建筑樁基技術(shù)規(guī)范
2012-11-11 17:17:32 來(lái)源:
建筑樁基技術(shù)規(guī)范總 則
1.0.1 為了在樁基設(shè)計(jì)與施工中做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量、制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于工業(yè)與民用建筑(包括構(gòu)筑物)樁基的設(shè)計(jì)與施工。
1.0.3 樁基的設(shè)計(jì)與施工,應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境、檢測(cè)條件等因素,精心設(shè)計(jì)、精心施工。
1.0.4 本規(guī)范系根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ68-84的基本原則制訂。與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)的符號(hào)、單位和術(shù)語(yǔ)按《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)、通用符號(hào)和計(jì)量單位》GBJ83-85采用。
1.0.5 采用本規(guī)范時(shí),土分類按現(xiàn)行的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行;荷載取值按現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行;混凝土樁和承臺(tái)的截面計(jì)算按現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;鋼樁的截面計(jì)算按現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于特殊土地區(qū)的樁基、地震和機(jī)械振動(dòng)荷載作用下的樁基,尚應(yīng)按現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。本規(guī)范未作規(guī)定的其他內(nèi)容,尚應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
建筑樁基技術(shù)規(guī)范基本設(shè)計(jì)規(guī)定
3.1 基本資料
3.1.1 樁基設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下資料:
3.1.1.1 巖土工程勘察資料
。1) 按照現(xiàn)行《巖土工程勘察規(guī)范》要求整理的工程地質(zhì)報(bào)告和圖件;
。2)樁基按兩類極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)所需用的巖土物理力學(xué)性能指標(biāo)值;
。3)對(duì)建筑場(chǎng)地的不良地質(zhì)現(xiàn)象,如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、土洞等,有明確的判斷、結(jié)論和防治方案;
。4)已確定和預(yù)測(cè)的地下水位及地下水化學(xué)分析結(jié)論;
。5)現(xiàn)場(chǎng)或其他可供參考的試樁資料及附近類似樁基工程經(jīng)驗(yàn)資料;
(6)抗震設(shè)防區(qū)按設(shè)防烈度提供的液化地層資料;
(7)有關(guān)地基土凍脹性、濕陷性、膨脹性的資料。
3.1.1.2 建筑場(chǎng)地與環(huán)境條件的有關(guān)資料
。1)建筑場(chǎng)地的平面圖,包括交通設(shè)施、高壓架空線、地下管線和地下構(gòu)筑物的分布;
(2)相鄰建筑物安全等級(jí)、基礎(chǔ)型式及埋置深度;
(3)水、電及有關(guān)建筑材料的供應(yīng)條件;
。4)周圍建筑物及邊坡的防振、防噪音的要求;
。5)泥漿排泄、棄土條件。
3.1.1.3 建筑物的有關(guān)資料
。1)建筑物的總平面布置圖;
。2)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷重及建筑物的使用或生產(chǎn)設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)豎向及水平位移的要求;
。3)建筑物的安全等級(jí);
。4) 建筑物的抗震設(shè)防烈度和建筑(抗震)類別。
3.1.1.4 施工條件的有關(guān)資料
。1)施工機(jī)械設(shè)備條件,制樁條件、動(dòng)力條件以及對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性;
。2)施工機(jī)械設(shè)備的進(jìn)出場(chǎng)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件。
3.1.1.5 供設(shè)計(jì)比較用的各種樁型及其實(shí)施的可能性。
3.1.2 樁基的詳細(xì)勘察除滿足現(xiàn)行勘察規(guī)范有關(guān)要求外尚應(yīng)滿足以下要求:
3.1.2.1 勘探點(diǎn)間距
。1)對(duì)于端承樁和嵌巖樁:主要根據(jù)樁端持力層頂面坡度決定,宜為12-24m。當(dāng)相鄰兩個(gè)勘探點(diǎn)揭露出的層面坡度大于10%時(shí),應(yīng)根據(jù)具體工程條件適當(dāng)加密勘探點(diǎn);
。2)對(duì)于摩擦樁:宜為0-30m布置勘探點(diǎn),但通到土層的性質(zhì)或狀態(tài)在水平方向分布變化較大,或存在可能影響成樁的土層存在時(shí),應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn);
