桩基计算………………………………………………………………………………175.1桩顶作用效应计算…………………………………………………………………175.2桩基竖向承载力计算………………………………………………………………175.3单桩竖向极限承载力………………………………………………………………185.4特殊条件下的桩基竖向承载力验算………………………………………………245.5桩基水平承载力计算………………………………………………………………265.6桩身承载力与裂缝控制计算………………………………………………………285.7承台及连系梁计算…………………………………………………………………296桩基础施工……………………………………………………………………………366.1施工准备……………………………………………………………………………366.2一般规定……………………………………………………………………………366.3机械成孔灌注桩……………………………………………………………………396.4人工挖孔灌注桩……………………………………………………………………467承台及连系梁施工…………………………………………………………………498桩基工程质量检查和验收…………………………………………………………5080 2013.01征求意见稿8.1一般规定…………………………………………………………………………508.2施工前检验………………………………………………………………………508.3施工检验…………………………………………………………………………508.4施工后检验………………………………………………………………………518.5基桩、承台及连系梁工程验收资料……………………………………………52 附录A岩基载荷试验………………………………………………………………54附录B桩基负摩阻力计算…………………………………………………………56本规范用词说明…………………………………………………………………………57附:条文说明……………………………………………………………………………58 80 2013.01征求意见稿Contents1GeneralPrinciples………………………………………………………………12TermsandSymbols……………………………………………………………22.1Terms………………………………………………………………………22.2Symbols……………………………………………………………………33BasicRequirements……………………………………………………………53.1GeneralRequirements………………………………………………………53.2RequirementsforEngineeringInvestigation…………………………………73.3SelectionandArrangementofPile……………………………………………83.4PileFoundationunderSpecialConditions……………………………………114DetailingofPileFoundation……………………………………………………134.1DetailingofPile……………………………………………………………134.2DetailingofPileCapandConnectingBeam…………………………………144.3DetailingofPileRetainingStructure…………………………………………165CalculationofPileFoundation………………………………………………175.1CalculationofPileTopActionEffects………………………………………175.2CalculationofPileFoundationVerticalBearingCapacity………………………175.3VerticalultimateBearingCapacityofPile……………………………………185.4CalculationofPileVerticalBearingCapacityunderSpecialConditio………………245.5CalculationofPileFoundationlateralBearingCapacity………………………265.6CalculationofPileBodyBearingCapacityandPileCrack………………………285.7CalculationofPileCapandConnectingBeam…………………………………296ConstructionofPileFoundation………………………………………………366.1ConstructionPreparation……………………………………………………366.2GeneralRequirements………………………………………………………366.3Cast-in-placePilebyMechanicalPore……………………………………396.4Cast-in-placePilebyArtificialDiggingHole………………………………467ConstructionofPileCapandConnectingBeam………………………………498QualityExaminationandAcceptanceofPileFoundations……………………508.1GeneralRequirements………………………………………………………508.2Pre-constructionInspection…………………………………………………5080 2013.01征求意见稿8.3ConstructionInspection…………………………………………508.4Post-constructionInspection……………………………………518.5AcceptanceMaterialsofPileEngineering……………………………………52AppendixALoadingTestonRock……………………………………………54AppendixBCalculationofPilenegativefrictionresistanceonsock……………56ExplanationofWordinginTheCode……………………………………………57Addition:ExplanationofProvisions………………………………………………5880 2013.01征求意见稿1总则1.0.1为使桩基础设计、施工及验收中贯彻执行国家的技术经济政策,合理利用国家资源,做到技术可靠、安全适用、经济合理、确保质量,制定本规范。1.0.2本规范适用于重庆市建筑桩基础的设计、施工及验收。重庆市的公路、桥涵、码头、机场、管道、地下建筑和架空线路工程的桩基础设计、施工及验收,可参照本规范执行。1.0.3桩基础设计与施工,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;注重概念设计、因地制宜,合理选择桩型、成桩工艺,优化布桩,节约资源,应强化施工质量与管理。1.0.4桩基础的设计、施工及验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。80 2013.01征求意见稿2术语、符号2.1术语2.1.1桩基础pilefoundation由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础或由桩与柱直接连接的单桩基础。2.1.2基桩foundationpile桩基础中的单桩。2.1.3嵌岩桩rock-socketedpiles端部嵌入中风化、微风化岩石中的桩。2.1.4单桩竖向极限承载力ultimateverticalbearingcapacityofasinglepile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,它取决于岩土对桩的支承阻力和桩身承载力。2.1.5极限侧阻力ultimateshaftresistance相应于桩顶作用极限荷载时,桩身侧表面所产生的岩土阻力。2.1.6极限端阻力ultimatetipresistance相应于桩顶作用极限荷载时,桩端所产生的岩土阻力。2.1.7单桩竖向承载力特征值characteristicvalueoftheverticalbearingcapacityofasinglepile单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值2.1.8干作业旋挖成孔dryrotarydrilling不使用稳定液护壁,直接采用旋挖钻具成孔的一种功法。2.1.9湿作业旋挖成孔wetrotarydrilling采用旋挖钻具成孔、稳定液护壁的一种功法。2.1.10旋挖钻机rotarydrillingrig利用伸缩钻杆传递扭矩并带动回转钻斗、短螺旋钻头或其他作业装置进行干、湿钻进、逐次取土或岩屑、反复循环作业成孔的一种专用机械设备。2.1.11旋转挤压灌注桩rotationextrusionreperfusionpile由螺杆桩机二次挤压土体、连续泵送混凝土成桩形成的圆柱型现浇混凝土桩。2.1.12静载试验staticloadingtest80 2013.01征求意见稿在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。2.1.13声波透射法crossholesoniclogging在预埋声测管之间发射并接收声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。2.2符号2.2.1作用和作用效应k——按荷载效应标准组合计算的作用于承台顶面的竖向力;k——桩基承台和承台上土自重标准值;——按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的水平力;——按荷载效应标准组合计算的作用于第i基桩的水平力;、——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、主轴的力矩;ik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i基桩的竖向力;k——荷载效应标准组合时,作用于承台底面或桩基础顶面的作用力;S——作用基本组合下的效应设计值;——作用于群桩中某一基桩的下拉荷载;——第i层土侧负摩阻力标准值。2.2.2抗力和材料性能R——桩身、承台结构抗力的设计值——岩石饱和或天然单轴抗压强度标准值;N63.5——重型圆锥动力触探击数;——现场载荷板试验所得桩端地基极限承载力标准值;——单桩第层土的极限侧阻力标准值;、——土层段单桩总极限侧阻力、嵌岩段总极限阻力标准值;——单桩竖向极限承载力标准值;——单桩竖向承载力特征值;——单桩水平承载力特征值;——群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值;——群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值;80 2013.01征求意见稿——基桩自重。2.2.3几何参数——嵌岩段桩身横截面面积;——桩身设计直径;D——桩端扩大头直径;——桩身长度;——基桩中心距;n——桩基中的桩数——桩身周长;——桩身嵌岩深度。2.2.4计算系数——结构重要性系数;K——安全系数;——大直径桩侧阻力尺寸效应系数;——考虑嵌固力影响后的承载力综合系数——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数;——桩端地基承载力提高系数;——嵌岩桩与岩体的侧阻力系数;——基桩抗拔系数;——成桩工艺系数;——桩周第i层土桩侧负摩阻力系数。3基本规定80 2013.01征求意见稿3.1一般规定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、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。3.1.2根据建筑规模、功能特征、环境条件以及由于桩基可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,将桩基设计分为表3..1.2所列的三个设计等级。桩基设计时,应根据表3.1.2确定设计等级。表3.1.2建筑桩基设计等级设计等级建筑类型甲级(1)抗震设防分类为甲、乙类的高层建筑(2)30层以上或高度超过100m的高层建筑(3)场地和地基条件复杂的七层以上建筑(4)位于边坡顶上的高层建筑(5)位于洞室上的高层建筑(6)对地基变形有特殊要求的建筑(7)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的七层及七层以下的一般建筑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稳定性验算:1应根据桩基的使用功能和受力特性分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算;2应对桩身和承台结构承载力进行计算;3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位于边坡、斜坡上的桩基,应进行整体稳定性验算;5位于洞室上的桩基,应进行地基抗冲切承载力验算;6对抗浮、抗拔桩基,应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算。3.1.4设计等级为甲级或乙级的桩基,受水平荷载较大或对水平位移有严格限制时,应计算其水平位移。3.1.5位于中等风化或微风化岩石地基上的桩基,可不计算桩基沉降。80 2013.01征求意见稿3.1.6桩基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定:1确定桩基数量和布桩时,应采用传至承台底面或桩顶的荷载效应标准组合;相应的抗力应采用单桩承载力特征值。2计算桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应准永久组合;计算风荷载、水平地震作用下桩基水平位移时,应采用风荷载、水平地震作用效应标准组合;3验算边坡上桩基础整体稳定性时,应采用荷载效应基本组合,但其分项系数均为1.0;4确定桩基承台高度、桩基结构承载力、确定配筋时,应采用荷载效应基本组合,采用现行国家标准规定的荷载分项系数和组合值系数,并满足式下式的要求:(3.1.5-2)式中:S——作用基本组合下的效应设计值;——结构重要性系数,应按本规范第3.1.8条的规定采用;R——桩身、承台结构抗力的设计值。