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文檔簡介

UDC

中國土木工程學會標準

PT/CCES1-201X

勁擴樁技術規程

Technicalspecificationforforequivalentexpandedpilewith

deepmixingcolumn

(征求意見稿)

201X-XX-XX發布201X-XX-XX實施

中國土木工程學會發布

中國土木工程學會標準

勁擴樁技術規程

Technicalspecificationforexpandedrigidpilewith

deepmixingcement-soilcolumn

T/CCES1-201X

批準單位:中國土木工程學會

施行日期:20XX年X月X日

201X北京

1

刖百

本規程是根據中國土木工程學會《關于發布〈2019年中國土木工程學會標準

立項計劃〉的通知》(土標委(2019)11號)的要求,由中國建筑科學研究院、

江蘇勁樁基礎工程有限公司會同有關單位編制完成。

在規程編制過程中,編制組廣泛調查研究,開展專題試驗研究,認真總結實

踐經驗,參考了國內外有關標準,并在廣泛征求意見基礎上,對具體內容進行了

反復討論、協調和修改,最后經審查定稿。

本規程的主要技術內容是:總則,術語、符號及參考標準,基本規定,設計

與構造,施工與環保,工程檢驗與驗收。

注意本規程某些內容可能涉及專利(CN201010130246.2、CN201210229106.X、

CN201410088076.4,CN201610387215.2、CN201610387213.3,CN201610414527.8,

CN201610414485.8)、及其他未列出相關專利,本文件的發布機構和編制組不承擔

識別這些專利的責任,對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。

涉及的七件專利持有人已向本規程的發布機構保證,他愿意同任何申請人在

合理且無歧視的條款和條件下,就專利授權許可進行談判。該專利持有人的聲明

已在本規程的發布機構備案。涉及其它未列出相關專利,使用者應與專利權人協

商處理。

本規程由中國土木工程學會標準與出版工作委員會負責管理,由江蘇勁樁基

礎工程有限公司負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有修改意見或建議,請

寄送江蘇勁樁基礎工程有限公司(地址:江蘇省南通市工農南路128號天寶大廈

17樓;郵政編碼:226019)o

本規程主編單位:江蘇勁樁基礎工程有限公司

本規程參編單位:中國建筑科學研究院

東南大學

南通大學

北京市建筑設計研究院有限公司

中交上海航道勘察設計研究院有限公司

河北寰球工程有限公司

2

上海交通大學

江蘇省建筑設計研究院有限公司

江蘇省建苑巖土工程勘測有限公司

深圳市工勘巖土集團有限公司

南京金宸建筑設計有限公司

廣東新長安建筑設計院有限公司

上海民航新時代機場設計研究院有限公司

南通市建筑設計研究院有限公司

鹽城市建筑設計研究院有限公司

江蘇勁樁巖土科技有限公司

本規程主要起草人員:

本規程主要審查人員:

3

目次

1總則.............................................................................7

2術語、符號及參考標準...........................................................8

2.1術語......................................................................8

2.2符號.....................................................................10

2.3參考標準.................................................................13

3基本規定......................................................................15

3.1一般規定.................................................................15

3.2樁的選型與布置...........................................................18

3.3耐久性規定...............................................................20

4樁基構造......................................................................23

4.1一般規定.................................................................23

4.2基樁構造.................................................................24

4.3承臺及連接構造...........................................................27

5樁基計算......................................................................30

5.1一般規定.................................................................30

5.2單樁豎向極限承載力......................................................31

5.3樁基沉降計算.............................................................38

5.4樁基水平承載力計算......................................................40

5.5樁身承載力與裂縫控制計算................................................42

6施工與環保....................................................................45

6.1一般規定.................................................................45

6.2施工準備.................................................................45

6.3施工作業.................................................................48

6.4施工安全和環境保護......................................................54

7工程檢驗與驗收................................................................56

7.1一般規定.................................................................56

7.2施工前檢驗...............................................................56

7.3施工中檢驗...............................................................57

7.4施工后檢驗...............................................................58

7.5工程驗收................................................................60

附錄A樁型與成樁工藝選擇.......................................................62

附錄B擴底端主要參數估算辦法...................................................63

附錄C勁性擴體復合樁的樁身抗彎剛度計算........................................65

附錄D常用施工記錄表...........................................................67

附錄E常用施工質量檢驗表.......................................................69

本規程用詞說明...................................................................71

4

Contents

1GeneralProvisions.........................................................................................................7

2Terms,SymbolsandListofQutoedStandards............................................................8

2.1Terms...................................................................................................................8

2.2Symbols..............................................................................................................10

2.3ListofQutoedStandards....................................................................................13

3BasicRequirements......................................................................................................15

3.1GeneralProvisions.............................................................................................15

3.2TypeSelectionandArrangementofPiles.........................................................18

3.3ProvisionsonDurability....................................................................................20

