風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組塔架的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案_第1頁(yè)
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風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組塔架的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案1.1一般規(guī)定1.1.1表1.1.1混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別環(huán)境類別條件二a非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三使用除冰鹽的環(huán)境;嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境;濱海室外環(huán)境四海水環(huán)境五受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境注:嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合JGJ24的規(guī)定。1.1.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地下水、環(huán)境水、基礎(chǔ)周?chē)寥缹?duì)其的腐蝕,必要時(shí)應(yīng)遵照GB50046和JTJ275等有關(guān)規(guī)定采取有效的防腐措施。1.1.3二類和三類環(huán)境中,基礎(chǔ)混凝土裂縫寬度應(yīng)滿足下列規(guī)定:1正常運(yùn)行荷載工況:最大裂縫寬度不得超過(guò)0.2mm。2極端荷載工況:最大裂縫寬度不得超過(guò)0.3mm。四類和五類環(huán)境中的基礎(chǔ)混凝土,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門(mén)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。1.1.4樁的抗裂和限裂設(shè)計(jì)應(yīng)符合JGJ94的規(guī)定。1.1.5混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)由按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件,在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?;炷凛S心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck、ftk和設(shè)計(jì)值fc、ft及彈性模量Ec表1.1.5混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值及彈性模量單位:N/mm2種類符混凝土強(qiáng)度等級(jí)號(hào)C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80強(qiáng)度種類10.013.416.720.123.426.821.632.435.538.541.544.547.450.21.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.117.21.611.914.316.711.121.123.125.227.521.731.833.835.90.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22彈性模量(×104)Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.801.1.6鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于95%的保證率。普通鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按表1.1.6-1確定,設(shè)計(jì)值和彈性模量按表1.1.6-2確定。表1.1.6-1普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值種類符號(hào)d(mm)(N/m2)熱扎鋼筋HPB235(Q235)8~20235HRB335(20MnSi)6~50335HRR400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)6~50400RRB400(20MnSi)8~40400表1.1.6-2普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量單位:N/mm2種類符號(hào)抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度彈性模量抗剪強(qiáng)度熱扎鋼筋HPB235(Q235)2102102.1×105115HRB335(20MnSi)3003002.0×l05155HRR400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)3603602.0×l05180RRB400(20MnSi)3603602.0×l05195注:在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,軸心受厄和小偏心受拉構(gòu)件的鋼筋杭拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于300N/mm2時(shí),仍按取用300N/mm2。