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文檔簡介
術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1螺旋錐體擠土壓灌樁soilcompactingandpressurecastingpilewithspiralcone利用螺旋錐體擠土鉆頭和二次擠土保徑鉆桿組成的鉆具,通過大扭矩動力頭樁機,直接擠土形成一次擠密樁孔,采取不同的提鉆和壓灌方法,形成兩種樁底:即一次擠密錐形樁底和復(fù)擠密錐形樁底;三種樁身段:即一次擠密樁段、螺牙樁段和復(fù)擠密樁段。所成的樁是由一種樁底與一種或兩種或三種樁身段組合的現(xiàn)澆混凝土灌注樁。2.1.2螺旋錐體擠土鉆頭soilcompactingbitwithspiralcone由螺旋錐體結(jié)構(gòu)和螺旋柱體結(jié)構(gòu)組成,內(nèi)設(shè)有擴徑機構(gòu)和混凝土通道。螺旋錐體結(jié)構(gòu)是由錐體芯管、螺旋錐體擠土葉片、鉆尖總成等構(gòu)成;螺旋柱體結(jié)構(gòu)是由柱體芯管、螺旋柱體擠土葉片和接頭等構(gòu)成。2.1.3二次擠土保徑鉆桿two-timessoilcompactingdrillpipewithdiametermaintaining由柱體芯管、螺旋柱體擠土葉片和接頭等組成,內(nèi)設(shè)有混凝土通道。其芯管的外徑、螺旋柱體擠土葉片的截面外形尺寸與螺旋錐體擠土鉆頭中的柱體結(jié)構(gòu)部分相同,且在螺旋柱體擠土葉片的外緣處設(shè)有擠土缺口。2.1.4大扭矩動力頭largetorquepowerhead輸出扭矩不小于250kN·m、輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)的動力頭。2.1.5一次擠密樁體one-timecompactionpilesection是在一次擠密成形的樁孔內(nèi)泵壓灌混凝土形成的,包括一次擠密錐形樁底和一次擠密樁段。2.1.6螺牙樁段screwteethpilesection一次擠密樁段外連續(xù)螺旋纏繞的梯形狀混凝土凸起、與一次擠密樁段形成一體樁段。2.1.7復(fù)擠密樁段recompactionpilesection在壓灌好的螺牙樁段里擠壓樁孔內(nèi)混凝土的鉆進至設(shè)計深度,再提升繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的鉆具并泵壓灌混凝土形成的擴大徑樁段,包括復(fù)擠密柱形樁段及復(fù)擠密下錐形樁段和復(fù)擠密柱形樁段及復(fù)擠密錐形樁底。2.1.8準同步提升quasisynchronouslifting提升鉆進方向旋轉(zhuǎn)的鉆具,保持鉆具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),提升一個可變螺距的高度。2.1.9可變螺距variablepitch螺牙樁段上兩相鄰螺牙之間的中心距可是不等的。2.1.10壓灌pressureperfusion提升鉆具過程中,超流態(tài)混凝土利用混凝土輸送泵通過輸送管道、鉆具內(nèi)腔灌入樁孔腔內(nèi),并保持樁孔腔內(nèi)的混凝土具有一定的壓力。2.1.11錐形樁底conicalpilebottom包括一次擠密錐形樁底和復(fù)擠密錐形樁底。2.2符號2.2.1抗力和材料性能——樁體混凝土試塊立方體抗壓強度平均值;——復(fù)合地基承載力特征值;——深度修正后的復(fù)合地基承載力特征值;——處理后樁間土承載力特征值;——一次擠密樁段周圍第i層土、螺牙樁段周圍第j層土、復(fù)擠密柱形樁段周圍第層土的極限側(cè)阻力標準值;——一次擠密錐形樁底土、復(fù)擠密錐形樁底土、樁身中部復(fù)擠密樁段底土的極限端阻力標準值;——螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓承載力特征值;Quk——Qsk1——Qsk2——Qsk3——Qpk1——Qpk2——Qpk3——樁身中部Qpk4——2.2.3幾何參數(shù)D——螺牙樁段外徑;D1——復(fù)擠密柱形樁段外徑;d——一次擠密樁段外徑;U——螺牙樁段外徑周長;U1——復(fù)擠密柱形樁段外徑周長;u——一次擠密樁段周長;A1——一次擠密樁段橫截面積;A2——復(fù)擠密柱形樁段橫截面積;A3——螺牙樁段橫截面積;l1i——一次擠密樁段穿過第il2j——螺牙樁段穿過第jl3r——復(fù)擠密柱形樁段穿過第rt——螺牙螺距;——螺牙內(nèi)側(cè)厚度;——螺牙外側(cè)厚度;——螺牙高度,基礎(chǔ)埋置深度;n——樁身中部的復(fù)擠密樁段數(shù),群樁中的樁數(shù)。2.2.4計算系數(shù)——安全系數(shù);m——面積置換率;——一次擠密樁段周圍第i層土、復(fù)擠密柱形樁段周圍第r層土的極限側(cè)阻力增強系數(shù);——螺牙樁段周圍第j層土的極限側(cè)阻力提高系數(shù);λ——復(fù)合地基單樁承載力發(fā)揮系數(shù);——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù);ψc——成樁工藝系數(shù)。PAGE52PAGE3基本規(guī)定3.0.1螺旋錐體擠土壓灌樁適用于回填土、黏性土、粉土、砂土、角礫、圓礫、碎石、卵石、全風(fēng)化巖、強風(fēng)化巖、中風(fēng)化軟質(zhì)巖等地層;當應(yīng)用于高塑性黏性土、泥炭質(zhì)土、鹽漬土、膨脹土及樁側(cè)負摩阻力的土等特殊地層時,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗或按項目所在地經(jīng)驗確定其適用性。3.0.2螺旋錐體擠土壓灌樁適用于樁基礎(chǔ)的基樁、基坑支護樁、復(fù)合地基的增強體等地基基礎(chǔ)工程。3.0.3螺旋錐體擠土壓灌樁的單樁承載力確定應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,單樁承載力試驗應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.0.4螺旋錐體擠土壓灌樁的設(shè)計與施工應(yīng)綜合考慮場地地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)特點、荷載特征、施工設(shè)備性能和環(huán)境條件等因素。3.0.5螺旋錐體擠土壓灌樁的施工,應(yīng)采用滿足成樁技術(shù)要求的設(shè)備。3.0.6螺旋錐體擠土壓灌樁基礎(chǔ)的巖土勘察,應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標準《工程勘察通用規(guī)范》GB55017、《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94和現(xiàn)行地方標準《巖土工程勘察技術(shù)規(guī)程》DB22/T5097的有關(guān)規(guī)定。4設(shè)計4.1一般規(guī)定4.1.1設(shè)計應(yīng)根據(jù)單樁承載力、樁身強度、工程地質(zhì)條件、施工設(shè)備及環(huán)境條件選擇螺旋錐體擠土壓灌樁的設(shè)計參數(shù)。4.1.2螺旋錐體擠土壓灌樁樁基設(shè)計時所采用的作用效應(yīng)組合與相應(yīng)的抗力應(yīng)按國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.1.3螺旋錐體擠土壓灌樁應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層。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1.5d,碎石類土不宜小于1d;當存在軟弱下臥層時,樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。4.1.4當樁端嵌巖時,嵌巖深度應(yīng)結(jié)合荷載、上覆土層、基巖性質(zhì)、樁徑、樁長等因素綜合確定;對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小0.4d且不小于0.5m;傾斜度大于30%的中風(fēng)化巖,宜根據(jù)傾斜度及巖石完整性適當加大嵌巖深度;對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖深度不宜小于0.2d,且不應(yīng)小于0.2m。4.1.5當樁周土可能引起樁側(cè)負摩阻力時,螺旋錐體擠土壓灌樁的一次擠密樁段應(yīng)位于中性點以上的負摩阻力區(qū)域。4.1.6螺旋錐體擠土壓灌樁的復(fù)擠密樁型用于抗拔樁時,復(fù)擠密樁段應(yīng)設(shè)在樁底部。4.1.7應(yīng)根據(jù)試成樁工藝參數(shù)的試驗結(jié)果優(yōu)化設(shè)計。4.2基樁構(gòu)造4.2.1螺旋錐體擠土壓灌樁按一次擠密樁段外徑d設(shè)計,d宜為400mm~800mm。4.2.2螺旋錐體擠土壓灌樁常用的三種基本樁型如圖4.2.2所示。圖4.2.2螺旋錐體擠土壓灌樁基本樁型構(gòu)造示意圖普通樁型;(b)復(fù)擠密螺牙樁型;(c)復(fù)擠密樁型—一次擠密樁段外徑;D—螺牙樁段外徑;D1—復(fù)擠密柱形樁段外徑;—一次擠密樁段的長度;—螺牙樁段的長度;—復(fù)擠密柱形樁段的長度;—一次擠密錐形樁底、復(fù)擠密錐形樁底的長度;—復(fù)擠密下錐形樁段的長度;—螺距;—螺牙高度;—螺牙內(nèi)側(cè)厚度;—螺牙外側(cè)厚度4.2.3螺旋錐體擠土壓灌樁中的復(fù)擠密柱形樁段的長度宜為1.5m~2m,設(shè)計樁徑小時取小值,單樁中復(fù)擠密柱形樁段數(shù)不應(yīng)大于3個,且相鄰兩樁段間距不宜小于4d。