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文檔簡介
可控剛度樁筏基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程目次1總則 總則1.0.1為了在可控剛度樁筏基礎(chǔ)的工程實(shí)踐過程中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境,制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于建筑物(構(gòu)筑物)可控剛度樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工、檢測、監(jiān)測與驗(yàn)收。1.0.3可控剛度樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工,應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境;應(yīng)重視地方經(jīng)驗(yàn),因地制宜,注重概念設(shè)計(jì);樁型與成樁工藝應(yīng)根據(jù)基樁穿越土層、樁端持力層、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn),按照安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的原則合理選擇。1.0.4可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)強(qiáng)化剛度調(diào)節(jié)裝置施工的質(zhì)量控制與過程管理。1.0.5可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工、檢測、監(jiān)測以及驗(yàn)收等,除應(yīng)符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1樁基礎(chǔ)pilefoundation由設(shè)置于巖土中的樁和連接于樁頂?shù)姆ぐ褰M成的基礎(chǔ)或由樁與柱直接連接的單樁基礎(chǔ)。2.1.2基樁foundationpile樁基礎(chǔ)中的單樁。2.1.3孤石boulder殘留于風(fēng)化巖或土中的中-微風(fēng)化獨(dú)立巖體,是不均勻風(fēng)化的產(chǎn)物。2.1.4土巖組合地基soil-rockcompositeground在建筑地基的主要受力層范圍內(nèi),下臥基巖表面坡度較大或部分缺失的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大塊孤石或個(gè)別石芽出露的地基。2.1.5筏形基礎(chǔ)raftfoundation柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋混凝土基礎(chǔ)。2.1.6樁筏基礎(chǔ)piledraftfoundation由樁基礎(chǔ)和連接于樁頂?shù)姆ば位A(chǔ)所組成的組合基礎(chǔ)形式。2.1.7支承剛度bearingstiffness地基、基礎(chǔ)及剛度調(diào)節(jié)裝置支承建筑物(構(gòu)筑物)上部結(jié)構(gòu)荷載的有效豎向剛度。2.1.8剛度系數(shù)stiffness
coefficients地基所受豎向壓力與相應(yīng)變形的比例系數(shù)。2.1.8混合支承樁基礎(chǔ)Hybridsupportpilefoundation由不同支承剛度基樁組成的樁基礎(chǔ)。2.1.9剛度調(diào)節(jié)裝置stiffnessadjustor設(shè)置于支承面之間,用于調(diào)節(jié)接觸點(diǎn)支承剛度的專門裝置。2.1.10可控剛度樁筏基礎(chǔ)piledraftfoundationwithcontrolledstiffness樁頂設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置,以調(diào)節(jié)與優(yōu)化樁、土支承剛度大小與分布的樁筏基礎(chǔ)。2.2符號A—筏板基礎(chǔ)的基底面積;Ac—筏板底扣除樁基截面積的凈面積;Ap—樁基中單樁的截面積;A'c—與基樁協(xié)同工作的地基面積的平均值;Am—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土凈面積;An—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土凈面積;d—樁身設(shè)計(jì)直徑;D—樁端設(shè)計(jì)直徑;fa—修正后的地基承載力特征值;Fk—按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的作用于基礎(chǔ)頂面的豎向力;Gk—基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值;kp—基樁支承剛度;ka—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置支承剛度;kc—設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置的基樁復(fù)合支承剛度;kmp—大支承剛度樁基的支承剛度值;knp—小支承剛度樁基的支承剛度值;K—安全系數(shù);Ks—地基土的剛度系數(shù);Kms—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土剛度系數(shù);Kns—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土剛度系數(shù)。n—樁基中基樁的數(shù)量;nm—大支承剛度樁基數(shù)量;nn—小支承剛度樁基數(shù)量;Quk—單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Qm—大支承剛度樁基所承擔(dān)的上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值;Qn—小支承剛度樁基所承擔(dān)的上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值;Ra—單樁豎向承載力特征值;ss—地基分擔(dān)荷載引起的地基變形;sa—樁基分擔(dān)荷載引起的剛度調(diào)節(jié)裝置變形;sp—樁基分擔(dān)荷載引起的樁基變形;ξ—地基分擔(dān)荷載的比例系數(shù);ζ—樁基礎(chǔ)分擔(dān)荷載的比例系數(shù);
3基本規(guī)定3.0.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)可用于以下情況:1樁土變形不協(xié)調(diào),需要考慮樁土共同作用時(shí);2減小基礎(chǔ)差異沉降或需要調(diào)整筏板內(nèi)力時(shí);3混合支承樁基礎(chǔ)協(xié)同工作;4上述兩種或多種情況的組合。3.0.2可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前,應(yīng)進(jìn)行巖土工程勘察。巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)提供建筑物場地內(nèi)各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)等資料,提供與設(shè)計(jì)要求相對應(yīng)的地基承載力及變形計(jì)算參數(shù),對設(shè)計(jì)與施工應(yīng)注意的問題提出處理建議,其余尚應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)程》GB50021與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定。3.0.3建筑物地基均應(yīng)進(jìn)行施工驗(yàn)槽。當(dāng)?shù)鼗鶙l件與原勘察報(bào)告不符時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。3.0.4可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),所采用的作用效應(yīng)組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)符合下列規(guī)定:1按修正后的地基承載力特征值確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力特征值確定樁數(shù)時(shí),傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算;2計(jì)算地基變形時(shí),傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算,不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用,相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值;3在進(jìn)行基礎(chǔ)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)或驗(yàn)算時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力,應(yīng)采用承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合及相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù);當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí),應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合;4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用,但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0不應(yīng)小于1.0。3.0.5樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度應(yīng)符合以下要求:1黏性土、粉土不宜小于2.0d,且不宜小于2m;2砂土不宜小于1.5d,且不宜小于1.5m;3碎石類土不宜小于1d,且不宜應(yīng)小于1m;4當(dāng)存在軟弱下臥層時(shí),樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d;5當(dāng)持力層厚度不滿足上述要求,應(yīng)以單樁承載力和地基變形控制為設(shè)計(jì)原則,可考慮多土層組合作為樁端持力層。3.0.6可控剛度樁筏基礎(chǔ)以孤石或局部基巖作為樁端持力層時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:1孤石或局部基巖短邊尺寸應(yīng)大于2d且應(yīng)大于2m;2應(yīng)采取保證樁端與孤石或局部基巖的連接措施;3樁端全斷面進(jìn)入孤石或局部基巖不小于0.4d且不小于0.5m。3.0.7當(dāng)采用人工挖孔樁且以孤石或局部基巖作為樁端持力層時(shí)尚應(yīng)符合下列規(guī)定1孤石或局部基巖在孔內(nèi)占有面積應(yīng)大于2/3;2當(dāng)孤石或局部基巖在孔內(nèi)占有面積不大于2/3時(shí),應(yīng)鑿除并開挖至設(shè)計(jì)深度。3.0.8當(dāng)采用嵌巖樁時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:1基樁嵌入傾斜的完整或較完整基巖時(shí),其嵌入深度不宜小于0.4d,且不應(yīng)小于0.5m;當(dāng)基巖為傾斜度大于30%的中風(fēng)化巖時(shí),宜根據(jù)傾斜度及巖石完整性適當(dāng)加大嵌巖深度;2當(dāng)基樁嵌入平整、完整的堅(jiān)硬巖或較硬巖時(shí),其嵌入深度不宜小于0.2d,且不應(yīng)小于0.2m;3基樁樁端以下三倍樁徑且5m范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布,并在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無巖體臨空面。3.0.9基樁宜集中布置于建筑物豎向傳力構(gòu)件下,且宜使樁群承載力合力點(diǎn)與豎向永久荷載合力作用點(diǎn)重合。