5验算承台和桩身裂缝宽度时,作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合,并考虑长期作用影响。3.1.7抗震设防区,桩身和承台承载力、配筋计算时,应采用地震作用效应和荷载效应基本组合,并采用现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009规定的荷载分项系数、组合值系数。承载力调整系数γRE按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定取值。3.1.8桩基础结构安全等级、设计使用年限,可与上部结构安全等级和设计使用年限一致。桩基础结构的重要性系数γ0,对安全等级为一级时取1.1,二级、三级取1.0,临时性建筑取0.9。3.1.9桩基结构的耐久性应根据设计使用年限、现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的环境类别规定以及水、土对钢筋和混凝土腐蚀性的评价,参照相关现行国家规范进行设计。3.1.10桩基础施工时应根据对场地稳定性和周边环境影响、成桩质量可靠性、施工安全等因素,选择合适的施工工艺。边坡上桩基施工不得损坏边坡支护结构。发现实际地质情况与勘察、设计不符或者出现异常情况时,应及时会同建设、勘察、设计、监理等单位研究解决措施。3.1.11桩基础检测机构应具备相应资质,桩基础检测从业人员应持证上岗80 2013.01征求意见稿。选择的检测桩不得做特殊处理,并应包括下列范围的桩基:1地质条件变化区域的桩基;2不同施工单位施工的桩基;3重要结构部位的桩基。3.2桩基工程勘察要求3.2.1桩基工程勘察应查明场地工程地质条件、水文地质条件、不良地质现象。3.2.2桩基工程勘察文件应包含下列内容:1阐明工程场地工程地质和水文地质条件、岩土类型、成因及工程特性;2桩基持力层岩性、厚度、软弱夹层、破碎带,评价桩端岩体的完整性;3岩溶洞穴或地下洞室规模、分布、顶板岩性、厚度、完整性及稳定性,定量评价桩基工程加载后洞室地基或岩溶洞穴的相互影响,判定洞室地基或岩溶洞穴的稳定性;4斜(边)坡场地上的桩基,应评价桩基工程在最不利工况下沿潜在滑移面的整体稳定性及支护措施建议;5滑坡、危岩崩塌、泥石流等不良地质作用存在时,应评价不良地质体的整体稳定性及对桩基工程的影响,提供治理工程措施建议;6提供岩土物理力学指标,评价成桩的可能性及与桩基相关的岩土工程问题,论证桩的施工条件及其对环境的影响;7提供桩基工程设计所需的岩土参数。3.2.3桩基工程详细勘察除应满足现行重庆市工程建设标准《工程地质勘察规范》DBJ50-043要求外,尚应符合下列要求。1勘探孔布置:1)控制性勘探孔根据场地的复杂程度布置,数量应占勘探孔总数的1/4~1/2;2)岩质地基勘探孔间距根据场地复杂程度确定,一般宜为15~30m,当相邻两个勘探孔揭露的桩端持力层层面坡度起伏或岩性变化较大时,宜根据需要加密勘探孔;3)岩溶场地的桩基工程应沿柱列线布置勘探孔,对一柱一桩的基础宜每桩布置一勘探孔。岸坡、斜(边)坡场地勘探孔间距不宜大于20m,且应满足坡体整体稳定性评价要求。80 2013.01征求意见稿对于洞室地基的孔应布设在洞室两侧距洞壁不小于3m,孔间距不宜大于15m;4)大面积深厚填土地基,探孔间距不宜大于15m。2勘探孔深度:1)对嵌岩桩,应钻入预计桩端以下3~5d(d为桩径),对大直径桩不得小于5m,控制性勘探孔取上限,一般性勘探孔取下限;2)当桩底以下存在溶洞、破碎带时,勘探孔应穿越溶洞、破碎带到达稳定地层;3)斜(边)场地勘探孔深度计算时,桩基嵌岩面应以潜在不利结构面起算;4)当预计相邻桩基基底连线与水平面的夹角大于45°时,应加深上部桩基勘探孔深度。3取样测试:1)勘探孔的取样孔数量不应少于控制性孔的数量,且每类岩土体的取样数量必须满足最低统计样本数要求,确定嵌岩桩基承载力的岩石样品取样位置宜位于预计桩端以下1~2d深度内;2)场地的岩土测试应满足桩基工程设计岩土指标评价需要。若桩基需承受较大水平荷载,则同时应进行岩土的水平静载试验。对于斜(边)坡及不良地质现象场地上的桩基工程,则应采取相关的岩土进行物性及抗剪试验,对于洞室场地的桩基,还应进行岩石的抗拉试验;3)建筑安全等级为一级的嵌岩桩基工程,应选择不少于3个勘探孔进行声波测试,确定桩端岩石的完整性;4)建筑安全等级为一级且岩体基本质量等级为IV、V级的岩质地基,应进行现场静载荷试验,确定单桩承载力;5)对于人工填土、软土,应采用触探、标准贯入试验等手段查明其工程性质。3.2.4水及土的腐蚀性及地震效应评价应按现行国家相关标准执行。3.3桩的选型与布置3.3.1桩基可按下列规定分类:1按成桩方法分类:1)人工挖孔灌注桩;80 2013.01征求意见稿2)钻孔灌注桩:干作业法钻孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注桩、套管护壁法钻孔灌注桩;3)冲击成孔灌注桩;4)旋挖成孔灌注桩:干作业旋挖成孔灌注桩、湿作业旋挖成孔灌注桩、全护筒护壁旋挖成孔灌注桩;5)旋转挤压灌注桩。2按桩径(设计直径d)大小分类:1)小直径桩:d≤250mm;2)中等直径桩:250mm10.750.90.75≤e≤0.9e<0.7524~4242~6262~8224~4242~6262~82粉细砂稍密中密密实103022~4646~6464~8622~4646~6464~86中砂中密密实153053~7272~9453~7272~94粗砂中密密实153074~9595~11676~9898~120砾砂稍密中密(密实)51550~90116~13060~100112~130圆砾、角砾中密、密实N63.5>10135~150135~150碎石、卵石中密、密实N63.5>10140~170150~170强风化软质岩—N63.5>10140~200140~220强风化硬质岩—N63.5>10160~240160~260注:1aw为含水比,aw=ω/ωl,ω为土的天然含水量,ωl为土的液限;2N为标准贯入击数;N63.5为重型圆锥动力触探击数;80 2013.01征求意见稿2强风化软质岩和强风化硬质岩系指其母岩分别为frk≤15MPa、frk>30MPa的岩石。5.3.7干作业成孔且清底干净的嵌岩桩,嵌入完整、较完整岩石段总极限阻力标准值根据现场载荷板试验所得桩端地基极限承载力标准值确定时,可按下列公式计算:当嵌岩深度小于1倍桩径时(5.3.7-1)当嵌岩深度不小于1倍桩径时(5.3.7-2)式中—现场载荷板试验所得桩端地基极限承载力标准值;—嵌岩段桩端横截面面积;—考虑嵌固力影响后的承载力综合系数,圆桩见表5.3.7-1,矩形桩见表5.3.7-2,椭圆桩见表5.3.7-3。表5.3.7-1圆桩承载力综合系数βn=hr/d1234≥5β1.1051.2101.3151.4201.525注:n为嵌岩深度hr与嵌岩段桩身直径d之比,若n不为整数时,β值可按线性插值法计算。表5.3.7-2矩形桩承载力综合系数βn=hr/aβa/b1234≥511.1001.2001.3001.4001.5000.91.0951.1901.2851.3801.4750.81.0901.1801.2701.3601.4500.71.0851.1751.2551.3401.4250.61.0801.1601.2401.3201.4000.51.0751.1501.2251.3001.375注:1a为矩形桩截面短边尺寸,b为矩形桩截面长边尺寸;80 2013.01征求意见稿2n为嵌岩深度hr与a之比,若n不为整数时,β值可按线性插值法计算。表5.3.7-3椭圆桩承载力综合系数βn=hr/dβc/d1234≥50.21.0941.1881.2821.3761.4710.41.0871.1741.2611.3481.4350.61.0901.1801.2461.3281.4100.81.0821.1641.2351.3131.3921.01.0751.1511.2261.3021.3771.21.0731.1461.2191.2921.3651.41.0711.1421.2141.2851.3561.61.0701.1391.2091.2781.3481.81.0681.1371.2051.2731.3412.01.0671.1341.2011.2691.336注:1c为椭圆桩截面直段尺寸,c/d值为表中范围内时,β值可按线性插值法计算;2n为嵌岩深度hr与桩直径d之比,若n不为整数时,β值可按线性插值法计算。5.3.8桩端置于完整、较完整基岩的圆形嵌岩桩嵌岩段总极限阻力标准值根据岩石单轴抗压强度确定时,可按下式计算:(5.3.8)式中—嵌岩段侧阻和端阻综合系数,可按表5.3.8采用。表中数值适用于泥浆护壁成桩,对于干作业成桩(清底干净),表中数值可提高20%;—岩石饱和单轴抗压强度标准值,粘土岩取天然单轴抗压强度标准值。80 2013.01征求意见稿表5.3.8桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数嵌岩深径比hr/d00.51.02.03.04.05.06.07.08.0极软岩、软岩0.600.800.951.181.351.481.571.631.661.70较硬岩、坚硬岩0.450.650.810.901.001.04————注:1极软岩、软岩指;较硬岩、坚硬岩指,介于二者之间可内插取值;2hr为桩身嵌岩深度,当岩面倾斜时,以坡下方嵌岩深度为准;当hr/d为非表列值时,可内插取值。5.3.9嵌入完整、较完整岩石段人工挖孔矩形桩、椭圆桩,其嵌岩段总极限阻力标准值根据桩端岩石单轴抗压强度标准值、嵌岩段岩石条件确定时,可按下列公式计算:1嵌岩桩桩端持力层范围无洞室存在、桩端持力层范围无软弱下卧层、桩中心距边坡水平距离大于边坡高度、位于斜坡上桩基嵌岩段桩边距斜坡边最小水平距离不小于5m:当嵌岩深度小于1倍桩径时(5.3.9-1)当嵌岩深度不小于1倍桩径时(5.3.9-2)2嵌岩段岩石条件不满足第1条:当嵌岩深度小于1倍桩径时(5.3.9-3)当嵌岩深度不小于1倍桩径时(5.3.9-4)式中—桩端地基承载力提高系数,见表5.3.9;80 2013.01征求意见稿表5.3.9桩端地基承载力提高系数frk(MPa)嵌岩深度<1b嵌岩深度≥1b≤151.11.2>151.11.1注:b为矩形桩截面短边尺寸、椭圆桩截面直段尺寸。5.4特殊条件下的桩基竖向承载力验算I负摩阻力计算5.4.1位于岩石上的桩基符合下列条件之一时,在计算桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:1桩穿越新近填土、欠固结土、膨胀土层时;2桩穿越较厚的软弱土层,且附近场地地面进行大面积堆载或填土时;3由于地下水位降低使桩周土中有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。5.4.2考虑负摩阻力时,应按下式验算嵌岩桩承载力:(5.4.2)式中—负摩阻力引起的基桩下拉荷载标准值;5.4.3干作业成孔且清底干净的嵌岩桩,在地质条件简单的地区,考虑负摩阻力时,可按本规范附录B验算嵌岩桩承载力。5.4.4单桩承受的桩侧负摩阻力及其下拉荷载标准值,当无实测资料时可按下列公式计算:(5.4.4-1)(5.4.4-2)式中—中性点以上的第i层土侧负摩阻力标准值,当按式(5.4.4-2)计算值大于桩的极限正摩阻力标准值时,取桩的极限正摩阻力标准值进行设计;—中性点以上第i层土的厚度;—桩周第i层土桩侧负摩阻力系数,可按表5.4.4取值;—桩周第i层土平均竖向有效应力。80 2013.01征求意见稿表5.4.4桩侧负摩阻力系数土类饱和软土0.15~0.25粘性土、粉土0.25~0.40砂土0.35~0.50新近填土0.20~0.50注:在同一类土中,对于挤土桩,取表中较大值,对于非挤土桩,取表中较小值。5.4.5受负摩阻力的桩,中性点应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计算确定,也可按工程经验确定。5.4.6单桩在负摩阻力作用下的桩身强度应按下式验算:(5.4.6)式中—相应于荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;—基桩成桩工艺系数,干作业非挤土灌注桩,泥浆护壁机械成孔灌注桩;—混凝土轴心抗压强度设计值;—桩身横截面面积。II抗拔桩基承载力验算5.4.7承受拔力的嵌岩桩基,应按下式验算基桩的抗拔承载力:(5.4.7)式中—按荷载效应标准组合计算的基桩拔力;—基桩的抗拔极限承载力标准值;—基桩自重,扩底桩为桩土柱体自重。5.4.8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的建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力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取值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106进行;2对于设计等级为丙级的嵌岩80 2013.01征求意见稿桩基,基桩的抗拔极限载力标准值可按下式计算:(5.4.8)式中—嵌岩桩抗拔系数,取0.8;—嵌岩桩与岩体的侧阻力系数,按表5.4.8采用:—嵌岩段桩周长;—嵌岩桩的嵌岩深度。表5.4.8桩侧阻力系数嵌岩深径比hr/d00.51.02.03.04.05.06.0极软岩、软岩0.00.0520.0560.0560.0540.0510,0480.045较硬岩、坚硬岩0.00.050.0520.0500.0450.040注:人工挖孔嵌岩桩,表中系数可提高20%。5.5桩基水平承载力计算5.5.1单桩水平承载力应满足下式要求:(5.5.1-1)考虑地震效应组合时:(5.5.1-2)式中—荷载效应标准组合下,作用于基桩i桩顶的水平力;—单桩水平承载力特征值。5.5.2当桩顶水平力满足下式时,桩身可不配置抗弯钢筋,但应配置构造钢筋。(5.5.2)式中—综合系数,按表5.5。2选用;d—桩身直径(m);—荷载效应标准组合下,桩顶扣除竖向活荷载作用的轴向压力标准值;80 2013.01征求意见稿—塑性系数,圆截面取2;—桩身混凝土抗拉强度标准值;d—桩身截面面积,按设计直径计算。表5.5.2综合系数土层类别(承台或连系梁下2d+2m深度范围内)桩身混凝土强度等级C25C30流塑、软塑状粘性土、松散粉细砂、松散填土41~4847~55可塑状粘性土、稍密砂土、稍密~中密填土48~5955~68硬~坚硬粘性土、中密中粗砂、密实老填土59~7368~84中~密实砾砂、碎石类土73~9184~105注:1当水平力为长期荷载时,表中数值乘以0.8以后采用;2当与地震荷载组合时,表中数值乘以1.25后采用。