4PileFoundationStructure.............................................................................................23

4.1GeneralProvisions.............................................................................................23

4.2FoundationPileStructure..................................................................................24

4.3CushionCapandConnectionStructure............................................................27

5PileFoundationCaculations........................................................................................30

5.1GeneralProvisions.............................................................................................30

5.2VerticalUltimateBearingPressureofaSinglePile..........................................31

5.3CalculationfbrPileFoundationSettlement......................................................38

5.4CalculationfbrLevelBearingCapacityofPileFoundation..............................40

5.5CalculationforBearingCapacityandFracturecontrolofPileShaft...............42

6ConstructionandEnvironmentalProtection...............................................................45

6.1GeneralProvisions.............................................................................................45

6.2Prepai'ationsforConstruction............................................................................45

6.3ConstructionOperation......................................................................................48

6.4ConstructionSafetyandEnviromentalProtection............................................54

7EngineeringInspectionandAcceptance.....................................................................56

7.1GeneralProvisions.............................................................................................56

7.2InspectionbeforeConstruciton.........................................................................56

5

7.3InspectionduringConstrucitonStage...............................................................57

7.4InspectionafterConstruciton...........................................................................58

7.5EngineeringAcceptance..................................................................................60

AppendixASelectionforPileTypesandPileFormingTechnology..........................62

AppendixBMainEstimatedParametersforEnlargerdRigidBottom........................63

AppendixCPile-ShaftFlexuralStiffnessfbrPileShaft..............................................65

AppendixDCommonTablesfbrConstructionRecords.............................................67

AppendixECommonTablesfbrQulityInspection....................................................69

ExplanationofWordinginthisSpecificaiton..................................................................71

Explanationofprovisions

6

1總則

1.0.1為了在勁性擴體復合樁設計與施工中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到安

全適用、技術先進、經濟合理、確保質量、保護環境,制定本規程。

條文說明1.0.1勁性擴體復合樁技術充分發揮樁側阻力、合理利用樁端阻力,且施工擠土效應減小、環保效

果好、樁身質量高,其(抗壓、抗拔、抗水平、抗震)承載力穩定可靠、耐久性好、造價低,符合

國家的技術經濟政策。目前該技術在江蘇、山東、天津、浙江、上海等地使用,取得了較好的效果。

為使該技術更好地推廣應用,制定本規程。

1.0.2本規程適用于建設工程中勁性擴體復合樁的設計、施工、檢驗與驗收。用于

其他行業時,尚應符合國家及行業現行相關標準的規定。

條文說明1.0.2本規程主要根據勁性擴體復合樁在建筑工程領域中的研究與應用成果制定。用于其它行業(市

政、公路與橋梁、機場、鐵路、港口、水利及石油化工等)建設工程中時,應符合相關行業標準的

規定。勁性擴體復合樁用于復合地基時,應符合國家現行有關標準、規范的規定。

1.0.3勁性擴體復合樁的設計與施工,應堅持以土為本、因地制宜、保護環境和節

約資源的原則,應綜合考慮工程地質與水文地質條件、上部結構與荷載特征、施

工技術條件和工程環境等因素,重視地區經驗,精心設計,強化施工質量控制與

管理。

條文說明1.0.3勁性擴體復合樁的設計與施工受到工程地質與水文地質條件、上部結構與荷載特征、施工技

術條件和工程環境等因素的綜合影響。工程地質與水文地質條件是決定勁性擴體復合樁的適宜性和

可行性的前提;施工技術與管理水平是勁性擴體復合樁關鍵技術能否達到設計目標的決定性因素;

為此特別要求堅持因地制宜、以土為本的原則,重視各地的工程經驗,把握技術要點,精心設計,

強化施工質量控制與管理。

1.0.4勁性擴體復合樁的設計、施工、工程檢驗與驗收除應符合本規程外,尚應符

合國家現行有關標準、規范的規定。

7

2術語、符號及參考標準

2.1術語

2.1.1勁性擴體復合樁Expandedrigidpilewithdeepmixingcement-soilcolumn

在水泥土樁中同心沉入剛性芯樁,通過水泥土樁和芯樁實現擴體(擴徑、擴底),

進而組合形成具備擴體形態和力學特點的一種新樁型。簡稱“勁擴樁”。

條文說明2.1.1勁性擴體復合樁是一種新樁型。在先行施工完成的水泥土樁中,同心(軸)沉入剛性芯樁后

組合而成的一種樁型,其特點;一是由水泥土樁與剛性芯樁組成“勁性”的、“復合”的樁,二是

通過水泥土樁等效擴大直徑、芯樁擴底,形成幾何意義上的“擴體”,水泥土樁與芯樁整體工作.