4樁筏基礎(chǔ)構(gòu)造4.1基樁構(gòu)造4.1.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)基樁應(yīng)按下列規(guī)定配筋:1當(dāng)樁身直徑為(300~2000)mm時(shí),灌注樁正截面配筋率可取0.65%~0.2%(樁徑小取高值、樁徑大取低值);嵌巖端承樁應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定配筋率,并不應(yīng)小于上述規(guī)定值;2基樁應(yīng)沿樁身等截面或變截面通長配筋。4.1.2灌注樁樁身混凝土及混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合下列要求:1樁身混凝土強(qiáng)度等級不得小于C25;2主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm,水下灌注樁的主筋混凝土保護(hù)層厚度不得小于50mm。4.2筏板構(gòu)造4.2.1樁筏基礎(chǔ)筏板形式應(yīng)根據(jù)地基土性質(zhì)、上部結(jié)構(gòu)體系、柱距、荷載以及施工條件等因素綜合確定,宜采用平板式筏基。4.2.2梁板式和平板式的構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑筏形與箱形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6的有關(guān)規(guī)定。4.2.3承臺(tái)和地下室外墻與基坑側(cè)壁間隙應(yīng)灌注素混凝土,或采用灰土、級配砂石、壓實(shí)性較好的素土分層夯實(shí),其壓實(shí)系數(shù)不宜小于0.94。4.3樁筏連接構(gòu)造4.3.1樁頂連接構(gòu)造應(yīng)保證剛度調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)性能正常發(fā)揮作用,剛度調(diào)節(jié)裝置退出可調(diào)節(jié)工作狀態(tài)后,應(yīng)通過注漿等措施,使樁端構(gòu)造達(dá)到樁基礎(chǔ)原有豎向受壓承載力。當(dāng)設(shè)計(jì)有要求時(shí),應(yīng)同時(shí)達(dá)到樁基礎(chǔ)原有豎向抗拔和水平承載力。4.3.2每個(gè)剛度調(diào)節(jié)裝置下方應(yīng)設(shè)置鋼板底座,底座鋼板的厚度不宜小于10mm,直徑不應(yīng)小于剛度調(diào)節(jié)裝置直徑。當(dāng)?shù)鬃鶖?shù)量多于1個(gè)時(shí),應(yīng)保證底座均勻分布于樁頂平面范圍內(nèi)。4.3.3剛度調(diào)節(jié)裝置底座可以采用預(yù)埋或植筋的方式與樁頂混凝土進(jìn)行有效連接,連接時(shí)應(yīng)保證底座保持水平狀態(tài)并滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。4.3.4當(dāng)剛度調(diào)節(jié)裝置底座采用預(yù)埋方式與樁頂連接時(shí),距離基樁樁頂300mm高度范圍內(nèi)混凝土應(yīng)二次澆筑,二次澆筑前原樁身鋼筋不應(yīng)截?cái)?,在樁頂處?yīng)向內(nèi)彎曲。二次澆筑混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30,且不應(yīng)低于樁身混凝土強(qiáng)度。樁頂二次澆筑混凝土應(yīng)設(shè)置兩層水平構(gòu)造鋼筋網(wǎng),鋼筋直徑不小于10mm、間距不大于150mm,底座通過不少于4根、直徑不少于12mm、長度不少于200mm的鋼筋與樁頂連接。4.3.5當(dāng)剛度調(diào)節(jié)裝置底座采用植筋方式與樁頂連接時(shí),在樁頂種植四根直徑不少于14mm、長度不少于200mm的帶肋鋼筋,鋼筋與底座通過螺栓連接。底座與樁頂混凝土空隙通過高強(qiáng)無收縮的灌漿料灌注密實(shí)。4.3.6應(yīng)采取保證剛度調(diào)節(jié)裝置在安裝及筏板施工期間不發(fā)生水平位移的措施。4.3.7剛度調(diào)節(jié)裝置安裝完畢之后,宜采用粗砂將樁頂側(cè)護(hù)板與墊層之間的空隙填充密實(shí)。4.3.8剛度調(diào)節(jié)裝置退出可調(diào)節(jié)工作狀態(tài)后,基樁和筏板連接處的空腔應(yīng)采用注漿法充填。注漿管應(yīng)采用鍍鋅鋼管,數(shù)量不應(yīng)少于2根,內(nèi)徑不小于30mm,壁厚不小于3mm。注漿應(yīng)采用自密實(shí)、高強(qiáng)及微膨脹特性的材料。4.3.9注漿前應(yīng)對注漿管清洗、除銹。注漿應(yīng)連續(xù)一次完成。注漿時(shí)注漿管頂部均應(yīng)設(shè)置閥門,其中一管注漿時(shí),其余注漿管閥門應(yīng)在返漿后關(guān)閉,注滿后應(yīng)保持注漿壓力不小于0.5MPa且不少于3分鐘。注漿結(jié)束后應(yīng)將全部注漿口閥門封閉,注漿體凝固后方可拆除。
5設(shè)計(jì)計(jì)算5.1一般規(guī)定5.1.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求,且不宜小于建筑物高度的1/15。當(dāng)位于巖石地基上時(shí),其基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑穩(wěn)定性要求。5.1.2剛度調(diào)節(jié)裝置應(yīng)滿足下列要求。1剛度調(diào)節(jié)裝置承載力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的樁身承載力;2有效可調(diào)節(jié)變形量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的變形量,且宜有20%的安全儲(chǔ)備;3當(dāng)剛度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)建筑物基礎(chǔ)差異沉降時(shí),其有效調(diào)節(jié)變形量應(yīng)大于差異沉降設(shè)計(jì)值的1.5倍;4剛度調(diào)節(jié)裝置可選用橡膠支座、碟形彈簧或剛度調(diào)節(jié)裝置,并應(yīng)有產(chǎn)品合格證書或產(chǎn)品性能出廠檢測報(bào)告;5調(diào)節(jié)裝置可根據(jù)受荷大小和變形要求串聯(lián)或并聯(lián)組合。5.1.3剛度調(diào)節(jié)裝置底座下的樁頂混凝土應(yīng)驗(yàn)算局部受壓承載力。5.1.4剛度調(diào)節(jié)裝置豎向高度不應(yīng)大于直徑的50%。剛度調(diào)節(jié)裝置在樁頂應(yīng)對稱均勻布置,總面積不應(yīng)大于基樁有效截面面積的50%。5.1.5剛度調(diào)節(jié)裝置豎向荷載-位移受力曲線應(yīng)呈線性特征,剛度調(diào)節(jié)裝置在承受荷載過程中,荷載-位移受力曲線不應(yīng)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。5.1.6剛度調(diào)節(jié)裝置應(yīng)采取防腐措施。剛度調(diào)節(jié)裝置完成調(diào)節(jié)工作后,樁頂空腔應(yīng)在建筑物荷載施加完畢后封閉,當(dāng)建筑物沉降趨于穩(wěn)定時(shí)可提前封閉。5.1.7可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)宜進(jìn)行樁-土-剛度調(diào)節(jié)裝置-筏板共同作用的整體分析。5.1.8可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)流程見附錄A。5.2承載力計(jì)算5.2.1地基承載力特征值可由現(xiàn)場載荷試驗(yàn)或其它原位測試、公式計(jì)算,并宜結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合確定。載荷試驗(yàn)應(yīng)布置在有代表性的地點(diǎn),每個(gè)場地不宜少于3個(gè),當(dāng)場地內(nèi)巖土體分布不均時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加數(shù)量。5.2.2地基承載力特征值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)程》GB50007的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行深度和寬度修正。5.2.3設(shè)計(jì)采用的單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定:1設(shè)計(jì)等級為甲級的建筑樁基,應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定;2設(shè)計(jì)等級為乙級的建筑樁基,可借鑒地質(zhì)條件相同的試樁資料,結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定,其余均應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定;3設(shè)計(jì)等級為丙級的建筑樁基,可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。5.2.4單樁豎向承載力特征值Ra應(yīng)按下式確定:Ra=Quk/K(5.1.4)式中Quk—單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);K—安全系數(shù),取K=2。5.2.5當(dāng)根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),宜按下式估算:(5.1.5)式中Qsk、Qpk—分別為總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);u—樁身周長(m);qsik—樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);li—樁周第i層土的厚度(m);qpk—極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);Ap—樁端面積(m2)。5.2.6根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,確定大直徑樁單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),可按下式計(jì)算:(5.1.6)式中qsik—樁側(cè)第層土極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,對于擴(kuò)底樁變截面以上2d長度范圍不計(jì)側(cè)阻力(kPa);qpk—樁徑為800mm的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);ψsi、ψp—大直徑樁側(cè)阻、端阻尺寸效應(yīng)系數(shù),按表5.2.6取值;u—樁身周長,當(dāng)人工挖孔樁樁周護(hù)壁為振搗密實(shí)的混凝土?xí)r,樁身周長可按護(hù)壁外直徑計(jì)算(m)。