5.5.3当桩承受的水平荷载较大时,单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定:1设计等级为甲级的桩基,单桩水平承载力特征值应通过现场水平载荷试验确定;设计等级为乙级的桩基,宜通过单桩现场水平载荷试验确定。试验方法可按现行行业标准《建筑桩基检测技术规范》JGJ106执行。2设计等级为丙级的桩基,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定估算单桩水平承载力。5.5.4当作用于桩基上的外力主要为水平力时,应根据使用要求对桩顶变位进行限制,对桩基水平承载力进行验算。桩侧以土层为主时可采用“m”法计算桩内力和变形;桩侧为岩石时可采用“K”法计算。5.5.5对护坡桩、抗滑桩等水平作用较大的桩基,应对嵌岩段桩侧岩石地基水平承载力进行验算。岩石地基水平承载力特征值可按下式计算:(5.5.5)式中—岩石地基水平承载力特征值;—在水平方向的换算系数,根据岩层构造可采用0.8~1.0;—折减系数,根据岩层的裂缝、风化及软化程度可采用0.3~0.45。80 2013.01征求意见稿5.6桩身承载力与裂缝控制计算5.6.1桩身应进行承载力和裂缝控制计算。计算时应考虑桩身材料强度、成桩工艺、约束条件、环境类别诸因素,除按本节有关规定执行外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011等的有关规定。5.6.2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(或水平环形)箍筋间距不大于100mm,且符合本规范第4.1.1条规定时:(5.6.2—1)2当桩身配筋不符合上述1款规定时:(5.6.2—2)式中—荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;—基桩成桩工艺系数,按本规范第5.4.6条的规定取值;—混凝土轴心抗压强度设计值;—纵向主筋抗压强度设计值;—纵向主筋截面面积;—桩身横截面面积。5.6.3钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定:(5.6.3)式中—荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值;—普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;—普通钢筋、预应力钢筋的截面面积。5.6.4对于抗拔桩的裂缝控制计算应符合下列规定:1对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级预应力混凝土基桩,在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力,应符合下式要求:80 2013.01征求意见稿(5.6.4-1)2对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级预应力混凝土基桩,在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值,应符合下列公式要求:在荷载效应标准组合下:(5.6.4-2)在荷载效应准永久组合下:(5.6.4-3)3对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩,按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度应符合下列规定:(5.6.4-4)式中—荷载效应标准组合、准永久组合下正截面法向应力;—扣除全部应力损失后,桩身混凝土的预应力;—混凝土轴心抗拉强度标准值;—按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010计算;—最大裂缝宽度限值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010取用。5.6.5水平荷载作用下,桩身受弯、受剪承载力计算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010有关规定。5.6.6当考虑地震作用验算桩身承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。5.7承台和连系梁计算5.7.1  柱下桩基承台的弯矩可按以下简化计算方法确定:1多桩矩形承台计算截面取在柱边、墙边和承台变阶处(图5.7.1a):(5.7.1-1)(5.7.1-2)80 2013.01征求意见稿式中 —分别为绕x轴和绕y轴方向计算截面处弯矩设计值; —垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离;  —不计承台和其上填土自重,在荷载效应基本组合下的第i基桩竖向反力设计值。2三桩承台1)等边三桩承台(图5.7.1b):(5.7.1-3)式中  —由承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值;   —不计承台和其上填土自重,在荷载效应基本组合下三桩中最大单桩竖向反力设计值;   —桩中心距; —方柱边长,圆柱时(d为圆柱直径)。2)等腰三桩承台(图5.7.1c):图5.7.1承台弯矩计算示意(5.7.1-4)(5.7.1-5)式中 —分别为承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值;80 2013.01征求意见稿—长向桩中心距;—短向桩中心距与长向桩中心距之比,当小于0.5时,应按变截面的二桩承台设计;—分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。5.7.2柱下桩基础独立承台受冲切承载力的计算,应符合下列规定1柱对承台的冲切,可按下列公式计算(图5.7.2-1):(5.7.2-1)(5.7.2-2)(5.7.2-3)(5.7.2-4)式中 —不计承台及其上填土自重,在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值,冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线构成的锥体,锥体与承台底面的夹角不应小于45°(图5.7.2-1);   —冲切破坏锥体的有效高度; —承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h≤800mm时,βhp取1.0,h≥2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法插值;  —冲切系数;    —冲跨比,,为柱边或变阶处至桩边的水平距离;当时,取时,当时,取;  —不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合作用下柱底的竖向荷载设计值;  ∑Ni—不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合作用下冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。80 2013.01征求意见稿图5.7.2-1柱对承台冲切计算示意2角桩对承台的冲切,可按下列公式计算:1)多桩矩形承台受角桩冲切的承载力应按下式计算(图5.7.2-2):图5.7.2-2矩形承台角柱冲切计算示意(5.7.2-5)(5.7.2-6)(5.7.2-7)80 2013.01征求意见稿式中 —不计承台和其上填土自重,在荷载效应基本组合下角桩反力设计值; —角桩冲切系数;  —角桩冲跨比,其值满足0.2~1.0,、;  —从角桩内边缘至承台外边缘的距离; —从承台底角桩顶内边缘引45°冲切线与承台顶面至角桩内边缘的水平距离;当柱(墙)位于该45°线以内时,则取柱(墙)边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线。   —承台外边缘的有效高度。1)三桩三角形承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算(图5.7.2-3):图5.7.2-3三角形承台角桩冲切计算示意底部角桩:(5.7.2-8)(5.7.2-9)顶部角桩:(5.7.2-10)(5.7.2-11)式中  —角桩冲跨比,,其值均应满足0.25~1.0的要求;80 2013.01征求意见稿 —从承台底角桩顶内边缘向相邻承台边引起45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离;当柱(墙)位于该45°线以内时,则取柱(墙)边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线。对圆柱及圆桩,计算时应将圆形截面换算成正方形截面。5.7.3柱下桩基独立承台应分别对柱边和桩边,变阶处和桩边联线形成的斜截面进行受剪计算(图5.7.3)。当柱边外有多排桩形面多个剪切斜截面时,尚应对每个斜截面进行验算。斜截面受剪承载力可按下列公式计算:(5.7.3-1)(5.7.3-2)(5.7.3-2)式中 不计承台及其上填土自重,在荷载效应基本组合下,斜截面的最大剪力设计值;—混凝土轴心抗拉强度设计值; —承台计算截面处的计算宽度; —计算宽度处的承台有效高度;   —承台剪切系数;   —受剪切承载力截面高度影响系数,当<800mm时,取800mm;当>2000mm时,取2000mm;其间按线性内插法取值;   —计算截面的剪跨比,、,、为柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距离,当时,取;当时,取。80 2013.01征求意见稿图5.7.3承台斜截面受剪计算示意5.7.4柱(墙)下条形承台梁可视桩为不动铰支座,按连续梁计算。5.7.5砌体墙下条形承台梁,可视桩为不动铰支座,按连续梁计算。对于承台上的砌体墙,尚应验算桩顶部位砌体的局部承压强度。5.7.6当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时,尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。5.7.7钢筋混凝土挡土墙下连系梁未与钢筋混凝土板相连接时,可视有垂直方向连系梁相连的桩基为不动铰支座,考虑岩土侧压力荷载,按水平受力的连续梁计算连系梁腰筋。5.7.8抬剪力墙的连系梁可按转换梁进行计算。5.7.9当进行承台和连系梁的抗震验算时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定对承台和连系梁顶面的地震作用效应及承台和连系梁的受弯、受冲切、受剪承载力进行抗震调整。80 2013.01征求意见稿6桩基础施工6.1施工准备6.1.1桩基础施工前应具备下列资料:1建筑场地岩土工程勘察报告和必要的环境资料,特别是岩石的结构状况,承压水及水头大小资料;2桩基工程施工图及图纸会审纪要,包括设计要求及须达到的标准、检验手段;3建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、危房、精密仪器车间等的调查资料;4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;5施工组织设计或施工方案;6水泥、砂、石、钢筋、外加剂等原材料及其制品的质检报告;7有关的试验参考资料。6.1.2成孔机械的选择应根据设计采用的桩型、桩径、桩长、桩嵌入持力层的深度、工程地质条件、泥浆排放及处理条件综合确定。6.1.3施工前应清除地上和地下障碍物并平整场地,探明和清除桩位处的地下障碍物,按平面图布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、施工设施布置、材料堆放等有关布设。6.1.4施工组织设计应有针对性,结合工程特点制定相应的质量和安全措施。6.1.5桩基施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施,必须在开工前准备就绪,施工场地应进行平整处理,保证施工机械正常作业。6.1.6基桩轴线的控制点和水准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。6.1.7用于施工质量检验的仪表、器具的性能指标,应符合现行国家相关标准的规定。6.2一般规定6.2.1不同桩型的适用条件应符合下列规定:80 2013.01征求意见稿1泥浆护壁钻孔灌注桩宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层;2旋挖成孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、强风化基岩层等建筑场地;3冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外,还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物。在岩溶发育地区应慎重使用,采用时应适当加密勘察钻孔;4人工挖孔灌注桩适用于因施工技术、现场条件限制不能采用机械成孔的项目,宜用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、岩层;5在地下水位较高,有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的流塑状淤泥、淤泥质土层中不宜选用人工挖孔灌注桩;6旋转挤压灌注桩适用于粉土、非饱和性粘土、各类砂层,粒径小于50cm、含石量不超过80%的卵石层、强风化岩层等各种土层。7高压缩性回填土较厚时,宜选用人工挖孔灌注桩、冲击成孔和旋转挤压灌注桩工艺。6.2.2机械成孔灌注桩在施工前,宜进行试成孔。成孔设备就位后,必须平整、稳固,确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移。6.2.3控制成孔的深度时,必须保证桩端进入持力层的设计深度。6.2.4灌注桩成孔施工的允许偏差应满足表6.2.4的要求。表6.2.4灌注桩成孔施工允许偏差成孔方法桩径偏差(mm)垂直度允许偏差(%)桩位允许偏差(mm)1~3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩钻、挖、冲、挤压孔桩d≤1000mm≤-501d/6且不大于100d/4且不大于150d>1000mm-50100+0.01H150+0.01H人工挖孔桩现浇混凝土护壁±500.550150钢套管护壁±20110020080 2013.01征求意见稿注:1桩径允许偏差的负值是指个别断面;2H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离;d为设计桩径。