所以將該樁型定義為勁性擴體復合樁,簡稱“勁擴樁”。國內外學者試驗研究表明,水泥土攪拌樁

的側阻力遠大于傳統混凝土樁,而剛性芯樁的樁身強度和剛度遠高于水泥土攪拌樁。由此,假定由

芯樁承受全部豎向荷載,僅考慮利用水泥土抗剪強度傳遞荷載,即:采用芯樁承受燒向荷載,實現

了樁全長范圍內均用芯樁樁身承擔荷載,從而使樁身抗力具有符合《工程結構可靠性設計統一標準》

GB50153的保證率和安全度。同時,通過設計使水泥土樁側阻力與芯樁樁身強度在極限狀態下互

相匹配,各自優勢性能得到充分發揮,從而獲得高于傳統樁型的性價比。

根據芯樁與水泥土樁的不同形態組合、不同長度組合,其組合后的勁性擴體復合樁類型繁多。

勁性擴體復合樁構造及技術可能涉及專利權益,涉及專利的具體技術問題,使用者可直接與專利權

人協商處理。

2.1.2水泥土樁Cement-soilcolumn

將以水泥為主的固化劑、外摻劑和地基土強制攪拌形成的混合物,其固化后

形成具有一定強度的柱狀體,是土的豎向改良體。

條文說明2.1.2固化劑(以水泥為主)、外摻劑與地基土混合物發生水化反應(也有學者認為是活化反應)固

化形成具有一定強度的柱狀體,其抗剪強度遠高于原狀土,可有效將芯樁荷載傳遞到樁周地基土。

2.1.3芯樁Corepile

水泥土樁中的剛性樁。

條文說明2.1.3勁性擴體復合樁的芯樁一般采用獷底樁。

芯樁由樁身和擴底兩部分組成,見圖1。擴底芯樁分兩類:(1)灌注混凝土樁身+灌注混凝土

擴底,即常見的混凝土擴底灌注樁;(2)預制樁身+灌注混凝土擴底,預制樁采用管樁和鋼管樁。

擴底設置方式及擴底大小由設計確定,預計端承效應不明顯時,可采用非擴底形式。擴底樁一般是

謀求淺部持力層的承載力充分發揮而采取的技術方案,持力層埋深過大時采用擴底樁,擴底承載力

得不到充分發揮,且施工困難、經濟性不佳。

8

預制樁身,可以是通常的鋼筋混凝土樁,包括預應力和非預應力的實心樁、空心樁:也可采用

鋼樁(包括鋼管樁和型鋼樁)、木樁、石丁樁、塑料樁等等。

2.1.4長芯樁Longcorepile

芯樁長度大于水泥土樁長度的勁性擴體復合樁。

2.1.5等芯樁Equal-lengthcorepile

芯樁長度與水泥土樁長度相等或大致相等的勁性擴體復合樁。

條文說明2.1.4-2.1.5根據芯樁長度與水泥土樁長度的不同組合,可將勁性擴體復合樁分成三類:長芯樁(加

>&)、等芯樁(/cp^/cs)和短芯樁(/cP</cs),見圖1。

邊1

第一

(a)長芯樁(c)短芯樁

圖1長芯樁、等芯樁與短芯樁

1一水泥土樁:2一芯樁樁身;3一樁端擴底

等芯樁,可通過設計使水泥土樁側阻力與芯樁樁身強度在極限狀態下互相匹配,各自優勢性能

得到充分發揮,從而獲得高于傳統樁型的性價比。水泥土的抗滲性能優于地基土,水泥土環對芯樁

可起到有效的保護作用,所以等芯樁是首選的技術方案。

采用長芯樁的目的是選擇更好的土層作樁端持力層,從而獲得較高的端阻力和減小沉降。從國

內的工程實踐來看,長芯樁的預制芯樁沉樁施工需要穿越堅硬土層,容易造成芯樁樁身損傷、或露

樁、或設備損傷;另外,過長的芯樁也發揮不出勁擴樁的技術和經濟優勢。長芯樁的灌注芯樁穿越

水泥土樁后進入原狀地基土,樁的屬性轉變為擠土樁,其適用深度和設備能力均受到限制。所以長

芯樁的裸芯段長度不宜過長。

短芯樁下部存在過長的無芯段水泥土樁,而深部的水泥土質量穩定性、強度保證率更低,導致

過長的水泥土樁強度不足以承受芯樁傳遞下來的荷載。故本規程不建議泯用短芯樁。

2.1.6外界面Outerinterface

水泥土樁側面與其周邊土的接觸面;或裸芯段樁側與其周邊土的接觸面。

2.1.7內界面Innerinterface

芯樁側面與其周邊水泥土的接觸面。

2.1.8復合段Compositesection

9

由芯樁和水泥土樁組成的樁身部分。

2.1.9無芯段Purecement-soilsection

僅有水泥土樁的樁身部分。

2.1.10裸芯段Purecoresection

僅有芯樁的樁身部分。

條文說明2.1.8-2.1.10勁性擴體復合樁樁身根據芯樁-水泥土的不同組合情況,劃分成:復合段、無芯段和裸