表5.2.6大直徑灌注樁側(cè)阻尺寸效應(yīng)系數(shù)ψsi、端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)ψp土類型黏性土、粉土砂土、碎石類土ψsiψp注:d—樁身設(shè)計(jì)直徑,D—樁端設(shè)計(jì)直徑。5.2.7當(dāng)樁基礎(chǔ)采用后注漿技術(shù),并符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94有關(guān)后注漿技術(shù)實(shí)施規(guī)定的條件時(shí),則后注漿單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式估算:(5.2.7)式中Qsk—后注漿非豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);Qgsk—后注漿豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);Qgpk—后注漿總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);u—樁身周長(m);lj—后注漿非豎向增強(qiáng)段第j層土厚度(m);lgi—后注漿豎向增強(qiáng)段內(nèi)第i層土厚度(m):對于泥漿護(hù)壁成孔灌注樁,當(dāng)為單一樁端后注漿時(shí),豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m;當(dāng)為樁端、樁側(cè)復(fù)式注漿時(shí),豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m及各樁側(cè)注漿斷面以上12m,重疊部分應(yīng)扣除;對于干作業(yè)灌注樁,豎向增強(qiáng)段為樁端以上、樁側(cè)注漿斷面上下各6m;qsik—后注漿豎向增強(qiáng)段第i土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;qsjk—非豎向增強(qiáng)段第j土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;qpk—初始極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);βsi、βp—分別為后注漿側(cè)阻力、端阻力增強(qiáng)系數(shù),可按表5.2.7取值。對于樁徑大于800mm的樁,應(yīng)按表5.2.6進(jìn)行側(cè)阻和端阻尺寸效應(yīng)修正。表5.2.7后注漿側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù)βsi、端阻力增強(qiáng)系數(shù)βp土層名稱淤泥淤泥質(zhì)土黏性土粉土粉砂細(xì)砂中砂粗砂礫砂礫石卵石全風(fēng)化巖強(qiáng)風(fēng)化巖βsi1.2~1.31.4~1.81.6~2.01.7~2.12.0~2.52.4~3.01.4~1.8βp—2.2~2.52.4~2.82.6~3.03.0~3.53.2~4.02.0~2.45.2.8當(dāng)進(jìn)行單樁豎向承載力計(jì)算時(shí),尚應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定驗(yàn)算樁身強(qiáng)度。5.3承載力驗(yàn)算5.3.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)樁土共同作用時(shí),基樁數(shù)量的初步確定可按下列公式計(jì)算:(5.3.1)式中Fk—按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的作用于基礎(chǔ)頂面的豎向力(kN);Gk—基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN);fa—修正后的地基承載力特征值(kPa);n—樁基中基樁的數(shù)量;Ra—單樁豎向承載力特征值(kN);Ac—筏板底扣除樁基截面積的凈面積(m2);A—筏板基礎(chǔ)的基底面積(m2);Ap—樁基中單樁的截面積(m2)。5.3.2可控剛度樁筏基礎(chǔ)不考慮樁土共同作用時(shí),基樁數(shù)量可按下式計(jì)算:(5.3.2)5.3.3可控剛度樁筏基礎(chǔ)筏板底土壓力應(yīng)符合下列公式規(guī)定:1當(dāng)受軸心荷載作用時(shí)pk≤fa(5.3.3-1)式中pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面處的平均壓力值(kPa)。2當(dāng)受偏心荷載作用時(shí),除應(yīng)符合式(5.3.3-1)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下式規(guī)定:pkmax≤1.2fa(5.3.3-2)式中pkmax—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值(kPa)。3非抗震設(shè)防時(shí),除應(yīng)符合式(5.3.3-1)、式(5.3.3-2)的規(guī)定外,尚應(yīng)符合下式規(guī)定:pkmin≥0(5.3.3-3)式中pkmin—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值(kPa)。5.3.4可控剛度樁筏基礎(chǔ)基樁豎向承載力應(yīng)符合下列公式要求:1荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合:軸心豎向力作用下Nk≤R(5.3.4-1)偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應(yīng)滿足下式的要求:Nkmax≤1.2R(5.3.4-2)2地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合:軸心豎向力作用下NEk≤1.25R(5.3.4-3)偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應(yīng)滿足下式的要求:NEkmax≤1.5R(5.3.4-4)式中Nk—荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下,基樁的平均豎向力;Nkmax—荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;NEk—地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁的平均豎向力;NEkmax—地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁的最大豎向力;R—基樁豎向承載力特征值。5.3.5對于抗震設(shè)防的高層建筑,可控剛度樁筏基礎(chǔ)的底面壓力除應(yīng)符合本規(guī)程第5.3.3條的規(guī)定外,尚應(yīng)按下列公式驗(yàn)算地基抗震承載力:pkE≤faE(5.3.5-1)pmax≤1.2faE(5.3.5-2)faE=ζafa(5.3.5-3)式中pkE—相應(yīng)于地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面的平均壓力值(kPa);pmax—相應(yīng)于地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值(kPa);faE—調(diào)整后的地基抗震承載力(kPa);ζa—地基抗震承載力調(diào)整系數(shù),按表5.3.5確定。表5.3.5地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)ζa巖土名稱和性狀ζa巖石,密實(shí)的碎石土,密實(shí)的礫砂、粗砂、中砂,fak≥300kPa的黏性土和粉土1.5中密、稍密的碎石土,中密和稍密的礫、粗砂、中砂,密實(shí)和中密的細(xì)砂、粉砂,150kPa≤fak<300kPa的黏性土和粉土1.3稍密的細(xì)、粉砂,100kPa≤fak<150kPa的黏性土和粉土,新近沉積的黏性土和粉土1.1淤泥,淤泥質(zhì)土,松散的砂,填土1.0注:fak為地基承載力的特征值。5.3.6在地震作用下,對于高寬比大于4的高層建筑,可控剛度樁筏基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū);對于其他建筑,當(dāng)可控剛度樁筏基礎(chǔ)底面邊緣出現(xiàn)零應(yīng)力時(shí),零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。5.4沉降計(jì)算5.4.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)的地基沉降變形計(jì)算值,不應(yīng)大于建筑物的地基沉降變形允許值。建筑物的地基沉降變形允許值的確定應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)程》GB50007的有關(guān)規(guī)定。5.4.2可控剛度樁筏基礎(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)樁土共同作用時(shí),最終沉降s可按下列公式計(jì)算:s=ss(5.4.2-1)式中ss—地基承擔(dān)相應(yīng)荷載引起的變形(m)。其中,地基承擔(dān)荷載引起的地基變形ss,宜采用土的變形模量按下式計(jì)算:(5.4.2-2)式中pk—長期效應(yīng)組合下的基底地基的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);b—基礎(chǔ)底面寬度(m);δi、δi-1—與基礎(chǔ)長寬比L/b及基礎(chǔ)底面至第i層土和第i-1層土底面的距離深度z有關(guān)的無因次系數(shù),宜按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑筏形與箱形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6確定;E0i—基礎(chǔ)底面下第i層土的變形模量(MPa),通過試驗(yàn)或按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定;η—沉降計(jì)算修正系數(shù),可按表5.4.2確定。表5.4.2修正系數(shù)ηm=2zn/b0<m≤0.50.5<m≤11<m≤22<m≤33<m≤55<m≤∞η1.000.950.900.800.750.705.4.3按本規(guī)程式(5.4.2-2)進(jìn)行地基變形計(jì)算時(shí),沉降計(jì)算深度zn宜按下式計(jì)算:(5.4.3)式中zm—與基礎(chǔ)長寬比有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)值(m),可按表5.4.3-1確定;γ—折減系數(shù),可按表5.4.3-1確定;β—調(diào)整系數(shù),可按表5.4.3-2確定。