單樁中不同一次擠密樁段外徑與復(fù)擠密柱形樁段外徑、樁身中部復(fù)擠密下錐形樁段長度的關(guān)系可按表4.2.3取值。表4.2.3單樁中一次擠密樁段外徑與復(fù)擠密柱形樁段外徑及復(fù)擠密下錐形樁段長度的關(guān)系一次擠密樁段外徑d(mm)復(fù)擠密柱形樁段外徑D1(mm)復(fù)擠密下錐形樁段長度l5400500380550450600500續(xù)表4.2.3一次擠密樁段外徑d(mm)復(fù)擠密柱形樁段外徑D1(mm)復(fù)擠密下錐形樁段長度l55006004107005007505506007004508505409006007008004701000550105060080090050011506001200650注:表中復(fù)擠密下錐形樁段長度是用表5.1.1中螺旋錐體擠土鉆頭所得的結(jié)果。4.2.4一次擠密樁段外徑、螺牙樁段外徑、螺距、螺牙高度、螺牙厚度應(yīng)滿足構(gòu)造要求,常規(guī)螺牙樁段尺寸可按表4.2.4采用。表4.2.4常規(guī)螺牙樁段尺寸一次擠密樁段外徑d(mm)螺牙樁段外徑D(mm)螺距t(mm)螺牙高度h(mm)螺牙厚度(mm)內(nèi)側(cè)b1外側(cè)b2400500330~400508040500600350~420508040600700380~450509045700800430~500509045800900480~5505090454.2.5螺旋錐體擠土壓灌樁的最小中心距應(yīng)符合表4.2.5的規(guī)定。表4.2.5基樁的最小中心距地基土類型排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型樁基其他情況非飽和土、飽和非黏性土3.5d3.0d飽和黏性土4.0d3.5d注:d—一次擠密樁段外徑。4.2.6樁身配筋率可取0.3%~0.65%,小直徑樁取高值;對于受載荷特別大的樁、抗拔樁和端承樁應(yīng)根據(jù)計算確定配筋率,且不應(yīng)小于最小配筋率的規(guī)定值。樁身縱向鋼筋配筋長度應(yīng)符合下列要求:1受水平荷載和彎矩較大的樁,配筋長度應(yīng)通過計算確定;2坡地岸邊的樁、8度地震區(qū)的樁、抗拔樁、端承型樁應(yīng)通長配筋;3摩擦型樁的配筋長度不應(yīng)小于2/3樁長;4受負摩阻力的樁,其配筋長度應(yīng)穿過軟弱土層并進入穩(wěn)定土層,進入的深度不應(yīng)小于3d。4.2.7螺旋錐體擠土壓灌樁用于復(fù)合地基的增強體時,樁身可不配筋或少配筋。4.2.8樁身混凝土及主筋的混凝土保護層厚度應(yīng)符合下列要求:1用于樁基時樁身混凝土強度等級不應(yīng)小于C30,用于復(fù)合地基增強體和基坑支護樁時樁身混凝土強度等級不應(yīng)小于C25;2主筋混凝土保護層厚度應(yīng)按一次擠密樁段外徑d計算,不應(yīng)小于50mm。4.2.9螺旋錐體擠土壓灌樁的樁型根據(jù)工程地質(zhì)條件及承載力要求,可設(shè)計成:基本樁型;一次擠密錐形樁底與螺牙樁段構(gòu)成的全螺牙樁型;一次擠密錐形樁底與一次擠密樁段和復(fù)擠密樁段構(gòu)成的樁型;一種錐形樁底與螺牙樁段和一次擠密樁段構(gòu)成的樁型;一種錐形樁底與螺牙樁段和樁身中部復(fù)擠密樁段構(gòu)成的樁型。三種基本樁型之外的螺旋錐體擠土壓灌樁樁型見本標準附錄A。4.3單樁豎向抗壓承載力確定4.3.1螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓承載力特征值,應(yīng)按下式確定:(4.3.1)式中:Quk————安全系數(shù),取=2。4.3.2螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓極限承載力標準值確定應(yīng)符合下列規(guī)定:1應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2初步設(shè)計時可采用下列公式進行估算:1)普通樁型,如圖4.2.2(a),可按下式估算: (4.3.2-1)2)復(fù)擠密螺牙樁型,如圖4.2.2(b),可按下式估算:(4.3.2-2)3)復(fù)擠密樁型,如圖4.2.2(c),可按下式估算:(4.3.2-3)A1=πdA2=πD式中:QukQsk1Qsk2——Qsk3——Qpk1——一次擠密錐形樁底Qpk2——Qpk3——樁身中部——一次擠密樁段外徑周長(m);——螺牙樁段外徑周長(m);——復(fù)擠密柱形樁段外徑周長(m);、——分別為一次擠密樁段、復(fù)擠密柱形樁段橫截面積(m2);d——一次擠密樁段外徑(m);——螺牙樁段外徑(m);D1——復(fù)擠密柱形樁段外徑(m),其中:d+100mm≤D1≤1.5d,通常按表4.2.3取值,表內(nèi)每個d值對應(yīng)三個D1值,其中qsik——為一次擠密樁段周圍第i層土、螺牙樁段周圍第j層土、復(fù)擠密柱形樁段周圍第層土的極限側(cè)阻力標準值,如無當?shù)亟?jīng)驗值時,可按本標準表4.3.2-1取值;qpk——為一次擠密錐形樁底、復(fù)擠密錐形樁底、樁身中部復(fù)擠密樁段底土的極限端阻力標準值,如無當?shù)亟?jīng)驗值時,可按本標準表4.3.2-2取值;、、——分別為一次擠密樁段穿過第i層土、螺牙樁段穿過第層土、復(fù)擠密柱形樁段穿過第層土的厚度(m);n——樁身中部的復(fù)擠密樁段數(shù)(n≤2);——相應(yīng)于一次擠密樁段周圍第i層土、復(fù)擠密柱形樁段周圍第層土的極限側(cè)阻力的增強系數(shù):填土、黏性土、粉土:=1.0~1.2;砂土、角礫、圓礫、碎石、卵石、全風(fēng)化巖、強風(fēng)化巖和中風(fēng)化軟質(zhì)巖:=1.2~1.5;其中,可壓縮性越大的土層,取值越大;——相應(yīng)于螺牙樁段周圍第層土的極限側(cè)阻力提高系數(shù),無地區(qū)經(jīng)驗時,=1.4~1.6,其中,內(nèi)摩擦角越大的土層,取值越大,砂土取大值,黏性土取小值。表4.3.2-1螺旋錐體擠土壓灌樁的極限側(cè)阻力標準值qsik(kPa)土名稱土的狀態(tài)樁的極限側(cè)阻力標準值填土—22~30淤泥—14~20淤泥質(zhì)土—22~30黏性土流塑IL>124~40軟塑0.75<IL≤140~55可塑0.5<IL≤0.7555~70硬可塑0.25<IL≤0.5070~86硬塑0<IL≤0.2586~98堅硬IL<098~105粉土稍密e>0.926~46中密0.75≤e≤0.946~66密實e<0.7566~88粉細砂稍密10<N≤1524~48中密15<N≤3048~66密實N>3066~88中砂中密15<N≤3054~74密實N>3074~95粗砂中密15<N≤3074~95密實N>3095~116礫砂稍密5<N63.5≤1570~110中密(密實)N63.5>15116~138續(xù)表4.3.2-1土名稱土的狀態(tài)樁的極限側(cè)阻力標準值角礫、圓礫中密、密實N63.5>10160~200碎石、卵石中密、密實N63.5>10200~300全風(fēng)化軟質(zhì)巖—30<N≤50100~120全風(fēng)化硬質(zhì)巖—30<N≤50140~160強風(fēng)化軟質(zhì)巖—50<N≤100160~240強風(fēng)化硬質(zhì)巖—N63.5>10220~300中風(fēng)化軟質(zhì)巖—N>100280~340注:1對于尚未完成自重固結(jié)的填土和以生活垃圾為主的雜填土,不計算其側(cè)阻力;2N為標準貫入擊數(shù);N63.5為重型圓錐動力觸探擊數(shù);3全風(fēng)化、強風(fēng)化軟質(zhì)巖和全風(fēng)化、強風(fēng)化硬質(zhì)巖系指其母巖分別為frk≤15MPa、frk>15MPa的巖石。表4.3.2-2螺旋錐體擠土壓灌樁的極限端阻力標準值qpk(kPa)土名稱土的狀態(tài)樁的極限端阻力標準值l≤99<l≤1616<l≤30l>30黏性土硬可塑0.25<IL≤0.501500~23002300~33002700~36003600~4400硬塑0<IL≤0.252500~38003800~55005500~60006000~6800粉土密實e<0.751500~26002100~30002700~36003600~4400粉砂中密、密實N>151400~22002100~30003000~45003800~5500細砂中密、密實N>152500~40003600~50004400~60005300~7000中砂4000~60005500~70006500~80007500~9000粗砂5700~75007500~85008500~100009500~11000礫砂中密、密實N>156000~95009000~10500角礫、圓礫N63.5>107000~100009500~11500碎石、卵石N63.5>108000~1100010500~13000全風(fēng)化軟質(zhì)巖30<N≤504000~6000全風(fēng)化硬質(zhì)巖30<N≤505000~8000強風(fēng)化軟質(zhì)巖50<N≤1006000~9000強風(fēng)化硬質(zhì)巖N63.5>107000~11000中風(fēng)化軟質(zhì)巖N>1009000~12000注:1砂土和碎石土中樁的極限端阻力取值,宜綜合考慮土的密實度,樁端進入持力層的深徑比hb/d,土愈密實,hb/d愈大,取值愈高;2樁的巖石極限端阻力指樁端支承于中、微風(fēng)化基巖表面或進入強風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖一定深度條件下極限端阻力;3全風(fēng)化、強風(fēng)化軟質(zhì)巖和全風(fēng)化、強風(fēng)化硬質(zhì)巖指其母巖分別為frk≤15MPa、frk>15MPa的巖石;4l為樁身長度,應(yīng)滿足承載力設(shè)計和長徑比要求。