6.2.5钢筋笼制作、安装的质量应符合下列要求:1钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求,制作允许偏差应符合表6.2.5的规定;表6.2.5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±1002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),并应遵守现行国家标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定;3加劲箍宜设在主筋外侧,当因施工工艺有特殊要求时也可置于内侧;1导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上;2搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放应对准孔位,避免碰撞孔壁和自由落下,就位后应立即固定。6.2.6钢筋笼吊装完毕后,应安置导管或气泵管二次清孔,并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检验,合格后应立即灌注混凝土。6.2.7粗骨料可选用卵石或碎石,其粒径不得大于钢筋间最小净距的1/3。6.2.8检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩,每根桩桩身混凝土应留有1组试件;直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩,每个灌注台班不得少于1组;每组试件应留3件。6.2.9灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。6.2.10挖(钻)至设计嵌岩深度时,应会同有关人员对基底岩石的性状、致密程度予以复核和验收。6.2.11斜坡、边坡上桩基施工应符合下列规定:1边坡稳定性不足时,应先进行边坡治理,再施工桩基;80 2013.01征求意见稿2斜坡上桩基施工前应修建运出开挖土和运进材料的施工便道;3应根据地勘资料初算各个桩端间的高差,绘制平面图后再开挖桩孔;4斜坡上桩基进入持力层的深度应从桩周最低处算起;5先施工低处桩基后施工高处桩基,达到设计嵌岩深度并保证相邻桩端满足设计的刚性角要求后,再浇注低处桩芯混凝土;6弃土应分散处理,不得将弃土堆置在坡顶及坡面上;7应严格控制施工用水,必要时采取干成孔工艺;8应加强施工期间边坡的变形观测。6.2.12洞室附近桩基施工应符合以下规定:1应评估桩基施工期间所采用的工艺对洞室稳定性的影响;2洞室上部的桩基宜采用人工挖孔等干成孔工艺;3桩基施工时要尽量减少对洞室岩体的扰动和破坏,严格控制施工用水,并制定针对性的排水措施。6.3机械成孔灌注桩Ⅰ泥浆的制备和处理6.3.1除能自行造浆的黏性土层外,均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性黏土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。钻孔期间应对泥浆的比重和粘滞度指标进行检查和控制。6.3.2泥浆护壁应符合下列规定:1施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上;2在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至浇注水下混凝土;3浇注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率不得大于8%;黏度不得大于28s;4在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施;5施工过程中经常对孔内泥浆取样检测,做好记录。对不符合要求的泥浆及时进行调配浓泥浆进行置换,直到符合要求为止。80 2013.01征求意见稿6孔底淤积部分在钢筋笼放入前必须清除。6.3.3废弃的浆、渣应进行处理,不得污染环境。Ⅱ钻孔灌注桩施工6.3.4对孔深较大的桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔,也可根据土层情况采用正循环钻进,反循环清孔。6.3.5泥浆护壁成孔时,宜采用孔口护筒,护筒设置应符合下列规定:1护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50㎜;2护筒可用4~8㎜厚钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开设1~2个溢浆孔;3护筒的埋设深度:在黏性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实;其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求;4受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层。6.3.6当在软土层中钻进时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。6.3.7钻机设置的导向装置应符合下列规定:1潜水钻的钻头上应有不小于3倍直径长度的导向装置;2利用钻杆加压的正循环回转钻机,在钻具中应加设扶正器。6.3.8如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应停钻,待采取相应措施后再进行钻进。6.3.9钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:1对受压桩,不应大于50㎜;2对抗拔、抗水平力桩,不应大于200㎜。Ⅲ冲击成孔灌注桩施工6.3.10在钻头锥顶和提升钢丝绳之间应设置保证钻头自动转向的装置。80 2013.01征求意见稿6.3.11冲孔桩孔口护筒,其内径应大于钻头直径200㎜,护筒应按本规范第6.3.5条设置。6.3.12冲击成孔质量控制应符合下列规定:1开孔时,应低锤密击,用冲击钻成孔时,宜采用小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直和圆顺,起导向作用,并防止空口及岩面坍塌,当进尺深度超过冲击椎体后,方可按正常状态冲击。当表土为淤泥、细砂等软弱土层时,可加黏土块夹小片石反复冲击造壁,孔内泥浆面应保持稳定;2在各种不同的土层、岩层中成孔时,可按照表6.3.12的操作要点进行;3进入基岩后,应采用大冲程、低频率冲击,当发现成孔偏移时,应回填片石至偏孔上方300~500㎜处,然后重新冲孔;4当遇到孤石时,可采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁;5应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故;6每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔;7钻进时如单用泥浆而无护筒护壁时,对泥浆的性能指标应随时检查调整;8进入基岩后,非桩端持力层每钻进300~500mm和桩端持力层每钻进100~300mm时,应清孔取样一次,并应做记录。表6.3.12冲击成孔操作要点项目操作要点在护筒刃脚以下2m范围内小冲程1m左右,泥浆比重1.2~1.5,软弱土层投入黏土块夹小片石黏性土层中、小冲程1m~2m,泵入清水或稀泥浆,经常清除钻头上的泥块粉砂或中粗砂层中冲程2m~3m,泥浆比重1.2~1.5,投入黏土块,勤冲、勤掏渣80 2013.01征求意见稿砂卵石层中、高冲程3m~4m,泥浆比重(密度)1.3左右,勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击,加黏土块夹小片石,泥浆比重1.3~1.5注:1土层不好时提高泥浆比重或加黏土块;2防黏钻可投入碎砖石。6.3.13排渣可采用泥浆循环或抽渣筒等方法,当采用抽渣筒排渣时,应及时补给泥浆。6.3.14冲孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔及护筒周围冒浆、失稳等情况时,应停止施工,采取措施后方可继续施工。6.3.15大直径桩孔可分级成孔,第一级成孔直径应为设计桩径的0.6~0.8倍。6.3.16清孔宜按下列规定进行:1不易塌孔的桩孔,可采用空气吸泥清孔;2稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应按本规范第6.3.1条执行;3清孔时,孔内泥浆面应符合本规范第6.3.2条的规定;4灌注混凝土前,孔底沉渣允许厚度应符合本规范第6.3.9条的规定。Ⅳ旋挖成孔灌注桩6.3.17应根据岩土工程勘察报告中的地层情况、水文地质条件确定合适的护壁方式,选用合适型号的旋挖钻机及配套设备,并根据设备的完好状况进行必要的检查、维修和保养。6.3.18施工前,应编制专项施工方案,经审批后进行试桩。6.3.19正式施工应按试成孔确定的参数进行,设专职记录员记录成孔过程的各项参数,记录应及时、准确、完整、真实。6.3.20旋挖成孔工艺选择宜按下列规定进行:1地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及风化岩层等无需护壁措施的相对较好地质条件的场地,可采用干作业旋挖成孔;2地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层,可采80 2013.01征求意见稿用湿作业旋挖成孔;3松填土地质、砂卵石地质、厚度较大的淤泥(质)地质等软弱地质、喀斯特溶岩地质、地下水位较高、有承压水的砂层,可采用全护筒护壁旋挖成孔;4对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺;5对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,可采用静态泥浆护壁钻进工艺;6对于松散填土建筑场地,宜选用全护筒护壁作业方法施工,或采用强夯、灌浆等措施对场地土进行固结后再施工。6.3.21作业地面应坚实平整,作业过程中地面不得下陷。当场地表层土承载力较低,不能满足旋挖钻机安全可靠地进行施工及混凝土罐车进出场地时,应在桩基施工前对场地进行硬化处理。作业场地除满足旋挖钻机作业外,还应给钻机排碴、清碴机械、运输车辆等留有作业、停靠、转车场地。6.3.22旋挖成孔灌注桩每根桩均应安设护筒,护筒可采用钢制护筒或混凝土护筒。6.3.23护筒顶端高出地面不宜小于0.3m;钻孔内有承压水时,护筒顶端应高出稳定后的承压水位1.5m。6.3.24护筒的埋置深度应根据地质和地下水位等情况确定,一般宜为2~4m。6.3.25湿作业时,应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池,在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆相对密度、掺入增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施。6.3.26泥浆稳定液性能指标应符合表6.3.26的规定。表6.3.26常用稳定液性能表地层稳定液性能指标泥浆比重(g/cm3)漏斗粘度(s)失水量(ml/30min)含砂率(%)粉质粘土、粘土1.05~1.1018~25<25<6杂填土、淤泥质土、砂层1.15~1.2525~35<25<6卵砾石层1.15~1.2025~30<25<6漏失地层1.10~1.20>35<25<680 2013.01征求意见稿6.3.27现场应设稳定液池,稳定液池的容积不宜小于成孔体积的1.5-2倍。6.3.28施工时稳定液液面应按以下条件控制:1孔口采用护筒时,液面不宜低于孔口1.0m,并且高于地下水位1.5m以上;2液面应保持稳定。6.3.29在漏失地层施工时,应采取堵漏技术措施,并按本规范第6.3.28条控制稳定液液面高度,维持孔壁稳定。6.3.30旋挖钻机在地下水位以下中细砂层作业时,应降低钻进和升降速度,并及时注入稳定液,保持稳定液液面高度。6.3.31遇易缩径地层时,应加大钻头的外切削刃,在缩径部位采用上下反复空钻扫孔,并适当增加稳定液比重。6.3.32当采用全护筒护壁时,全护筒可选用常用的Q235钢板、Q345低合金钢板等板材加工而成,厚度不小于10mm;护筒可分段连接而成,单节全护筒长1.5~3m。6.3.33下全护筒时,应随时检测全护筒水平位置和两个互相垂直方向的竖直线,如发现偏移,应将全护筒拔出,调整后重新压入钻进。全护筒进入稳定地层不宜小于2m。6.3.34浇筑桩身混凝土必须随浇筑随拔出全护筒,提升时必须使全护筒下口底面至少处于已浇筑混凝土面2米以下;拔出护筒过程中,并应随时监测护筒内混凝土面下降数值,做好记录,并根据监测数据采取有效措施保证成桩质量。6.3.35钻进过程中应随时检查钻头保径装置、钻头直径、钻头磨损情况,不能保证成孔质量时应及时更换。随时清理孔口积土,遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时,应及时处理。6.3.36旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m,并应及时清除外运。钻孔过程中,应及时对垂直度、深度进行检查、校核。深度的校核每个孔接近孔底2.0米时,每旋挖一次提出钻头后,都要使用测绳测测量孔深、校核钻机的孔深计量系统。6.3.37成孔达到设计标高后,对孔深、垂直度进行检查,不合格时采取措施处理。成孔检查方法采用测绳对孔深进行检查,孔底虚土厚度超过规范要求或者有蹋孔现象时,应用钻机重新进行清孔,直到满足本规范第6.3.9条的要求。经质量检查合格的桩孔,及时灌注混凝土。80 2013.01征求意见稿6.3.38钻孔至设计深度并经过检验合格后,吊放桩体钢筋笼。对于桩长较短的孔桩,采用吊车一次性将钢筋笼吊起、并下放到孔内。对于桩长较长、桩体钢筋笼全长超过吊车的起吊高度时,采取在孔口焊接接长钢筋笼。钢筋笼吊放完毕后,在井口安放固定导管的井架。井架的安放应水平、稳固,且使井架中心居于钻孔中心。每几节导管可预先在井口附近的施工场地内拼接好。6.3.39灌注混凝土前,对于孔口应采取保护覆盖并作出明显的警示标志。V旋转挤压灌注桩6.3.40旋转挤压灌注桩成桩设备及工艺的选择,应根据桩型、钻孔深度、土层情况、设计要求、基础类型综合确定。成桩设备应满足以下技术指标的:1具有同步控制系统;2具有能挤压成孔成桩的动力,包括大扭矩、大加压荷载、瞬间加载能力等。