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文檔簡介
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遼寧省工程建設地方標準
DBXX/TXXXX—XXXX
螺桿樁復合地基技術規(guī)程
Technicalspecificationfordesignofhalf-screwpilecompositefoundation
(征求意見稿)
***年***月***日發(fā)布***年***月***日實施
遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳聯(lián)合發(fā)布
遼寧省質量技術監(jiān)督局目錄
1總則..................................................................................1
2術語、符號...........................................................................2
2.1術語..........................................................................................2
2.2符號..........................................................................................3
3基本規(guī)定................................................................................5
4勘察.................................................................................6
5樁基設計................................................................................8
5.1一般規(guī)定.......................................................................................8
5.2樁的布置及基樁構造..................................................錯誤!未定義書簽。
5.3單樁豎向極限承載力.....................................................................10
5.4樁身承載力..................................................................................16
5.5單樁水平承載力............................................................................18
6復合地基設計.........................................................................19
7施工.................................................................................22
7.1.....................................................................................22
基本規(guī)定
7.2施工準備.....................................................................................22
7.3施工流程.....................................................................................23
7.4施工控制.....................................................................................24
8檢查和驗收...........................................................................28
8.1一般規(guī)定....................................................................................28
8.2施工前檢驗................................................................................28
8.3施工檢驗....................................................................................28
8.4施工后檢驗................................................................................29
8.5工程質量驗收.............................................................................30
附錄A螺桿灌注樁示意圖............................................................32
附錄B螺桿灌注樁樁型...............................................................33
附錄C組合式齒狀螺紋鉆具..........................................................34
附錄D螺桿樁成樁工藝過程示意圖.................................................35
附錄E螺桿灌注樁擴大體工藝示意圖...............................................36
2附錄F消除樁擠土效應的屏障技術示意圖..........................................37
附錄G螺桿灌注樁施工記錄表.......................................................38
附錄H螺桿樁樁基設計說明(參考)...............................................40
本規(guī)程用詞說明.........................................................................44
引用標準名錄............................................................................45
附:條文說明46
.....................................................................................................................
3Contents
1GeneralProvisions.................................................................................................1
2TermsandSymbols...............................................................................................2
2.1Terms...........................................................................................................2
2.2Symbols.......................................................................................................4
3BasicRequirements................................................................................................6
4GeotechnicalInvestigation...................................................................................7
5DesignofPileFoundation....................................................................................
8
5.1GeneralRequirements.................................................................................8
5.2StructuralMeasureofFoundationPile........................................................8
5.3UltinateVerticalBearingCapacityofaSinglePile...................................11
5.4PileBearingCapacity................................................................................18
5.5VerticalUpliftCapacityofaSinglePile....................................................19
5.6LateralLoadCapacityofaSinglePile......................................................19
6DesignofCompositeFoundation......................................................................20
7Construction........................................................................................................23
7.1BasicRequirements...................................................................................23
7.2ConstructionPreparation...........................................................................24
7.3ConstructionProcess.................................................................................25
7.4ConstructionControl.................................................................................25
8QualityInspectionandAcceptance..................................................................29
8.1GeneralRequirements...............................................................................29
8.2Prc-ConstructionInspection......................................................................29
8.3InspectionDuringConstruction................................................................29
8.4Post-ConstructionInspection.....................................................................30
8.5AcceptanceofQuality...............................................................................30
AppendixADetailDrawingofPart-ScrewPile.................................................32
AppendixBPileTypeofPart-ScrewPile............................................................33
AppendixCAssembledToothedThreadDrillingTool......................................34
AppendixDSchematicDiagramofPileFormingProcessof
Part-ScrewPile................................................................................35
AppendixESchematicDiagramofExpandedBodyFormingProcessof
Part-ScrewPile................................................................................36
AppendixFSketchMapofBarrierTechnologyforEliminatingPile
CompactingEffect..........................................................................
37
AppendixGConstructionRecordofPart-ScrewPile.......................................