。3)復(fù)雜地質(zhì)條件下的柱下單樁基礎(chǔ)應(yīng)按樁列線布置勘探點(diǎn),并宜每樁設(shè)一勘探點(diǎn)。
3.1.2.2 勘探深度
(1)布置1/3-1/2的勘探孔為控制性孔,且安全等級(jí)為一級(jí)建筑樁基,場(chǎng)地至少應(yīng)布置3個(gè)控制性孔,安全等級(jí)為二級(jí)的建筑樁基應(yīng)不少于2個(gè)控制性孔。控制性孔深度應(yīng)穿透樁端平面以下壓縮層厚度,一般性勘探孔應(yīng)深入樁端平面以下3-5m;
。2)嵌巖樁鉆孔應(yīng)深入持力巖層不小于3-5倍樁徑;當(dāng)持力巖層較薄時(shí),應(yīng)有部分鉆孔鉆穿持力巖層。巖溶地區(qū),應(yīng)查明溶洞、溶溝、溶槽、石筍等的分布情況。
3.1.2.3 在勘察深度范圍內(nèi)的每一地層,均應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)或原位測(cè)試,提供設(shè)計(jì)所需參數(shù)。
樁的選型與布置
3.2.1 樁可按下列規(guī)定分類
3.2.1.1 按承載性狀分類
。1)摩擦型樁:
摩擦樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載由樁側(cè)阻力承受;
端承摩擦樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載主要由樁側(cè)阻力承受。
(2)端承型樁:
端承樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載由樁端阻力承受;
摩擦端承樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載主要由樁端阻力承受。
3.2.1.2 按樁的使用功能分類
(1)豎向抗壓樁(抗壓樁);
(2)豎向抗拔樁(抗拔樁);
。3)水平受荷樁(主要承受水平荷載);
。4)復(fù)合受荷樁(豎向、水平荷載均較大)。
3.2.1.3 按樁身材料分類
。1)混凝土樁;灌注樁、預(yù)制樁;
。2)鋼樁;
。3)組合材料樁。
3.2.1.4 按成樁方法分類
(1)非擠土樁:干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法、套管護(hù)壁法;
(2)部分?jǐn)D土樁:部分?jǐn)D土灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁、打入式敞口樁;
(3)擠土樁:擠土灌注樁、擠土預(yù)制樁(打入或靜壓)。
3.2.1.5 按樁徑大小分類
。1)小樁 d≤250mm;
。2)中等直徑樁 250mm<d<800mm;
。3)大直徑樁 d≥800mm;
d—— 樁身設(shè)計(jì)直徑。
3.2.2 樁型與工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層土類、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、制樁材料供應(yīng)條件等,選擇經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的樁型和成樁工藝。選擇時(shí)可參考附錄A。
3.2.3.2 排列基樁時(shí),宜使樁群承載力合力點(diǎn)與長(zhǎng)期荷載重心重合,并使樁基受水平力和力矩較大方向有較大的截面模量。
3.2.3.3 對(duì)于樁箱基礎(chǔ),宜將樁布置于墻下,對(duì)于帶梁(肋)樁筏基礎(chǔ),宜將樁布置于梁(肋)下;對(duì)于大直徑樁宜采用一柱一樁。
3.2.3.4 同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同類型的樁同一基礎(chǔ)。
3.2.3.5 一般應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度,對(duì)于粘性土、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(dāng)存在軟弱下臥層時(shí),樁基以下硬持力層厚度不宜小于4d。
當(dāng)硬持力層較厚且施工條件許可時(shí),樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度宜達(dá)到樁端阻力的臨界深度。
設(shè)計(jì)原則
3.3.1 建筑樁基采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,以可靠指標(biāo)度量樁基的可靠度,采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。
3.3.2 樁基極限狀態(tài)分為下列兩類:
3.3.2.1 承載能力極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于樁基達(dá)到*大承載能力或整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形;
3.3.2.2 正常使用極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于樁基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng)限值。
3.3.3 根據(jù)樁基損壞造成建筑物的破壞后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響)的嚴(yán)重性,樁基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)定選用適當(dāng)?shù)陌踩燃?jí)。