芯段,見圖1。裸芯段在長芯樁中出現,無芯段則在等芯樁和短芯樁中出現,由于本規程不建議采

短芯樁,所以無芯段一般指等芯樁下部較小范圍內的一段僅有水泥土樁的樁身部分。

2.1.11填芯混凝土Fillingconcreteforpipepilehead

管樁、空心方樁,灌填于樁頂內腔一定深度的混凝土。

2.1.12核心混凝土Coreconcrete

鋼管樁內全長灌注的混凝土。

條文說明2.1.11~2.1.12本規程的填芯混凝土是有特定指向:即芯樁采用管樁、空心方樁時,灌填于樁頂部內

腔一定深度(可全長范圍)的混凝土;而鋼管樁內全長灌注的混凝土稱其為核心混凝土。

2.2符號

2.2.1作用和作用效應

Fk——相應于荷載效應標準組合時,上部結構傳至承臺頂面的豎向力;

Gk——樁基承臺和承臺上土自重標準值;

Gp——勁性擴體復合樁基樁自重;

Ggp——單樁所分擔的群樁基礎所包圍體積的樁土總自重;

電——荷載效應標準組合下,作用于第i基樁頂處的水平力;

N——荷載效應基本組合下,樁頂軸向壓力設計值;

Nk——荷載效應標準組合軸心豎向力作用下,基樁或復合基樁的平均豎向

力;

Nkmax——荷載效應標準組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;

Qi——荷載效應準永久組合作用下,第/樁頂的附加荷載;

2.2.2抗力和材料性能

區o—樁頂填芯混凝土或鋼管內核心混凝土的彈性模量;

Ecs——水泥土樁的變形模量;

10

Ecp——芯樁樁身的混凝土彈性模量;

Esp——鋼管樁用鋼材彈性模量;

報—經深度修正的地基承載力特征值;

啟u——水泥土無側限抗壓強度,取與水泥土樁配合比相同的室內水泥土試

塊(邊長70.7mm立方體)在標準養護條件下28d齡期的立方體抗壓

強度平均值。

嬴——主要土層水泥土入地的按土層厚度的加權平均值;

,/n——填芯混凝土與空心樁內壁的平均抗剪強度設計值;

fPy—預應力鋼筋抗拉強度設計值;

&、&——混凝土抗拉、抗壓強度設計值;

fy——普通鋼筋抗拉強度設計值;

力0——填芯混凝土中受力鋼筋的抗拉強度設計值;

m一樁側地基土水平抗力系數的比例系數;

伙sk——內界面極限側阻力標準值;

如k——單樁極限端阻力標準值;

公永——單樁復合段第i層土的極限側阻力標準值;

的k——單樁裸芯段第j層土的極限側阻力標準值;

Tgk——群樁呈整體破壞時,基樁抗拔極限承載力標準值;

Tuk——群樁呈非整體破壞時,基樁抗拔極限承載力標準值;

。此——單樁豎向抗壓極限承載能力標準值;

Qcsk——單樁復合段總極限側阻力標準值;

Qsk——單樁裸芯段總極限側阻力標準值;

Qpk——單樁復合段總極限端阻力標準值;

R——基樁或復合基樁豎向承載力特征值;

Ra——單樁豎向抗壓承載力特征值;

7?ha——單樁水平承載力特征值;

加——各土層重度(地下水位以下取浮重度)按厚度加權平均重度;

2.2.3幾何參數

Aco——樁頂填芯混凝土截面面積或鋼管內核心混凝土截面面積;

11

Acp——芯樁的樁身截面面積;計凈面積;

4——群樁實體基礎外緣面積;

4——勁性擴體復合樁的樁端面積;

Apy-----預應力鋼筋截面面積;

4、A/——縱向受拉鋼筋、縱向受壓鋼筋截面面積;

As0——填芯混凝土中受力鋼筋的截面面積;

D一樁端擴大頭設計直徑;

Des一水泥土樁設計直徑;

bo——樁身的計算寬度;

d、b一芯樁樁身設計外直徑、邊長;

d\——空心樁空腔直徑;

hb——樁端擴底大頭的估算高度;

/cp——芯樁全長長度(含擴底大頭高度);

les——水泥土樁長度;

/px——芯樁樁身長度(不含擴底大頭高度);

從lj—復合段樁周第i層土、裸芯段樁周第J層土的厚度;

Zo一填芯混凝土長度;

Sa-----基樁中心距;

u(i——群樁實體基礎外緣周長;

Ues、Mep------水泥土樁周長、芯樁樁身周長;

Zp——承臺底面至樁端底面深度;

2.2.4計算系數

K——安全系數;

a一樁的水平變形系數;

0c——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;

