建筑桩基技术规范-1

建筑桩基技术规范JGJ94-××,修订概况,1 增加内容 减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计； 桩基的耐久性规定 ； 后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺 ；软土地基减沉复合疏桩基础设计 ； 考虑桩径因素的Mindlin 应力解计算单桩、单排桩和疏桩基础沉降 ； 抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算； 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法； 预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等,2 调整内容基桩和复合基桩承载力设计取值与计算； 单桩侧阻力和端阻力经验参数； 嵌岩桩嵌岩段侧阻力系数和端阻力系数； 等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数； 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等,1 总 则1.0.1 为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）桩基的设计与施工。1.0.3 桩基的设计与施工，应综合考虑工程地质与水文地质 条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境、重视地方经验，因地制宜；重视概念设计，合理选择桩型、成桩工艺和承台形式，优化布桩，节约资源；强化施工质量控制和管理。1.0.4 执行本规范时，对于特殊土地基、受机械振动和腐蚀介质作用的桩基，以及本规范未作规定的其他内容，尚应符合现行的有关标准、规范的规定。,2 术语、符号21 术 语,2.1.1 桩基 piled foundation 由设置于岩石中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。2.1.2 复合桩基 composite piled foundation 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。2.1.3 基桩 foundation pile 桩基础中的单桩。2.1.4 复合基桩 composite foundation pile 单桩及其对应面积的承台底地基土组成的复合承载基桩。2.1.5 减沉复合疏桩基础 composite foundation with settlement-reducing piles 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减少沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。2.1.6单桩竖向极限承载力标准值 ultimate vertical bearing capacity of a single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适合继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于对桩的支承阻力和桩身承载力。,2.1.7 极限侧阻力标准值 相应于桩顶作用极限荷载时，桩侧表面所发生的 岩土阻力2.1.8 极限端阻力标准值 相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的 岩土阻力2.1.9 单桩承载力特征值 characteristic value of single pile bearing capacity 单桩极限承载力除以安全系数后的承载力值。2.1.10 变刚度调平设计 考虑结构荷载、地层分布和相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变桩土刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法称为变刚度调平设计。2.1.11承台效应系数 pile cap efficiency 竖向荷载下，承台底地基承载力的发挥率称为承台效应系数。,2.1.12 负摩阻力 桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的 沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力。2.1.13下拉荷载 作用于单桩中性点以上的 负摩阻力之和。2.1.14 土塞效应 敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的 土塞，对桩端阻力的发挥程度的影响效应。2.1.15 灌注桩后注浆 灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩内的注浆管及与之相连的 桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。2.1.16 桩基等效沉降系数 弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量wM与按等代墩基Boussinesq解计算沉降量wB 之比，用于反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。,3 基本设计规定31 两类极限状态 3.1.1 桩基础应按下列两类极限状态设计 1 承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力或整体失稳或发生不适于继续承载的变形； 2 正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。,1.承载能力极限状态(1)基于以下三方面原因，调整为以综合安全系数K代替荷载分项系数和抗力分项系数，以单桩极限承载力为参数确定基桩抗力，以荷载效应标准组合为作用力的设计表达式 SkR(Quk,K) 或 SkR(qSKi,qPk,ak,K),1）与建筑地基基础设计规范GB5007-2002的设计原则一致; 2）不同桩型和工艺对承载力的影响，已反映于QUK (qSiK,qPk,ak,); 3)JGJ94-94的概率极限状态设计模式实属不完整的的可靠性分析，短期内不可能实现突破。,关于 “ 单桩极限承载力标准值 ” 的说明 规范规定采用单桩极限承载力标准值作为桩基承载力设计计算的基本参数。 试验单桩极限承载力标准值指通过不少于2 根的单桩现场静载试验确定的, 反映特定地质条件、桩型与工艺、几何尺寸的单桩极限承载力代表值。 计算单桩极限承载力标准值指根据特定地质条件、桩型与工艺、几何尺寸、以极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值的统计经验值计算的单桩极限承载力标准值。