38
4ExplanationofWordinginThisSpecification.......................................................40
ListofQuotedStandards.........................................................................................41
51總則
1.0.1為規(guī)范螺桿樁復合地基的設計、施工及檢測,做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟
合理、確保質量、保護環(huán)境,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑、市政工程中的螺桿樁復合地基勘察、設計、施
工及驗收,其他行業(yè)亦可參考使用。
1.0.3螺桿樁復合地基的設計應綜合考慮場地地質條件、上部結構類型、使用功能、
荷載特征等因素,并重視地方經(jīng)驗,因地制宜,優(yōu)化設計、節(jié)約資源。
1.0.4螺桿樁復合地基的設計和質量檢驗除應執(zhí)行本規(guī)程外,尚應符合國家現(xiàn)行有關
標準、規(guī)范的規(guī)定。
12術語、符號
2.1術語
2.1.1螺桿樁half-screwpile
采用具有同步技術的專用樁機形成的一種“上部為圓柱型,下部為螺絲型”的組
合式灌注樁。
2.1.2同步技術synchronoustechnique
鉆具每旋轉一周,鉆具向上或向下的相應位移為一個螺距時,形成的樁孔或樁為
螺紋狀。
2.1.3樁芯pilecore
螺桿樁螺紋段的樁體軸芯部分。
2.1.4螺牙screwthread
螺桿樁樁身螺紋段的紋路。
2.1.5螺距screwpitch
螺桿樁樁身螺紋段相鄰螺牙之間的距離。
2.1.6螺桿樁復合地基half-screwpilecompositefoundation
采用具有同步技術的專用樁機鉆具旋轉擠壓土體成孔,鉆桿管內泵壓混凝土形成
豎向增強體的復合地基。
2.1.7地基承載力特征值characteristicvalueofsubsoilbearingcapacity
由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內規(guī)定的變形所對應的壓力
值,其最大值為比例界限值。
2.1.8單樁豎向極限承載力標準值standardvalueofultimatevertical
bearingcapacityofasinglepile
單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應
的最大荷載,它取決于土對樁的支承阻力和樁身材料承載力。
2.1.9極限側阻力標準值standardvalueofultimateshaftresistance
相應于樁頂作用極限荷載時,樁身側表面所發(fā)生的巖土阻力。
2.1.10極限端阻力標準值standardvalueofultimatetipresistance
相應于樁頂作用極限荷載時,樁端所發(fā)生的巖土阻力。
22.1.11單樁豎向承載力特征值characteristicvalueoftheverticalbearing
capacityofasinglepile
單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數(shù)后的承載力值。
2.1.12褥墊層cushion
指設置于基礎和復合地基之間用以調整樁土應力比、減小樁土不均勻沉降的傳力
層。
2.2符號
2.2.1作用和作用效應
N——相應于荷載效應基本組合時,作用于螺桿灌注樁樁頂?shù)妮S向壓力設計值;
N——相應于荷載效應基本組合時,作用于螺桿灌注樁螺紋段頂截面的軸向壓力設計值。
s
2.2.2抗力和材料性能
f
——混凝土軸心抗壓強度設計值;
c
f——縱向主筋抗壓強度設計值;
y
f
——樁體混凝土試塊(邊長150mm的立方體)標準養(yǎng)護28d立方體抗壓強度平均值;
cu
f
——復合地基承載力特征值;
spk
f——;
處理后樁間土承載力特征值
sk
f——深度修正后的復合地基承載力特征值;
spa
f——巖石單軸飽和抗壓強度標準值;
rk
Q
——螺桿灌注樁單樁豎向極限承載力標準值;
uk
Q
——螺桿灌注樁直桿段極限側阻力標準值;
sk1
Q——
螺桿灌注樁螺紋段極限側阻力標準值;
sk2
Q——螺桿灌注樁擴大體段極限側阻力標準值;
sk3
Q——螺桿灌注樁的極限端阻力標準值;
pk
Q——螺桿灌注樁嵌巖段總極限阻力標準值;
rk