6.3.41旋转挤压灌注桩施工前应进行试打桩,用以检测以下技术参数:1钻杆外径和芯管直径是否满足设计要求;2成孔深度能力和成孔直径;3成孔终孔的控制电流;4相邻孔之间的影响;5每根桩的混凝土用量;6定控制系统施工参数。6.3.42旋转挤压灌注桩成桩过程:1下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度,使二者匹配,较软土层中可使钻杆每旋转一周刚好下降一个螺距;较硬场地中可使钻杆旋转二周以上,螺杆钻杆下降一个螺距,钻至旋转挤压灌注桩直线段设计深度,在土体中形成螺丝状或圆柱状桩孔;2钻头钻到设计标高后,钻杆原地正向旋转挤压土体后成圆柱状土体,利用成桩设备的张合器对土体二次挤压。3泵送混凝土并提升钻杆,提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度,保证钻头出料阀门在提钻过程中始终位于混凝土面以下。6.3.43钢筋笼制作、安装应符合下列规定:1钢筋笼制作及允许偏差应按现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ9480 2013.01征求意见稿中第6.2.5条执行;2钢筋笼采用后置式安装,钢筋笼安装要一次到位,避免因此而造成二次浇灌;3钢筋笼安装使用桩机副卷扬吊装,人工和平板振动器互相配合;4为保证钢筋笼安装时位于桩中心,钢筋笼的上部和下部按水平部分分别设置四个支撑耳朵或增加混凝土垫块;5钢筋笼安装到指定位置后,用9#铁丝捆绑在桩孔上放置的短架管上,保证钢筋笼不再下沉,捆绑时要控制好钢筋笼的中心度。6.3.44成桩后,应及时清除钻杆及泵管内残留的混凝土。长时间停置时,应将钻杆、泵管及混凝土泵清洗干净。单项工程完工后,应将施工现场所有设备彻底清洗干净。6.3.45旋转挤压灌注桩的充盈系数宜为1.05~1.2,桩顶超灌量不得少于500mm。6.4人工挖孔灌注桩6.4.1人工挖孔桩施工前应编制专项施工安全方案并经专家论证。6.4.2当桩净距小于2.5m时,应采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。6.4.3挖孔桩岩石部分当用水钻成孔时,上下两层棱角处的最小直径不得小于桩径。6.4.4场内的地下水对人工挖孔桩成孔影响较大时,可按以下原则处理:1地下水量不大时,可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。排水要远离施工场地,防止水倒流入孔,已挖基孔四周应设阻水坝,防止雨水灌入基孔;2在有动水压力的土层中施工时,宜先施工外围(或迎水部位)的桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井。6.4.5人工挖孔桩施工应采取下列安全措施:1孔内必须设置应急软爬梯供人员上下;使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠,并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂和钢筋点焊制作的钢筋爬梯上下。电葫芦宜用按钮式开关,使用前必须检验其安全起吊能力;280 2013.01征求意见稿挖孔桩施工前,必须对地层中的有毒气体作充分的调研,尤其是甲烷、一氧化碳、煤气等有毒气体。每日开工前必须用动物或专业设备检测井下的有毒、有害气体,并应有足够的安全防范措施。当桩孔开挖深度超过5m时,应有专门向井下送风的设备,送风量应根据孔的容积及孔内工作人员数量确定,风量不宜少于25L/s;鼓风机宜采用电动的,如采用柴油作动力,宜对送入孔内的空气予以过滤。3孔口四周必须设置护栏,护栏高度宜为0.8m;孔内必须使用低压照明;4挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口周边1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响;5施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。潜水泵的绝缘性能应完好,电缆不应漏电,应经常检查是否被割破。6.4.6开孔前,桩位应准确定位放样,在桩位外设置定位基准桩,安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置,并应由专人负责。6.4.7第一节井圈护壁应符合下列规定:1井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;2井圈顶面应比场地高出100~150mm,壁厚应比下面井壁厚度增加100~150mm。6.4.8修筑井圈护壁应符合下列规定:1护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求;2上下节护壁的搭接长度不得小于50mm;3每节护壁均应在当日连续施工完毕,不应放到第二天;4护壁混凝土必须保证振捣密实,应根据土层渗水情况使用速凝剂;回填土层部分浇注混凝土护壁时宜避免采用振动器,可用插棒或敲击模板的方式使混凝土达到密实;5护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后;6发现护壁有蜂窝、漏水现象时,应及时补强;7同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。6.4.9当遇到极差土层或遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂来不及支模浇注护圈混凝土时,护壁施工可按下列方法处理:1将每节护壁的高度减小到300~500mm,随挖、随验、随灌注护壁混凝土。当孔壁塌落、有80 2013.01征求意见稿泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁;2流砂情况较严重时,可采用钢护筒或有效的降水措施;3遇到淤泥质土层等软弱土层时,可用木方、木板模板等支挡,减小开挖深度,并及时浇注混凝土护壁。支挡木方要沿周边打入底部不少于0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面。6.4.10挖至设计标高终孔后,应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水,并应进行隐蔽工程验收。验收合格后,应及时浇注混凝土封底和灌注桩身混凝土。6.4.11灌注桩身混凝土时,混凝土必须通过溜槽;当落距超过3m时,应采用串筒,串筒末端距孔底高度不宜大于2m;也可采用导管泵送;不得将混凝土直接倾倒入桩孔中,混凝土宜采用插入式振捣器分层振实。6.4.12在浇注混凝土前,必须排除坑底积水。当渗水量过大时,应采取场地截水、降水或水下灌注混凝土等有效措施。严禁在桩孔中边抽水边开挖边灌注,同时不得灌注相邻桩身混凝土。7承台及连系梁施工80 2013.01征求意见稿7.1基坑开挖和回填7.1.1桩基承台施工顺序宜先深后浅。7.1.2当承台埋置较深时,应对邻近建筑物及市政设施采取必要的保护措施,在施工期间应进行监测。7.1.3承台基坑开挖遇地下水位较高需降水时,可根据周围环境情况采用内降水或外降水措施;7.1.4挖出的土方不得堆置在基坑附近。7.1.5挖土时必须确保基坑内的桩体不受损坏。7.1.6应将承台及连系梁底虚土、杂物等垃圾清除干净。7.1.7承台混凝土浇筑后,承台四周或连系梁两侧应按设计要求对称回填土并夯实。7.2钢筋和混凝土施工7.2.1浇筑的垫层应采用细石混凝土,其厚度应不小于100mm。7.2.2当连系梁的外模采用砖胎模时,胎膜应用M5水泥砂浆砌筑。在砖胎模与混凝土接触面采用20厚1:2水泥砂浆抹面压光砖胎模内侧抹灰。7.2.3桩与承台相连时,应将桩顶浮浆部分及疏松混凝土去除。当桩顶低于设计标高时,应采用与桩相同强度等级混凝土接高,在达到桩强度的50%以上,再将埋入承台内的桩顶部分剔毛、冲净;当桩顶高于设计标高时,应预先剔凿,使桩顶及其主筋伸入承台深度完全符合设计要求。7.2.4桩与连系梁相连时,桩身混凝土应先浇筑至连系梁底。去除桩顶浮浆部分。桩身连系梁高度部分宜与连系梁一起整体浇筑混凝土。7.2.5桩伸入承台的钢筋、承台及连系梁上的柱、剪力墙插筋,其位置、搭接锚固长度等均应有定位加固措施。7.2.6连系梁和承台宜同时浇注。7.2.7混凝土浇注时宜避开雨天。对回填土范围的承台、连系梁采用浇水养护时,其前期应避免养护水引起底部土体下沉。7.2.8对大体积混凝土施工,应采取有效措施防止温度应力引起裂缝。8桩基工程质量检查和验收80 2013.01征求意见稿8.1一般规定8.1.1桩基工程应进行桩位、桩长、桩径、混凝土强度、桩身质量和单桩承载力的检验。8.1.2桩基工程的检验按时间顺序可分为三个阶段:施工前检验、施工检验和施工后检验。8.1.3对砂、石子、水泥、钢材等桩体原材料质量的检验项目和方法,应符合现行国家有关标准的规定。8.2施工前检验8.2.1施工前应对桩位进行检验,其放样允许偏差对于群桩不应大于20mm,对于单桩不应大于10mm。8.2.2混凝土现场拌制时,应对原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级等进行检查。8.2.3钢筋笼制作时,应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查,钢筋笼制作允许偏差应符合本规范表6.2.5的要求。8.3施工检验8.3.1灌注混凝土前,应按照本规范第6章有关施工质量要求,对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检验。8.3.2应对钢筋笼安放的实际位置等进行检查,并填写相应质量检测、检查记录。8.3.3采用岩石单轴抗压强度确定嵌岩段总极限阻力时,应在桩端进行取样。单体建筑物每一结构单元同一岩性的桩孔取样数量可按表8.3.3确定。表8.3.3单体建筑物每一结构单元桩孔岩样取样数量表建筑桩基设计等级桩径d(mm)≥800<800甲级不应少于桩孔总数的10%,且不少于10根不应少于桩孔总数的5%,且不少于6根乙、丙级不应少于桩孔总数的5%,且不少于6根不应少于桩孔总数的3%,且不少于4根80 2013.01征求意见稿注:1每桩应不少于9个标注试件(φ50x100mm的圆柱体)进行天然或饱和条件下的岩石单轴抗压强度试验;2桩孔总数少于表中规定时,应全数检验。8.3.4大直径嵌岩灌注桩成孔后应进行桩端持力层检验,视岩性采用钻探法检验桩底下3d或5m深度范围内有无土洞、溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质条件。8.3.5人工挖孔桩持力层检验,可先用地质雷达法逐孔普查,再用钻探法进行验证。对发现异常的桩孔应全部进行验证;未发现异常的桩孔,随机抽取其总数的20%进行验证。8.4施工后检验8.4.1施工完后的工程桩应按本规范表6.2.4的规定检查成桩桩位偏差。8.4.2施工完成后的工程桩应采用低应变法及声波透射法或钻孔抽芯法进行桩身质量检验。抽检数量应符合下列规定:1柱下三桩或三桩以下的承台,每个承台抽检桩数不得少于1根;2满足下列条件之一的桩基工程,抽检桩数不应少于总桩数的30%,且不得少于20根;下列条件之外的桩基工程时,抽检桩数不应少于总桩数的20%,且不得少于10根;1)设计等级为甲级的桩基;2)场地地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的桩基;3)采用新桩型或新工艺。3对端承型大直径桩,应在上述两款规定的抽检桩数范围内,选用声波透射法或钻芯法对部分受检桩进行桩身完整性检测,抽检数量不应少于总桩数的10%;4椭圆桩、矩形桩宜采用声波透射法或钻孔抽芯法进行检测;5旋挖桩应采用声波透射法或钻孔抽芯法进行检测。8.4.3施工完成后的工程桩应进行单桩竖向承载力检验。8.4.4当桩基工程有下列情况之一时,应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行检测:1设计等级为甲级的桩基;2场地地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的桩基;80 2013.01征求意见稿3采用新桩型或新工艺。抽检数量不应少于总桩数的1%,且不得少于3根;当总桩数在50根以内时,不应少于2根。8.4.5采用现场静载荷试验方法检测单桩竖向抗压承载力时,检测荷载值应为单桩承载力特征值的1.6倍。8.4.6对大直径嵌岩桩的竖向承载力检验,当受设备或现场条件限制无法进行单桩竖向抗压承载力静载试验时,可根据终孔时桩端持力层检验情况结合桩身质量检验报告核验。8.4.7对专用抗拔桩和对水平承载力有特殊要求的桩基工程,应进行单桩抗拔静载试验和水平静载试验检测。抽检数量不应少于总桩数的1%,且不得少于3根。8.4.8桩身完整性及承载力检验,除符合本节规定外,尚应符合现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定。8.4.9当对检测结果有异议时,应进行验证检测,验证检测应符合下列规定:1对低应变法检测结果有异议时,可根据实际情况采用钻芯法、高应变法或开挖等适宜的方法验证检测;2对声波透射法检测结果有异议时,可采用钻芯法验证检测;3对钻芯法检测结果有异议时,可采用在同一基桩增加钻孔验证检测。8.4.10当检测结果不满足要求时,应进行扩大抽检。扩大抽检应采用原检测方法或准确度更高的检测方法,并应符合下列规定:1低应变法或声波透射法桩身完整性抽检结果中,当Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时,应在未检桩中扩大抽检,抽检桩数与首次检测数量相同。若扩大抽检桩数中,Ⅲ、Ⅳ类桩之和仍大于抽检桩数的20%时,该批桩应全数检测。抽检不合格桩应提出处理方案;2钻芯法或单桩承载力抽检结果中存在不满足要求的桩时,应在未检桩中扩大抽检,抽检桩数为不合格桩数的2倍。若扩大抽检桩数中仍存在不满足要求的桩,应由参建各方共同研究提出进一步抽检的数量或处理方案。8.5基桩、承台及连系梁工程验收资料8.5.1当桩顶设计标高与施工场地标高相近时,基桩的验收应待基桩施工完毕后进行;当桩顶设计标高低于施工场地标高时,应待开挖到设计标高后进行验收。8.5.2基桩验收应包括下列资料:80 2013.01征求意见稿1岩土工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等;2经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更单;3桩位测量放线图,包括工程桩位线复核签证单;4原材料的质量合格和质量鉴定书;5施工记录及隐蔽工程验收文件;6桩身完整性检验报告;7单桩承载力检验报告;8其他必须提供的文件和记录。