——內界面極限側阻力標準值與水泥土立方抗壓強度換算系數;

A——單樁水平承載力調整系數。

侑——實體基礎外表面總側阻力扣除系數;

樂S——樁身水泥土強度折減系數;

12

(P—軸心受壓樁與穩定性相關的系數;

九——抗拔系數;

Ip——樁基沉降計算經驗系數;

0c——成樁工藝與工作條件系數;

佚——樁基等效沉降系數;

隊——大直徑樁的端阻力尺寸效應系數;

5——預應力鋼筋受力不均勻影響的折減系數;

3——芯樁樁身壓縮系數;

盤——復合段樁端極限端阻力調整系數;

備——復合段土的極限側阻力調整系數;

內——樁的水平位移系數;

條文說明2.2.1-2.2.4符號設定原則上按總體上國家現行有關標準的規定采用,現行標準中沒有規定時,采用

國際通用的符號。本規程并結合勁性擴體復合班的具體特點,設定的符號盡量與國家標準《建筑地

基基礎設計規范》GB50007-2011和《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008的規定一致。

2.3參考標準

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其

中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文

件其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

1《通用硅酸鹽水泥》GB175

2《建筑地基基礎設計規范》GB50007

3《建筑結構荷載規范》GB50009

4《混凝土結構設計規范》GB50010

5《建筑抗震設計規范》GB50011

6《鋼結構設計標準》GB50017-2017

7《巖土工程勘察規范》GB50021

8《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153

9《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》GB50202

13

10《混凝土結構工程施工規范》GB50666

11《鋼管混凝土結構技術規范》GB50936

12《鋼筋混凝土用鋼》GB/T1499

13《預拌混凝土》GB/T14902

14《工業建筑防腐蝕設計標準》GB/T50046

15《土工試驗方法標準》GB/T50123

16《混凝土結構耐久性設計標準》GB/T50476

17《建筑工程綠色施工評價標準》GB/T50640

18《復合地基技術規范》GB/T50783

19《鹽漬土地區建筑技術規范》GB/T50942

20《建筑地基基礎工程施工規范》GB51004

21《建筑施工安全檢查標準》JGJ59

22《建筑地基處理技術規范》JGJ79

23《建筑樁基技術規范》JGJ94

24《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106

25《建設工程施工現場環境與衛生標準》JGJ146

26《混凝土用水標準》JGJ163

27《海砂混凝土應用技術規范》JGJ206

28《高層建筑巖土工程勘察標準》JGJ/T72

29《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233

30《再生骨料應用技術規程》JGJ/T240

31《自密實混凝土應用技術規程》JGJ/T283

32《水運工程混凝土結構設計規范》JTS151

33《水運工程結構耐久性設計標準》JTS153

34《碼頭結構設計規范》JTS167

14

3基本規定

3.1一般規定

3.1.1勁性擴體復合樁基的詳細勘察除應滿足國家現行標準《巖土工程勘察規范》

GB50021和《建筑樁基技術規范》JGJ94的相關規定外,尚應符合下列規定:

1應進行地基土和地下水對水泥土腐蝕性評價。

2應重點查明各土層的pH值、有機質含量、塑性指數、地下障礙物、地下水

位及其運動規律等。

3對不均勻地基,宜進行施工勘察,查明并提供持力層頂板高程等值線圖、不

同風化程度基巖面高程等值線圖。

3.1.2設計前,應根據巖土工程勘察報告對下列土層,如無可靠地區經驗,應進行

水泥土適宜性評價:

(1)地基土和地下水具有中、強腐蝕性的土層;

(2)地下水的pH值小于4的土層;

(3)泥炭土及有機質土層;

(4)塑性指數大于25的土層;