Q——螺桿灌注樁非嵌巖段總極限側阻力標準值;
sk
——
q樁身范圍內第i層土的極限側阻力標準值;
sik
q——極限端阻力標準值;
pk
R——螺桿灌注樁單樁豎向承載力特征值;
a
R——作用于螺紋段頂截面的軸向壓力計算值;
a
3R——螺桿灌注樁單樁豎向抗拔承載力特征值;
ta
T——螺桿灌注樁直桿段抗拔極限承載力標準值;
uk1
T——螺桿灌注樁螺紋段抗拔極限承載力標準值;
uk2
——
T螺桿灌注樁擴大體段單樁抗拔極限承載力標準值。
uk3
2.2.3幾何參數(shù)
u——樁身周長;
A——螺桿灌注樁直桿段橫截面積;
p
1
A——螺桿灌注樁擴大體段橫截面積;
p
2
A——螺桿灌注樁樁芯橫截面積;
s
A——縱向主筋截面面積;
s
d——基礎埋置深度;
d——螺桿灌注樁外徑;
1
d——螺桿灌注樁內徑;
0
d——螺桿灌注樁擴大體外徑;
2
d——一根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑;
e
l
——樁長范圍內第i層土的厚度。
i
2.2.4計算系數(shù)
——直桿段第i層土的極限側阻力的提高系數(shù);
i
——螺紋段與擴大體段第i層土的極限側阻力的提高系數(shù);
i
K——安全系數(shù);
——抗拔系數(shù);
m——面積置換率;
——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù);
r——基礎底面以上土的加權平均重度;
m
——
成樁工藝系數(shù);
c
——單樁承載力發(fā)揮系數(shù);
i
——嵌巖段側阻和端阻綜合系數(shù);
r
——土層液化影響折減影響系數(shù)。
l
43基本規(guī)定
3.0.1螺桿灌注樁的設計應滿足承載力、變形、穩(wěn)性定和耐久性要求。
3.0.2螺桿灌注樁可用于黏性土、粉土、砂土、碎石土、全風化巖、強風化巖、中風
化軟質巖及黃土等地層。當應用于流塑狀黏性土、淤泥、淤泥質土、泥炭質土、泥炭、
及硬巖等地層時,以及凍土、膨脹土、鹽漬土等特殊性巖土層時,應通過現(xiàn)場試驗或
按地區(qū)經(jīng)驗確定適用性。
3.0.3螺桿灌注樁可用作樁基礎中的基樁或復合地基中的增強體,應用于復合地基時
增強體可不配鋼筋。對于欠固結土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土地基,采用螺桿
樁作為復合地基增強體時,應滿足處理后地基土和增強體共同承擔荷載的技術要求。
3.0.4螺桿灌注樁可根據(jù)地層情況,選擇組合式齒狀螺紋鉆具,形成擠土樁或部分擠
土樁。
3.0.5螺桿灌注樁設計和施工前,應具備以下資料:
1巖土工程詳細勘察資料;
2施工場地及環(huán)境條件的有關資料;
3建筑場地和鄰近區(qū)域內的建(構)筑物、地下管線、地下構筑物等的相關資料。
3.0.6螺桿灌注樁設計和施工前宜搜集本地區(qū)或相似場地上類似工程的工程經(jīng)驗、施
工情況及技術經(jīng)濟指標等資料。
3.0.7當螺桿灌注樁用于上部結構荷載或剛度差異較大的工程時,宜按上部結構、基
礎和地基的共同作用方法進行承載力計算和變形驗算。
3.0.8螺桿灌注樁的施工設備的性能應與地質條件、設計參數(shù)相匹配。
3.0.9螺桿灌注樁應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》GB
50202的有關規(guī)定進行工程質量檢驗和驗收。
3.0.10采用螺桿灌注樁的建筑物和構筑物在施工期間及使用期間,應按現(xiàn)行國家標
準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007的有關規(guī)定進行沉降觀測,直至沉降穩(wěn)定。
54勘察
4.0.1巖土工程勘察前應搜集區(qū)域地質資料、當?shù)毓こ探?jīng)驗,了解場地的工程地質與
水文地質條件,并應取得下列資料:
1建筑場地地形圖、建筑總平面圖等;
2建筑物的高度、層數(shù)、結構類型、荷載、結構安全等級、基礎形式和埋置深度,
以及使用功能上的特殊要求等;
3場地周邊環(huán)境條件及地下管道、電纜、地下構筑物等的分布情況。
4搜集影像資料,了解建筑場地及周邊一定范圍內的歷史變遷情況。
4.0.2巖土工程勘察應采用與場地巖土特性相適應的勘察手段與原位測試方法。
4.0.3螺桿灌注樁的詳細勘察除應符合現(xiàn)行國家標準《巖工工程勘察規(guī)范》GB50021
的有關規(guī)定外,尚應滿足下列規(guī)定:
1勘探點間距:
1)對于端承型樁及摩擦型嵌巖樁:勘探點間距宜為12m~24m。當相鄰兩個勘探點