1.1.7基礎(chǔ)和樁身混凝土應(yīng)具有較高的耐久性、抗裂性及施工和易性,并滿足GB50010的要求?;A(chǔ)采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25級(jí),墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15級(jí)。有抗凍要求的混凝土,抗凍等級(jí)應(yīng)按照DL/T5082的規(guī)定確定。1.1.8基礎(chǔ)混凝土宜采用P.O42.5硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。當(dāng)采用其他品種和標(biāo)號(hào)時(shí),應(yīng)通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)確定。1.1.9基礎(chǔ)混凝土中宜摻粉煤灰或其他優(yōu)質(zhì)摻合料。粉煤灰的質(zhì)量應(yīng)符合GBJ146的要求。1.1.10基礎(chǔ)混凝土應(yīng)摻用引氣劑和減水劑,根據(jù)要求,也可摻用調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間的其他種類外加劑。采用的外加劑和摻合料的種類及摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。1.1.11凡符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水均可用于拌和與養(yǎng)護(hù)混凝土。未經(jīng)處理的工業(yè)污水和生活污水不得用于拌和與養(yǎng)護(hù)混凝土。地表水、地下水和其他類型水在首次用于拌和與養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r,須按現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用。1.1.12施工中在基礎(chǔ)混凝土表面出現(xiàn)的裂縫應(yīng)進(jìn)行處理,如在四類、五類環(huán)境中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。1.2擴(kuò)展基礎(chǔ)1.2.1矩形基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)臺(tái)柱邊緣的受沖切承載力。受沖切承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:(1.2.1-1)(1.2.1-2)(1.2.1-3)式中——荷載效應(yīng)基本組合下,作用在A,上的地基凈反力設(shè)計(jì)值;——中切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積(圖1.2.1中的陰影面積ABCDEF);——扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)圖1.2.1計(jì)算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置1—沖切破壞錐體最不利一側(cè)的斜截面;2—沖切破壞錐體的底面線的地基土單位面積凈反力,對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力;——受沖切承載力截面高度影響系數(shù),當(dāng)h0<800mm時(shí),取1.0;當(dāng)h0≥2000mm時(shí),取0.9,其間按線性內(nèi)插法取用;——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按表1.1.6采用;——基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度;——沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度;——受沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng),當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí),取基礎(chǔ)環(huán)直徑,當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)臺(tái)柱邊緣處的受沖切承載力時(shí),取臺(tái)柱寬;——受沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng),當(dāng)受沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)(圖1.2.1),計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí),取基礎(chǔ)環(huán)直徑加兩倍基礎(chǔ)有效高度,當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)臺(tái)柱邊緣受沖切承載力時(shí),取臺(tái)柱寬加兩倍該處有效高度。1.2.2基礎(chǔ)底板的配筋應(yīng)按抗彎計(jì)算確定,并遵照GB50010規(guī)定計(jì)算配筋量。