表5.4.3-1zm值與折減系數(shù)γL/b≤1234≥5zm11.612.412.512.713.2γ0.420.490.530.601.00表5.4.3-2調(diào)整系數(shù)β土類碎石砂土粉土黏性土軟土β0.300.500.600.751.005.4.4可控剛度樁筏基礎(chǔ)不考慮樁土共同作用時(shí),最終沉降s可按下式計(jì)算:s=sa+sp(5.4.4)式中sa—樁基分擔(dān)荷載引起的剛度調(diào)節(jié)裝置變形(m);sp—樁基分擔(dān)荷載引起的樁基變形(m),具體計(jì)算可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.5剛度調(diào)節(jié)裝置計(jì)算5.5.1剛度調(diào)節(jié)裝置用于樁土共同作用時(shí),其支承剛度ka應(yīng)按照下列公式計(jì)算:(5.5.1-1)(5.5.1-2)(5.5.1-3)Ks=pk/ss(5.5.1-4)式中ξ—地基分擔(dān)荷載的比例系數(shù);ζ—樁基礎(chǔ)分擔(dān)荷載的比例系數(shù);—與基樁協(xié)同工作的地基面積的平均值(m2);Ks—地基土的剛度系數(shù)(kN/m3);kp—基樁支承剛度(kN/m);ka—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置支承剛度(kN/m);kc—設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置的基樁復(fù)合支承剛度(kN/m),由基樁支承剛度kp和剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度ka串聯(lián)而成,當(dāng)基樁為嵌巖端承樁時(shí),kc≈ka。5.5.2當(dāng)剛度調(diào)節(jié)裝置用于以減少建筑物差異沉降和筏板內(nèi)力為目標(biāo)的調(diào)平設(shè)計(jì)時(shí),剛度調(diào)節(jié)裝置與樁基礎(chǔ)以及地基形成的復(fù)合支承剛度在筏板基礎(chǔ)平面內(nèi)的分布應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定,并宜進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)-筏板-剛度調(diào)節(jié)裝置-樁-土共同作用整體分析。5.5.3剛度調(diào)節(jié)裝置用于混合支承樁基礎(chǔ)時(shí),其支承剛度ka可按下列公式計(jì)算:(5.5.3-1)當(dāng)不考慮地基作用時(shí):(5.5.3-2)當(dāng)考慮地基作用時(shí):(5.5.3-3)式中Qm—大支承剛度樁基所承擔(dān)的上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值(kN);Qn—小支承剛度樁基所承擔(dān)的上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值(kN);nm—大支承剛度樁基數(shù)量;nn—小支承剛度樁基數(shù)量;kmp—大支承剛度樁基的支承剛度值(kN/m);knp—小支承剛度樁基的支承剛度值(kN/m);kc—設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置的基樁復(fù)合支承剛度,由kmp和ka串聯(lián)而成;Am—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土凈面積(m2);An—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土凈面積(m2);Kms—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土剛度系數(shù)(kN/m3);Kns—大支承剛度樁基相應(yīng)區(qū)域地基土剛度系數(shù)(kN/m3)。5.5.4當(dāng)大支承剛度樁為嵌巖樁(或墩)基時(shí),基樁復(fù)合支承剛度kc可取剛度調(diào)節(jié)裝置的支承剛度ka。當(dāng)不需要考慮地基土作用時(shí),如地基承載力較高,可采取措施隔斷地基與筏板之間的傳力路徑。5.5.5剛度調(diào)節(jié)裝置同時(shí)應(yīng)用于本規(guī)程第3.0.1條所述的兩種及兩種以上情況時(shí),其支承剛度值應(yīng)同時(shí)滿足各工況設(shè)計(jì)要求,并宜進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)-筏板-剛度調(diào)節(jié)裝置-樁-土共同作用的整體分析來最終校核或確定剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度的數(shù)值。
6施工6.1一般規(guī)定6.1.1土方開挖時(shí),應(yīng)采取減少基底土體擾動(dòng)的保護(hù)措施,機(jī)械挖土?xí)r,基底以上300mm~500mm厚土層應(yīng)采用人工挖除,嚴(yán)禁超挖。6.1.2基礎(chǔ)施工過程中地下水位保持在基底500mm以下,地表水應(yīng)及時(shí)排除。6.1.3基礎(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行地基驗(yàn)槽,符合要求后立即澆筑C15以上等級的混凝土墊層,墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,方可進(jìn)行后續(xù)工序施工。6.1.4樁頂剛度調(diào)節(jié)裝置安裝前,必須對基樁的平面位置及樁頂標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。6.1.5施工過程中,應(yīng)對剛度調(diào)節(jié)裝置采取切實(shí)可靠的保護(hù)措施,確保剛度調(diào)節(jié)裝置的坐標(biāo)方位和平整度;確保變形標(biāo)識桿等測試裝置不受到外力沖擊。6.1.6基礎(chǔ)施工過程中,應(yīng)有保護(hù)周邊環(huán)境、工程樁、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水設(shè)施的技術(shù)措施。6.1.7材料及設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定:1剛度調(diào)節(jié)裝置必須選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,必須具備出廠合格證和性能檢測報(bào)告;2剛度調(diào)節(jié)裝置的承載能力、變形能力和支承剛度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;3上蓋板、底座、側(cè)護(hù)板所使用的鋼材必須有足夠的剛度,上蓋板、底座厚度不應(yīng)少于10mm;4變形標(biāo)識桿的刻度應(yīng)精確,必要時(shí)作標(biāo)定;5注漿管應(yīng)保持暢通、不被堵塞或損壞;6基坑四周的回填密實(shí)度不低于0.94,材料宜采用顆粒級配良好的砂石,砂石的最大粒徑不宜大于50mm;采用粘土回填時(shí),有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì)含量不應(yīng)大于5%。6.1.8基樁與筏板的施工應(yīng)滿足現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94與《高層建筑筏型與箱型基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6的要求。6.2剛度調(diào)節(jié)裝置施工6.2.1樁頂超灌混凝土應(yīng)鑿除干凈,露出新鮮密實(shí)的混凝土平面,調(diào)節(jié)器底座采用預(yù)埋方式連接時(shí),二次澆筑的樁頂混凝土厚度不應(yīng)少于300mm。6.2.2剛度調(diào)節(jié)裝置底座的傾斜度不應(yīng)大于1%。6.2.3剛度調(diào)節(jié)裝置的平面位置誤差不應(yīng)大于10mm,標(biāo)高誤差不應(yīng)大于5mm。6.2.4剛度調(diào)節(jié)裝置與底座之間應(yīng)有可靠的限位措施;變形標(biāo)識桿與底座應(yīng)栓接牢固,垂直度偏差不應(yīng)大于1%。6.2.5上蓋板和側(cè)護(hù)板應(yīng)有可靠的固定措施,其就位后不應(yīng)受到外力沖擊而移動(dòng)或傾斜。6.2.6樁頂二次澆筑混凝土應(yīng)保證澆筑后的樁身承載力不低于原樁身承載力,并應(yīng)連續(xù)澆筑,振搗密實(shí),混凝土澆筑完成后應(yīng)靜置30min,抹平,收光,再復(fù)核混凝土面標(biāo)高及平整度。6.2.7樁頂二次澆筑的混凝土應(yīng)采用毛氈或塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于7d。6.2.8上蓋板、支座及側(cè)護(hù)板組成的空腔內(nèi)除剛度調(diào)節(jié)裝置、變形標(biāo)識桿外不應(yīng)有其他雜物,在上蓋板封口時(shí)應(yīng)檢查并清理干凈。6.2.9注漿材料應(yīng)選用高強(qiáng)、高流動(dòng)以及無收縮的商品灌漿料,類型為粉體料,流動(dòng)性滿足《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T50448)Ⅱ類要求,強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。灌漿料的拌合按照所購產(chǎn)品的說明進(jìn)行,檢驗(yàn)和取樣按照《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T50448)規(guī)范執(zhí)行。6.2.10注漿壓力應(yīng)不小于0.5MPa,注漿應(yīng)連續(xù)一次完成,注滿后應(yīng)保持壓力3min以上;注漿完成后應(yīng)將注漿管口封緊嚴(yán)密。
7檢測、監(jiān)測與驗(yàn)收7.1檢測7.1.1基槽開挖后,建設(shè)單位應(yīng)組織勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位共同進(jìn)行基底持力層檢驗(yàn)。7.1.2樁基礎(chǔ)施工前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件和勘察報(bào)告,現(xiàn)場核查樁的平面布置、數(shù)量、類型、尺寸等。宜進(jìn)行試樁,以確定成樁可行性,施工機(jī)械、施工工藝及質(zhì)量控制指標(biāo)的可靠性,驗(yàn)證持力層性質(zhì)與設(shè)計(jì)文件、勘察報(bào)告的符合性。當(dāng)需通過試樁來確定樁基承載力特征值時(shí),宜采用靜載試驗(yàn)法。7.1.3當(dāng)采用人工挖孔樁時(shí),應(yīng)檢驗(yàn)開挖尺寸、中心偏移、孔壁巖土性質(zhì);人工挖孔樁終孔時(shí),應(yīng)逐孔進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn),復(fù)驗(yàn)孔底持力層土(巖)性及孔底虛土厚度。嵌巖樁必須有樁端持力層的巖性報(bào)告;對單柱單樁的大直徑嵌巖樁,應(yīng)檢驗(yàn)樁底三倍樁徑且5m范圍內(nèi)有無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。7.1.4工程樁應(yīng)檢驗(yàn)樁身完整性。當(dāng)一種方法不能全面評價(jià)基樁完整性時(shí),宜采用兩種或多種檢驗(yàn)方法進(jìn)行。