揭露的樁端持力層層面坡度大于10%或樁端持力層起伏較大、地層分布復雜時,應根
據(jù)具體工程條件適當加密勘探點;
2)對于摩擦型樁:勘探點間距宜為20m~30m,當土層性質或狀態(tài)在水平方向變化
較大或存在可能影響成樁的土層時,應適當加密勘探點;
3)復雜地質條件下的柱下單樁基礎應按每柱設置勘探點。
2勘探孔深度:
1)控制性勘探孔深度應滿足軟弱下臥層驗算和變形計算的要求;對于嵌巖樁,控
制性勘探孔深度應達到預計樁端平面以下3倍~5倍樁身設計直徑且不小于5m;巖溶發(fā)
育地區(qū),當相鄰樁底的基巖面起伏較大時應加深勘探孔的深度;
2)一般性勘探孔深度應達到預計樁端平面以下3倍~5倍樁身設計直徑且不小于
3m;對于大直徑樁或大面積群樁,不得小于5m;對于嵌巖樁,一般性勘探孔深度應達
到預計樁端平面以下1倍~3倍樁身設計直徑;
3)在斷層破碎帶地區(qū),勘探孔應鉆穿斷層破碎帶進入穩(wěn)定土層,進入深度應滿足
控制性勘探孔和一般性勘探孔的要求。
4)當預計深度有溶洞存在且可能影響地基穩(wěn)定時,全部勘探孔進入洞底基巖面
以下的深度不應小于5m。
4.0.4螺桿灌注樁的施工勘察除應符合現(xiàn)行國家標準《巖工工程勘察規(guī)范》GB50021
6的有關規(guī)定外,尚應滿足下列規(guī)定:
1巖溶地區(qū)的端承樁應進行施工勘察:柱下單樁或多樁的工程,每柱下至少設置
一個勘探孔;對于群樁的工程,勘探孔數(shù)量不應少于總樁數(shù)的1/3。
2構造發(fā)育、風化極不均勻的建筑場地端承樁基礎宜進行施工勘察:柱下單樁或
多樁的工程,每柱下至少設置一個勘探孔;對于群樁的工程,勘探孔數(shù)量不應少于總
樁數(shù)的1/3。
4.0.5巖土工程勘察應根據(jù)地質條件、結構類型、荷載特征,結合地方經(jīng)驗評價螺桿
灌注樁成孔和成樁的可行性。
4.0.6施工揭露工程地質條件、水文地質條件與勘察報告出現(xiàn)明顯差異時,應進行施
工勘察。
75樁基設計
5.1一般規(guī)定
5.1.1螺桿灌注樁樁基設計時所采用的作用效應組合與相應的抗力應按現(xiàn)行行業(yè)標
準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定執(zhí)行。
5.1.2螺桿灌注樁的建筑樁基設計等級應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94
的有關規(guī)定確定。
5.1.3螺桿灌注樁樁基礎應按下列兩類極限狀態(tài)設計:
1承載能力極限狀態(tài):樁基達到最大承載力、整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的
變形;
2正常使用極限狀態(tài):樁基達到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達到耐久性
要求的某項限值。
5.1.4螺桿灌注樁樁基設計時,應根據(jù)工程地質條件、水文地質條件、荷載情況等確
定樁長、樁徑及螺紋段長度,螺紋段長度宜為樁長的2/3,且直桿段長度不宜小于樁
身直桿段設計直徑d的5倍。當樁周土層可能引起樁側負摩阻力時,中性點以上的負
1
摩阻力區(qū)域應為直桿段。螺桿灌注樁示意圖及符號說明見附錄A。
5.1.5樁頂作用效應計算應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)定
執(zhí)行。
5.1.6樁基豎向承載力計算應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的有關規(guī)
定執(zhí)行,安全系數(shù)取K=2。
5.1.7螺桿灌注樁樁基工程的沉降計算應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94
的有關規(guī)定執(zhí)行,沉降計算時基樁直徑可按螺紋段直徑的d取值。
1
5.2樁的布置及基樁構造
5.2.1螺桿灌注樁應選擇穩(wěn)定的中低壓縮性土層或巖層作為樁端持力層。樁端全斷面
進入持力層的深度,對于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于l.5d,碎石類土不
11
宜小于ld。當樁端存在軟弱下臥層時,樁端以下持力層厚度不應小于3d。
11
5.2.2當樁端嵌巖時,嵌巖深度應根據(jù)荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長等因素綜
合確定。全斷面嵌入完整和較完整巖的深度不宜小于0.5m,嵌入傾斜度大于30%的中