8.5.3承台及连系梁工程验收时应包括下列资料:1承台及连系梁钢筋、混凝土的施工与检查记录;2桩头与承台的锚筋、边桩离承台边缘距离、承台及连系梁钢筋保护层记录;3桩头与承台防水构造及施工质量;4承台及连系梁截面的量测记录及外观情况描述等。8.5.4承台及连系梁工程验收除符合本节规定外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。附录A岩基载荷试验80 2013.01征求意见稿A.0.1本方法适用于确定完整、较完整、较破碎岩基作为桩基础持力层时的承载力。A.0.2试点制备及边界条件应符合下列规定:1试点受力方向应与工程岩体实际受力方向一致;2试点边缘值洞璧或桩壁边缘距离应大于承压板直径的1.5倍,试点间距应大于承压板直径的3倍;3试点以下3倍承压板直径范围内岩性应一致,且应为桩端持力层;4试点表面受扰动的岩体应清除干净;5承压面应人工凿制平整,起伏差应小于承压板直径的1%,承压面以外1.5倍承压板直径范围内岩体表面应大致平整,且应无松动岩体。A.0.3采用圆形刚性承压板,直径为300mm。当岩石埋藏深度较大时,可在桩端开挖平洞,利用横钢梁或者三角钢架作用于桩周提供反力。A.0.4承压板应满足刚度要求,厚度不宜小于60mm。A.0.5测量系统的初始稳定读数观测:加压前,每隔10min读数一次,连续三次读数不变可开始试验。A.0.6加载方式:单循环加载,荷载逐级递增直到破坏,然后分级卸载。A.0.7荷载分级:第一级加载值为预估设计荷载的1/5,以后每级为1/10。A.0.8沉降量测读:加载后立即读数,以后每10min读数一次。A.0.9稳定标准:测表相邻2次读数之差与同级载荷下第一次读数和前一级载荷下最后一次读数差之比小于5%。A.0.10终止加载条件:当出现下述现象之一时,即可终止加载:1沉降量读数不断变化,在24小时内,沉降速率有增大的趋势;2压力加不上或勉强加上而不能保持稳定;3未出现前2种情况下之一时,承压板周围岩面发生明显隆起或径向裂缝持续发展;4当设备加载能力不足又未能使岩体达到破坏,但荷载已经达到设计要求的3倍。A.0.11卸载观测:每级卸载为加载时的两倍,如为奇数,第一级可为三倍。每级卸载后,隔10min测读一次,测读三次后可卸下一级荷载。全部卸载后,当测读到半小时回弹量小于0.01mm时,即为稳定。A.0.12岩石地基桩端承载力的确定应符合下列规定:80 2013.01征求意见稿1对应于p~s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数,所得值与对应于比例界限的荷载相比较,取小值;2每个场地载荷试验的数量不应少于3个,取最小值作为岩石地基桩端承载力特征值;3岩石地基桩端承载力不进行深宽修正。附录B负摩阻力计算80 2013.01征求意见稿B.0.1干作业成孔且清底干净的嵌岩桩,嵌入完整、较完整岩石考虑负摩阻力时,可按下式验算嵌岩桩承载力:(B.0.1-1)式中—负摩阻力引起的基桩下拉荷载标准值;—荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶竖向力;—基桩竖向承载力特征值。本规范用词说明80 2013.01征求意见稿1为了便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。表示有选择,在一定条件下可以这么做的,采用“可”。2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。重庆市工程建设标准80 2013.01征求意见稿DB500××-2013建筑桩基础设计与施工验收规范条文说明目次 80 2013.01征求意见稿1总则………………………………………………………………………………………603基本规定………………………………………………………………………………603.1一般规定……………………………………………………………………………603.2桩基工程勘察要求…………………………………………………………………613.3桩的选型与布置……………………………………………………………………623.4特殊条件下的桩基…………………………………………………………………634桩基构造………………………………………………………………………………644.1基桩构造……………………………………………………………………………644.2承台及连系梁构造…………………………………………………………………654.3桩护壁构造…………………………………………………………………………655桩基计算………………………………………………………………………………695.1桩顶作用效应计算…………………………………………………………………695.2桩基竖向承载力计算………………………………………………………………695.5桩基水平承载力计算………………………………………………………………756桩基础施工……………………………………………………………………………756.1施工准备……………………………………………………………………………756.2一般规定……………………………………………………………………………766.3机械成孔灌注桩……………………………………………………………………766.4人工挖孔灌注桩……………………………………………………………………788桩基工程质量检查和验收…………………………………………………………788.3施工检验…………………………………………………………………………788.4施工后检验………………………………………………………………………79 1总则1.0.180 2013.01征求意见稿本规范通过总结重庆市桩基础设计和实践经验并吸取国内外研究成果而制定的。1.0.2重庆地区岩石分布广、埋藏浅,是建筑工程主要的基础持力层。因此,本规范主要针对嵌岩桩基础的设计、施工、检测及验收等。对以土层为持力层的桩基础设计,可结合现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94参照本规范使用。重庆市的公路、桥涵、码头、机场、管道、地下建筑和架空线路的桩基础设计、施工及验收可参照本规范执行。3基本规定3.1一般规定3.1.2建筑桩基设计等级是按照桩基设计的复杂性和技术难度确定的,划分时考虑了建筑物的性质、规模、高度和体型;对地基变形的要求;场地和地基条件的复杂程度;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等因素。结合重庆地区地形、地质特点,抗震设防分类为甲、乙类的高层建筑抗震设防高且荷载较大,应按桩基设计等级甲级设计;对于场地和地基条件复杂的七层以上建筑,如场地地基为半填半挖、岩溶地区、深回填土等,桩基受力较为复杂,桩基设计等级按甲级设计;位于边坡顶上的高层建筑、位于洞室上的高层建筑自身无特殊性,但由于场地条件、环境条件的特殊性,应按桩基设计等级甲级设计;对相邻既有工程影响较大的建筑物包括在原有建筑物旁和在地铁、地下隧道、重要地下管道上或旁边新建的建筑物,当新建建筑物对原有工程影响较大时,为保证原有工程的安全和正常使用,增加了桩基设计的复杂性和难度。3.1.4水平位移包括长期水平荷载、水平地震作用以及风荷载等引起的水平位移。设计等级为甲级、乙级的桩基础,有的建筑重要性较高且荷载较大,有的地质条件复杂,必要时计算水平位移有利于保证建筑物和相邻工程的安全。3.1.5根据重庆地区多年工程经验,完整岩石地基中桩基础沉降基本为桩身混凝土压缩变形,地基产生沉降几乎可以忽略不计。3.1.6桩基设计所采用的作用效应组合和抗力是根据计算或验算的内容相适应的原则确定。1确定桩数和布桩时,应采用正常使用极限状态,相应的作用效应为荷载效应标准组合;抗力是采用单桩极限承载力除以综合安全系数确定的特征值;80 2013.01征求意见稿2计算荷载作用下基桩沉降和水平位移时,考虑土体固结变形时效特点,一般情况下仅考虑荷载的长期组合,不考虑偶然荷载的作用。当计算风荷载、水平地震作用下桩基的水平位移时,应采用风荷载、水平地震作用效应的标准组合;3整体稳定性属于承载能力极限状态,采用的作用效应为荷载效应基本组合。验算坡地、岸边建筑桩基整体稳定性采用综合安全系数,故采用荷载效应基本组合时γG、γQ=1;4计算承台结构和桩身结构时,应与上部混凝土结构一致,承台顶面作用效应应采用基本组合,其抗力应采用包含抗力分项系数的设计值;5进行承台和桩身的裂缝控制验算时,应与上部混凝土结构一致,采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。3.1.8桩基结构作为结构体系的一部分,其安全等级、结构使用年限,与上部结构一致是合理的。考虑到桩基结构的修复难度更大,故结构重要性系数γo除临时性建筑外,不应小于1.0。3.1.10桩基工程属于隐蔽工程,且岩土地质条件变异性大,因此桩基质量控制难度较大。本条要求在桩基础施工时应考虑实际地质状况对施工质量的影响,并做好信息反馈。3.1.11桩基础检测是认定桩基质量的重要环节。选择具有相应资质的检测机构才能保证检测机构的计量检定、测试设备能力、人员技术水平、检测数据可靠性等满足工程建设需要。检测人员的素质、技术水平和实践经验影响检测结果的可靠性。因此,检测人员应持有经考核合格后颁发的上岗证书。一般情况下,对每根桩均进行检测有一定难度。首先应选择地质条件复杂、施工工艺或方法不同、对结构安全影响大等部位桩基进行检测。3.2桩基工程勘察要求3.2.1本条为桩基工程勘察中最基本要求,比较具体但不全面,在实际工作中,应根据场地的实际工程地质条件,结合重庆市工程建设标准DBJ50-043《工程地质勘察规范》要求全面评价。3.2.2针对重庆市的填土地基、岩溶地基、洞室地基、边坡地基及不良地质地基等特殊地基提出了评价的要求,对其它类型地基的评价,国家和重庆市地方标准有相应规定,应继续执行。3.2.380 2013.01征求意见稿主要从勘察工作中钻孔数量、孔深及取样试验强调了桩基勘察的工作量控制问题,结合了重庆市的特殊工程地质水文地质条件,要求孔深和数量与国标要求不同,目的是为了查明桩基的地基情况,为桩基工程设计更好服务,对于试验的要求更具体,避免桩基勘察工作中试验工作量考虑不到位而规定,其它为具体要求的工作,应按重庆市工程建设标准DBJ50-043《工程地质勘察规范》要求执行。3.2.4水、土的腐蚀性评价标准国标《岩土工程勘察规范》GB50021有明确的规定,且有各类指标判定标准,因此本规范要求按国标执行。对于桩基的地震效应评价,重庆市目前没有地方标准,勘察中地震效应评价均在按国标GB50011《建筑抗震设计规范》执行,故本规范要求按现行国标进行评价。3.3桩的选型与布置3.3.1桩的分类方法较多,除了本文的分类方法外,还有按桩基材料、水平受荷条件、竖向受荷条件等等分类。1人工挖孔桩在重庆地区普遍使用且有成功经验。重庆地区虽然持力层多为岩石,但岩性变化大,场地边坡众多,采用人工挖孔桩,可进行彻底清孔,有利于岩石承载力的发挥,也可进一步查实地质现状,质量稳定性好。对一些持力层埋藏深、地下水较丰富、存在有毒气体等场地,选择机械成孔灌注桩更合适;2桩径大小影响桩基承载力性状。对以岩石为持力层的桩基础而言,大直径桩桩身质量可靠性高,承载力更易保证,加之建筑高度越来越高,荷载越来越大,采用大直径桩更能满足受力需要;3以岩石为持力层的桩基均为嵌岩桩。当嵌岩深度小时,桩端承担主要竖向荷载,属于端承桩和摩擦端承桩;当嵌岩深度逐渐加大时,逐步变成端承摩擦桩;嵌岩深度过大时,可视为摩擦桩。3.3.2人工挖孔桩尺寸的要求主要是考虑施工的难易和安全。深度较大时,施工安全隐患加大。在工程中若要采用此工艺,事先应制定切实可行的安全施工方案,并组织专家进行可行性论证。矩形、椭圆形人工挖孔桩是重庆地区常用的基础形式之一。岩石埋藏较浅时,高层剪力墙结构采用此类基础形式具有较好的经济性。限制机械钻孔桩的长径比主要是为了控制桩身稳定性和桩身混凝土质量的可靠性。80 2013.01征求意见稿边坡附近采用挤土类冲击成孔桩,会削弱边坡的现状稳定性,甚至造成安全隐患。对边坡稳定性较差的场地,还应控制桩基施工用水。3.3.3基桩的布置是桩基概念设计的主要内涵,是合理设计、优化设计的主要环节。1岩石上的桩基最小桩距规定一方面是为避免桩基施工过程中对相邻桩基持力层的干扰;另一方面考虑到岩石地基承载力未充分得到发挥,桩底的应力叠加不会影响桩基受力,对最小桩距进行适当放松;2一柱一桩,传力直接,当单桩承载力能满足要求时,宜优先考虑;3考虑力系的最优平衡状态,群桩承载力合力点宜与竖向永久荷载合力作用点重合,以减小荷载偏心的负面效应。当桩基受水平力时,应使基桩受水平力和力矩较大方向有较大的抗弯截面模量,以增强桩基的水平承载力,减小桩基的倾斜变形;4地下室钢筋混凝土挡墙下桩基要承担土压力传来的水平力,设置垂直方向的连系梁或板可有效约束桩顶水平变形。3.3.4关于嵌岩桩的嵌岩深度原则上应按计算确定,计算中综合反映荷载、上覆土层、基岩性质、桩径、桩长诸因素。本条为最小嵌岩深度进行规定,其目的是为了保证桩基持力层的可靠性。对于嵌入倾斜面的桩基础,靠近斜面方向岩石厚度大小和完整性决定嵌岩桩承载力的发挥,因此根据倾斜度及岩石完整程度适当加大嵌岩深度,方可确保桩基的稳定性和承载力的发挥。3.4特殊条件下的桩基3.4.1本条对斜坡、边坡上桩基设计应注意的事项进行了明确。1斜坡、边坡建筑桩基的设计,关键是确保其整体稳定性,一旦失稳既影响自身建筑物的安全也会波及相邻建筑的安全。边坡稳定性差时,应首先治理边坡,同时边坡施工不得削弱边坡的稳定性;2存在软弱土层或岩土界面等潜在滑移面时,必须将桩支承于稳定岩土层以下足够深度,同时岩石区潜在滑动面以上部分桩基应采用油毡隔离等措施避免上部结构荷载传至潜在滑动面以上岩体,降低地基的稳定性;3建筑桩基外缘与坡顶的水平距离过近,风荷载、地震作用对上部结构产生的水平力可能会传至边坡支护结构,降低边坡的安全;4对采用非预应力锚杆、重力式挡墙等被动支挡方式进行支护的边坡,应考虑边坡变形对桩基础的不利影响,可通过加大桩身直径和桩身配筋等进行加强;80 2013.01征求意见稿5斜坡上的桩基础间设置连系梁有利于加强基础的整体性。边坡上桩基础与掉层结构间整体性可以通过设置延伸到边坡上桩基础的楼板进行加强。3.4.2山区地基中,常有洞穴存在,其中有天然洞穴和人工洞室两大类。天然洞穴常见的有岩溶洞穴和土洞。洞穴顶部覆盖层,是洞穴地基设计时的薄弱部位,顶板一旦失稳,对其上部的建筑物危害性极大。洞穴顶部覆盖层厚度较大时,宜采用尽量少嵌岩的桩基础;洞穴顶部覆盖层厚度不足时,若洞穴要保留,桩基础则应布置在洞穴两侧,影响洞穴安全深度范围应采取桩基隔离等措施,避免桩基传力到洞穴,若洞穴废弃,可采用桩基穿越,穿越洞穴端桩身宜按上部结构柱构造。岩石地层多受地质构造控制,设计参数的变异性不易掌握,计算理论与预测结果不一定完全符合实际,故应对浅埋洞穴围岩、支护结构及地面建筑设点实施监测,且应通过监测信息,及时反馈、修正,实施信息化动态设计。