對直徑大于800mm的混凝土嵌巖樁應(yīng)采用鉆孔抽芯法或聲波透射法檢驗(yàn),檢測樁數(shù)不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%,且不得少于10根,且每根柱下的抽檢樁數(shù)不得少于1根;直徑不大于800mm嵌巖樁及直徑大于800mm的非嵌巖樁,可根據(jù)樁徑和樁長的大小,結(jié)合樁的類型和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)采用鉆孔抽芯法、聲波透射法或動(dòng)測法進(jìn)行檢測,檢測樁數(shù)不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%,且不得少于10根。7.1.5工程樁應(yīng)檢驗(yàn)豎向承載力。檢驗(yàn)數(shù)量不得少于同條件下總樁數(shù)的1%,且不少于3根;當(dāng)工程樁總數(shù)少于50根時(shí),檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于2根。復(fù)雜地質(zhì)條件下的大直徑嵌巖樁的承載力可根據(jù)終孔時(shí)的樁端持力層巖性報(bào)告及樁身質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行核驗(yàn)。7.1.6剛度調(diào)節(jié)裝置的各項(xiàng)性能參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,對進(jìn)場使用的剛度調(diào)節(jié)裝置應(yīng)進(jìn)行承載力、可調(diào)節(jié)變形能力及支承剛度的檢驗(yàn),檢驗(yàn)數(shù)量不得少于總數(shù)的1%,且不得少于3臺(tái);當(dāng)總數(shù)少于50臺(tái)時(shí),檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于2臺(tái)。7.1.7剛度調(diào)節(jié)裝置安裝質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)滿足表6.1.7的規(guī)定,可按附錄B執(zhí)行。表7.1.7剛度調(diào)節(jié)裝置安裝質(zhì)量檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)指標(biāo)1底座頂標(biāo)高誤差≤5mm2底座平面位置位置偏差≤10mm3變形標(biāo)桿(可選)螺栓連接后焊牢,螺栓接長4底座定位螺栓螺栓連接后焊牢5二次澆筑外觀外觀無瑕疵,呈圓形,偏差≤5mm6剛度調(diào)節(jié)裝置落于底座定位螺栓,水平不移動(dòng)7上蓋板與底座中心重合,偏差≤5mm8注漿管安裝注漿管與上蓋板栓接后滿焊9注漿管接長專用接頭,如遇墻柱,90°彎頭接出10側(cè)護(hù)板焊點(diǎn)間距≤10mm,與上蓋板縫隙≤0.5mm7.2監(jiān)測7.2.1按本規(guī)程要求設(shè)計(jì)的建筑物、構(gòu)筑物,在施工過程及建成后,均應(yīng)進(jìn)行沉降觀測直至建筑物沉降穩(wěn)定。7.2.2剛度調(diào)節(jié)裝置壓縮量可通過位移傳感器進(jìn)行監(jiān)測,也可通過變形標(biāo)識桿直接量測。7.2.3建筑物沉降監(jiān)測應(yīng)委托具備資質(zhì)的第三方單位進(jìn)行,沉降觀測點(diǎn)的布置應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況、建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載分布確定,并應(yīng)能全面反映建筑物地基變形特征。7.2.4沉降觀測應(yīng)符合下列規(guī)定:1建筑物主體封頂前的沉降觀測應(yīng)隨施工進(jìn)度進(jìn)行,可在基礎(chǔ)底板完成后開始觀測;2每施工完成一層觀測一次;3建筑物主體封頂至竣工驗(yàn)收前,沉降觀測宜(1-2)月進(jìn)行一次;4竣工驗(yàn)收至沉降穩(wěn)定期間,宜(2-3)月觀測一次。7.2.5建筑物沉降的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由沉降量和時(shí)間關(guān)系曲線判定。當(dāng)最后3次觀測的平均沉降速率小于(0.01~0.04)mm/day,則認(rèn)為已進(jìn)入沉降穩(wěn)定階段,具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性能確定。7.3驗(yàn)收7.3.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)除應(yīng)按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的要求正常驗(yàn)收外,尚應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)驗(yàn)收,包括下列資料:1巖土工程勘察報(bào)告、樁基施工圖、圖紙會(huì)審紀(jì)要、設(shè)計(jì)變更單等;2剛度調(diào)節(jié)裝置的合格證明和出廠檢測報(bào)告;3剛度調(diào)節(jié)裝置安裝質(zhì)量檢驗(yàn)記錄;4剛度調(diào)節(jié)裝置性能檢測報(bào)告;5其他必須提供的文件和記錄。7.3.2可控剛度樁筏基礎(chǔ)專項(xiàng)驗(yàn)收可按本規(guī)程附錄C執(zhí)行。7.3.3可控剛度樁筏基礎(chǔ)中筏板(承臺(tái))驗(yàn)收除應(yīng)符合本節(jié)規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202的規(guī)定。附錄A可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)流程A.0.1當(dāng)用于大支承剛度樁樁土共同作用時(shí),可按如下流程進(jìn)行設(shè)計(jì):1確定經(jīng)深寬修正后的地基土承載力特征值;2選擇樁基類型并確定單樁承載力特征值;3筏板的平面布置,確定筏板平面尺寸大??;4按公式(5.3.1)計(jì)算樁基使用數(shù)量,進(jìn)行樁位平面布置;5按地基土承載力充分發(fā)揮時(shí)所對應(yīng)的變形估算地基土的剛度系數(shù);6按試樁結(jié)果估算單樁支承剛度,當(dāng)為嵌巖樁時(shí),單樁支承剛度可近似取無窮大;7根據(jù)樁土變形協(xié)調(diào)的原則,按公式(5.5.1-1~5.5.1-4)計(jì)算剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度;8按規(guī)程第5.1.2條要求設(shè)定剛度調(diào)節(jié)裝置其他各項(xiàng)性能參數(shù);9按規(guī)程第5.3.3、5.3.4、5.3.5、5.3.6條進(jìn)行承載力校核;10按公式(5.4.2-1~5.4.2-2)計(jì)算并校核基礎(chǔ)沉降;11確定筏板厚度及進(jìn)行配筋計(jì)算。A.0.2當(dāng)用于復(fù)雜地質(zhì)條件導(dǎo)致樁基混合支承時(shí),可按如下流程進(jìn)行設(shè)計(jì):1根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告結(jié)果查明單體建筑平面范圍內(nèi)樁基支承類型;2明確不同樁基支承類型平面分布范圍,并計(jì)算各平面分布范圍上部結(jié)構(gòu)荷載大小;3按公式(5.3.1)或公式(5.3.2)計(jì)算不同樁基支承類型平面分布范圍內(nèi)樁基使用數(shù)量,進(jìn)行樁位平面布置;4按試樁結(jié)果估算單樁支承剛度,當(dāng)為嵌巖樁時(shí),單樁支承剛度可近似取無窮大;5根據(jù)不同樁基支承類型平面分布區(qū)域變形協(xié)調(diào)原則,按照公式(5.5.3-1)或公式(5.5.3-2)計(jì)算剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度。如考慮地基土的承載作用,應(yīng)按A.0.1條要求確定地基土各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),并在計(jì)算中計(jì)入地基土的剛度貢獻(xiàn);6按規(guī)程第5.1.2條要求設(shè)定剛度調(diào)節(jié)裝置其他各項(xiàng)性能參數(shù);7按規(guī)程第5.3.3、5.3.4、5.3.5、5.3.6條進(jìn)行承載力校核;8按公式(5.4.2-1~5.4.2-2)計(jì)算并校核基礎(chǔ)沉降;9確定筏板厚度及進(jìn)行配筋計(jì)算。A.0.3當(dāng)用于變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)時(shí),或用于本規(guī)程第3.0.1條所述的兩種及兩種以上情況時(shí),剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度值應(yīng)同時(shí)滿足各工況的設(shè)計(jì)要求,并宜根據(jù)具體情況進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)-筏板-剛度調(diào)節(jié)裝置-樁-土共同作用的整體分析。A.0.4為說明可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)用于大支承剛度樁樁土共同作用的設(shè)計(jì)過程,以某高層建筑為例,敘述如下。1工程概況及地質(zhì)條件廈門某住宅,由兩幢30層的高層建筑組成,建筑物下部通過兩層地下室和三層裙房連成整體,地下室埋深10.5m,上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值880000kN,基底土層承載力較高。項(xiàng)目場地條件復(fù)雜,土層中分布有大量直徑不等未風(fēng)化完全的孤石,如圖A.0.4-1所示。為了盡量減小孤石對樁基施工的影響,充分發(fā)揮基底土體的承載潛力,項(xiàng)目采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),上部結(jié)構(gòu)大部分荷載由地基土承擔(dān),不足部分引入少量樁基。圖A.0.4-1場地典型地質(zhì)剖面圖2地基承載力確定、樁基承載力確定以及筏板的平面布置經(jīng)現(xiàn)場載荷板試驗(yàn)確定,基底地基土承載力達(dá)400kPa以上,設(shè)計(jì)時(shí)取400kPa。為盡量減少孤石對樁基施工的影響,樁型采用人工挖孔樁,樁徑900mm,有效樁長10m,試驗(yàn)得到的單樁承載力特征值1910kN。筏板的布置原則與天然地基下的筏板布置原則相同,采用等厚筏板,沿建筑物平面外擴(kuò)1m,筏板有效面積1893平方米。3樁基數(shù)量及平面布置根據(jù)公式(5.3.1)計(jì)算需要樁基65根,樁位應(yīng)盡可能對準(zhǔn)承重墻與柱子(含核心筒),并隨荷載大小而密疏,具體如圖A.0.4-2所示。4地基土及樁基支承剛度計(jì)算依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn),項(xiàng)目地基土的剛度系數(shù)取為18000kN/m3,樁基支承剛度為210000kN/m。圖A.0.4-2樁基礎(chǔ)平面布置圖5剛度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)在每根樁的頂部設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置,根據(jù)公式(5.5.1-1),計(jì)算所得樁頂剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度約為160000kN/m。