8風化軟質巖時,宜根據(jù)傾斜度及巖石完整性加大嵌巖深度。
5.2.3螺桿灌注樁擴大體宜設置在承載力高、層位穩(wěn)定的地層,宜設置一個擴大體,
也可根據(jù)承載力需要和地層條件設置兩個或以上擴大體。樁身形狀可根據(jù)承載性能要
求和地層條件按本標準附錄B選用。
5.2.4螺桿灌注樁的最小中心距應符合表5.2.4規(guī)定。
表5.2.4螺桿灌注樁基樁的最小中心距
排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于
土類其他情況
9根的摩擦型樁樁基
非飽和土、飽和非黏性土3.5d或2.2d3.0d或2.0d
1212
飽和黏性土4.0d或2.5d3.5d或2.2d
1212
5.2.5在擠土效應明顯的地層(淤泥或淤泥質土)時,可采取跳打施工或屏障技術等
施工措施,屏障技術所采用的屏障鋼管等屏障措施,應穿過擠土效應明顯的地層。屏
障技術示意圖詳見附錄F。
5.2.6螺桿灌注樁設計樁徑宜采用300mm~1000mm。
5.2.7螺桿灌注樁螺紋段應滿足以下要求:
1螺牙端部厚度宜為30mm~50mm,根部厚度宜為50mm~70mm,螺距不宜小于350mm,
螺距與樁徑d之比宜為0.6~1.0(小直徑取高值);
1
2螺桿灌注樁用于抗壓樁設計時內徑可按表5.2.7-1取值,用于抗拔樁設計時內
徑可按表5.2.7-2取值,當螺桿灌注樁既用于抗壓樁也用于抗拔樁設計時內徑取表
5.2.7-1與表5.2.7-2中的大值。
表5.2.7-1螺桿灌注樁用于抗壓樁設計時內徑取值參考表
樁徑d(mm)400500600700800~1000
1
內徑d(mm)3604605606600.95d
01
表5.2.7-2螺桿灌注樁用于抗拔樁設計時內徑取值參考表
樁徑d(mm)300400500600700800~1000
1
內徑d(mm)2732993403804500.65d
01
5.2.8螺桿灌注樁直桿段長度宜為樁長的1/3,且不宜小于樁身設計直徑d的5倍。當
1
樁周土層可能引起樁側負摩阻力時,中性點以上的負摩阻力區(qū)域應為直桿段。
2?
?1
5.2.9螺桿灌注樁擴大體直徑宜為2,擴大體高度不宜小于1m。
?
95.2.10作為基樁的螺桿灌注樁,樁身混凝土強度等級不應小于C25。
5.2.11螺桿灌注樁主筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm。
5.2.12螺桿灌注樁的最小配筋率可取0.65%~0.3%,小直徑樁取高值;對于受荷載特
別大的樁、抗拔樁和端承樁應根據(jù)計算確定配筋率,且不應小于最小配筋率的規(guī)定值。
5.2.13螺桿灌注樁的配筋長度應符合下列規(guī)定:
1作為端承型樁使用時,應沿樁身等截面或變截面通長配筋;
2作為摩擦型樁使用時,配筋長度不應小于2/3樁長;
3對于受地震作用的基樁,應通長配筋;
4對于受負摩阻力的樁,配筋應穿過軟弱土層,進入穩(wěn)定土層的深度不應小于3d;
1
5對于抗拔樁及承受拔力的樁,應等截面或變截面通長配筋。
5.2.14對于受水平荷載的螺桿灌注樁,主筋不應小于8φ12;對于抗壓樁和抗拔樁,
主筋不應少于6φl0;縱向主筋應沿樁身周邊均勻布置,其凈距不應小于60mm。
5.2.15箍筋應采用螺旋式,直徑不應小于6mm,間距宜為200mm~300mm;受水平荷載
較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁
頂以下5d范圍內的箍筋應加密,間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時
1
箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設
計規(guī)范》GB50010的有關規(guī)定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于
12mm的焊接加勁箍筋;當鋼筋籠長度超過20m且主筋較小時,應每隔1.5米設置一道
直徑不小于φ12mm的焊接加勁箍筋。
5.3單樁豎向極限承載力
Ⅰ受壓樁
5.3.1螺桿灌注樁單樁豎向極限承載力標準值應通過單樁靜載試驗確定。單樁豎向靜
載荷試驗及豎向極限承載力標準值取值可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術規(guī)范》
JGJ106進行。
5.3.2初步設計時可按本節(jié)計算方法進行估算,采用連續(xù)鉆進及灌注的螺桿灌注樁可
不考慮大直徑樁承載力折減。
1當樁身不帶擴大體時,可按下式估算:
?=?+?+?(5.3.2-1)
?