这就是当前国内外行之有效的“动态设计,信息法施工”原则。根据重庆市主城区经验,洞穴地基变形当加卸载完成后,还会延后相当时间。一般认为从施工开始至建筑物正常使用后两年内为变形期。当然,由于岩性和环境等条件不同,洞穴地基变形期会有长有短。考虑岩溶地区的基岩表面起伏大,溶沟、溶槽、溶洞往往较发育,无风化岩层覆盖等特点,设计应把握三方面要点:一是基桩选型和工艺宜采用钻、冲孔灌注桩,以利于嵌岩;二是应控制嵌岩最小深度,以确保倾斜基岩上基桩的稳定。3.4.3新近填土地基属于重庆地区常见的建筑场地之一。高回填场地因回填质量差,成桩的困难,在机械成孔时,易发生塌孔,缩颈等质量事故,同时因土体固结沉降未完成,对桩侧产生较大的桩侧负摩阻力。因此对需要填土的地基,宜先进行填土设计,保证填土的密实度,为后期桩基础施工创造条件;对先期回填的填土地基,桩基施工前宜进行强夯夯实。4桩基构造4.1基桩构造4.1.1本条对灌注桩的配筋率、配筋长度和箍筋进行了规定。正截面配筋率为0.2%~0.65%80 2013.01征求意见稿,大桩径取低值,小桩径取高值;受荷载特别大的桩、大偏心受压桩、抗拔桩的纵向钢筋需要通过计算确定。对于受水平荷载桩,其极限承载力受配筋率影响大,主筋不应小于8φ12,以保证受拉区主筋不小于3φ12。对于抗压桩和抗拔桩,为保证桩身钢筋笼的成型刚度以及桩身承载力的可靠性,主筋不应小于6φ10。关于箍筋的配置,主要考虑三方面因素。一是箍筋的受剪作用,对于地震设防地区,基桩桩顶要承受较大剪力和弯矩,在风载等水平力作用下也同样如此,大直径桩抵抗水平力能力强,故对大直径桩仅桩顶1500范围箍筋应适当加密,中、小直径桩5d范围箍筋应适当加强。一般间距为100mm,箍筋直径不小于8mm;二是箍筋在轴压荷载下对混凝土起到约束加强作用,可大幅提高桩身受压承载力,而桩顶部分荷载最大,故桩顶部位箍筋应适当加密;三是为控制钢筋笼的刚度,根据桩身直径不同,箍筋直径一般为φ6~12mm,加劲箍为φ12~18mm。4.1.2桩基础的设计等级不同一定程度上反映了上部结构的重要性。根据不同的桩基设计等级规定不同的最低混凝土强度等级,主要基于混凝土耐久性原因。4.1.3重庆地区大部分人工挖孔桩持力层为岩石地基,大量的工程实践证明,加大扩底面积比加深嵌岩深度对承载力的提高更合理、更经济。4.2承台及连系梁构造4.2.6岩石露头、强度高且完整性较好时,设置连系梁可能反而会削弱地基的约束作用,此时根据上部结构高度、是否有地下室等因素,决定是否设置连系梁。用于抬上部剪力墙的连系梁,宜按转换梁进行构造处理。无地下室高层建筑也是重庆地区常遇到的情况,此时加大连系梁高度,可更多发挥岩土压力平衡上部结构传至桩顶的水平力,提高地基的嵌固作用。建筑跨越边坡形成掉层时,连系梁与设置的楼板成为掉层与边坡上桩基础间传递水平力的关键构件,楼层平面内会产生水平拉应力,此时连系梁按拉弯构件进行设计才能满足受力需要。4.3桩护壁构造4.3.2桩护壁的主要作用是防止塌方以保证人工挖孔桩施工的安全进行,护壁一般采用钢筋混凝土结构,依据《混凝土结构设计规范》GB50010第4.1.2条的规定,其强度等级不应低于C20。4.3.480 2013.01征求意见稿对矩形桩、椭圆形桩护壁的长宽比进行限制,主要长宽比较大时,护壁的空间受力特性降低,安全性相应降低。4.3.8护壁的计算在现行规范中还没有较为明确、统一的方法,一些设计单位根据自身经验在护壁土压力计算、内力及配筋计算等,主要采用借鉴相关规范、规程的方法。如土压力计算地面以下5m范围内,按主动土压力计算;5m以下各点土压力取5m处的主动土压力值。此处借鉴《给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS137、上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11等规范,给出圆形、矩形、椭圆形护壁的计算方法,供设计人员参考。1作用在桩井护壁上的侧向土压力宜采用主动土压力,主动土压力标准值可按下式计算:式中—主动土压力标准值();—主动土压力系数;—砂性土的内摩擦角;对粘性土可采用下式将粘聚力c(kPa)和内摩擦角(°)折算成等效内摩擦角(°):—土的重度();Z—自地面至计算截面处的深度(m)。2圆形桩井护壁可按不同高度截取闭合圆环计算,并假定在互成90°的两点处土的内摩擦角中的差值为,即桩井护壁的一个方向(0,)为,另一个方向()为。内力可按下列公式计算:80 2013.01征求意见稿式中—A截面上的轴力();—A截面上的弯矩(),以桩井护壁外侧受拉取负值;—B面上的轴力();—B面上的弯矩();—桩井护壁外侧A、B点的水平向土压力;—桩井护壁的中心半径(m)。图1圆形桩井护壁计算3矩形桩井护壁可按不同高度截取闭合框架按下列公式计算:80 2013.01征求意见稿图2矩形桩井护壁计算4椭圆形桩井护壁可按不同高度截取闭合环形按平面结构计算。计算时假定桩井护壁在同一水平环上土压力均匀分布,各截面的内力可按表1计算图3椭圆形桩井护壁计算80 2013.01征求意见稿表1单孔圆端形桩井护壁内力系数表a/b10.90.80.70.60.50.40.3乘数M100.0720.1660.2930.4840.7591.2472.235qa2M20-0.045-0.115-0.227-0.405-0.741-1.378-2.821qa2注:弯矩M值,“+”值表示里皮受拉;“-”值表示外皮受拉。5桩基计算5.1桩顶作用效应计算5.1.1关于桩顶竖向力和水平力的计算,应是在上部结构分析将荷载凝聚于柱、墙底部的基础上进行。这样,对于柱下独立桩基,按承台为刚性板和反力呈线性分布的假定,得到计算各基桩或复合基桩的桩顶竖向力和水平力公式(5.1.1-1)~(5.1.1-3)。5.2桩基竖向承载力计算5.2.2极限承载力除以安全系数得到承载力特征值,安全系数的取值一般为2~3。从资料的可靠性来说,场地比较均匀,对数据的代表性比较充分的资料,安全系数取低值,对数据比较离散的资料,安全系数取高值。对于土质地基,考虑土的延性,一般取安全系数为2。按本规范第5.3.8条计算桩基承载力包括桩侧阻力和桩端阻力的综合发挥,安全系数取2相当于按整体安全系数考虑。对于按载荷板确定桩基承载力时,考虑岩石的脆性性质,以及载荷板尺寸较小的原因,故取安全系数为3。按本规范第5.3.9条计算桩基承载力时,桩基承载力的发挥以桩端阻力为主。而实际嵌岩桩基在工作压力作用下,桩侧摩阻力发挥的程度远远超过50%,而桩端阻力发挥的程度低于50%,也就是说,桩端阻力的安全系数大于2,而桩侧摩阻力的安全系数小于280 2013.01征求意见稿,同时考虑到岩石地基脆性大,破坏前变形小的特点,安全系数取3。5.3单桩竖向极限承载力5.3.1重庆地区土质地基作为基础持力层较少、积累资料少且无深入研究。工程中若有以粘土、卵石层等土质地基作为桩基础持力层时,按现行国际标准《建筑桩基技术规范》JGJ94计算桩基础承载力。5.3.2本条说明岩质地基上不同桩基设计等级对于单桩竖向极限承载力标准值确定方法的要求。设计等级为甲级的桩基,桩径小于800mm时,多采用机械成孔,无法采用现场载荷板等试验且桩基承载力相对较小,有条件进行现场单桩静载试验确定单桩极限承载力;桩径不小于800mm时,桩基承载力较大,现场条件难以通过现场单桩静载试验确定单桩极限承载力。重庆地区近年来做了不少岩基平板载荷试验,通过试验确定桩端极限承载力标准值相对比按《工程地质勘察规范》(DBJ50-043)通过岩石单轴抗压强度得到的地基极限承载力标准值要大不少。故本规范对大直径甲级设计桩基提倡采用岩基平板载荷试验来确定桩端极限承载力标准值。重庆岩土工程经验表明,重庆地区岩石地基承载力较高,工程中并未充分发挥岩石地基的承载力,因此对地质条件简单的乙级桩基、丙级桩基,直接通过计算确定桩基础极限承载力是安全可行的。5.3.3本条说明现场确定单桩竖向极限承载力标准值及桩端极限承载力标准值的方法。5.3.7采用岩石单轴抗压强度标准值确定桩基承载力比采用原位载荷试验经济简单、容易操作,但岩石单轴抗压强度代表岩石材料的特性,与实际的工程岩体的受力特性有较大区别;另外,重庆地区粘土类软岩、极软岩的单轴抗压强度有的只有10MPa左右,有的小于5MPa,桩基开挖后,软岩的流变性、胀缩性、触变性等会造成现场取样岩石单轴强度更低,造成基础尺寸过大,甚至影响基础选型的可行性,因此,常采用与实际工程条件更为接近的原位载荷试验提高或校核桩端地基承载力。国内外大量的研究表明嵌岩桩桩端阻力和桩侧阻力发挥不同步,且桩端阻力的发挥晚于桩侧阻力。对于采用原位试验得到的高于岩石单轴抗压强度的桩端极限承载力,是否可以直接用于桩基承载力计算,80 2013.01征求意见稿现行国际标准《建筑桩基技术规范》JGJ94尚未给出明确的处理方法。本条文采用重庆地方标准《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047的通过桩侧假想扩散角模拟桩侧岩石阻力的扩底端承桩计算公式,直接引用原位载荷板试验成果,受力模式吻合性更好,重庆地区积累的丰富工程经验也验证了该方法的可靠性。圆桩、矩形桩、椭圆桩承载力综合系数β均按图4所示的扩底端承桩推导而来。其中,假想扩散角θ=1.5°。θθ基岩hrtanθhrtanθ图45.3.8现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008与重庆地方标准《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2006相比,桩基传力机理存在较大区别。随着嵌岩深度的增加,前者桩基础表现为摩擦端承型或端承摩擦型桩基受力性状,嵌岩桩承载力也比按端承型桩计算的桩基承载力有较大幅度提高。因此,本条文完全引用现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的圆型嵌岩桩承载力计算公式,便于设计人员使用。5.3.9现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008未明确人工挖孔矩形桩、椭圆桩嵌岩桩计算方法,而这两类桩型又是重庆地区较为常用的桩基,因此结合多年积累的工程经验,本条文给出了人工挖孔矩形桩、椭圆桩嵌岩桩根据桩端岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力的方法。80 2013.01征求意见稿大量工程经验可知,重庆地区嵌岩桩基础工程,尚未发生因岩石地基承载力不足引发的质量安全。通过格里菲斯理论解可以得到完整岩石地基上,地基的极限承载力未单轴抗压强度的3倍。国内外学者的一些研究成果也证明岩石地基的原位极限承载力比岩石单轴强度有较大幅度提高。《工程地质勘察规范》(DBJ50-043)根据岩石的破碎程度等采用岩石单轴强度乘以地基条件系数(0.85~1.6)作为岩石地基极限承载力,但实际工程中的地基条件系数大多不大于1,未实现提高原位承载力的目的。为了研究重庆地区岩石单轴抗压强度与地基极限承载力之间关系,长江科学院岩基研究所重庆岩基研究中心、重庆市建筑科学研究院等单位进行了大量的现场原位力学和室内岩块强度特性试验研究,表1为岩基平板载荷试验与单轴抗压强度试验提供的地基极限承载力对比。表1岩基平板载荷试验与单轴抗压强度试验提供的地基承载力比对表序号基础形式持力层岩性平板载荷试验(MPa)极限值/单轴强度1桩基础中风化页岩1#试验点极限荷载≥7.52#试验点极限荷载≥7.53#试验点极限荷载=6.75≥1.63≥1.61.442桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥7.682#试验点极限荷载≥7.681.11.13桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥3.542#试验点极限荷载≥3.963#试验点极限荷载≥3.934#试验点极限荷载≥3.215#试验点极限荷载≥3.186#试验点极限荷载≥3.24≥1.59≥1.5≥1.5≥1.5≥1.5≥1.54桩基础中风化砂岩1#试验点极限荷载=16.62#试验点极限荷载=14.73#试验点极限荷载=16.64#试验点极限荷载=12.95#试验点极限荷载=14.76#试验点极限荷载=16.63.132,942.182.932.771.775桩基础中风化砂岩1#试验点极限荷载=15.72#试验点极限荷载=17.11.311.436桩基础砂质泥岩1#试验点极限荷载=27.62#试验点极限荷载=27.03#试验点极限荷载=24.54#试验点极限荷载=25.55#试验点极限荷载=33.06#试验点极限荷载=33.01.581.541.41.461.891.897桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥17.02#试验点极限荷载≥19.03#试验点极限荷载≥19.04#试验点极限荷载≥19.05#试验点极限荷载≥17.06#试验点极限荷载≥17.0≥1.67≥1.81≥1.64≥1.85≥1.53≥1.598桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥19.22#试验点极限荷载≥19.5≥2.56≥2.680 2013.01征求意见稿3#试验点极限荷载≥18.04#试验点极限荷载≥19.55#试验点极限荷载≥18.06#试验点极限荷载≥12.6≥2.4≥2.6≥2.4≥1.689桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥10.12#试验点极限荷载≥9.03#试验点极限荷载≥9.04#试验点极限荷载≥15.05#试验点极限荷载≥15.06#试验点极限荷载≥15.0≥2.19≥1.95≥1.95≥3.25≥3.25≥3.2510桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥212#试验点极限荷载≥183#试验点极限荷载≥184#试验点极限荷载≥23≥1.52≥1.3≥1.3≥1.6711桩基础中风化泥岩5#试验点极限荷载≥216#试验点极限荷载≥217#试验点极限荷载≥218#试验点极限荷载≥209#试验点极限荷载≥25≥1.35≥1.35≥1.35≥1.28≥1.612桩基础中等风化泥岩1#试验点极限荷载≥18.032#试验点极限荷载12.023#试验点极限荷载≥18.03≥1.9(2.29)1.74(1.53)≥1.9(2.29)13桩基础中风化泥岩中风化泥岩中风化泥岩砂质泥岩1#试验点极限荷载10.52#试验点极限荷载10.53#试验点极限荷载13.494#试验点极限荷载17.991.2(1.4)1.2(1.4)1.53(1.8)2.04(2.4)14桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥302#试验点极限荷载223#试验点极限荷载≥224#试验点极限荷载225#试验点极限荷载7.66#试验点极限荷载≥7.6≥1.6(4.8)1.98(3.5)≥1.98(3.5)1.98(3.5)1.01(裂隙发育)≥1.01(裂隙发育)15桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载6.412#试验点极限荷载2.573#试验点极限荷载4.814#试验点极限荷载9.652.79(1.8)1.22(裂隙发育)22.9216桩基础砂质泥岩1#试验点极限荷载21.762#试验点极限荷载21.763#试验点极限荷载13.321.981.981.2117桩基础中风化泥岩1#试验点极限荷载≥30.72#试验点极限荷载≥29.43#试验点极限荷载21.74#试验点极限荷载13.35#试验点极限荷载17.8≥1.62(2.56)≥1.56(2.45)1.28(1.81)1.28(裂隙发育)1.2518桩基础自流井泥岩1#试验点极限荷载6.72#试验点极限荷载6.23#试验点极限荷载6.24#试验点极限荷载6.45#试验点极限荷载6.03.353.13.13.2319桩基础砂质泥岩砂岩1#试验点极限荷载19.992#试验点极限荷载22.213#试验点极限荷载22.211.411.561.5680 2013.01征求意见稿4#试验点极限荷载≥22.21未坏由于岩石完整性、软硬程度和试验目的性不同,表中数据反映的地基极限承载力与单轴强度比值较为离散。