3.3.4 根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求,樁基需進(jìn)行下列計(jì)算和驗(yàn)算。
3.3.4.1 所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算,計(jì)算內(nèi)容包括:
。1)根據(jù)樁基的使用功能和受力特征進(jìn)行樁基的豎向(抗壓或抗拔)承載力計(jì)算和水平承載力計(jì)算;對(duì)于某些條件下的群樁基礎(chǔ)宜考慮由樁群、土、承臺(tái)相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應(yīng);
(2)對(duì)樁身及承臺(tái)承載力進(jìn)行計(jì)算;對(duì)于樁身露出地面或樁側(cè)為可液化土、極限承載力小于50kPa(或不排水抗剪強(qiáng)度小于10kPa)土層中的細(xì)長(zhǎng)樁尚應(yīng)進(jìn)行樁身壓屈驗(yàn)算;對(duì)混凝土預(yù)制樁尚應(yīng)按施工階段的吊裝、運(yùn)輸和錘擊作用進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算;
(3)當(dāng)樁端平面以下存在軟弱下臥層時(shí),應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力;
。4)對(duì)位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)驗(yàn)算整體穩(wěn)定性;
(5)按現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算的樁基,應(yīng)驗(yàn)算抗震承載力。
3.3.4.2 下列建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算變形:
。1)樁端持力層為軟弱土的一、二級(jí)建筑樁基以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層的一級(jí)建筑樁基,應(yīng)驗(yàn)算沉降;并宜考慮上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的共同作用;
。2)受水平荷載較大或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級(jí)建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算水平變位。
3.3.4.3 下列建筑樁基應(yīng)進(jìn)行樁身和承臺(tái)抗裂和裂縫寬度驗(yàn)算:
根據(jù)使用條件要求混凝土不得出現(xiàn)裂縫的樁基應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算;對(duì)使用上需限制裂縫寬度的樁基應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。
3.3.5 樁基承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算應(yīng)采用作用效應(yīng)的基本組合和地震作用效應(yīng)組合。
當(dāng)進(jìn)行樁基的抗震承載能力計(jì)算時(shí),荷載設(shè)計(jì)值和地震作用設(shè)計(jì)值應(yīng)符合現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
3.3.6 按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算樁基沉降時(shí)應(yīng)采用荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合;驗(yàn)算樁基的水平變位、抗裂、裂縫寬度時(shí),根據(jù)使用要求和裂縫控制等級(jí)應(yīng)分別采用作用效應(yīng)的短期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合考慮長(zhǎng)期荷載的影響。
3.3.7 建于粘性土、粉土上的一級(jí)建筑樁基及軟土地區(qū)的一、二級(jí)建筑樁基,在其施工過(guò)程及建成后使用期間,必須進(jìn)行系統(tǒng)的沉降觀測(cè)直至沉降穩(wěn)定。
特殊條件下的樁基
3.4.1 軟土地區(qū)的樁基應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.1.1 軟土中的樁基宜選擇中、低壓縮性的粘性土、粉土、中密和密實(shí)的砂類土以及碎石類土作為樁端持力層;對(duì)于一級(jí)建筑樁基,不宜采用樁端置于軟弱土層上的摩擦樁;
3.4.1.2 樁周軟土因自重固結(jié)、場(chǎng)地填土、地面大面積堆載、降低地下水等原因而產(chǎn)生的沉降大于樁的沉降時(shí),應(yīng)視具體工程情況考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力對(duì)基樁承載力的影響;
3.4.1.3 采用擠土樁時(shí)應(yīng)考慮沉(樁)管擠土效應(yīng)對(duì)鄰近樁、建(構(gòu))筑物、道路和地下管線等產(chǎn)生的不利影響;
3.4.1.4 先沉樁后開挖基坑時(shí),必須考慮基坑挖土順序,坑邊土體側(cè)移對(duì)樁的影響;
3.4.1.5 在高靈敏度厚層淤泥中不宜采用大片密集沉管灌注樁。