4.4樁身承載力驗算4.4.1螺旋錐體擠土壓灌樁正截面受壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:1當樁頂以下5d范圍的樁身螺旋式箍筋間距不大于100mm時:(4.4.1-1)2當樁身配筋不符合上述第1款規(guī)定時:(4.4.1-2)Aps=πds式中:——作用基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計值(kN);——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值(kPa);——縱向主筋抗壓強度設(shè)計值(kPa);——按樁徑計算的某樁段樁身截面面積(m2);——螺旋錐體擠土壓灌樁樁身段外徑(m),一次擠密樁段、螺牙樁段、復(fù)擠密柱形樁段均按計算;——縱向主筋截面積(m2);ψc——成樁工藝系數(shù),可取0.70~0.80,擠土效應(yīng)明顯時取低值,不明顯時取高值,復(fù)擠密螺牙樁型取高值。4.5單樁水平承載力計算4.5.1螺旋錐體擠土壓灌樁單樁水平承載力特征值應(yīng)通過單樁水平靜載荷試驗確定,應(yīng)按國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.5.2螺旋錐體擠土壓灌樁可按一次擠密樁段外徑的等截面灌注樁進行水平承載力與位移的估算,計算按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.6樁基沉降計算4.6.1螺旋錐體擠土壓灌樁基沉降變形指標包括沉降量、沉降差、整體傾斜和局部傾斜。4.6.2螺旋錐體擠土壓灌樁基最終沉降變形的計算可采用等效作用分層總和法按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.6.3螺旋錐體擠土壓灌樁基沉降變形的計算值不應(yīng)大于樁基沉降變形允許值。4.6.4螺旋錐體擠土壓灌樁基沉降變形允許值應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.7樁基抗拔承載力的驗算4.7.1承受拔力的螺旋錐體擠土壓灌樁基,應(yīng)按下列公式同時驗算群樁基礎(chǔ)呈整體破壞和呈非整體破壞時基樁的抗拔承載力:Nk≤Nk≤T式中:Nk——按荷載效應(yīng)標準組合計算的基樁拔力(kN)Tgk——群樁呈整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值(kN)Tuk——群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值(kN)GRP——群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù)(kN)重度;GP——基樁樁體及復(fù)擠密樁底擴大徑部以上土體的自重(kN)4.7.2群樁基礎(chǔ)及其群樁的抗拔極限承載力的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:1螺旋錐體擠土壓灌樁的樁基礎(chǔ),基樁的抗拔極限承載力確定應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2設(shè)計等級為丙級的群樁基礎(chǔ),初步設(shè)計時,基樁的抗拔極限承載力取值可按下列規(guī)定進行估算:1)群樁呈非整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力標準值可按下式估算:(4.7.2-1)式中:Tuk——基樁的抗拔極限承載力標準值(kN);ui——樁身周長(m),對于普通樁型取ui=πd;對于全螺牙樁型取uiλi——抗拔系數(shù),可按表4.7.2取值。表4.7.2抗拔系數(shù)λ土類λi值素填土、砂土0.60~0.70黏性土、粉土0.70~0.80注:樁長l與樁徑d之比小于20時,λ取小值。2)群樁呈整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力標準值可按下式估算:(4.7.2-2)式中:ui——群樁外圍周長(m)n——群樁中的樁數(shù)。4.8復(fù)合地基設(shè)計4.8.1螺旋錐體擠土壓灌樁復(fù)合地基適用于處理黏性土、粉土、砂土、碎石土和自重固結(jié)已完成的素填土等地基。復(fù)合地基設(shè)計前,應(yīng)在有代表性的場地上進行現(xiàn)場實驗或試驗性施工,以確定設(shè)計參數(shù)和處理效果。4.8.2作為復(fù)合地基增強體的螺旋錐體擠土壓灌樁,一次擠密樁段外徑d宜采用400mm~600mm。螺旋錐體擠土壓灌樁的最小中心距不宜小于3.5d;樁長范圍內(nèi)有飽和粉土、粉砂土、淤泥、淤泥質(zhì)土層,采用較大樁距,不宜小于4.0d。4.8.3樁頂和基礎(chǔ)之間應(yīng)設(shè)置褥墊層,褥墊層厚度宜為樁徑的40%~60%。褥墊層材料宜采用中砂、粗砂、級配砂石和碎石等,最大粒徑不宜大于30mm。4.8.4螺旋錐體擠土壓灌樁可根據(jù)建筑物荷載分布、基礎(chǔ)形式和地基土性狀,合理確定布樁參數(shù):1內(nèi)筒外框結(jié)構(gòu)內(nèi)筒部位可采用減小樁距、增大樁徑或樁長布樁;2對相鄰柱荷載相差較大的獨立基礎(chǔ),應(yīng)按變形控制確定樁徑、樁長和樁距;3筏板厚度與跨距之比小于1/6的平板式筏基、梁的高跨比大于1/6且板的厚跨比(筏板厚度與梁的中心距之比)小于1/6的梁板式筏基,應(yīng)在柱(平板式筏基)和梁(梁板式筏基)邊緣每邊外擴2.5倍板厚的面積范圍內(nèi)布樁;4對荷載水平不高的墻下條形基礎(chǔ)可采用墻下單排布樁。4.8.5螺旋錐體擠土壓灌樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過復(fù)合地基靜載荷試驗確定,初步設(shè)計時,可按下公式估算:(4.8.5)式中:——復(fù)合地基承載力特征值(kPa);——復(fù)合地基中螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓承載力特征值(kN),按本標準式(4.3.1)計算;λ——單樁承載力發(fā)揮系數(shù),可按地區(qū)經(jīng)驗取值,無地區(qū)經(jīng)驗時可取0.8~0.9;m——面積置換率,=d12/de2;d1為樁身加權(quán)平均外徑(m),de為一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑(m);等邊三角形布樁de=1.05s,正方形布樁de=1.13s,矩形布樁de=1.13,s、s1、s2,分別為樁間距、縱向樁間距和橫向樁間距;β——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù),宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時可取0.9~1.0,天然地基承載力較高時取大值,對變形要求高的建筑取較低值;——單樁平均外徑的橫截面積(m2);——處理后樁間土承載力特征值(kPa)。4.8.6作為復(fù)合地基增強體的螺旋錐體擠土壓灌樁樁身強度應(yīng)滿足式(4.8.6-1)的要求。當復(fù)合地基承載力進行基礎(chǔ)埋深的深度修正時,螺旋錐體擠土壓灌樁樁身強度應(yīng)滿足式(4.8.6-2)的要求。(4.8.6-1)(4.8.6-2)式中:——樁體混凝土試塊(邊長150mm立方體)標準養(yǎng)護28d的立方體抗壓強度平均值(kPa);——基礎(chǔ)地面以上土的加權(quán)平均重度(kN/m3),地下水位以下取有效重度;——基礎(chǔ)埋置深度(m);——一次擠密樁段橫截面積(m2);——深度修正后的復(fù)合地基承載力特征值(kPa)。4.8.7螺旋錐體擠土壓灌樁作為復(fù)合地基的增強體屬剛性樁時,復(fù)合地基沉降計算按國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5施工5.1一般規(guī)定5.1.1螺旋錐體擠土壓灌樁施工應(yīng)采用專用螺旋錐體擠土樁機設(shè)備,并應(yīng)滿足下列要求:1動力頭裝置輸出扭矩不小于250kN·m,具有調(diào)速功能,動力頭裝置提升用卷揚機具有調(diào)速功能,動力頭輸出的鉆進轉(zhuǎn)速與提升速度間應(yīng)能實現(xiàn)準同步技術(shù)控制;2應(yīng)采用專用的螺旋錐體擠土鉆頭及配套的二次擠土保徑鉆桿,鉆頭相關(guān)尺寸如表5.1.1。