6建筑物沉降計(jì)算、樁身強(qiáng)度復(fù)核以及筏板的設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中,建筑物沉降可按公式(5.4.2-1)計(jì)算,樁身強(qiáng)度復(fù)核方法同傳統(tǒng)樁基;采用軟件進(jìn)行筏板配筋計(jì)算,同時(shí)復(fù)核樁土的反力情況。7應(yīng)用效果該項(xiàng)目于2003年5月開始施工,2004年5月結(jié)構(gòu)封頂,結(jié)構(gòu)封頂時(shí),主樓基底實(shí)測平均壓力約為322kPa,樁頂實(shí)測平均反力約為1800kN,實(shí)測地基土分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載比例接近85%,與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致,如圖A.0.4-3所示。本項(xiàng)目通過可控剛度樁筏基礎(chǔ)方案的使用,節(jié)約建設(shè)成本約1400萬,節(jié)省工期近6個(gè)月,取得了很好的使用效果。圖A.0.4--3地基土分擔(dān)上部荷載比例隨時(shí)間變化曲線A.0.5為說明可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)條件下樁基混合支承的設(shè)計(jì)過程,以某高層建筑為例,敘述如下。1工程概況及地質(zhì)條件龍巖某高層建筑群,其中,13#樓地上為26層,總建筑高度為79.5m,設(shè)有兩層地下室,上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值380000kN。項(xiàng)目場地屬巖溶、土洞等不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育的區(qū)域,地下溶洞分布大小不一,場地內(nèi)土層具有垂直方向狀態(tài)變化大,水平方向厚度變化大的特點(diǎn),如圖A.0.5-1所示。為了解決場地地質(zhì)條件復(fù)雜以及建筑物差異沉降問題,項(xiàng)目采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),以端承型樁與摩擦型樁共存的混合支承樁基礎(chǔ)共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。圖A.0.5-1蓮塘小區(qū)項(xiàng)目場地典型地質(zhì)剖面圖2地基承載力確定、樁基承載力確定以及筏板的平面布置經(jīng)現(xiàn)場載荷板試驗(yàn)確定,地基承載力特征值不小于390kPa,設(shè)計(jì)時(shí)取390kPa。樁型采用鉆孔灌注樁,摩擦樁樁徑為1.2m,持力層為含碎礫石粉質(zhì)粘土,樁端進(jìn)行后注漿,試驗(yàn)得到的摩擦樁單樁承載力特征值為6200kN;端承樁樁徑為1m,端承樁均為嵌巖樁,其單樁承載力由樁身強(qiáng)度控制,端承樁頂部設(shè)置專門研制的剛度調(diào)節(jié)裝置。筏板的布置原則與天然地基下的筏板布置原則相同,筏板平面投影面積為930平方米。3樁基數(shù)量及平面布置依據(jù)計(jì)算結(jié)果以及上部荷載分布情況,實(shí)際布樁91根,具體如圖A.0.5-2所示。4地基土及樁基支承剛度計(jì)算依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn),項(xiàng)目地基土的剛度系數(shù)最終取為3000kN/m3,嵌巖樁單樁支承剛度取為無窮大。圖A.0.5-2蓮塘小區(qū)13#樓基礎(chǔ)樁位平面布置圖5剛度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)依據(jù)公式(5.5.3-1),計(jì)算得到樁頂剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度150000kN/m。6建筑物沉降計(jì)算、樁身強(qiáng)度復(fù)核以及筏板的設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中,建筑物沉降可按公式(5.4.2-1)計(jì)算,樁身強(qiáng)度復(fù)核方法同傳統(tǒng)樁基;確定筏板厚度為1.6m,采用軟件進(jìn)行配筋計(jì)算,同時(shí)復(fù)核樁土的反力情況。7應(yīng)用效果該建筑2017年3月開始施工,2017年11月結(jié)構(gòu)封頂,結(jié)構(gòu)封頂時(shí),建筑物平均沉降僅約13mm,差異沉降更是不足2mm,與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致。本項(xiàng)目通過設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)了巖溶地區(qū)混合支承樁基礎(chǔ)的應(yīng)用,應(yīng)用效果良好,社會(huì)效益顯著。圖A.0.5-3蓮塘小區(qū)13#樓沉降隨時(shí)間的變化曲線A.0.6為說明可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)用于大支承剛度樁樁土共同工作以及變剛度調(diào)平的設(shè)計(jì)過程,以某高層建筑為例,敘述如下。1工程概況及地質(zhì)條件廈門某高層建筑,地上37層,總結(jié)構(gòu)高度115米,設(shè)有兩層地下室,上部結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為1060000kN。項(xiàng)目場地為山麓斜坡堆積階地,地勢較平緩開闊,典型地質(zhì)剖面如圖A.0.6-1所示。為了充分發(fā)揮場地內(nèi)地基土的承載潛力,同時(shí)進(jìn)行變剛度調(diào)平設(shè)計(jì),項(xiàng)目采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)方案。圖A.0.6-1項(xiàng)目場地典型地質(zhì)剖面圖2地基承載力確定、樁基承載力確定以及筏板的平面布置經(jīng)現(xiàn)場載荷板試驗(yàn)以及深寬修正,地基承載力特征值取350kPa。樁型選取沖鉆孔灌注樁,樁端以散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為持力層,樁徑1.1m,樁長約30m,試驗(yàn)所得單樁承載力特征值約為3870kN,每根樁的頂部設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置。筏板按建筑物結(jié)構(gòu)外軸線外擴(kuò)2.5m考慮,筏板平面投影面積為2200m2。3樁基數(shù)量及平面布置根據(jù)公式(5.3.1)計(jì)算所需樁數(shù)不少于85根,實(shí)際布樁113根。4地基土及樁基支承剛度計(jì)算依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn),項(xiàng)目地基土的剛度系數(shù)取10000kN/m3,單樁支承剛度取460000kN/m。5剛度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)公式(5.5.1-1),計(jì)算得到樁頂剛度調(diào)節(jié)裝置支承剛度180000kN/m??紤]到基底殘積砂質(zhì)粘性土層在施工時(shí)易擾動(dòng),可能會(huì)使地基剛度系數(shù)值少量下降;同時(shí),由于在核心筒位置處荷載較大,為使基底土壓力分布更加均勻,依據(jù)數(shù)值分析結(jié)果適當(dāng)修正剛度調(diào)節(jié)裝置的支承剛度,最終確定核心筒位置剛度調(diào)節(jié)裝置的支承剛度取為180000kN/m,其余位置剛度調(diào)節(jié)裝置的支承剛度取為120000kN/m,具體布置如圖A.0.6-2所示。圖A.0.6-2剛度調(diào)節(jié)裝置平面布置示意圖6建筑物沉降計(jì)算、樁身強(qiáng)度復(fù)核以及筏板的設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中,建筑物沉降可按公式(5.4.2-1)計(jì)算,樁身強(qiáng)度復(fù)核方法同傳統(tǒng)樁基;采用軟件進(jìn)行筏板配筋計(jì)算,同時(shí)復(fù)核樁土的反力情況。7應(yīng)用效果該建筑2012年2月開始施工,2013年9月結(jié)構(gòu)封頂,結(jié)構(gòu)封頂時(shí),建筑物平均沉降約25mm,差異沉降最大值僅約6.8mm,實(shí)測地基土分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載達(dá)到64%,與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致。本項(xiàng)目通過設(shè)置樁頂剛度調(diào)節(jié)裝置不僅使得大支承剛度樁樁土共同作用,還實(shí)現(xiàn)了樁筏基礎(chǔ)的變剛度調(diào)平,通過剛度調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)變剛度調(diào)平與變樁長、變樁距以及變樁徑的常規(guī)手段有著本質(zhì)差別,它不受地質(zhì)條件和上部結(jié)構(gòu)形式的影響,具有更大的適用性。(a)差異沉降(b)平均沉降圖A.0.6-3七星公館項(xiàng)目基礎(chǔ)沉降情況附錄B剛度調(diào)節(jié)裝置安裝質(zhì)量檢驗(yàn)記錄表B剛度調(diào)節(jié)裝置安裝質(zhì)量檢驗(yàn)記錄工程名稱設(shè)計(jì)單位樁基類型施工單位監(jiān)理單位檢驗(yàn)依據(jù)樁號日期底座標(biāo)高底座平面二次澆筑上蓋板側(cè)護(hù)板注漿管變形標(biāo)桿(√)備注誤差(mm)結(jié)論(√)誤差(mm)結(jié)論(√)誤差(mm)結(jié)論(√)誤差(mm)結(jié)論(√)焊縫(√)縫隙(√)接頭(√)接長(√)安裝:校核:檢驗(yàn):附錄C可控剛度樁筏基礎(chǔ)專項(xiàng)驗(yàn)收記錄表C可控剛度樁筏基礎(chǔ)專項(xiàng)驗(yàn)收記錄工程名稱樁基類型施工單位樁基數(shù)量監(jiān)理單位驗(yàn)收日期序號具體驗(yàn)收內(nèi)容檢查評定驗(yàn)收意見1設(shè)計(jì)資料2變更文件3合格證及出廠報(bào)告4性能檢測報(bào)告5質(zhì)量檢驗(yàn)記錄表整體驗(yàn)收結(jié)論:驗(yàn)收單位施工單位負(fù)責(zé)人生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)人勘察單位負(fù)責(zé)人設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)人監(jiān)理單位負(fù)責(zé)人建設(shè)單位負(fù)責(zé)人
可控剛度樁筏基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程條文說明目次條文說明 31制訂說明 32目次 331總則 343基本規(guī)定 354樁筏基礎(chǔ)構(gòu)造 384.2筏板構(gòu)造 384.3樁筏連接構(gòu)造 385設(shè)計(jì)計(jì)算 415.1一般規(guī)定 415.2承載力計(jì)算 425.3承載力驗(yàn)算 425.4沉降計(jì)算 425.5剛度調(diào)節(jié)裝置計(jì)算 436施工 446.1一般規(guī)定 446.2剛度調(diào)節(jié)裝置施工 447檢測與監(jiān)測 477.2監(jiān)測 477.3驗(yàn)收 47