3.4.2 濕陷性黃土地區(qū)的樁基應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì)。
3.4.2.1 基樁應(yīng)穿透濕陷性黃土層,樁端應(yīng)支承在壓縮性較低的粘性土層或中密、密實(shí)的粉土、砂土、碎石類土層中;
3.4.2.2 在自重濕陷性黃土地基中,宜采用干作業(yè)法的鉆、挖孔灌注樁;
3.4.2.3 非自重濕陷性黃土地基中的單樁極限承載力應(yīng)按下列規(guī)定確定:
(1)對(duì)一級(jí)建筑樁基應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)浸水載荷試驗(yàn)并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定;
。2)對(duì)于二、三級(jí)建筑樁基,可按飽和狀態(tài)下的土性指標(biāo),采用經(jīng)驗(yàn)公式估算。
3.4.2.4 自重濕陷性黃土地基中的單樁極限承載力,應(yīng)根據(jù)工程具體情況考慮負(fù)摩阻力的影響。
3.4.3 季節(jié)性凍土和膨脹土地基中的樁基,應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.3.1 樁端進(jìn)入凍深線或膨脹土的大氣影響急劇層以下的深度,應(yīng)通過(guò)抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算確定,且不得小于4倍樁徑及1倍擴(kuò)大端直徑,*小深度應(yīng)大于1.5m;
3.4.3.2 為減少和消除凍脹或膨脹對(duì)建筑物樁基的作用,宜采用鉆、挖孔(擴(kuò)底)灌注樁;
3.4.3.3 確定基樁豎向極限承載力時(shí),除不計(jì)入凍脹、膨脹深度范圍內(nèi)樁側(cè)阻力外,還應(yīng)考慮地基土的凍脹、膨脹作用,驗(yàn)算樁基的抗拔穩(wěn)定性和樁身受拉承載力;
3.4.3.4 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(nèi),沿樁周及承臺(tái)作隔凍、隔脹處理。
3.4.4 巖溶地區(qū)的樁基應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.4.1 巖溶地區(qū)的樁基,宜采用鉆、挖孔樁。當(dāng)單樁荷載較大,巖層埋深較淺時(shí),宜采用嵌巖樁;
3.4.4.2 石筍密布地區(qū)的嵌巖樁,應(yīng)全斷面嵌入基巖;
3.4.4.3 當(dāng)巖面較為平整且上覆土層較厚時(shí),嵌巖深度宜采用0.2d或不小于0.2m。
3.4.5 坡地岸邊上的樁基應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.5.1 建筑場(chǎng)地內(nèi)的邊坡必須是完全穩(wěn)定的邊坡,如有崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象存在時(shí),應(yīng)按照現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條款進(jìn)行整治;
3.4.5.2 樁身的縱向主筋應(yīng)通長(zhǎng)配置;
3.4.5.3 當(dāng)有水平荷載時(shí),應(yīng)驗(yàn)算坡地在*不利荷載組合下樁基的整體穩(wěn)定和基樁水平承載力;
3.4.5.4 利用傾斜地層作樁端持力層時(shí),應(yīng)保證坡面的穩(wěn)定性。
3.4.6 抗震設(shè)防區(qū)樁基應(yīng)按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.6.1 樁進(jìn)入液化層以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)度(不包括樁尖部分)應(yīng)按計(jì)算確定;對(duì)于粘性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石類土不宜小于1d,且對(duì)碎石土、礫、粗、中砂,密實(shí)粉土,堅(jiān)硬粘性土尚不應(yīng)小于500mm,對(duì)其他非巖類石土尚不應(yīng)小于1.5m;
3.4.6.2 對(duì)建于可能因地震引起上部土層滑移地段的樁基,應(yīng)考慮滑移體對(duì)樁產(chǎn)生的附加水平力;
3.4.6.3 承臺(tái)周圍回填土應(yīng)采用素土或灰土、級(jí)配砂石分層夯實(shí),或原坑澆注混凝土承臺(tái);當(dāng)承臺(tái)周圍為可液化土或極限承載力小于80kPa(或不排水抗剪強(qiáng)度小于15kPa)的軟土?xí)r,宜將承臺(tái)外一定范圍的土進(jìn)行加固。為提高樁基對(duì)地震作用的水平抗力,可考慮采用加強(qiáng)剛性地坪,加大承臺(tái)埋置深度,在承臺(tái)底面鋪碎石墊層或設(shè)置防滑趾,在承臺(tái)之間設(shè)置連系梁等措施。
3.4.7 對(duì)可能出現(xiàn)負(fù)摩阻力的樁基,宜按下列原則設(shè)計(jì):
3.4.7.1 對(duì)于填土建筑場(chǎng)地,先填土并保證填土的密實(shí)度,待填土地面沉降基本穩(wěn)定后成樁;
3.4.7.2 對(duì)于地面大面積堆載的建筑物,采取預(yù)壓等處理措施,減少堆載引起的地面沉降;
3.4.7.3 對(duì)位于中性點(diǎn)以上的樁身進(jìn)行處理,以減少負(fù)摩阻力;
3.4.7.4 對(duì)于自重濕陷性黃土地基,采用強(qiáng)夯、擠密土樁等先行處理,消除上部或全部土層的自重濕陷性;
3.4.7.5 采用其他有效而合理的措施。