1在軸心荷載或單向偏心荷載作用下,對(duì)于方形基礎(chǔ),當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于2.5(a1/h)和偏心矩小于或等于l/6基礎(chǔ)寬度時(shí)[圖1.2.2(a)],任意截面的底板受彎可按簡(jiǎn)化公式(1.2.2-1)計(jì)算:(1.2.2-1)田1.2.2矩形基礎(chǔ)底板的計(jì)算示意圖a)偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí);(b)偏心距大于l/6基礎(chǔ)寬度時(shí)式中M1——荷載效應(yīng)基本組合下,任意截面I-I處的彎矩設(shè)計(jì)值;pmax——荷載效應(yīng)基本組合下,基礎(chǔ)底面邊緣最大地基反力設(shè)計(jì)值;p——荷載效應(yīng)基本組合下,在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值;G——考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上覆的土自重;a1——任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離;A——抗彎計(jì)算時(shí)的劊5分基底面積;l——基礎(chǔ)底面的邊長(zhǎng)。2在單向偏心荷載作用下,對(duì)于方形基礎(chǔ),當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于2.5(a1/h)和偏心矩大于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí)[圖1.2.2(b)],變高截面處的彎矩可按簡(jiǎn)化公式(1.2.2-2)計(jì)算:(1.2.2-2)1.2.3基礎(chǔ)應(yīng)按不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件,驗(yàn)算斜截面受剪承載力。斜截面受剪承載力應(yīng)按式(1.2.3-1)計(jì)算:(1.2.3-1)(1.2.3-2)式中V——荷載效應(yīng)基本組合下,構(gòu)件斜截面上最大剪力設(shè)計(jì)值;——受剪截面高度影響系數(shù):當(dāng)h0<800mm時(shí),取h0=800mm;當(dāng)h0>2000mm時(shí),取h0=2000mm;——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按表1.1.5采用;h0——截面的有效高度;b——矩形截面的寬度。1.2.4基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)1.1.4條的規(guī)定,按所處環(huán)境類別和設(shè)計(jì)工況確定相應(yīng)的裂縫控制要求及最大裂縫寬度限值,并采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合按GB50010的規(guī)定驗(yàn)算裂縫寬度。1.3樁基礎(chǔ)1.3.1樁基礎(chǔ)包括混凝上預(yù)制樁和混凝土灌注樁。樁基礎(chǔ)應(yīng)為4根及以上基樁組成的群樁基礎(chǔ)。按樁的性狀和豎向受力情況可分為摩擦型樁和端承型樁。摩擦型樁的樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受,端承型樁的樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。1.3.2群樁中基樁樁頂受力應(yīng)分別考慮荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合和基本組合。1標(biāo)準(zhǔn)組合下樁頂受力按式(1.3.2-1)~式(1.3.2-3)計(jì)算:1)軸心豎向力作用下:(1.3.2-1)2)偏心豎向力作用下:(1.3.2-2)3)水平力作用下:(1.3.2-3)式中Nk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力修正標(biāo)準(zhǔn)值,Nk=k0Fzk,k0按8.3.2條規(guī)定取值;Gk——樁基承臺(tái)和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值,對(duì)穩(wěn)定的地下水位以下部分扣除水的浮力;Nik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心(偏心)豎向力作用下,第i基樁或復(fù)合基樁的豎向力;MYk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下,作用于承臺(tái)底面,繞通過(guò)樁群形心的r主軸的合力矩修正標(biāo)準(zhǔn)值,MYk=k0(Mrk+Frkhd);xi、xj——基樁或復(fù)合基樁至y軸的距離;Hk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于樁基承臺(tái)底面的水平力修正標(biāo)準(zhǔn)值,Hk=k0Frk;Hik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于第i基樁或復(fù)合基樁的水平力:n——樁基中的樁數(shù);hd——基礎(chǔ)環(huán)頂標(biāo)高至承臺(tái)底面的高度。2基本組合下樁頂受力由荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)按式(1.3.2-1)~式(1.3.2-3)計(jì)算。1.3.3樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)考慮樁、土、承臺(tái)的共同工作,計(jì)算方法和公式可采用附錄L進(jìn)行計(jì)算。