(5)濕陷性黃土、季節性凍土、膨脹土等。

條文說明巖土工程詳細勘察應按國家現行標準《巖土工程勘察規范》GB50021的要求執行,同時

應符合國家現行標準《建筑抗震設計規范》GB5()011和《建筑樁基技術規范》JGJ94的有關規定。

1目前尚無統一的地基土和地下水對水泥土腐蝕性評價標準,建議參照國家現行標準《鹽漬土

地區建筑技術規范》GB/T50942,按地基土和地下水對無筋水泥基材料的腐蝕性評價標準執行。

2為評價水泥土適宜性,應重點查明各土層的pH值、塑性指數、有機質含量、地下障礙物、

地下水位及其運動規律等。適宜性主要評價主要包括兩個方面:(1)水泥土成型的可能性。實踐

表明,在有機質含量高的淤泥、淤泥質土中的水泥土,28d取芯芯樣灰黑色,芯樣松軟、手捏可碎,

成形質量差。地下水的pH值小于4時,水中的酸性物質對水泥水化產物產生溶蝕或生成膨脹晶體,

導致水泥土出現膨脹開裂、崩解而喪失強度;另外在強酸性介質作用下,混凝土的抗滲性能也無法

抵御酸性介質的侵蝕。在腐蝕性的土層中,由于腐蝕介質的不同,其對水泥土產生的作用可能是雙

向的,有的是積極有利的,有的是負面不利的。如果地基土層僅存在厚度較小的腐蝕性薄夾層時,

可采取技術措施(如:提高水泥摻入比、摻加外摻劑,或不計薄夾層承載力)進行局部處理。欠固

結的淤泥與淤泥質土層,由于欠固結土層后期固結產生班側負摩阻,給工程帶來安全隱患。但有研

究和實踐證明,先行采取地基處理技術措施后,采用勁性擴體復合樁取得了較好的效果。(2)施

15

工的可行性。塑性指數(Ip)大于25的黏土,施工中容易在攪拌頭葉片上形成泥團,無法使水泥

與土均勻拌和,施工難度大。但有研究和實踐證明,采取調整鉆頭葉片、噴漿系統和施工工藝等措

施可在此類黏土地基土取得較理想的結果。另外,勁性擴體復合樁用于特殊土的實踐積累經驗少,

應通過試驗確定其適宜性。

3對不均勻地基,尤其是持力層為傾斜地層、層面起伏大或巖土中有洞穴時的地基,需要評價

樁的穩定性,故需要提供詳細的持力層及下部的巖土層參數,為此宜進行施工勘察。不均勻地基的

判別按現行標準《高層建筑巖土工程勘察標準》JGJ/T72執行。

3.1.3水泥土適宜性評價可采用室內試驗方法,應采用擬建工程現場地基土和地下

水進行水泥土成型試驗和強度試驗,試驗應符合國家現行標準《水泥土配合比設

計規程》JGJ/T233的規定。試驗時應選擇合適的水泥品種及摻入比、外摻劑種類

及摻量。

條文說明3.1.3實驗室試驗包括水泥上成型試驗和強度試驗。實驗室試驗應注意水泥土攪拌柱體施工工藝的

不同對水泥土成型的影響,現行標準《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233的試驗方法適合于濕法

施工工藝成型的水泥土;而對于干法施工工藝成型的水泥土,試驗時,應取工程地點的地基土、水

進行試驗,這樣水泥土的試驗條件與實際環境條件基本相符。成型試驗根據水泥土能否固化成型初

步判斷水泥土是否滿足適宜性要求,強度試驗則提供28d齡期水泥土無側限抗壓強度。設計工程師

可根據成型試驗、強度試驗和成樁工藝性試驗結論綜合評判確定水泥土的適宜性。

3.1.4設計前,應在水泥土適宜性評價的基礎上進行勁性擴體復合樁適宜性評價:

1勁性擴體復合樁適用于正常固結的淤泥與淤泥質土、素填土、沖填土、黏性

土、粉土、砂土、全風化~強風化巖等土層。

2樁身不宜穿越厚度較大的堅硬黏性土層、密實砂類土層、含有較多塊石或障

礙物且不易清除的土層、以及地下水滲流速度較大的土層。

3對濕陷性黃土、季節性凍土、膨脹土、巖溶等特殊土地區,按地區經驗評價

后確定。

條文說明3.1.4在水泥土適宜性評價的基礎上,尚應進行勁性擴體復合樁適宜性評價。

1勁性擴體復合樁的適用土層比較廣泛,有些土層,如:堅硬黏性土、密實粉土、密實砂類土

等土層可作為良好的持力層,但水泥土樁穿越這些土層時施工難度大,故當這些土層厚度較大時不

建議穿越,可作為持力層用。

2目前國內的攪拌樁機在含有較多塊石或障礙物且不易清除的土層、堅硬黏性土、密實砂類土

等土層施工難度大,故復合段不宜穿越這些土層,但采用裸芯段穿越時,不受此條限制。地下水滲

流速度較大的土層,由于水泥等固化劑隨地下水的滲流而流失,形成水泥土固化體的難度大。但裸

芯段穿越地下水滲流速度較大的土層時,不受此條限制。

3另外,特殊土地區和特殊地基,勁性擴體復合樁實踐積累經驗少,應按地區經驗評價后確定

16

其適宜性。

3.1.5設計前宜選擇在有代表性場地進行成樁工藝性試驗,確定各項工藝參數。無

可靠當地工程經驗的地區必須進行成樁工藝性試驗。

條文說明3.1.5勁性擴體復合樁設計前,應根據工程所在地區是否具有可靠工程經驗,確定是否進行現場成

樁工藝性試驗,目的在于評價施工的可行性、確定設計與施工參數。(1)成樁工藝性試驗可以采

用開挖檢測法、輕便觸探法、低應變法、標準貫入法、鉆芯取樣檢測法等原位測試手段檢查水泥土

樁固化形態、均勻程度和成型質量。(2)成樁工藝性試驗還可進行基樁靜載試驗,通過試驗初步

確定單樁承載力作為設計依據。(3)成樁工藝性試驗還有一個重要的任務,就是為后期工程樁施

工選擇合適施工機械、確定工程樁施工工藝參數提供依據。(4)當成班工藝試驗的結論不能滿足

設計要求時,應調整設計與施工有關參數;當成樁工藝性試驗結果與設計要求有較大的出入時,可

考慮重新進行試驗。

在條件許可時,可以將成樁工藝性試驗與第3.1.6條規定的靜載試驗合二為一。

3.1.6工程樁正式施工前應進行靜載試驗,確定單樁承載力。同一條件下,試樁數

量不應少于3根。當地質條件復雜、樁施工質量可靠性低時,宜增加試樁數量。

條文說明3.1.6按國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007和《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106的

有關規定,在工程樁正式施工前應進行基樁豎向或水平靜載試驗,并加載至破壞,確定單樁豎向或

水平極限承載力,為設計工程師提供足夠的設計依據。

3.1.7勁性擴體復合樁的水泥土樁宜采用非取土攪拌施工工藝,芯樁宜采用非取土

的沉樁施工工藝,擴底宜采用夯擴成型施工工藝。如采用其他施工工藝且無可靠

工程經驗時,應按本規程3.1.4條的規定進行成樁工藝性試驗。

條文說明3.1.7本規程主要總結了沿江沿海一帶勁性擴體復合樁及類似樁型的應用成果并結合試驗研究,提

出了適合于勁性擴體復合樁技術的施工工藝特點,具備這些特點的施工工藝用于勁性擴體復合樁被

證明是可靠、可行的,這些特點也是按本規程設計勁性擴體復合樁需要滿足的前提。目前國內外樁

的類型、樁的施工技術很多,有的不一定適用于勁性擴體復合樁,有的即使適用但經濟性差。所以,

當采用不具備木規程所述特點的施工工藝時,應由可靠的工程經驗予以支撐,否則應通過成樁工藝

性試驗證實其可靠性和可行性。

1水泥土樁施工強調的是“非取土”工藝與“攪拌”工藝的組合,一般采用原地機械攪拌法施

工,包括:噴粉(灰)攪拌法(干法)、噴漿攪拌法(濕法)、高壓噴漿攪拌法。

2芯樁的施工也強調“非取土”沉樁工藝。混凝土預制樁和鋼管樁施工工藝通常采用錘擊沉樁、

靜壓沉樁,不宜采用植入成樁;在未成型或未形成強度的水泥土樁中施工灌注樁,沉管灌注工藝、

內夯沉管灌注工藝是成熟可靠的成樁工藝,不應采用取土的成孔灌注工藝。

3擴底施工強調的是“夯擴”工藝,擴底灌注樁?般采用夯擴成型法,如沉管柱錘沖擊夯擴法、

沉管內夯管錘擊夯擴法。預制空心樁一般采用內腔夯擴成型法,如襯管柱錘沖擊夯擴法。

3.1.8勁性擴體復合樁基礎應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩類極限

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狀態設計。勁性擴體復合樁基礎的基本設計規定除應符合國家現行標準《建筑樁

基技術規范》JGJ94的規定外,尚應符合下列規定:

1勁性擴體復合樁基礎設計等級:

(1)海灘涂地基的7層以上的一般建筑的樁基礎設計等級為甲級。

(2)海灘涂地基的7層及以下的一般建筑的樁基礎設計等級為乙級。

2應對樁端持力層承載力進行驗算。

3下列勁性擴體復合樁基應進行沉降計算:

(1)設計等級為甲級、乙級的樁基;

(2)設計等級為丙級的樁端平面以下存在軟弱土層的樁基。

條文說明3.1.8規程編制組在調研過程中,發現相當部分設計工程師對“海灘涂地基”定性把握不到位,因

為海灘涂確實不存在國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007所描述的復雜場地和地基

的特征,所以設計時常把海灘涂地基作為“場地和地基條件簡單”來考慮,結果實際工程中出現了

較多的沉降問題。考慮海灘涂的場地和地基上的復雜性以及腐蝕性的綜合性,宜適度提高其基礎設

計等級,故將海灘涂地基劃為“場地和地基條件復雜”系列。

勁性擴體復合樁基礎計算設計內容和?般規定應符合國家現行標準《建筑樁基技術規范》JGJ

94的有關規定。同時本規程補充要求對樁端持力層承載力進行驗算;并適度擴大了沉降驗算的范

圍,與《建筑樁基技術規范》JGJ94的規定相比,要求乙級樁基應無條件進行沉降驗算,增加部分

丙級樁基沉降驗算的要求。

3.1.9對設計等級為乙級及以上的勁性擴體復合樁基,在其施工過程中及建成后使

用期間,應進行沉降變形觀測。對設計等級為丙級的勁性擴體復合樁基,宜進行

沉降變形觀測。沉降變形觀測應按國家現行標準《建筑變形測量規范》JGJ8的有

關規定進行系統的沉降觀測直至沉降穩定。

條文說明3.1.9主要依據國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007和標準《建筑樁基技術規范》JGJ