表5.1.1常規(guī)螺旋錐體擠土鉆頭外形尺寸鉆頭規(guī)格(mm)鉆頭柱體結(jié)構(gòu)部分鉆頭錐體結(jié)構(gòu)部分柱體芯管外徑(mm)螺旋柱體擠土葉片尺寸(mm)外徑×螺距錐體芯管外形尺寸(mm)大徑×小徑×長度螺旋錐體擠土葉片外形尺寸(mm)大徑×小徑×錐角δφ400φ299φ400×400φ299×φ180×380φ400×φ280×17.95°φ500φ299φ500×435φ299×φ200×410φ500×φ360×19.38°φ500φ325φ500×435φ325×φ200×410φ500×φ360×19.38°φ600φ325φ600×460φ325×φ240×450φ600×φ400×25.05°φ600φ377φ600×460φ377×φ240×450φ600×φ400×25.05°φ700φ377φ700×520φ377×φ260×470φ700×φ460×28.64°φ800φ377φ800×550φ377×φ300×500φ800×φ540×29.15°φ800φ426φ800×550φ426×φ300×500φ800×φ540×29.15°5.1.2施工前應(yīng)進行成樁工藝試驗,確定鉆進速度、提鉆速度、泵送速度、混凝土充盈系數(shù)、鉆進扭矩電流及螺牙樁段準同步提升技術(shù)等參數(shù)。5.1.3螺旋錐體擠土壓灌樁施工樁頂標高應(yīng)高出設(shè)計標高,不宜低于0.5m。5.2施工準備5.2.1螺旋錐體擠土壓灌樁施工前應(yīng)具備下列技術(shù)資料:1巖土工程勘察報告;2施工圖設(shè)計文件;3建筑場地和相鄰區(qū)域內(nèi)的建筑物、道路、地下管線和架空線路等相關(guān)資料;4施工樁機及配套設(shè)備的技術(shù)性能資料。5.2.2施工前應(yīng)具備下列條件:1應(yīng)進行工程施工圖會審、設(shè)計交底;2應(yīng)編制基樁工程專項施工方案,并進行交底;3施工場地應(yīng)平整,承載力應(yīng)滿足樁機進場施工的條件,天然地基承載力特征值不宜小于120kPa;應(yīng)保持施工場地排水通暢;4供水、供電等在施工前應(yīng)準備就緒,并應(yīng)配備備用供電設(shè)備;5成樁用混凝土、鋼材等原材料質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定及設(shè)計規(guī)定;6樁軸線的控制點應(yīng)設(shè)在施工影響范圍外,并應(yīng)妥善保護、定期復(fù)測;7地下和空中的障礙物應(yīng)處理完畢。5.2.3施工前應(yīng)按下列規(guī)定進行工藝參數(shù)試驗:1試驗點位的巖土條件應(yīng)具有代表性;2應(yīng)記錄成孔深度、成孔直徑、成孔時間、各土層鉆進的扭矩電流及成樁樁型;3應(yīng)確定混凝土緩凝時間、充盈系數(shù)等指標;4應(yīng)根據(jù)成樁工藝試驗結(jié)果優(yōu)化施工方案。5.3施工作業(yè)5.3.1螺旋錐體擠土壓灌樁施工工藝流程應(yīng)符合圖5.3.1的規(guī)定。圖5.3.1螺旋錐體擠土壓灌樁施工工藝流程5.3.2施工順序應(yīng)根據(jù)專項施工方案、試樁結(jié)果、施工圖紙及場地實際情況確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:1施工順序應(yīng)考慮樁間距、地質(zhì)和周圍環(huán)境的情況,按分段流水施工法分區(qū)施工;2較密集的布樁宜采取從中間向四周逐排推進;3當靠近既有建筑物時,宜從毗鄰建筑物的一側(cè)開始由近及遠施工;4宜先長后短、先低后高施工;5當樁距小于1.5m且地下有松散軟弱地層時,應(yīng)采取跳躍式施工,或采用控制凝固時間間隔施工。5.3.3鉆進成孔應(yīng)符合下列規(guī)定:1使用專用樁機設(shè)備,匹配專用螺旋錐體擠土鉆頭;2樁機就位應(yīng)調(diào)直、調(diào)平并穩(wěn)固;3成孔開始前,確定樁孔位,螺旋錐體擠土鉆頭中的出料口應(yīng)關(guān)閉狀態(tài),鉆頭的擴徑體收回狀態(tài),鉆頭鉆尖對準樁位,開鉆時應(yīng)先輕壓慢鉆,確定無異常后再正常鉆進,鉆進過程中根據(jù)動力頭輸出電流值的大小進行調(diào)整,控制下鉆速度,直至設(shè)計深度,原地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)2min~3min。5.3.4螺旋錐體擠土壓灌樁終孔標準應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況、入土深度、樁端持力層性狀及樁端進入持力層的鉆進速度、鉆進扭矩電流等因素結(jié)合靜載試驗結(jié)果綜合確定:1對于摩擦型樁,應(yīng)以控制樁長為主,以控制鉆進扭矩電流為輔;2樁端進入密實的碎石土,強風(fēng)化及中風(fēng)化巖時以鉆進扭矩電流為主,控制樁長為輔。5.3.5混凝土灌注應(yīng)符合下列規(guī)定:1混凝土采用預(yù)拌混凝土,采取泵壓灌施工;2混凝土細骨料宜采用中砂,粗骨料宜采用連續(xù)級配,最大粒徑不大于20mm;3混凝土拌合物坍落度應(yīng)控制在180mm~240mm;4混凝土拌合物填充鉆具的量應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定,在灌注過程中,鉆頭應(yīng)埋入樁孔內(nèi)的混凝土里,鉆具內(nèi)腔混凝土的高度高于鉆頭不宜小于2m;5螺旋錐體擠土壓灌樁混凝土充盈系數(shù)不應(yīng)小于1.0,宜為1.0~1.3,松散軟弱土層取大值;6混凝土質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土質(zhì)量控制標準》GB50164的相關(guān)規(guī)定。5.3.6提鉆速度應(yīng)符合下列規(guī)定:1提鉆速度與泵壓灌量應(yīng)相匹配,應(yīng)保持提鉆連續(xù)壓灌,并從樁底逐段向上灌注施工;2施工螺牙樁段時,鉆頭的擴徑體應(yīng)伸出,應(yīng)按準同步提升并壓灌,即鉆具鉆進方向旋轉(zhuǎn)一圈,同時向上提升一個規(guī)定范圍內(nèi)的螺距,泵連續(xù)壓灌混凝土。不同外徑的螺牙樁段施工用提鉆速度與鉆具轉(zhuǎn)速的關(guān)系可參照下表5.3.6;表5.3.6螺牙樁段施工用提鉆速度與鉆具轉(zhuǎn)速的關(guān)系一次擠密樁段外徑d(mm)螺牙樁段外徑D(mm)螺距t(mm)提鉆速度v(m/min)鉆具轉(zhuǎn)速n(r/min)混凝土灌注量Q(m3/h)備注400500330~4002.8823.560泵500600350~4202.6732.860泵600700380~4502.4642.760泵700800430~5002.2552.880泵800900480~5502.0463.680泵3施工復(fù)擠密樁段時,鉆頭的擴徑體應(yīng)伸出,應(yīng)按準同步提升并壓灌,形成螺牙樁段,停止提鉆壓灌,向下擠壓螺牙樁段鉆進至復(fù)擠密樁段底端設(shè)計高度,再按準同步提升并壓灌至復(fù)擠密樁段頂端高度;4施工一次擠密樁段時,鉆頭的擴徑體應(yīng)收回,保持勻速提鉆并壓灌,軟土層的提鉆速度應(yīng)放慢。5.3.7當遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發(fā)生異常聲響時,應(yīng)立即停鉆,并采取相應(yīng)措施。5.3.8樁長不能滿足設(shè)計要求時,應(yīng)停止施工。由監(jiān)理或建設(shè)單位組織勘察、設(shè)計、施工等單位人員共同查找原因,提出解決方案,并形成文件資料。5.3.9樁身設(shè)有復(fù)擠密樁段、螺牙樁段的樁型,成樁灌注施工時,應(yīng)通過觀測樁機的動力頭在立柱導(dǎo)軌上移動的距離來實現(xiàn)控制樁身上復(fù)擠密樁段、螺牙樁段的位置和長度。5.3.10混凝土澆筑后,應(yīng)盡快完成鋼筋籠安裝施工,鋼筋籠采用后置式安裝,搬運和吊裝時,應(yīng)防止變形。5.3.11鋼筋籠安裝施工時,應(yīng)采取措施保證鋼筋籠垂直度、保護層厚度、置入深度,并利用施工機械的頂部震動設(shè)施置入。5.3.12施工過程中應(yīng)對樁頂和地表的豎向和水平位移進行觀測,當發(fā)現(xiàn)異常時,應(yīng)分析原因。5.3.13施工過程中應(yīng)按本標準附錄B的規(guī)定做好記錄,及時匯總并辦理交驗手續(xù)。6檢驗及驗收6.1一般規(guī)定6.1.1螺旋錐體擠土壓灌樁基樁和復(fù)合地基樁的質(zhì)量檢驗與驗收應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50202的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。6.1.2螺旋錐體擠土壓灌樁基樁和復(fù)合地基應(yīng)進行樁位、樁長、樁徑、樁身質(zhì)量、單樁承載力和復(fù)合地基承載力的檢驗,并填寫相應(yīng)的質(zhì)量檢查記錄或報告。6.1.3螺旋錐體擠土壓灌樁的質(zhì)量檢驗應(yīng)包括施工前檢驗、施工中檢驗、施工后檢驗。6.2成樁質(zhì)量檢查6.2.1施工前應(yīng)對預(yù)拌混凝土和外加劑等材料進行檢查,并進行相關(guān)的抽樣檢測。6.2.2施工中應(yīng)對成樁質(zhì)量進行檢驗,主要包括樁位、成孔深度、垂直度、復(fù)擠密樁段及螺牙樁段的位置及尺寸、鋼筋籠籠頂標高、混凝土灌注量、灌注完成時間等進行檢查,應(yīng)符合本標準表6.2.5的要求;混凝土應(yīng)留試塊及標準養(yǎng)護,并進行相關(guān)試驗,試塊留置數(shù)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50202有關(guān)規(guī)定。