1.3.4基樁承載力荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算應(yīng)符合式(1.3.4-1)~式(1.3.4-3)的要求:1軸心豎向力作用下:Nik≤R(1.3.4-1)2偏心豎向力作用下,除滿足式(1.3.4-1)外,尚應(yīng)滿足式(1.3.4-2)的要求:Nikmax≤1.2R(1.3.4-2)3水平力荷載作用下:Hik≤Rh(1.3.4-3)式中Nik——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下,基樁或復(fù)合樁基的平均豎向力;Nikmax——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;R——墓樁或復(fù)合基樁豎向承載力特征值;Hik——在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用于基樁i樁頂處的水平力;Rh——群樁中基樁水平承載力特征值。1.3.5單樁豎向承載力特征值及。應(yīng)按式(1.3.5)確定:(1.3.5)式中——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;K——安全系數(shù),取K=2。1.3.6設(shè)計(jì)采用的單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定如下:11級(jí)樁基礎(chǔ),應(yīng)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)確定。22級(jí)樁基礎(chǔ),應(yīng)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)確定,僅當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡(jiǎn)單時(shí),可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料,結(jié)合靜力觸探等原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定。33級(jí)樁基礎(chǔ),可根據(jù)原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定。1.3.7單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:1單樁豎向靜載試驗(yàn)按JGJ106執(zhí)行。2對(duì)于大直徑端承型樁,也可通過(guò)深層平板(平板直徑應(yīng)與孔徑一致)載荷試驗(yàn)確定極限端阻力。3對(duì)于嵌巖樁,也可通過(guò)巖基平板(直徑0.3m)載荷試驗(yàn)確定極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值,通過(guò)嵌巖短墩(直徑0.3m)確定極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值。4樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值宜通過(guò)埋設(shè)樁身軸力測(cè)試元件靜載試驗(yàn)確定,可通過(guò)測(cè)試結(jié)果建立極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值與土層物理指標(biāo)、巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度以及靜力觸探等土的原位測(cè)試指標(biāo)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。1.3.8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)系確定基樁抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),宜按式(1.3.8)估算:(1.3.8)式中、——總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;——樁側(cè)第j層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí),可按附錄K取值;——極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值,如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí),可按附錄K取值;——樁穿越第i層土的厚度;U——樁身周長(zhǎng);Ap——樁端面積。1.3.9對(duì)于樁距不超過(guò)6d的群樁基礎(chǔ),樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層1/3的軟弱下臥層時(shí),可按式(1.3.9-1)、式(1.3.9-2)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力(圖1.3.9):(1.3.9-1)(1.3.9-2)圖1.3.9軟弱下臥層承載力驗(yàn)算式中——作用于軟弱下臥層頂面的附加應(yīng)力;——軟弱層頂面以上各土層重度(地下水位以下取浮重度)的厚度加權(quán)平均值;t——硬持力層厚度;——軟弱下臥層經(jīng)深度修正的地基極限承載力特征值,深度修正系數(shù)取1.0;A0、B0——樁群外緣矩形面積的長(zhǎng)、短邊長(zhǎng);——樁端硬持力層壓力擴(kuò)散角,按表1.3.9取值。表1.3.9樁端硬持力層壓力擴(kuò)散角單位(°)Es1/Es2t=0.25Bot≥0.50Bo1412362351025102030注1:Es1、Es2為硬持力層、軟弱下臥層的壓縮模量。注2;當(dāng)t<0.25Bo時(shí),降低取值;介于0.25Bo和0.50Bo之間,可內(nèi)插取值。