94的有關規定提出沉降觀測要求,本規程適度擴大了沉降變形觀測的范圍,要求乙級樁基全部進

行沉降變形觀測,建議丙級樁基宜全部進行沉降變形觀測。

3.2樁的選型與布置

3.2.1勁性擴體復合樁樁型與成樁工藝應根據建筑結構類型、荷載性質、樁的使用

功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、地下水土腐蝕性、施工設備、施工環

境、施工經驗、制樁材料供應條件等,按安全適用、經濟合理的原則選擇。可按

本規程附錄A選擇。

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1抗震設防烈度為8度及以上地區,芯樁不宜采用預應力混凝土管樁(PC)和預

應力混凝土空心方樁(PS)o

2同一結構單元中鋼管樁所用鋼材應采用同一牌號的鋼種。

3宜用復合段穿越深厚淤泥和淤泥質土層。

4在腐蝕環境中,選擇樁型應符合本規程3.3.1條規定。

3.2.2勁性擴體復合樁宜按摩擦端承樁或端承摩擦樁設計。

條文說明3.2.2基樁按承載性狀分類可分成:摩擦型樁、端承摩擦樁、端承型樁和摩擦端承樁四類,是根據

其在極限承載力狀態下,總側阻力和總端阻力所占份額而定。承載性狀的變化不僅與樁端持力層性

質有關,還與樁的長徑比、樁周土層性質,成樁工藝等有關。勁性擴體復合樁通過水泥土等效擴徑

充分發揮土層的側阻力,通過樁端擴底發揮土層的端阻力,很顯然,樁頂豎向荷載是由側阻力與端

阻力共同承受,且側阻效應與端阻效應均較顯著,所以勁性擴體復合樁直按摩擦端承樁或端承摩擦

樁設計。

3.2.3基樁的最小中心距的應符合表322的規定;當施工中采取減小擠土效應的

可靠措施時,可根據當地經驗適當減小。

表3.2.3基樁的最小中心距

排數不少于3排

樁的類型與土類其他情況

且樁數不少于9根的樁基

等芯樁非飽和土、飽和

應》2.0£>cs,且應與3.5d應云1.8Dcs,且應》3.01

與復合段非黏性土

長芯樁飽和黏性土應》2.2Dcs,且應34.04應》2.0。3,且應當35"

非飽和土、飽和

應>2.2。,且應N4XW應*.0。,且應》3.5"

長芯樁裸芯段非黏性土

飽和黏性土應。2.5。,且應N4.54應》2.2。,且應-4.0"

注:1此表中,/為芯樁設計直徑或邊長,。為擴底端設計直徑,。1為勁性擴體復合樁設計直徑。

2當縱橫向樁距不相等時,其最小中心距應滿足對應“其他情況”一欄的規定。

3等芯樁當/)>Dcs時,應用。代替表中的De,。

3.2.4勁性擴體復合樁的持力層選擇應符合下列規定:

1宜選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層;同一結構單元內的樁基,不宜選

用壓縮性差異較大的土層作樁端持力層;夯擴擴底樁不宜選擇施工作業可能產生

液化的粉土和砂土土層作為擴底端持力層。

2樁端全斷面進入持力層的深度,應滿足下列要求:

(1)長芯樁:對于黏性土、粉土不宜小于2.0倍樁端直徑,砂土不宜小于1.5

倍樁端直徑,碎石類土不宜小于1.0倍樁端直徑。

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(2)等芯樁:不宜小于1.0倍水泥土樁設計直徑、也不宜小于1.0倍擴底端

設計直徑。

3當存在軟弱下臥層時,樁端以下持力層的厚度不宜小于3.0倍水泥土樁設計

直徑、也不宜小于3.0倍擴底端設計直徑。

條文說明3.2.4樁端持力層和進入持力層的深度是影響基樁承載力和穩定性的關鍵性因素。

1選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層,選擇相同(或相近)土層作為樁端持力層是為了減

小差異沉降;擴底樁的擴底端持力層宜為硬可塑~硬塑黏性土、密實粉土和砂土,對施工作業可能

產生液化的粉土和砂土土層,應事先采取有效措施,避免施工時產生液化。

2樁端進入持力層的最小深度,主要考慮荷載及在各類持力層中成樁的可能性和難易程度,并

盡可能達到該土層樁端阻力的臨界深度,有效發揮其承載力。抗震設防區,樁端進入液化土層以下

穩定土層的長度應按標準《建筑樁基技術規范》JGJ94的

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