,(2) 安全度水准 由于楼面均布活荷载标准值提高了33%,可变荷载组合值系数提高了 17%, 故桩的支承阻力安全度较 94 规范有所提高；由于基本组合的荷载分项系数由 1.25 提高至 1.35, 楼面均布活荷载值提高 33%, 以及钢筋混凝土强度设计值略有降低 , 故桩身与承台结构安全度水准提高12% 以上。,2. 正常使用极限状态 以桩基的变形、抗裂、裂缝宽度为控制内涵的正常使用极限状态计算,由于问题复杂,如同上部结构一样从未实现基于可靠性分析的概率极限状态设计。因此桩基正常使用极 限状态设计计算维持建筑桩基技术规范JGJ94 - 94 规范的规定。,3.1.2根据建筑物规模和功能特征以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将桩基设计分为的三个设计等级。,甲级：第一大类：功能重要、荷载大、重心高、风载和地震作用效应大。 （1）重要的建筑； （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑。 设计时应选择基桩承载力变幅大、布桩具有较大灵活性的桩型, 基础埋置深度足够大, 严格控制桩基的整体倾斜和稳定。 第二大类：荷载和刚度分布极为不均，对差异沉降适应能力差， 或使用功能上对变形有特殊要求 。 （3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物 （4）20层以上框架核心筒结构以及其它对桩基变形有特殊要求的建筑物 。,32 桩基设计等级划分,设计时 , 首先 要遵循变刚度调平设计原则 ；其二 , 在概念设计的基础上要进行上部结构承台桩土的共同作用分析 , 计算沉降等值线、承台内力和配筋 。 第三大类：场地、环境条件特殊 （5）场地和地基条件复杂的七层以上的一般建筑物及坡地、岸边建筑 （6）对相邻既有工程影响较大的建筑物。乙级：除甲级、丙级以外的建筑物丙级：场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的一般建筑物,3.1.3 桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和验算：1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；2 应对桩身和承台承载力进行计算；对于桩身露出地面或桩侧为可液化土、土的不排水剪切强度小于10kPa土层且长径比大于50的桩应进行桩身曲屈验算；对于混凝土预制桩应按施工阶段吊装、运输和锤击作用进行强度验算；对于钢管桩应进行局部曲屈验算；3当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算；4 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；5 对于抗浮桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；6 对于抗震设防区的桩基应按现行建筑抗震设计规范的规定进行抗震承载力验算。,3-3 桩基承载能力计算和稳定性验算,3.1.4 应根据建筑桩基的设计等级及长期荷载作用下桩基变形对上部结构的影响程度、桩基裂缝对耐久性的影响，按下列规定进行桩基变形验算。 1）设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基； 2）体形复杂、荷载分布不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基； 3) 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。3.1.5 受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑物桩基，应计算其水平位移。 3.1.6 应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。,3-4 桩基变形计算,3.1.7 桩基设计时，所采用的荷载效应组合与相应的抗力应符合下列规定： 1 按基桩承载力确定桩数时，传至承台底面的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。 2 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合；计算水平地震作用和风荷载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用和风荷载效应标准组合。 3 验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应标准组合。,3-5 桩基设计采用的作用效应、抗力,4 在计算桩基结构承载力、确定承台高度、桩身截面、计算承台内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的桩顶反力，应按承载能力极限状态下的荷载效应基本组合。当进行承台或桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应的准永久组合。 5 桩基结构设计安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按有关规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数不应小于1。 6 对桩基结构进行抗震设计验算时，其承载力调整系数应按现行的建筑抗震设计规范的规定采用。,下列建（构）筑物桩基宜以上部结构、承台、桩、土的共同作用分析为基础，按变刚度调平设计原则设计桩基： 1 对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房的地基或桩基刚度宜相对弱化，可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。见图a 2 对于框筒、框剪结构高层建筑桩基，应加强核心筒和内部剪力墙区域桩基刚度（视条件适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施），相对弱化核心筒外围桩基刚度，并对后者按复合桩基设计。见图b 3 对于当框筒、框剪结构高层建筑天然地基，其总体承载力和沉降满足要求的条件下，宜于核心筒区域设置增强刚度、减小沉降的桩。形成局部复合桩基或刚性桩复合地基。见图c 4  大体量筒仓、储罐桩基，宜按内强外弱原则布桩。见图d 5 对按变刚度调平设计的桩基，宜进行上部结构、承台、桩、土的共同作用分析,3-6 变刚度调平设计,1 天然地基箱形基础变形特征,图3-1 北京中信国际大厦箱基沉降等值线（s单位：cm）高104m,框筒结构，双层箱基高11.8m；Smax=12.5 cm; Smax=0.004L。,2 桩筏基础的变形特征,图3-2 南银大厦桩筏基础沉降等值线（建成一年，s单位：cm）高113m，框筒结构，400PHC桩，L=11m,均匀布桩，筏板厚2.5m,建成一年Smax=0.002L。,