6.2.3預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對原材料質(zhì)量與計量、混凝土配合比、坍落度、混凝土強度等級等進行檢查并記錄,并提供預(yù)拌混凝土合格證及有關(guān)質(zhì)量檢查資料。6.2.4鋼筋籠的鋼筋規(guī)格、焊條規(guī)格、品種、焊口規(guī)格、焊縫長度、焊縫外觀和質(zhì)量、主筋和箍筋的制作偏差等進行檢查,鋼筋籠制作應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50202、《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18、《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107的有關(guān)規(guī)定,并符合表6.2.4的規(guī)定:表6.2.4鋼筋籠制作允許偏差檢測項目允許偏差(mm)檢驗數(shù)量檢驗方法主筋間距±10每個鋼筋籠不少于5處尺量箍筋間距±20每個鋼筋籠不少于5處尺量鋼筋籠直徑±10全部檢驗尺量鋼筋籠長度±100全部檢驗尺量6.2.5施工允許偏差應(yīng)符合表6.2.5的規(guī)定:表6.2.5施工允許偏差檢測項目允許偏差檢測數(shù)量檢測方法樁位(mm)單排樁-50~50全部檢驗經(jīng)緯儀或尺量群樁-100~100樁徑(mm)不小于設(shè)計值全部檢驗尺量孔深(mm)0~300全部檢驗尺量鋼筋籠深度(mm)-100~100全部檢驗尺量樁頂標高(mm)-50~30全部檢驗水準儀垂直度(%)0~1%全部檢驗儀器量6.3檢測6.3.1應(yīng)進行螺旋錐體擠土壓灌樁樁身質(zhì)量的檢測,檢測應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定。6.3.2螺旋錐體擠土壓灌樁的檢測包括樁位、樁徑、樁長、承載力檢測及樁身質(zhì)量檢測,樁基承載力檢測按照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,復(fù)合地基承載力檢測按照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。6.3.3試驗樁應(yīng)在靜載試驗前全部進行低應(yīng)變檢測,靜載試驗中發(fā)生陡降破壞的樁應(yīng)進行第二次低應(yīng)變檢測,并應(yīng)結(jié)合檢測曲線分析不合格原因。6.3.4基樁承載力檢驗應(yīng)采用單樁靜載荷試驗,檢測數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%,且不應(yīng)少于3根;當總樁數(shù)小于50根時,檢測數(shù)量不應(yīng)少于2根。6.3.5復(fù)合地基承載力檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗,檢測數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%,且每個單體工程的復(fù)合地基靜載荷試驗的檢測數(shù)量不應(yīng)少于3點。6.3.6應(yīng)進行成樁質(zhì)量檢測,檢測方法宜采用低應(yīng)變檢測法,基樁抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的30%,且不少于20根,且每個柱下承臺檢測樁數(shù)不應(yīng)少于1根;復(fù)合地基抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的10%。6.4工程驗收6.4.1施工驗收應(yīng)在基樁或復(fù)合地基施工檢驗后,建設(shè)單位應(yīng)會同施工、監(jiān)理、設(shè)計、勘察等單位進行驗收。6.4.2螺旋錐體擠土壓灌樁基樁和復(fù)合地基工程質(zhì)量驗收資料應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB55032、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79和現(xiàn)行地方標準《建筑工程資料管理標準》DB/T5118的有關(guān)規(guī)定。附錄A螺旋錐體擠土壓灌樁補充樁型圖A螺旋錐體擠土壓灌樁補充樁型(a)全螺牙樁型;(b)樁身復(fù)擠密樁型;(c)部分螺牙樁型;(d)復(fù)擠密部分螺牙樁型;(e)樁身復(fù)擠密螺牙樁型;(f)復(fù)擠密與螺牙混合樁型—一次擠密樁段外徑;D—螺牙樁段外徑;D1—復(fù)擠密柱形樁段外徑;—一次擠密樁段的長度;—螺牙樁段的長度;—復(fù)擠密柱形樁段的長度;—一次擠密錐形樁底、復(fù)擠密錐形樁底的長度;—復(fù)擠密下錐形樁段的長度;—螺距;—螺牙高度;—螺牙內(nèi)側(cè)厚度;—螺牙外側(cè)厚度說明:1附錄A(a)全螺牙樁型的單樁豎向抗壓極限承載力標準值估算公式按下式進行:(A-1)A3=π式中:Qsk2——全螺牙樁型總極限側(cè)阻力標準值(kN);Qpk4——全螺牙樁型極限端阻力標準值(kN);——螺牙樁段外徑(m);——螺牙樁段外徑周長(m);——螺牙樁段橫截面積(m2);——螺牙樁段穿過第層土的厚度(m)。2其他樁型的單樁豎向抗壓極限承載力標準值估算采取分樁段估算求總和的方法。附錄B螺旋錐體擠土壓灌樁施工記錄表表B螺旋錐體擠土壓灌樁施工記錄表施工單位:時間:工程名稱:編號:設(shè)計樁徑:mm樁長:m樁型:混凝土強度等級:混凝土坍落度mm序號施工日期樁編號施工樁長(m)復(fù)擠密樁段數(shù)投料量(m3)場地標高(m)樁頂標高(m)持力層鉆進最大電流值(A)備注小計記錄(簽名):機長(簽名):現(xiàn)場技術(shù)主管(簽名):監(jiān)理(簽名):本標準用詞說明1為便于在執(zhí)行本標準條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:表示很嚴格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”。表示嚴格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。表示允許稍有選擇,在條件允許時首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行的,寫法為“應(yīng)符合……的規(guī)定(或要求)”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。引用標準名錄1《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB500072《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500103《巖土工程勘察規(guī)范》GB500214《混凝土質(zhì)量控制標準》GB501645《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB502026《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502047《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB550038《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB550089《工程勘察通用規(guī)范》GB5501710《建筑與市政工程施工質(zhì)量控制通用規(guī)范》GB5503211《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》GB/T5078312《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ1813《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ7914《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ9415《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ10616《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ10717《螺紋樁技術(shù)規(guī)程》JGJ/T37918《巖土工程勘察技術(shù)規(guī)程》DB22/T509719《建筑工程資料管理標準》DB22/T5118吉林省工程建設(shè)標準螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準DB22/Txxxx-202x條文說明修訂說明吉林省工程建設(shè)地方標準《螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準》DB22/T5008-2018是延吉市大星基礎(chǔ)工程有限公司(現(xiàn)更名為吉林省大星基礎(chǔ)工程科技有限公司)、吉林省建筑科學(xué)研究設(shè)計院、延邊大學(xué)聯(lián)合主編,趙世范、方光秀、張海云等人員起草的。