1.3.10符合下列條件之一的樁基,當(dāng)樁周土層產(chǎn)生的沉降超過(guò)基樁的沉降時(shí),在計(jì)算基樁承載力時(shí)應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。樁側(cè)負(fù)摩阻力的計(jì)算應(yīng)符合JGJ94的規(guī)定。1樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性土、欠固結(jié)土、液化土層進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí)。2樁周存在軟弱土層,鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的長(zhǎng)期荷載或填土,或地面大面積堆載(包括填土)時(shí)。3由于降低地下水位,使樁周土中有效應(yīng)力增大,并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時(shí)。1.3.11承受拔力的樁基礎(chǔ),應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)呈整體破壞和呈非整體破壞時(shí)基樁抗拔承載力,計(jì)算應(yīng)符合極限狀態(tài)計(jì)算式(1.3.11-1)、式(1.3.11-2):(1.3.1l-1)(1.3.11-2)式中——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,基樁拔力;——群樁呈整體破壞時(shí)基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值,根據(jù)1.3.12條確定;——群樁呈非整體破壞時(shí)基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值,根據(jù)1.3.12條確定;——群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù),地下水位以下取浮重度;——基樁自重,地下水位以下取浮重度,對(duì)于擴(kuò)底樁應(yīng)按表1.3.12-1確定樁、土柱體周長(zhǎng),計(jì)算樁、上自重。表1.3.12-1擴(kuò)底樁破壞表面周長(zhǎng)晌自樁底起算的長(zhǎng)度li≤(4~10)d>(4~10)dui注:li對(duì)于軟土取低值,對(duì)于卵石、礫石取高值;li取值按內(nèi)摩掠角增大而增加。1.3.12群樁基礎(chǔ)及其基樁的抗拔極限承載力的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:1對(duì)于1級(jí)和2級(jí)樁基礎(chǔ),基樁的抗拔極限承載力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定。單樁上拔靜載荷試驗(yàn)及抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值取值可按JGJ106執(zhí)行;對(duì)于群樁的抗拔極限承載力應(yīng)按以下規(guī)定驗(yàn)算。2對(duì)于3級(jí)樁基礎(chǔ),如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí),群樁基礎(chǔ)及基樁的抗拔極限承載力取值可按下列規(guī)定計(jì)算:1)群樁呈非整體破壞時(shí),基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按式(1.3.12-1)計(jì)算:(1.3.12-1)式中——樁身周長(zhǎng),對(duì)于等直徑樁取u=;對(duì)于擴(kuò)底樁按表1.3.12-1取值;——抗拔系數(shù),按表1.3.12-2取值。2)群樁呈整體破壞時(shí),基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按式(1.3.12-2)計(jì)算:(1.3.12-2)式中——樁群外圍周長(zhǎng)。表1.3.12-2抗拔系數(shù)土類值砂土0.50~0.70黏性土、粉土0.70~0.80注:樁長(zhǎng)l與樁徑d之比小于20時(shí),取小值。1.3.13單樁的水平承載力特征值的確定規(guī)定如下:1對(duì)于受水平荷載較大的1級(jí)和2級(jí)樁基礎(chǔ),單樁的水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁水平靜力荷載試驗(yàn)確定,試驗(yàn)方法可按JGJ106執(zhí)行。2對(duì)于鋼筋混凝土預(yù)制樁、樁身全截面配筋率不小于0.65%的灌注樁,可根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果取地面處水平位移為10mm(對(duì)于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所對(duì)應(yīng)的75%為單樁水平承載力特征值。3對(duì)于樁身配筋率小于0.65%的灌注柱,可取單樁水平靜載試驗(yàn)的臨界荷載的75%為單樁水平承載力特征疽。4當(dāng)缺少單樁水平靜載試驗(yàn)資料時(shí),可按式(1.3.13-1)估算樁身配筋率小于0.65%的灌注樁的單樁水平承載力特征疽。對(duì)于混凝土護(hù)壁的挖孔樁,計(jì)算單樁水平承載力時(shí),其設(shè)計(jì)樁徑取護(hù)壁內(nèi)直徑。