但总的规律是原位地基极限承载力高于单轴强度,软质岩提高幅度高于硬质岩。这些成果为表5.3.9桩端地基承载力提高系数数值的确定提供了依据。重庆交通大学梁波教授团队采用ansys等数值分析对嵌岩圆桩、椭圆桩、矩形桩的力学特性进行了分析,得出了现今重庆地区岩石单轴强度较原位岩体强度试验值小1.5~2倍以上、岩石假想扩散角θ=1.5°偏安全等成果,为本规范提供理论依据。当桩基位于边坡上且距边坡较近、存在软弱下卧层、洞室等情况时,岩石地基承载力难以充分发挥,不提高地基极限承载力是合理的。当地勘报告提供的地基条件系数大于表5.3.9的桩端地基承载力提高系数,说明岩石的完整性好,可以用地基条件系数代替承载力提高系数计算桩基承载力。5.4特殊条件下的桩基竖向承载力验算5.4.1重庆地处山区,深挖高填工程较多,特别是新近回填土区域采用桩基础时,应该考虑可能产生的桩基负摩阻力的不利影响。5.4.2、5.4.4由于桩的负摩阻力与桩的受力特性、桩侧土的固结沉降、时间等因素密切相关,且随时间在不断变化,较准确确定负摩阻力大小和中性点位置比较困难,对桩的负摩阻力,除了按公式计算外,更应强调概念与工程经验。5.4.3考虑到负摩阻力的时效性特点,对清底干净的干作业成孔桩(主要是人工挖孔桩),在负摩阻力的作用下,桩端承载力可以保证嵌岩桩基承载力的有效发挥,地基承载力允许达到桩的极限承载力,此时的安全系数偏安全取2。具体计算公式放入附录。以后通过工程经验、试验成果的积累,尚需进一步完善负摩阻力相关计算内容。5.4.5中性点深度应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件确定,对于基岩,中性点的深度可取0.9~1.0倍桩嵌入基岩面以上的桩长度。80 2013.01征求意见稿对于深厚回填土地基,当工程中顶部进行强夯,消除了回填土的部分固结沉降时,允许对桩的负摩阻力产生的下拉荷载进行折减,折减系数可按工程经验确定。5.4.8本条对基桩的抗拔极限承载力的确定进行了规定。目前国内抗拔桩极限承载力试验及研究成果相对有限,因此对设计等级为甲、乙级建筑桩基应通过单桩现场上拔试验确定单桩抗拔极限承载力是必要的。对于设计等级为丙级建筑桩基可通过计算确定单桩抗拔极限承载力。规定嵌岩桩采用抗压极限承载力计算模式乘以抗拔系数λ的经验性公式来确定。嵌岩段的侧阻力系数取值与94-2008一致。工程中如果嵌岩段侧阻力无法提供足够的抗拔承载力,可采取嵌岩端扩大头来处理。5.5桩基水平承载力计算5.5.2影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入土深度、桩顶约束条件。如对于低配筋率的灌注桩,通常是桩身先出现裂缝,随后断裂破坏;此时,单桩水平承载力由桩身强度控制。对于抗弯性能强的桩,如高配筋率的混凝土灌注桩,桩身虽未断裂,但由于桩侧土体塑性隆起,或桩顶水平位移大大超过使用允许值,也认为桩的水平承载力达到极限状态。此时,单桩水平承载力由位移控制。由桩身强度控制和桩顶水平位移控制两种工况均受桩侧土水平抗力系数的比例系数m的影响,但是,前者受影响较小,呈m1/5的关系;后者受影响较大,呈m3/5的关系。对于受水平荷载较大的建筑桩基,应通过现场单桩水平承载力试验确定单桩水平承载力特征值。对于初设阶段建筑桩基可按照《建筑桩基技术规范》JGJ94中5.7.2条,所列的按桩身承载力控制的规范式(5.7.2-1)和按桩顶水平位移控制的规范式(5.7.2-2)进行计算。最后对工程桩进行静载试验检测。6桩基础施工6.1施工准备6.1.2重庆地区的地质复杂,特别是新进高回填土和地下水位较高地区需根据土质情况综合考虑选择适用的成孔机械。6.2一般规定80 2013.01征求意见稿6.2.l在岩溶发育地区采用冲、钻孔桩应适当加密勘察钻孔。在较复杂的岩溶地段施工时经常会发生偏孔、掉钻、卡钻及泥浆流失等情况,所以应在施工前制定出相应的处理方案。人工挖孔桩适用于土质较好,地下水位较低的粘土、亚粘土及含少量砂卵石的粘土层等地质条件。可用于高层建筑、公用建筑作桩基,起支承、抗滑、挡土之用。在地质、施工条件较差时,难以保证施工人员的安全工作条件,特别是遇有承压水、流动性淤泥层、流砂层及地下水位较高时,易引发安全和质量事故,因此不得选用此种工艺。6.2.6钢筋笼吊放过程中易将护壁的土碰落入桩内,所以强调应进行二次清孔。6.2.11~6.2.12对斜坡、边坡和洞室附近施工桩基做了原则规定。6.3机械成孔灌注桩6.3.2清孔后要求测定的泥浆指标有三项,即比重、含砂率和粘度。它们是影响混凝土灌注质量的主要指标。6.3.9灌注混凝土之前孔底沉渣厚度指标规定端承型桩≤50mm,摩擦型桩≤100mm,首先这是多年灌注桩的施工经验;其二,近年对于桩底不同沉渣厚度的试桩结果表明,沉渣厚度大小不仅影响端阻力的发挥,而且也影响侧阻力的发挥。6.3.11~6.3.16冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高,靠自由下落的冲击力来削切岩层,排出碎渣成孔。钻头可用锻制或用铸钢制造,钻刃用T18号钢制造,与钻头焊接。钻头形式有十字钻头及三翼钻头等。锤重500~3000kg。冲孔施工时,首先准备好护壁料,若表层为软土,则在护筒内加片石、砂砾和粘土(比例为3:1:1);表层若为砂砾卵石,则在护筒内加小石子和粘土(比例为1:1)。冲孔时,开始低锤密击,落距为0.4—0.6m,直至开孔深度达护筒底以下3—4m时,将落距提高至1.5~2m。掏渣采用抽筒,用以掏取孔内岩屑和石渣,也可进入稀软土、流砂、松散土层排土和修平孔壁。掏渣每台班一次,每次约4—5桶。用冲击钻冲孔,冲程为0.5~1.0m,冲击次数40~50次/min,孔深可达300m。采用这种冲击钻冲孔可适用于风化岩及各种软土层成孔。但由于冲击锤自由下落时导向不严格,扩孔率大,实际成孔直径比设计桩径要增大10%~20%。若扩孔率增大,应查明原因后再成孔。6.3.19、6.3.20在同一场地内,地质情况较复杂、差异性较大时,80 2013.01征求意见稿应根据不同地质情况进行试成孔。试成孔应验证施工方案所选择的旋挖钻机和成孔方法的可行性,明确成孔过程中的主要参数以及当遇到地下水丰富、塌孔、缩孔等异常情况时的处理方法,同时复核地质勘察报告与现场地质实际是否吻合。试成孔及现场施工时应确定和记录的参数包括地质情况,旋挖钻机的钻头、钻杆选用,加压方式,转速,提钻速度以及孔壁稳定性情况,孔底沉渣厚度,稳定液的制备和使用,护筒的设置,成孔时遇到的异常情况等。6.3.18~6.3.24护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端,护筒平面位置与垂直度应准确,护筒周围和护筒底脚应紧密,不透水。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样,用十字线在护筒底部和顶部标出圆心位置,护筒中心与钻机中心位置应重合。护筒垂直度可用水平尺和垂球检查。护筒周围应对称、均匀回填黏土或水泥砂浆,要分层夯实,达到固定护筒位置的目的。如果护筒底部不是黏性土,应挖深或换土,在孔底回填夯实300mm〜500mm厚度的黏土后,再安放护筒,以免护筒底口渗漏塌方,夯填时要防止护筒倾斜。6.3.25~6.3.27稳定液是旋挖成孔的关键,尤其是不稳定地层(淤泥质土、砂层、卵砾石层、强风化岩、漏失地层),因此必须合理的选择稳定液材料:粘土(或膨润土)、水、处理剂。粘土应选择细度100目以上、造浆率不小于5m3/t、含砂量小于4%的膨润土、高岭土等,主要是考虑粘土的固相含量、稳定液性能和经济性。6.3.28~6.3.31旋挖钻机停、待时,稳定液液面不应低于孔口,以保持孔壁稳定。是依据地质钻探和石油钻井的压力平衡原理,旋挖钻孔后,地层失去压力平衡,造成孔壁失稳,产生塌孔、缩径等,稳定液就是暂时保持地层压力平衡,故稳定液液面应高于孔口是最低要求,不稳定地层液面要适当提高才能做到压力平衡。施工时稳定液液面控制:是根据施工经验和原理分析得出的。基本分两种情况,稳定地层和不稳定地层。稳定地层(粉质粘土、粘土、碎石类土、强风化岩、软质岩)不采用护筒。稳定液液面不低于孔口1.0m,是根据地层条件、经验、旋挖钻斗的高度制定的,稳定地层的自稳高度一般大于1.0m。采用护筒时,稳定液液面可以到护筒的埋设深度,但必须满足高于地下水位1.5m以上,这是经验数值。当地下水位高于稳定液液面时,地层中的水就要进入孔内,失去压力平衡,造成孔壁坍塌和缩径,报废钻孔。80 2013.01征求意见稿不稳定地层(淤泥质土、砂层、卵砾石层、强风化岩、漏失地层),孔壁容易失稳,必须维护压力平衡,所以孔口必须采用埋设深度大于1.80m的护筒。稳定液液面不低于孔口1.0m,并且高于地下水位1.5m以上,这是经验数值。充分考虑不稳定地层的特点,为维持压力平衡,应采用增重剂处理稳定液,提高稳定液的密度,这是《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中第6.3.2的规定。6.3.38底沉渣应满足《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202规定的要求。6.3.42~6.3.44旋转挤压灌注桩适用于杂填土、粘土、粉土、黄土、各类砂层,粒径小30cm(含石量≤50%)的砾石层等各种土层,桩径在300mm~700mm的混凝土灌注桩。该桩由二部分组成,桩的上部分为直线形的等直径圆柱体,桩的下端部分为扩大头锥体,扩大头锥体的直径为圆柱体直径的1.0-2.0倍之间。成桩方法:其原理是首先采用成桩设备钻机钻杆在桩长范围挤压土体形成直杆螺母状土体;钻杆原地旋转挤压螺母土体后成圆柱状土体,利用成桩设备的张合器形成扩大头土体;利用泵压砼,通过钻杆芯底泵压出砼;保持钻杆旋转和同时提升钻杆,并使扩大头张合器回位,同时全程泵压砼成旋转挤压灌注桩。钢筋笼采用后置式安装,钢筋笼安装要一次到位,避免因此而造成二次浇灌。6.4人工挖孔灌注桩施工6.4.10人工挖孔桩在地下水疏干状态不佳时,对桩端及时采用低水混凝土封底是保证桩基础承载力的关键之一。8桩基工程质量检查和验收8.3施工检验8.3.3采用岩石单轴抗压强度确定嵌岩段总极限阻力是重庆地区的普遍做法,而岩样抽检数量的代表性无疑对桩的承载力具有非常大的影响。本条根据建筑桩基设计等级、桩径大小对桩孔岩样的抽检数量、取样部位进行了规定。本条适用于岩性单一的建筑场地,当存在两种及以上岩层时,取样数量应根据场地地质条件增大抽样比例。抽样部位宜由建设或监理单位会同勘察、设计、施工及检测单位共同确定,一般情况下宜在整个场地内随机抽取,地质条件较差的部位、设计认为需要抽检的桩孔,应布置抽样点。80 2013.01征求意见稿8.3.4对于大直径嵌岩桩,当建筑场地存在土洞、溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质现象时,应对每个桩孔的桩端持力层进行检验,且应对桩端以下3d或5m深度范围的地质条件进行检测,主要是考虑到,勘察阶段的钻孔数量有限,不可能覆盖每个桩孔部位的地质情况,而大直径嵌岩桩往往为单柱单桩情况,桩的承载力一般都比较高,任一根破坏都会带来严重的后果。近年来,我市的多个建筑场地,采用雷达探测技术对挖孔桩桩端以下一定深度范围内的地质条件进行了检验,经钻探法验证,效果良好,本次规范编制,及时纳入这一先进技术,以便推广应用。考虑到雷达探测技术毕竟应用时间较短,积累的经验还不是特别充分,且该技术的检测结果受环境、人员、设备、地质条件等多种因素的影响,为慎重起见,条文规定对雷达检测结果应抽取一定比例再采用钻探法进行验证检测。8.4施工后检验8.4.2本条规定旋挖桩应采用声波透射法或钻孔抽芯法进行检测,主要是考虑到,低应变法受桩周桩端岩土特性、激振能量、周围环境、人员及设备的影响较大,检测结果的可靠性相对较低;而旋挖桩在我市的应用时间较短,施工质量控制方面的经验还不足,我市的多个工地已出现因施工质量不合格而出现质量问题,但令人担忧的是低应变法检测结果是合格的。基于此,条文规定对旋挖桩应采用检测结果可靠性较高的声波透射法或钻孔抽芯法,以确保工程质量。8.4.5对于大直径嵌岩桩,由于试桩荷载大或场地条件限制,有时很难、甚至无法进行单桩竖向抗压承载力静载检测,因此,对不具备条件进行静载试验的大直径嵌岩桩,本规范提出终孔后混凝土灌注前采用钻芯法来测定桩端持力层情况,结合成桩后桩身质量检测结果对其承载力进行核定的方法。重庆地区多年来的工程实践经验表明,该方法是可行的。8.4.8“验证检测”是指检测报告已正式发出,委托方或者第三方对检测结果有争议而进行的检测,其目的是确认检测结果的可靠性。因此,应在有异议点附近采用原检测方法或准确度更高的检测方法进行。对检测结果产生争议的工程案例时有发生,主要原因在于:(1)检测方法不适合特定的工程;(2)检测所采用的仪器设备精度不能满足要求;(3)检测人员未严格按照规范规程的相关要求进行检测。8.4.980 2013.01征求意见稿当所抽检的受检桩检测结果不满足设计要求时,如何对未检桩开展进一步抽检工作是比较复杂的技术问题,目前国家及行业现行标准均未给出一个统一的、明确的抽检方案。为了便于实际操作,规范编制组在参考了国家、行业标准及部分省市相关地方标准的基础上,根据重庆地区的经验,提出了一些扩大检测的相关原则规定,对不同检测方法的扩大抽检比例提出了具体规定。不合格桩的处理方案宜根据设计要求、地质条件、施工质量变异性等因素综合确定。80'