標準中規(guī)范了螺旋錐體擠土壓灌樁普通樁型的設(shè)計、施工及驗收,通過幾十個工程項目的實踐應(yīng)用,積累了經(jīng)驗和資料,同時工程施工也促進了螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)的發(fā)展,在提鉆壓灌混凝土過程中,通過螺旋錐體擠土鉆頭底部的擴徑體,可形成樁身帶有擴大徑的螺牙樁型、樁中部和樁底部帶有擴大徑柱形樁段的復(fù)擠密樁型,樁的承載能力得到進一步的提高,通過工程項目應(yīng)用和對比試驗樁檢測結(jié)果,帶有螺牙樁段和復(fù)擠密樁段的螺旋錐體擠土壓灌樁節(jié)能減排效果更為顯著,為更好地使用、推廣和發(fā)展螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù),現(xiàn)有的地方標準不能適應(yīng)提高的技術(shù),有必要對《螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準》DB22/T5008-2018進行修訂,完善螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)在工程實踐中使用的技術(shù)標準,為更好的推廣建筑樁基礎(chǔ)節(jié)能減排貢獻一份力量。為進一步完善螺旋錐體擠土壓灌樁的設(shè)計、施工及驗收,推廣應(yīng)用螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù),本次修訂在《螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準》DB22/T5008-2018的基礎(chǔ)上,對螺旋錐體擠土壓灌樁中螺牙樁段的承載力估算參照現(xiàn)行行業(yè)標準《螺紋樁技術(shù)規(guī)程》JGJ/T379-2016中螺紋段承載力的估算方法;對螺旋錐體擠土壓灌樁中復(fù)擠密柱形樁段及復(fù)擠密錐形樁底的承載力估算,仍采用現(xiàn)有的《螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準》DB22/T5008-2018中一次擠密樁體的承載力估算方法及參數(shù)值進行估算,有利于進一步提高樁的使用安全性。本標準涉及專利技術(shù)是《螺旋錐體擠土樁施工方法》(專利號:ZL201310570537.7)、《螺旋錐體擠土鉆頭》(專利號ZL201320722358.6)、《帶拌合層包裹樁段的混凝土灌注樁及成樁用鉆頭》(專利號:ZL202120605153.4)、《一種用于螺旋鉆頭的擴徑裝置》(專利號:ZL202122450798.8)。按照《工程建設(shè)標準涉及專利管理辦法》建辦標[2017]3號,執(zhí)行其中的第十三條(二),同意在取得授權(quán)許可的條件下依法使用專利技術(shù)。目次236261總則 33212542術(shù)語和符號 34141992.1術(shù)語 34137403基本規(guī)定 37266604設(shè)計 38313334.1一般規(guī)定 38296554.2基樁構(gòu)造 38121184.3單樁豎向抗壓承載力確定 39114494.4樁身承載力驗算 47205004.5單樁水平承載力計算 47245284.6樁基沉降計算 47241654.7樁基抗拔承載力的驗算 48183624.8復(fù)合地基設(shè)計 48207805施工 49180405.1一般規(guī)定 49194245.2施工準備 49320465.3施工作業(yè) 5039096檢驗及驗收 53166006.1一般規(guī)定 53156836.2成樁質(zhì)量檢查 53193986.3檢測 531總則1.0.1螺旋錐體擠土壓灌樁作為一種新型的、部分擠土、樁身可變截面的灌注樁,具有承載能力高、沉降變形小、質(zhì)量可靠、安全性好、工藝簡單、施工速度快、殘土排放少、能耗和工程造價低、可實現(xiàn)單機一次施工完成等特點,符合我國節(jié)能減排綠色環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策方向。1.0.2螺旋錐體擠土壓灌樁適用地質(zhì)廣泛,在樁基、基坑支護及復(fù)合地基中均得到成功應(yīng)用;近幾年,螺旋錐體擠土壓灌樁在工業(yè)與民用建筑、市政工程中得到廣泛應(yīng)用,對于其它行業(yè)(如鐵路、港口、航空等)采用螺旋錐體擠土壓灌樁的工程,本標準亦可參照使用,但同時應(yīng)滿足相應(yīng)行業(yè)標準的規(guī)定。2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1~2.1.11螺旋錐體擠土壓灌樁是一種新型的、部分擠土、樁身可變截面的現(xiàn)澆混凝土灌注樁。它采用螺旋錐體擠土鉆頭,在大扭矩動力頭的作用下,通過二次擠土保徑鉆桿,利用螺旋錐體擠土鉆頭先將樁孔位的土擠成小徑錐孔,再擠擴成大徑錐孔,直至柱體的樁孔,即一次擠密樁孔,擠的過程中,具有能擠則擠,不能擠則傳,且邊傳邊擠的功能,實現(xiàn)松擠密排的土工工法,成樁孔穿透能力強。提鉆并泵連續(xù)壓灌混凝土過程中形成各樁段:直接提鉆和壓灌,形成一次擠密錐形樁底、一次擠密樁段;鉆頭中的擴徑體旋出后準同步提鉆和壓灌,形成螺牙樁段;鉆頭中的擴徑體旋出,準同步提鉆和壓灌至設(shè)計高度后停止提鉆壓灌,向下擠密樁孔內(nèi)混凝土的鉆進至設(shè)計深度,再準同步提鉆和壓灌,形成復(fù)擠密柱形樁段及復(fù)擠密錐形樁(底)段;根據(jù)工程地質(zhì)和設(shè)計要求,所成的是從樁底開始,逐樁段向上灌注施工的等徑樁或異徑樁(見圖4.2.2及附錄A)。螺旋錐體擠土壓灌樁可根據(jù)工程承載力及工程地質(zhì)條件,設(shè)計成多種不同樁段組合的樁型,常用的基本樁型有三種:1)普通樁型,2)復(fù)擠密螺牙樁型,3)復(fù)擠密樁型,在保證安全性的同時實現(xiàn)更經(jīng)濟。螺旋錐體擠土鉆頭內(nèi)可設(shè)有擴徑體裝置(如圖1),是由螺旋錐體結(jié)構(gòu)和螺旋柱體結(jié)構(gòu)組成。螺旋錐體結(jié)構(gòu)是由錐體芯管、螺旋錐體擠土葉片和鉆尖總成等組成;螺旋柱體結(jié)構(gòu)是由柱體芯管、螺旋柱體擠土葉片和接頭等組成。鉆頭內(nèi)腔可供混凝土通過,鉆尖總成關(guān)閉或打開鉆頭的混凝土通道出料口。為了在復(fù)擠密鉆進時,受壓的混凝土不回流到鉆具內(nèi)腔里,鉆尖總成最大打開傾角β≤45°,鉆尖總成在其下面壓力混凝土的作用下,被動關(guān)閉鉆頭出料口,阻斷混凝土返回鉆具內(nèi)腔,同時也有利于受壓混凝土在復(fù)擠密中的有益作用。鉆頭中的擴徑體由液壓控制,鉆頭中的油缸為雙行程油缸,三個工位:收回;部分旋出;完全旋出。可實現(xiàn)施工不同階段的需要:一次擠密樁孔和一次擠密樁段的施工,擠擴體處于收回狀態(tài);螺牙樁段的施工,擠擴體處于部分旋出狀態(tài),旋出量為50mm;復(fù)擠密樁段的施工,擠擴體處于完全旋出狀態(tài),實現(xiàn)最大的復(fù)擠密樁段外徑。圖1設(shè)有擴徑滑塊裝置的螺旋錐體擠土鉆頭示意圖從圖2中可知,在工作狀況下,截面為四邊形的螺旋錐體擠土葉片中的A面、B面對樁孔位的巖土體都有徑向下的作用力,C面對擠壓剝離的巖土體具有由下而上的傳送功能,在傳送的過程中對巖土體具有一定的徑向擠壓作用力。錐體芯管的外表面M對擠壓剝離的巖土體具有徑向下的作用力。圖2工作狀況下螺旋錐體擠土葉片示意圖圖3工作狀況下螺旋柱體(保徑)擠土葉片示意圖螺旋錐體結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示,下小上大,其上端最大直徑與螺旋柱體結(jié)構(gòu)外徑相同。它在擠壓巖土體成樁孔時,是先擠成小徑錐孔,再擠擴成大徑錐孔,逐漸擠擴成一次擠密樁孔。在密實性大和較硬巖土中,部分巖土體會被切削齒、螺旋錐體擠土葉片擠壓剝離,沿螺旋錐體擠土葉片的C面由下而上傳送。由此可知:螺旋錐體結(jié)構(gòu)承擔(dān)主要擠壓土成樁孔的功能。從圖1、圖3中可知,在工作狀況下,截面為四邊形的螺旋柱體擠土葉片中的D面對上傳的巖土體有徑向下的作用力;E面對上傳的巖土體有徑向作用力;F面既有對巖土體由下而上的傳送功能,又有對巖土體徑向擠壓的作用力;缺口對葉片上傳送過來的巖土體具有徑向擠壓作用力。由此可知:螺旋柱體結(jié)構(gòu)承擔(dān)輔助擠土功能,保持螺旋錐體結(jié)構(gòu)已擠擴成形的樁孔徑,同時具有傳送被螺旋錐體結(jié)構(gòu)擠壓剝離下來的巖土的功能。由于巖土層的軟硬不同,施工中應(yīng)選擇不同的鉆頭。在軟巖施工中,螺旋錐體擠土葉片選用帶缺口的鉆頭,在硬巖施工中,螺旋錐體擠土葉片選用不帶缺口、帶有截齒的鉆頭,其效果既經(jīng)濟又合理。準同步提升是指鉆進方向旋轉(zhuǎn)的鉆具每轉(zhuǎn)一圈,鉆具向上提升一個螺距,且這個螺距不是個定值,是可在一個規(guī)定范圍內(nèi)變化的,不同直徑的螺牙樁段的螺距見表4.2.4。螺距的大小直接影響螺牙本身的抗彎強度、混凝土螺牙外表面占總螺牙樁段表面積的百分比,參照相關(guān)螺紋樁承載力計算方法的理論,并通過試驗樁及工程實踐應(yīng)用,在滿足樁使用安全性的前提下,確定了螺牙樁段的螺距范圍。準同步提升是施工樁機的控制系統(tǒng),系統(tǒng)限制了卷揚機的提升速度與動力頭轉(zhuǎn)速的匹配關(guān)系。螺牙樁段的提升嚴格按照本標準的準同步提升規(guī)定執(zhí)行,并同時壓灌混凝土。3基本規(guī)定3.0.1螺旋錐體擠土壓灌樁屬于部分擠土樁,螺旋錐體擠土鉆頭的下錐體結(jié)構(gòu),以及匹配的大扭矩動力頭,充分體現(xiàn)了螺旋錐體擠土壓灌樁對地層的適應(yīng)能力,通過幾年不同地層幾十個工程項目的實踐應(yīng)用,證明了螺旋錐體擠土壓灌樁在回填土、黏性土、粉土、砂土、角礫、圓礫、碎石、卵石、全風(fēng)化巖、強風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖等地層中已得到成功的應(yīng)用。