(-1)式中——根據(jù)樁頂豎向力性質(zhì)確定,壓力取“+”,拉力取“-”;——樁的水平變形系數(shù),按1.3.16條確定;——樁截面模量塑性系數(shù),圓形截面=2;——樁身混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;——樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的截面模量,圓形截面為,其中d為樁直徑,d0為扣除保護(hù)層的樁直徑,為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;——樁身最大彎矩系數(shù),按表1.3.13取值;表1.3.13樁頂(身)最大彎矩系數(shù)和樁頂水平位移系數(shù)表樁頂約束情況樁的換算埋深鉸接、自由4.00.7682.4413.50.7502.5013.00.7032.7272.80.6752.9052.60.6393.1632.40.6013.526固按4.00.9260.9403.50.9340.9703.00.9671.0282.80.9901.0552.61.0181.0792.41.0451.095ρg——樁身配筋率;An——樁身?yè)Q算截面積為An=[1+(aE-1)ρg];N——樁頂豎向力影響系數(shù),豎向壓力取0.5,豎向拉力取1.0。5當(dāng)樁的水平承載力由水平位移控制,且缺少單樁水平靜載實(shí)驗(yàn)資料時(shí),可按式(-2)估算預(yù)制樁、樁身配筋率不小于0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值;Rha=0.75x0a(-2)式中EI——樁身抗彎剛度,對(duì)于鋼筋混凝土樁,EI=0.85EcIo,其中Xoa——為樁身?yè)Q算截面慣性矩,圓形截面,Io=Wod/2;vx——。6驗(yàn)算永久菏載控制的樁基礎(chǔ)的水平承載力時(shí),應(yīng)將2~5款方法確定的單樁水平承載力特征值乘以調(diào)整系數(shù)0.80。1.3.14群樁基礎(chǔ)(不含水平力垂直于單排樁基縱向軸線和力矩較大的情況)的基樁水平承載力特征值應(yīng)考慮由承臺(tái)、樁基、土相互作用產(chǎn)生的群樁效應(yīng),可按式(-1)~式(1.3.14-5)確定:Rh=ηhRha(-1)ηh=ηiηr+ηl(-2)ηi=(-3)ηl=(-4)x0a=(-5)式中ηh——群樁效應(yīng)綜合系數(shù);ηi——樁的相互影響效應(yīng)系數(shù);ηr——樁頂約束效應(yīng)系數(shù)(樁頂嵌入承臺(tái)長(zhǎng)度50~100mm時(shí)),按表1.3.14取值;表1.3.14樁頂約束效應(yīng)系數(shù)ηr表?yè)Q算深度2.42.62.83.03.5≥4.0位移控制2.582.342.202.132.072.05強(qiáng)度控制1.441.571.711.822.002.07注:,為樁的入土長(zhǎng)度。ηl——承臺(tái)側(cè)向土抗力效應(yīng)系數(shù)(承臺(tái)側(cè)面回填土為松散狀態(tài)時(shí)取ηl=0);——沿水平荷載方向的距徑比;——沿水平荷載方向與垂直于水平荷載方向每排樁中的樁數(shù);——承臺(tái)側(cè)面土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù),當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可按表1.3.16取值;——樁頂(承臺(tái))的水平位移容許值,當(dāng)以位移控制時(shí),可取x。=10mm(對(duì)水平位移敏感的結(jié)構(gòu)物?。?mm),當(dāng)以樁身強(qiáng)度控制(低配筋率灌注樁)時(shí),可近似按式(1.3.14-5)確定;——承臺(tái)受側(cè)向土抗力一邊的計(jì)算寬度,=+1,為承臺(tái)寬度;——承臺(tái)高度。1.3.15當(dāng)作用于樁基上的外力主要為水平力時(shí),應(yīng)根據(jù)使用要求對(duì)樁頂變位的限制,對(duì)樁墓的水平承載力進(jìn)行驗(yàn)算(計(jì)算方法和公式詳見(jiàn)附錄L)。當(dāng)外力作用面的樁距較大時(shí),樁基的水平承載力可視為各單樁的水平承載力的總和。當(dāng)承臺(tái)側(cè)面的土未經(jīng)擾動(dòng)或回填密實(shí)時(shí),應(yīng)計(jì)算土抗力的作用。當(dāng)水平推力較大時(shí),宜設(shè)置斜樁。1.3.16樁的水平變形系數(shù)和地基土水平抗力系數(shù)可按下列規(guī)定確定:1樁的水平變形系數(shù)(1/m)可按式(1.3.16)確定:()式中——樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù);——樁身的計(jì)算寬度,對(duì)圓形樁,當(dāng)直徑≤1m時(shí),=0.9(1.5十0.5),當(dāng)直徑>1m時(shí),=0.9(+1)。2樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù),宜通過(guò)單樁水平靜載試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)靜載試驗(yàn)資料時(shí),可按表1.3.16取值。