1總則1.0.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)作為高層建筑地基基礎(chǔ)新技術(shù),已經(jīng)在福建、貴州、廣東、廣西等多地得到較大規(guī)模的推廣使用,實(shí)踐證明可取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.0.3在可控剛度樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工過程中要實(shí)現(xiàn)安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量的目標(biāo),需綜合考慮以下因素:1地質(zhì)條件。建設(shè)場地的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,包括地層分布特征和巖性、土性、地下水賦存狀態(tài)與水質(zhì)等,是決定是否采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)以及能否做好采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵因素。2上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能與荷載特征。不同的上部結(jié)構(gòu)類型對于抵抗或適應(yīng)樁基礎(chǔ)差異沉降的性能不同。另外建筑物使用功能是決定樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級的依據(jù)之一,也在一定程度上決定了建筑物荷載分布特征,而荷載的大小與分布是確定樁型、樁的幾何參數(shù)、剛度調(diào)節(jié)裝置的剛度以及樁基支承剛度的分布所應(yīng)考慮的主要因素。3施工技術(shù)條件與環(huán)境。樁基礎(chǔ)在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,尚應(yīng)注意成樁設(shè)備與工藝的現(xiàn)有條件,力求既先進(jìn)且實(shí)際可行、質(zhì)量可靠。同時(shí)應(yīng)綜合考慮樁基礎(chǔ)在施工過程中對地基承載性能和環(huán)境的影響。4注重概念設(shè)計(jì)??煽貏偠葮斗せA(chǔ)的概念設(shè)計(jì)應(yīng)在規(guī)程范圍內(nèi),考慮樁、土、筏板、上部結(jié)構(gòu)以及剛度調(diào)節(jié)裝置的相互作用對于樁基礎(chǔ)承載力和變形的影響,以實(shí)現(xiàn)滿足荷載和抗力整體平衡和局部平衡的同時(shí),最大程度減小差異沉降,降低筏板內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的目標(biāo)。5樁型和成樁工藝。決定樁基礎(chǔ)樁型和成樁工藝的因素眾多,設(shè)計(jì)與施工者在具體實(shí)施時(shí),可結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)權(quán)衡決定。灌注樁單樁承載力較大,同時(shí)可結(jié)合樁端擴(kuò)大頭、樁端(側(cè))后注漿等技術(shù)手段,可實(shí)現(xiàn)采用盡量少的樁數(shù)即可滿足設(shè)計(jì)要求,從而達(dá)到充分發(fā)揮地基承載潛力的目的。另外灌注樁還具有施工對土層的適應(yīng)性強(qiáng),且施工時(shí)沒有擠土效應(yīng),對地基擾動(dòng)較少,有利于地基的保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),本規(guī)程推薦使用灌注樁。
3基本規(guī)定3.0.1可控剛度樁筏基礎(chǔ)主要適用于以下情況:1樁土變形不協(xié)調(diào),需要考慮樁土共同作用時(shí)??煽貏偠葮斗せA(chǔ)通過在樁頂與筏板之間設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置,優(yōu)化與調(diào)整樁基支承剛度,使樁基支承剛度與地基支承剛度相匹配,保證樁土變形協(xié)調(diào),最終實(shí)現(xiàn)樁土始終共同發(fā)揮作用,同步承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載的目標(biāo)。雖然均是考慮樁土共同作用,充分發(fā)揮地基承載潛力,可控剛度樁筏基礎(chǔ)的作用機(jī)理與常規(guī)意義上的復(fù)合樁基礎(chǔ)有顯著差異,具體如圖3.0.1-1所示。 (a)復(fù)合樁基礎(chǔ)(b)可控剛度樁筏基礎(chǔ)圖3.0.1-1可控剛度樁筏基礎(chǔ)和復(fù)合樁基樁礎(chǔ)土共同作用模式對比示意圖1—筏板;2—摩擦型樁;3—樁間土;4—樁端刺入量;5—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置;6—端承型樁;7—低壓縮或不可壓縮土層2減小基礎(chǔ)差異沉降或需要調(diào)整筏板內(nèi)力時(shí)。差異沉降導(dǎo)致基礎(chǔ)內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力增大,考慮建筑物上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)(樁筏)-地基的共同作用,可保證建筑物筏板的差異沉降接近或等于零。本規(guī)程通過剛度調(diào)節(jié)裝置對整個(gè)基礎(chǔ)的支承剛度分布按需要進(jìn)行較精確的人為調(diào)控與優(yōu)化,可實(shí)現(xiàn)或接近建筑物基礎(chǔ)零差異沉降的設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)剛度調(diào)節(jié)裝置的使用不受地質(zhì)條件和上部結(jié)構(gòu)形式的束縛,具有廣泛的適應(yīng)性。可控剛度樁筏基礎(chǔ)用以減小基礎(chǔ)差異沉降或調(diào)整筏板內(nèi)力示意如圖3.0.1-2(a)所示。(a)差異沉降控制(b)新舊樁協(xié)同工作(c)石芽地基(d)基巖面起伏巨大(e)基巖崩塌或缺失(f)孤石地基圖3.0.1-2可控剛度樁筏基礎(chǔ)應(yīng)用范圍示意圖1—不同支承剛度的剛度調(diào)節(jié)裝置;2—筏板;3—工程樁;4—大剛度基樁;5—小剛度基樁;6—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置;7—端承樁;8—摩擦樁;9—基巖;10—孤石3混合支承樁基礎(chǔ)協(xié)同工作。混合支承樁基礎(chǔ)的形成大致可以分為兩類,一類是樁基設(shè)計(jì)參數(shù)不統(tǒng)一造成樁基支承剛度不一致,典型如建筑物拆除時(shí),由于土體固結(jié)作用,遺留在地基中的完好舊樁和新樁支承剛度相差懸殊,通過在樁頂設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置,協(xié)調(diào)不同支承剛度樁基的變形,不僅可以實(shí)現(xiàn)新舊樁基的協(xié)同工作,還可以取得良好經(jīng)濟(jì)效益,具體工作示意如圖3.0.1-2(b)所示;另一類是由于特殊地質(zhì)條件造成樁基支承剛度不一致,典型如花崗巖殘積土地區(qū)的球狀風(fēng)化、石芽地基、巖溶地基、基巖崩塌或缺失以及基巖面起伏巨大等特殊地質(zhì)條件(如圖3.0.1-3)造成的樁基支承剛度差異懸殊,這一類的混合支承樁基礎(chǔ)均可采用可控剛度樁筏基礎(chǔ)形式,對應(yīng)工作示意如圖3.0.1-2(c)-2(f)所示。圖3.0.1-3特殊地質(zhì)條件示意圖4上述兩種或多種情況的組合??煽貏偠葮斗せA(chǔ)中剛度調(diào)節(jié)裝置具有相當(dāng)?shù)淖赃m應(yīng)性,如設(shè)計(jì)合理,可以適用于以上兩種或多種情況的組合,目前已經(jīng)有多項(xiàng)成功的工程實(shí)踐案例。3.0.3在進(jìn)行施工驗(yàn)槽的過程中,若基底持力層檢驗(yàn)結(jié)果與勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)文件有較大出入,或遇到持力層明顯不均勻、淺部軟弱下臥層分布復(fù)雜或存在不明埋藏物時(shí),應(yīng)進(jìn)行施工勘察,并由設(shè)計(jì)、勘察等有關(guān)單位提出處理意見。3.0.5關(guān)于樁端持力層選擇和進(jìn)入持力層的深度要求是影響基樁承載力能否有效發(fā)揮的關(guān)鍵因素。由于地質(zhì)條件和地層結(jié)構(gòu)的地區(qū)性和復(fù)雜性,嚴(yán)格要求樁端全斷面進(jìn)入上述單一土層(黏性土、粉土、砂土和碎石土)厚度可能會(huì)造成終樁層位難以確定的情況,若遇上述單一土層可作持力層,但厚度又達(dá)不到上述要求時(shí),可考慮多土層的組合,但應(yīng)以單樁承載力和地基變形為設(shè)計(jì)原則,科學(xué)合理設(shè)計(jì)樁長。3.0.9由于可控剛度樁筏基礎(chǔ)可充分發(fā)揮地基土承載潛力,大幅減少樁基使用數(shù)量,在樁基礎(chǔ)整體承載力滿足要求且樁群承載力合力點(diǎn)和豎向永久荷載合力作用點(diǎn)基本重合,建筑物筏板滿足受力要求的情況下,無需保證每幅剪力墻或每根柱下均設(shè)置樁基礎(chǔ)。
4樁筏基礎(chǔ)構(gòu)造4.2筏板構(gòu)造4.2.1-4.2.2和常規(guī)樁筏基礎(chǔ)相比,可控剛度樁筏基礎(chǔ)本身對筏板的構(gòu)造并無特別要求,但是從方便施工和有利于保護(hù)地基不受施工擾動(dòng)的角度來說,宜優(yōu)先采用平板式筏基,不宜采用梁肋朝下的梁板式筏基。4.2.3筏板和地下室外墻的肥槽回填土質(zhì)量至關(guān)重要。在地震和風(fēng)載作用下,可利用其外側(cè)土抗力分擔(dān)相當(dāng)大份額的水平荷載,從而減小樁頂剪力分擔(dān),降低上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)。但工程實(shí)踐中,往往忽視肥槽回填質(zhì)量,以至出現(xiàn)浸水濕陷,導(dǎo)致散水破壞,給樁基結(jié)構(gòu)在遭遇地震工況下留下安全隱患。設(shè)計(jì)人員應(yīng)加以重視,避免這種情況發(fā)生。一般情況下,采用灰土和壓實(shí)性較好的素土分層夯實(shí);當(dāng)施工中分層夯實(shí)有困難時(shí),可采用素混凝土或質(zhì)量有保證的固化土進(jìn)行回填。4.3樁筏連接構(gòu)造4.3.1滿足要求的可控剛度樁筏基礎(chǔ)的樁筏連接構(gòu)造,可參考圖4.3.1-1所示的三臺(tái)剛度調(diào)節(jié)裝置并聯(lián)于灌注樁頂設(shè)計(jì),有護(hù)壁的灌注樁護(hù)壁寬度宜為150mm,樁筏連接構(gòu)造可參考圖4.3.1-1和4.3.1-2所示。