對于流塑狀黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土可采取跳打及降低施工速度等措施進行施工,對于膨脹土、泥炭質(zhì)土、鹽漬土及樁側(cè)負摩阻力土等特殊地層時,通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。在有國家現(xiàn)行標準的特殊地層使用時,應(yīng)執(zhí)行國家現(xiàn)行標準中的有關(guān)規(guī)定并通過現(xiàn)場試驗確定其適應(yīng)性;例如在濕陷性黃土層的應(yīng)用,應(yīng)按照現(xiàn)行國家標準《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》GB50025-2018中第5.7節(jié)樁基的有關(guān)規(guī)定。《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》GB50025-2018中第7.2.18條規(guī)定了濕陷性黃土場地灌注樁施工“宜采用干作業(yè)機械旋挖或長螺旋鉆中心壓灌混凝土等作業(yè)工藝,不宜采用泥漿護壁鉆孔工藝”;樁的側(cè)阻力計算時,《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》GB50025-2018中第5.7.5條規(guī)定“在非自重濕陷性黃土場地,計算單樁豎向承載力時,濕陷性黃土層內(nèi)的樁長部分可取樁周土在飽和狀態(tài)下的正側(cè)阻力”。螺旋錐體擠土壓灌樁是干作業(yè)旋轉(zhuǎn)擠土成孔、提鉆中心壓灌混凝土成樁,施工工藝上符合現(xiàn)行國家標準《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》GB50025-2018的相關(guān)規(guī)定,具體使用時應(yīng)通過現(xiàn)場試樁試驗進一步確定其適應(yīng)性,確定所成樁承載力特征值大小和施工參數(shù)。3.0.2在基底樁間土較好的地基中,可設(shè)計螺旋錐體擠土壓灌樁復(fù)合地基,將螺旋錐體擠土壓灌樁設(shè)計成復(fù)合地基的增強體,實現(xiàn)樁土共同受力,這樣既能發(fā)揮螺旋錐體擠土壓灌樁單樁承載力高的特點,同時能發(fā)揮樁土的承載力。螺旋錐體擠土壓灌樁復(fù)合地基的設(shè)計方法可按照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79執(zhí)行,螺牙樁段及復(fù)擠密樁段的置換率可分別按螺牙外徑及復(fù)擠密柱體樁段外徑計算。3.0.3螺旋錐體擠土壓灌樁的單樁承載力確定應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.0.5為確保螺旋錐體擠土壓灌樁的施工質(zhì)量,應(yīng)采用專用配套螺旋樁機、專用的螺旋錐體擠土鉆頭及配套的設(shè)備施工。4設(shè)計4.1一般規(guī)定4.1.1螺旋錐體擠土壓灌樁的設(shè)計和常規(guī)樁基不同,常規(guī)樁基設(shè)計較為簡單,只要設(shè)計參數(shù)滿足承載力和變形要求外,施工一般都可實現(xiàn)。但螺旋錐體擠土壓灌樁屬于部分擠土樁,有異徑樁型,在不同土性中施工對施工設(shè)備的技術(shù)參數(shù)要求不同,尤其在密實土中,對施工扭矩的要求更大,因此設(shè)計時必須根據(jù)地質(zhì)條件,選擇合適的施工設(shè)備。4.1.34~.1.4螺旋錐體擠土壓灌樁錐體樁底段具有楔形擠擴效應(yīng),對于可壓縮性很小的硬質(zhì)巖土持力層如密實的卵礫石層、強風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖等可采取一次擠密錐形樁底;對于可壓縮性較好的巖土持力層如硬可塑—硬塑的黏性土、粉土、砂土、圓礫、角礫、全風(fēng)化巖等可采取復(fù)擠密錐形樁底,進一步擠壓密實樁端持力層巖土,增大樁端有效作用面積,提高樁端承載能力,減小沉降。4.1.5螺旋錐體擠土壓灌樁的螺牙樁段和復(fù)擠密樁段對樁的側(cè)阻力都有增大作用,都不能設(shè)置在可能產(chǎn)生負摩阻力的地層,如欠固結(jié)土、液化土及濕陷性黃土中性點以上層內(nèi)等。4.1.6螺旋錐體擠土壓灌樁的復(fù)擠密樁型用于抗拔樁時,復(fù)擠密樁段設(shè)計在樁底部,樁長較短的樁身中部不設(shè)有復(fù)擠密擴大樁段,有利于樁的抗拔能力。4.2基樁構(gòu)造4.2.1螺旋錐體擠土壓灌樁設(shè)計直徑為一次擠密樁段外徑d,由于柱體狀一次擠密樁孔是部分擠土形成的,較完全擠土省功,最大直徑800mm也容易實現(xiàn)。4.2.2~4.2.4螺旋錐體擠土壓灌樁可形成異徑樁,螺旋錐體擠土鉆頭下部具有錐體狀結(jié)構(gòu),所成的樁底孔與鉆頭的下部相吻合,在復(fù)擠密混凝土鉆進過程終止時,被鉆頭下部錐體結(jié)構(gòu)擠擴的樁段或樁底也成錐形狀,提鉆灌注形成擴大徑的下錐形樁段或錐形樁底。不同規(guī)格的鉆頭錐體結(jié)構(gòu)部分的尺寸不同,根據(jù)本標準中表5.1.1中的鉆頭結(jié)構(gòu)尺寸,得到表4.2.3復(fù)擠密下錐形樁段的長度值。通過工程實踐應(yīng)用,確定表4.2.4常規(guī)螺牙樁段尺寸,滿足樁對螺牙本身的極限抗彎要求,杜絕螺牙樁段受豎向力破壞截面發(fā)生在螺牙內(nèi)徑圓周面上,當螺牙厚度大于表中厚度或螺牙高度小于表中高度時,由于螺牙受力較表中螺牙受力有利,可不進行螺牙沖切驗算;當采用其他非常規(guī)螺牙樁段尺寸時,在施工圖設(shè)計前必須進行驗算或載荷試驗對螺牙的抗沖切進行驗證,確保螺牙受力時不會破壞。復(fù)擠密柱形樁段外徑尺寸與復(fù)擠密施工時所成螺牙的外徑相同,考慮到復(fù)擠密樁段受到豎向壓力時具有端阻力,為保證復(fù)擠密樁段的安全性,確定復(fù)擠密樁段的長度宜為1.5m~2m,設(shè)計樁徑小時取小值,且相鄰兩樁段間距不宜小于4d。4.2.5由于螺旋錐體擠土壓灌樁屬于部分擠土樁,施工時會對鄰樁有一定的影響,設(shè)計時樁間距過小容易引起擠壓鄰樁,從而造成樁身縮徑或斷樁。因此應(yīng)控制樁間距減小施工對鄰樁的影響,本標準規(guī)定螺旋錐體擠土壓灌樁的最小中心距。螺旋錐體擠土壓灌樁基樁的最小中心距應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的規(guī)定。當施工中采用跳打等削減擠土效應(yīng)措施時,可根據(jù)當?shù)厥┕そ?jīng)驗減小基樁的最小中心距;當采用大面積樁群設(shè)計時,樁的最小中心距宜根據(jù)當?shù)厥┕そ?jīng)驗適當加大。4.2.6~4.2.8現(xiàn)有的螺旋錐體擠土壓灌樁工程資料表明,直徑500mm的單樁豎向抗壓極限承載力標準值一般超過4200kN,直徑600mm的單樁豎向抗壓極限承載力標準值一般超過6000kN,為確保樁身質(zhì)量,故規(guī)定螺旋錐體擠土壓灌樁基樁最小混凝土強度等級為C30,配筋率可取0.3%~0.65%,主筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于50mm,截面直徑按d計算,配筋長度主要考慮樁的軸向荷載的傳遞特征和荷載性質(zhì)。4.2.9螺旋錐體擠土壓灌樁根據(jù)工程勘察報告及工程樁基礎(chǔ)承載力的要求,可設(shè)計成多種樁型,通過對比優(yōu)化樁基礎(chǔ)設(shè)計方案。除三種基本樁型外,也可設(shè)計成如附錄A圖A所示的樁型:設(shè)計成一次擠密錐形樁底與螺牙樁段組成的全螺牙樁樁型,如附錄A圖A(a),樁的側(cè)阻力高;設(shè)計成一次擠密錐形樁底與一次擠密樁段和復(fù)擠密樁段組成的樁型,如附錄A圖A(b),適用于持力層為硬質(zhì)巖層,樁身中部設(shè)有復(fù)擠密樁段,樁端阻得到增加大;設(shè)計成一次擠密錐形樁底或復(fù)擠密錐形樁底與螺牙樁段、一次擠密樁段組成的樁型,如附錄A圖A(c)、(d),可利用一次擠密樁段穿過負摩阻土層,減小負摩阻的不利影響,同時樁頂為小徑樁段,有利于減小承臺截面積;設(shè)計成一次擠密錐形樁底或復(fù)擠密錐形樁底與螺牙樁段、復(fù)擠密樁段組成的樁型,如附錄A圖A(e)、(f),樁的綜合承載能力高。4.3單樁豎向抗壓承載力確定4.3.2螺旋錐體擠土壓灌樁的單樁極限承載力取決于樁周圍土對樁的支承阻力和樁身材料強度。本標標準定采用單樁極限承載力標準值作為樁基承載力設(shè)計估算的基本參數(shù)。螺旋錐體擠土壓灌樁的單樁承載力確定應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》GB55003、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。試驗樁單樁極限承載力標準值應(yīng)通過不少于3根單樁現(xiàn)場靜載試驗確定,從而獲取反映特定地質(zhì)條件、成樁工藝、幾何尺寸的單樁極限承載力標準值,以此作為設(shè)計依據(jù)。初步設(shè)計時,無地區(qū)經(jīng)驗的可根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系按式4.3.2-1、4.3.2-2、4.3.2-3、4.3.2-4、4.3.2-5估算三種基本樁型的螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓極限承載力標準值,對于除圖4.2.2三種基本樁型外的單樁豎向抗壓極限承載力標準值的估算,可采用對組成樁型的各樁段分別估算后求總和的方法。