表1.3.16地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值預(yù)制樁灌注樁序號(hào)地基土類別(MN/m4)相應(yīng)單樁在地面處水平位移(mm)(MN/m4)相應(yīng)單樁在地面處水乎位移(mm)l淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和濕陷性土2~4.5102.5~66~122流塑(>1)、軟塑(0.75<≤1)狀黏性土,>0.9粉土,松散粉細(xì)砂,松散、稍密填土4.5~6106~144~83可塑(0.25</l≤0.75)狀黏性土,濕陷性土,=0.75~0.9粉土,中密填土,稍密細(xì)砂6~101014~353~64硬塑(0<≤0.25)、堅(jiān)硬(≤0)狀黏性土,濕陷性上,<0.75粉土,中密的中粗砂,密實(shí)老填土10~221035~1002~55中密、密實(shí)的礫砂、碎石類土100~3001.5~3注1:當(dāng)樁頂水平位移大于表列數(shù)值或灌注樁配筋率較高(≥0.65%)時(shí):m值應(yīng)適當(dāng)降低;當(dāng)預(yù)制樁的水平向位移小于10mm時(shí),值可適當(dāng)提高.注2:當(dāng)水平荷載為長(zhǎng)期或經(jīng)常出現(xiàn)的荷載時(shí),應(yīng)將表列數(shù)值乘以0.4降低采用。注2:當(dāng)?shù)鼗鶠榭梢夯翆訒r(shí),應(yīng)按JGJ94規(guī)定執(zhí)行。1.3.17樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。計(jì)算中應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合,并應(yīng)按樁的類型和成樁工藝的不同,分受壓樁、抗拔樁和受水平作用樁等,遵照J(rèn)GJ94有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。1.3.18樁的主筋應(yīng)遵照GB50010規(guī)定經(jīng)計(jì)算確定,并應(yīng)采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)該規(guī)定驗(yàn)算樁身的裂縫寬度。1.3.19對(duì)5.0.2條規(guī)定的樁基礎(chǔ)和摩擦型樁基礎(chǔ),應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算。樁基的沉降不得超過(guò)基礎(chǔ)的沉降允許值,并應(yīng)符合8.4.2條的要求。計(jì)算樁基沉降時(shí),最終沉降量宜按單向壓縮分層總和法計(jì)算。地基內(nèi)的應(yīng)力分布宜采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論,按下列方法計(jì)算,計(jì)算應(yīng)按附錄M進(jìn)行:1實(shí)體深基礎(chǔ)(樁距不大于6)。2其他方法,包括明德林應(yīng)力公司方法。1.3.20應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定考慮特殊條件對(duì)樁基的影響。1軟土地區(qū)的樁基應(yīng)考慮樁周土自重固結(jié)、蠕變及施工中擠土對(duì)樁基的影響;在深厚軟土中不宜采用有大片密集有擠土效應(yīng)的樁基。2位于坡地岸邊的樁基應(yīng)進(jìn)行樁基穩(wěn)定性驗(yàn)算。3對(duì)于預(yù)制樁尚應(yīng)進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝和錘擊等過(guò)程中的強(qiáng)度和抗裂驗(yàn)算。1.3.21樁頂端的承臺(tái)應(yīng)采用鋼筋混凝土重力式,并應(yīng)滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結(jié)構(gòu)的要求。1.3.22樁基承臺(tái)配筋應(yīng)按抗彎計(jì)算確定,并遵照GB50010規(guī)定計(jì)算配筋量。樁基承臺(tái)的彎矩計(jì)算可按式(1.3.22-1)、式(1.3.22-2)簡(jiǎn)化計(jì)算的方法確定,群樁矩形承臺(tái)計(jì)算截面取在基礎(chǔ)環(huán)邊和承臺(tái)變階處(圖1.3.22)。(1.3.22-1)(1.3.22-2)式中、——垂直y軸和x軸方向計(jì)算截面處的彎矩沒(méi)計(jì)值;、——垂直軸和軸方向自樁軸線到相應(yīng)計(jì)算截面的距離;圖1.3.22承臺(tái)彎距計(jì)算示意圖——荷載效應(yīng)基本組合下,扣除承臺(tái)和其上填土自重后的第樁豎向力設(shè)計(jì)值。1.3.23樁基礎(chǔ)承臺(tái)受沖切承載力的計(jì)算,應(yīng)符合下列規(guī)定:1基礎(chǔ)環(huán)對(duì)承臺(tái)的沖切,可按式(1.3.23-1)~式(1.3.23-4)計(jì)算;(1.3.23—1)(1.3.23—2)(1.3.23—3)(1.3.23—4)式中——荷載效應(yīng)基本組合下,扣除承臺(tái)及其上填土自重,作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值,沖切破壞錐體應(yīng)采用白基礎(chǔ)環(huán)或臺(tái)樁邊緣至樁頂邊緣的連線構(gòu)成的錐體,錐體與承臺(tái)底面的夾角不小于45o(圖1.3.23-1);圖1.3.23—1基礎(chǔ)環(huán)對(duì)承臺(tái)沖切計(jì)算示意圖——承臺(tái)沖切破壞錐體的有效高度;——承臺(tái)受沖切承載力截面高度影響系數(shù),其值按1.2.l條的規(guī)定取用;、——沖切系數(shù);、——沖跨比,、,、為基礎(chǔ)環(huán)或臺(tái)柱邊緣至樁邊的水平距離,當(dāng)<0.25時(shí),=0.25,當(dāng)>時(shí),=;N——荷載效應(yīng)基本組合下,基礎(chǔ)環(huán)根部軸力設(shè)計(jì)值。