(a)剖面示意圖1—防水用堵頭;2—注漿管;3—變形標(biāo)識桿(可選);4—注漿管;5—筏板;6—墊層;7—倒濾層(可選);8—土工布(可選);9—磚胎膜;10—填砂;11—側(cè)護(hù)板;12—底座;13—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置;14—空腔;15—基樁頂面;16—筏板底面;17—主筋;18—傳力筋;19—第一次澆搗混凝土面;20—二次澆搗混凝土;21—基樁;22—上蓋板(b)平面示意圖1—空腔;2—定位螺栓;3—10mm厚鋼板;4—角鋼圖4.3.1-1樁筏連接構(gòu)造示意圖(無護(hù)壁灌注樁)(a)剖面示意圖1—防水用堵頭;2—注漿管;3—變形標(biāo)識桿(可選);4—注漿管;5—筏板;6—墊層;7—倒濾層(可選);8—土工布(可選);9—磚胎膜;10—填砂;11—側(cè)護(hù)板;12—底座;13—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置;14—空腔;15—基樁頂面;16—筏板底面;17—主筋;18—傳力筋;19—第一次澆搗混凝土面;20—二次澆搗混凝土;21—基樁;22—上蓋板;23—護(hù)壁(b)平面示意圖1—空腔;2—定位螺栓;3—10mm厚鋼板;4—角鋼圖4.3.1-2樁筏連接構(gòu)造示意圖(有護(hù)壁灌注樁)為使設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置的樁基礎(chǔ)保持原有的抗剪能力(即抗剪能力不小于基樁樁身抗剪力),同時(shí)保證剛度調(diào)節(jié)裝置工作過程中剛度調(diào)節(jié)能力不受影響,可在樁頂設(shè)置專門設(shè)計(jì)的抗剪裝置,抗剪裝置構(gòu)造可參考圖4.3.1-3所示。。1—鋼管(具體型號由計(jì)算確定);2—內(nèi)填細(xì)石混凝土;3—筏板;4—粗砂填充料;5—泡沫材料;6—樁(a)剖面示意圖1—?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)裝置;2—抗剪裝置;3—樁體邊緣(b)平面示意圖圖4.3.1-3樁頂抗剪裝置及樁頂平面布置示意圖樁頂抗剪裝置抗剪能力主要由鋼管混凝土提供,鋼管混凝土上部鑲嵌于筏板內(nèi)(不少于20cm),下部置于樁頂預(yù)留的圓柱形孔內(nèi),孔底放置不少于1.5倍極限調(diào)節(jié)位移高度的泡沫材料,以避免抗剪裝置影響剛度調(diào)節(jié)裝置的工作。樁頂抗剪裝置所能提供的抗剪力V可按照下式計(jì)算:(4.3.1)式中:-橫向抗剪承載力;-構(gòu)件截面抗剪塑性發(fā)展系數(shù),常取0.85~1.00;-構(gòu)件橫截面面積;-組合抗剪強(qiáng)度,;-軸壓強(qiáng)度承載力指標(biāo),。4.3.2-4.3.3為了防止樁頂混凝土的局部壓碎,每個(gè)剛度調(diào)節(jié)裝置下設(shè)置底座,同時(shí)底座下二次澆注混凝土中設(shè)兩層構(gòu)造鋼筋網(wǎng),當(dāng)混凝土局部承載力滿足要求,底座也可以通過植筋的形式與樁頂連接。底座鋼板的直徑應(yīng)大于剛度調(diào)節(jié)裝置直徑,具體尺寸可按照荷載和混凝土等級復(fù)核。4.3.6為方便剛度調(diào)節(jié)裝置快速準(zhǔn)確安裝,每個(gè)底座的中心宜設(shè)置定位螺母。整個(gè)底座通過傳力筋與基樁豎向主筋焊接固定,焊點(diǎn)不宜少于6個(gè),保證底座在二次澆筑過程中不被振搗棒振搗偏位。4.3.8建筑物的沉降發(fā)展過程大約為2-3年,剛度調(diào)節(jié)裝置退出可調(diào)節(jié)工作狀態(tài)后,可通過注漿孔將剛度調(diào)節(jié)裝置間的空腔封閉,增加樁頂?shù)哪途眯浴俄斂涨蛔{無法振搗,注漿料必須保證較高的流動(dòng)性,且具有高強(qiáng)、自密實(shí)和微膨脹的效果,宜選用商品灌漿料。灌漿料類型為粉體料,流動(dòng)性滿足《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T50448-2015)Ⅱ類要求,即截錐流動(dòng)度初始值≥340mm,30min≥310mm,強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。灌漿料的拌合按照所購產(chǎn)品的說明進(jìn)行,檢驗(yàn)和取樣按照《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T50448-2015)規(guī)范執(zhí)行。
5設(shè)計(jì)計(jì)算5.1一般規(guī)定5.1.1考慮到可控剛度樁筏基礎(chǔ)樁可提供抗拔力的連接構(gòu)造較復(fù)雜,因此通常按不提供抗拔力的連接構(gòu)造考慮,此時(shí)建筑物基礎(chǔ)埋深宜按天然地基或復(fù)合地基的基礎(chǔ)埋置深度要求來確定。當(dāng)可控剛度樁筏基礎(chǔ)按提供抗拔力的連接構(gòu)造設(shè)置時(shí),其基礎(chǔ)埋深仍可按照樁基礎(chǔ)的要求執(zhí)行。5.1.2剛度調(diào)節(jié)裝置工作期間,作為調(diào)節(jié)基樁支承剛度和支承建筑物荷載的主要部件,必須具有“大噸位”和“大變形”的特點(diǎn)。為確保調(diào)節(jié)的可靠性和有效性,剛度調(diào)節(jié)裝置最終承載力應(yīng)大于設(shè)計(jì)要求的樁身承載力;當(dāng)剛度調(diào)節(jié)裝置用于樁土共同作用時(shí),其有效調(diào)節(jié)變形量應(yīng)大于地基在設(shè)計(jì)承載力作用下的變形量,宜留有20%以上的富余量。剛度調(diào)節(jié)裝置的選用同時(shí)應(yīng)滿足相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求,目前經(jīng)工程實(shí)踐多次驗(yàn)證可行的剛度調(diào)節(jié)裝置包括以下幾種(如圖5.1.2-1所示):1、橡膠支座;2、碟形彈簧;3、剛度調(diào)節(jié)裝置,其它形式的各種裝置目前不適用本規(guī)程。上述剛度調(diào)節(jié)裝置根據(jù)受荷大小和變形能力的需要,可進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián),以更好地滿足設(shè)計(jì)需求。(a)橡膠支座(b)碟形彈簧(c)剛度調(diào)節(jié)裝置圖5.1.2-1剛度調(diào)節(jié)裝置的建議種類5.1.3為防止剛度調(diào)節(jié)裝置下樁頂混凝土局部壓碎,應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力驗(yàn)算。5.1.4為保證剛度調(diào)節(jié)裝置的豎向受壓穩(wěn)定性,對剛度調(diào)節(jié)裝置高徑比作了規(guī)定;為保證樁頂封閉灌漿料能對剛度調(diào)節(jié)裝置形成有效包裹與保護(hù),對剛度調(diào)節(jié)裝置與基樁有效截面面積比作了規(guī)定。5.1.5剛度調(diào)節(jié)裝置荷載-變形受力曲線呈線性特征,不僅可以簡化設(shè)計(jì)過程,保證樁筏基礎(chǔ)在施工及使用全過程保證整體安全度滿足要求,而且可有效保證樁基礎(chǔ)和地基始終按設(shè)計(jì)樁、土分擔(dān)比共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載和調(diào)節(jié)不同支承剛度樁基的變形差,本規(guī)程的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法均是基于剛度調(diào)節(jié)裝置的上述特征。為防止剛度調(diào)節(jié)裝置在受荷過程中意外退出工作,應(yīng)保證剛度調(diào)節(jié)裝置在受荷過程中,荷載-變形受力曲線不能出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,如圖5.1.5-1所示。1—正常曲線;2—軟化曲線圖5.1.5-1剛度調(diào)節(jié)裝置荷載-位移受力曲線軟化示意圖5.1.6剛度調(diào)節(jié)裝置通常需在地下環(huán)境和高應(yīng)力且無保護(hù)狀態(tài)下連續(xù)工作2-3年時(shí)間,因此必須保證剛度調(diào)節(jié)裝置不發(fā)生影響其工作性能的腐蝕。5.1.7-5.1.8可控剛度樁筏基礎(chǔ)適用的應(yīng)用領(lǐng)域較多,本規(guī)程雖然給出了參考的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)案例,但并不能覆蓋全部設(shè)計(jì)工況,針對復(fù)雜工況,設(shè)計(jì)人員應(yīng)在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,在掌握工程具體特點(diǎn),宜通過樁-土-剛度調(diào)節(jié)裝置-筏板共同作用的整體分析校核和指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程。5.2承載力計(jì)算5.2.1地基承載力特征值的確定在條件允許的前提下宜采用載荷試驗(yàn)來確定,當(dāng)載荷試驗(yàn)條件不允許時(shí),可采用其它原位測試、公式計(jì)算等方法結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合確定。5.2.7樁基后注漿的效果與地質(zhì)條件以及施工過程控制有較大關(guān)系,在條件允許的前提下,后注漿樁基單樁極限承載力宜通過單樁靜載試驗(yàn)來確定。5.3承載力驗(yàn)算5.3.1按本條公式計(jì)算樁基數(shù)量時(shí),必須確保地基承載力得到充分發(fā)揮,樁、土在受荷過程中始終共同分擔(dān)荷載,這與其它形式的樁土共同作用理論中需考慮地基承載力發(fā)揮程度有顯著不同??煽貏偠葮斗せA(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)樁土共同作用時(shí),樁、土支承剛度差異由剛度調(diào)節(jié)裝置協(xié)調(diào),故可以滿足上述要求,在正常使用過程中樁基承擔(dān)的平均荷載基本接近基樁豎向承載力特征值。5.3.2當(dāng)可控剛度樁筏基礎(chǔ)不考慮樁土共同作用時(shí),其樁數(shù)的確定同常規(guī)樁基。5.3.6當(dāng)可控剛度樁筏基礎(chǔ)樁筏連接構(gòu)造不提供抗拔力時(shí),對基礎(chǔ)底面零應(yīng)力區(qū)的控制應(yīng)按照天然地基或剛性樁復(fù)合地基的要求進(jìn)行,建筑物體型或工況復(fù)雜宜從嚴(yán)控制,基底不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。5.4沉降計(jì)算5.4.2與天然地基以及常規(guī)樁基相比,當(dāng)可控剛度樁筏基礎(chǔ)用于樁土共同作用時(shí),其最終沉降計(jì)算相對復(fù)雜,影響沉降特性的因素也較多,但根據(jù)可控剛度樁筏基礎(chǔ)的工作機(jī)理,在其承載的全過程中,設(shè)置剛度調(diào)節(jié)裝置的基樁與地基的變形始終是協(xié)調(diào)的,因此建議按照計(jì)算地基沉降ss的方式來計(jì)算整體樁筏基礎(chǔ)的沉降,可避免可控剛度樁筏基礎(chǔ)較復(fù)雜的受力過程。式中ss為地基承擔(dān)荷載引起的沉降,已實(shí)施的可控剛度樁筏基礎(chǔ)工程實(shí)踐表明,按變形模量計(jì)算地基沉降較為準(zhǔn)確,故建議取土的變形模量,按筏形基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。樁基的存在客觀上起到了減小基礎(chǔ)沉降的作用,基于偏安全的考慮,此處沒有計(jì)入。5.4.4可控剛度樁筏基礎(chǔ)不考慮樁土共同作用時(shí),最終沉降s的計(jì)算相對簡單,式中sp為樁基承擔(dān)荷載引起的沉降量,嚴(yán)格意義上應(yīng)再加上樁身的彈性壓縮量,通??珊雎浴.?dāng)樁基為嵌巖端承樁時(shí),sp近似等于零。sa為剛度調(diào)節(jié)裝置的壓縮量。5.5剛度調(diào)節(jié)裝置計(jì)算5.5.1剛度系數(shù)Ks主要用來計(jì)算剛度調(diào)節(jié)裝置的剛度,本規(guī)程中地基土剛度系數(shù)Ks與基床系數(shù)的概念不同,在具體設(shè)計(jì)采用時(shí),應(yīng)注意區(qū)分。影響地基土剛度系數(shù)Ks值的因素包括:土的類型、基礎(chǔ)埋深、基
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