按照不同地區(qū)相同土層物理力學(xué)參數(shù),充分利用社會施工設(shè)備資源,在省外地區(qū)選擇與省內(nèi)相同參數(shù)的土層結(jié)構(gòu)場地進行試樁試驗,再結(jié)合本省的成樁試驗,歸納、總結(jié)和驗證螺旋錐體擠土壓灌樁單樁豎向抗壓極限承載力標準值估算取值的合理性。下面分述各樁段的相關(guān)參數(shù):1一次擠密樁段的極限側(cè)阻力增強系數(shù)αi螺旋錐體擠土壓灌樁是部分擠土壓灌樁,在鉆進成樁孔及提鉆灌注過程中,二次擠土保徑鉆桿對所成樁孔壁任意點的擠壓都是不連續(xù)的,造成整體樁孔壁內(nèi)表面凸凹不整,灌注混凝土成樁后,混凝土的樁身表面與周圍土之間呈凸凹鑲嵌式接觸結(jié)合,增大了樁土間的作用,相比較預(yù)應(yīng)力管樁的樁土間極限側(cè)阻力值,本標準提出了螺旋錐體擠土壓灌樁的一次擠密樁段極限側(cè)阻力增強系數(shù)。本標準中的普通樁型即是吉林省工程建設(shè)地方標準《螺旋錐體擠土壓灌樁技術(shù)標準》DB22/T5008-2018中的樁型,對于普通樁型單樁豎向抗壓極限承載力標準值的估算,在本次標準修訂中仍使用老標準里的相關(guān)參數(shù)值:填土、黏性土、粉土:=1.0~1.2;砂土、角礫、圓礫、碎石、卵石、全風(fēng)化巖、強風(fēng)化巖和中風(fēng)化軟質(zhì)巖:=1.2~1.5;其中,可壓縮性越大的土層,取值越大;并且、分別采用混凝土預(yù)制樁的極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值。根據(jù)大量工程實例,并采用經(jīng)驗參數(shù)法估算單樁豎向抗壓極限承載力與靜載試驗結(jié)果的比對,證實了按、、取值的合理性、成樁使用的安全性。螺旋錐體擠土壓灌樁在遼寧省朝陽市的喀左和建平、大連市、本溪市、營口市,黑龍江省哈爾濱市,吉林省延邊州、通化市、白山市、梅河口市等地區(qū)幾十個工程項目已成功應(yīng)用。同時,在延吉市、梅河口市、長春市、鄭州市、新鄉(xiāng)市進行了多組試驗樁:延吉市24根、梅河口市3根、長春3根、鄭州4根、新鄉(xiāng)6根、哈爾濱3根,采用本標準中公式4.3.2-1、4.3.2-4估算普通樁型單樁豎向抗壓極限承載力標準值,且均取本標準中不同土層區(qū)間的最大值,計算的結(jié)果均小于單樁靜載試驗結(jié)果。部分檢測結(jié)果如表1。表1部分螺旋錐體擠土壓灌樁普通樁型試驗樁地區(qū)工程地質(zhì)設(shè)計樁徑(mm)樁長(m)檢測極限值(kN)理論計算值(kN)理論增加百分比(%)試驗樁數(shù)哈爾濱雜填土、粉質(zhì)黏土600122340206113.53梅河口素填土、粉質(zhì)黏土、粗砂500113342243637.13延吉填土、黏土5009.52400192124.93延吉填土、黏土、園礫50015.54600414710.93延吉雜填土、粘土、圓礫400102613198831.43延吉雜填土、粘土、圓礫500103450268028.73延吉雜填土、粘土、圓礫、強風(fēng)化砂巖400133600276730.13延吉雜填土、粘土、圓礫、強風(fēng)化砂巖500134500369621.73延吉雜填土、粘土、圓礫、強風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖400154300365414.83延吉雜填土、粘土、圓礫、強風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖50015540049349.43長春素填土、粉土、強風(fēng)化泥巖50017.84814419614.73鄭州填土、粉土、粉細砂500192400206816.04新鄉(xiāng)粉土、粉細砂400101291111815.43新鄉(xiāng)粉土、粉細砂40014.51625144012.832螺牙樁段的極限側(cè)阻力提高系數(shù)現(xiàn)行行業(yè)標準《螺紋樁技術(shù)規(guī)程》JGJ/T379-2016闡述:普通直桿樁段和螺牙樁段的最大區(qū)別在于樁側(cè)等效側(cè)阻的發(fā)揮上,普通直桿樁段側(cè)阻力表現(xiàn)為樁土間抗剪力的發(fā)揮,而螺牙樁段破壞沿著螺牙外輪廓破壞,主要發(fā)揮土-土界面的摩擦力,即地基土的抗剪承載力發(fā)揮,螺牙樁段等效側(cè)阻與相同直徑的直桿樁段側(cè)阻的區(qū)別主要表現(xiàn)為土抗剪強度與樁土摩阻力的區(qū)別。普通直桿樁段側(cè)阻力可采用貝魯姆(Berrum)公式計算:qsi式中:qsi——K0——σsz'δ——樁土間的摩擦角。而螺牙樁段沿螺牙外側(cè)的阻力為土的抗剪強度,則等效側(cè)阻為:τsi式中:τsi——σ'——土的法向應(yīng)力;φk——由于黏聚力較小,相同尺寸的兩種樁型的側(cè)阻主要表現(xiàn)為樁土間的摩擦角與土內(nèi)摩擦角得不同,因地基土的內(nèi)摩擦角φk大于樁土間的摩擦角δ,因此螺牙樁段承載力高于直桿樁段承載力。螺紋樁段等效側(cè)阻的提高系數(shù)等于土的抗剪強度和樁土間的摩阻力比值,若同一深度處法向應(yīng)力相同,忽略黏聚力的影響,則螺紋樁段等效側(cè)阻的提高系數(shù)為地基土內(nèi)摩擦角φk與樁土間的摩擦角δ的正切比值。根據(jù)倫道夫(Randolph)的研究,樁土間的摩擦角δ約為0.6~0.7倍土的內(nèi)摩擦角φk。在實際工程中,螺紋樁段的側(cè)阻是由螺牙外側(cè)的樁土間摩阻和螺牙外緣界面上螺牙間土的抗剪力組成,螺牙外側(cè)面面積占螺紋樁段整體外表面比例m的大小直接影響螺紋樁段等效側(cè)阻的提高系數(shù)值。在《螺紋樁技術(shù)規(guī)程》JGJ/T379-2016中,取δ=0.65φk,螺牙側(cè)面面積所占比例m表2不同地基土內(nèi)摩擦角對應(yīng)的β內(nèi)摩擦角φkδ=0.65tanβ53.31.541.43106.51.551.44159.81.561.452013.01.581.462516.31.601.483019.51.631.503522.81.671.544026.01.721.584529.31.791.63在本標準中,常規(guī)的螺牙樁段尺寸計算的m值見表3。表3常規(guī)螺牙樁段尺寸的m值一次擠密樁段外徑d(mm)螺牙樁段外徑D(mm)螺距t(mm)螺牙高度h(mm)螺牙外側(cè)厚度(mm)m400500330~40050400.102~0.113500600350~42050400.101~0.110600700380~45050450.096~0.107700800430~50050450.094~0.105800900480~55050450.091~0.102可見,本標準中的m值小于《螺紋樁技術(shù)規(guī)程》JGJ/T379-2016中的取值,螺旋錐體擠土壓灌樁中的螺牙樁段側(cè)阻體現(xiàn)為土的抗剪強度更為充分。地基土的內(nèi)摩擦角φk對提高系數(shù)值影響是成正向增加,表4為現(xiàn)場測試的土參數(shù)與內(nèi)摩擦角φk間的經(jīng)驗關(guān)系,可供參考。表4土層內(nèi)摩擦角φk取值表土的名稱土的狀態(tài)φk填土—13~14淤泥—8~11淤泥質(zhì)土—13~15黏性土流塑IL>114~15軟塑0.75<IL15~18可塑0.50<IL≤0.7516~19硬可塑0.25<IL≤0.5017~21硬塑0<IL18~23堅硬IL22~24粉土稍密e>0.920~25中密0.75<e≤0.923~26密實e<0.7527~28粉細砂稍密10<N≤1528~33中密15<N≤3030~35密實N>3032~36續(xù)表4土的名稱土的狀態(tài)φk中砂中密15<N≤3034~38密實N>3035~40粗砂中密15<N≤3036~41密實N>3038~42礫砂稍密5<N63.5≤1540~45中密(密實)N63.5>15螺旋錐體擠土壓灌樁中的螺牙樁段是在提鉆壓灌時,利用設(shè)置在鉆頭底部的擴徑體再次擠壓樁孔壁土成螺旋溝槽,并與一次擠密樁孔一同壓灌所成,牙間及外圍的土得到再次擠密,牙間土與其外圍土間絕無擾動現(xiàn)象,增大了牙間土與螺牙樁段周圍土間的結(jié)合強度,螺牙樁段與其周圍土間形成螺紋式的配合。避免了螺紋樁施工受地質(zhì)條件、動力頭扭矩、鉆具螺牙間距尺寸誤差、樁機同步控制精度等因素的影響,而產(chǎn)生螺紋牙間土擾動,導(dǎo)致影響螺紋樁段承載力的發(fā)揮。螺旋錐體擠土壓灌樁中的螺牙樁段的螺孔是對一次擠密的樁孔壁再次擠密形成的,螺牙樁段的孔壁得到充分的擠密。一次擠密樁段為直桿狀,其側(cè)阻的估算按本標準公式4.3.2-1計算,并提出了不同土層的樁側(cè)極限側(cè)阻力標準值的增強系數(shù)αi值,通過幾十個工程項目的實踐使用,驗證了增強系數(shù)αi值的充分安全性;螺牙樁段極限側(cè)阻力提高系數(shù)是相對一次擠密樁段提出的,理論上螺牙樁段極限側(cè)阻力提高系數(shù)βj應(yīng)該是有增強系數(shù)αi值疊加進去的。為了進一步增大樁的使用安全性,螺牙樁段極限側(cè)阻力提高系數(shù)在本標準中參照按螺旋錐體擠土壓灌樁含螺牙樁段的樁型在實際的多個工程中得到了應(yīng)用。再通過試樁檢測結(jié)果與理論計算進一步驗證取值的安全性,如表5。其中樁身里螺牙樁段理論估算極限值時βj取最大值為1.6
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