2多樁矩形承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)按式(1.3.23-5)~式(1.3.23-7)計(jì)算(-2):(-5)(1.3.23-6)(1.3.23-7)式中——荷載效應(yīng)基本組合下,扣除承臺(tái)及其上填土自重后的角圖1.3.23-2矩形承臺(tái)角樁沖切計(jì)算示意圖樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值;、——角樁沖切系數(shù);、——角樁沖跨比,其值滿足0.25~1.0,,;、——從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣的距離;、——從承臺(tái)底角樁內(nèi)邊緣引45o沖切線與承臺(tái)頂面或承臺(tái)變階處相交至角樁內(nèi)邊緣的水平距離:——承臺(tái)外邊緣的有效高度。1.3.24樁基礎(chǔ)承臺(tái)應(yīng)對(duì)臺(tái)柱邊緣和樁邊連線形成的斜截面進(jìn)行受剪計(jì)算(圖1.3.24)。當(dāng)基礎(chǔ)環(huán)邊有多排樁形成多個(gè)剪切斜截面時(shí),尚應(yīng)對(duì)每個(gè)斜截面進(jìn)行驗(yàn)算。斜截面受剪承載力可按式(1.3.24-1)~式(1.3.24-3)計(jì)算:(1.3.24-1)(1.3.24-2)(1.3.24-2)式中V——荷載效應(yīng)基本組合下,扣除承臺(tái)及其上填土自重后斜截圖1.3.24承臺(tái)斜截面受剪計(jì)算示意圖面的最大剪力設(shè)計(jì)值;——承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度‘——計(jì)算寬度處的承臺(tái)有效高度;——承臺(tái)剪切系數(shù);——受剪截面承載力截面高度影響系數(shù),其值按第1.2.3條的規(guī)定計(jì)算;——計(jì)算截面的剪跨比,,為基礎(chǔ)環(huán)或臺(tái)柱邊緣處至計(jì)算一排樁的樁邊的水平距離,當(dāng)<0.25時(shí),取=0.25,當(dāng)>3.0時(shí),?。?.0。1.3.25當(dāng)承臺(tái)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于樁的強(qiáng)度等級(jí)時(shí),尚應(yīng)驗(yàn)算樁上承臺(tái)的局部受壓承載力。1.3.26應(yīng)根據(jù)第1.1.4條的規(guī)定,按所處環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)類別確定承臺(tái)混凝土的裂縫控制要求及最大裂縫寬度限值,并采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合按GB50010規(guī)定驗(yàn)算承臺(tái)裂縫寬度。1.4巖石錨桿基礎(chǔ)1.4.1巖石錨桿基礎(chǔ)應(yīng)置于較完整的巖體上,且與基巖連成整體,并應(yīng)符合下列要求:1錨桿孔直徑,宜取錨桿直徑的3倍,但不應(yīng)小于1倍錨桿直徑加50mm。錨桿的構(gòu)造要求,可按圖1.4.1采用。圖9.4.1巖石錨桿基礎(chǔ)一錨桿孔直徑;—錨桿的有效錨固長(zhǎng)度;—錨桿直徑2錨桿插入混凝土承臺(tái)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度,應(yīng)符合鋼筋的錨固長(zhǎng)度要求。3錨桿宜采用熱扎帶肋鋼筋,水泥砂漿強(qiáng)度不宜低于30MPa,細(xì)石混凝土強(qiáng)度不宜低于C30。灌漿前,應(yīng)將錨桿孔清理干凈。1.4.2錨桿基礎(chǔ)中單根錨桿所承受的拔力,應(yīng)按式(1.4.2-1)、式(1.4.2-2)驗(yàn)算;(1.4.2-1)(1.4.2-2)式中N——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,作用在基礎(chǔ)頂面上的豎向力修正標(biāo)準(zhǔn)值,,按8.3.2條規(guī)定取值;G——基礎(chǔ)自重及其上覆的土自重標(biāo)準(zhǔn)值;M——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下,作用于基礎(chǔ)底面,繞通過(guò)基礎(chǔ)底而形心的y主軸的合力矩修正標(biāo)準(zhǔn)值,;——第;根錨桿至基礎(chǔ)底面形心的y軸線的距離;N——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,第根錨桿所受的拔力;R——單根錨桿抗拔承載力特征值;N——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,錨桿所受的最大拔力。1.4.3對(duì)l級(jí)和2級(jí)樁基礎(chǔ),單根錨桿抗拔承載力特征值兄應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定;對(duì)于其他基礎(chǔ),可按式(1.4.3)計(jì)算:(1.4.3)式中——砂漿與巖石間的黏結(jié)強(qiáng)度特征值,可按表1.4.3選用。表1.4.3砂漿錨桿與巖石間釣黏結(jié)強(qiáng)度特征值單位:MPa巖石堅(jiān)硬程度硬質(zhì)巖較軟巖軟巖黏結(jié)強(qiáng)度0.6~0.40.4~0.2<0.2注:水泥砂漿強(qiáng)度為30MPa,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。1.4.4巖石錨桿基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足1.2節(jié)的有

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