DB37-T 5218-2022 微型桩地基基础加固处理技术规程.pdf
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1、1前前 言言根据 山东省住房和城乡建设厅、山东省质量技术监督局关于印发的通知(鲁建标字201817 号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内外有关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。本规程的主要内容包括总则、术语和符号、基本规定、设计、施工、检验和监测。本规程由山东省住房和城乡建设厅负责管理,由山东省建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见和建议,请反馈至山东省建筑科学研究院有限公司(地址:济南市无影山路 29号,邮编:250031,联系电话:0531-85595270,邮箱:)。主 编 单 位:山东省建筑科学研究院有限公司中铁建工集团
2、山东有限公司参 编 单 位:青岛瑞源工程集团有限公司山东省华鲁工程总公司山东华科规划建筑设计有限公司济南市勘察测绘研究院山东正元工程检测有限公司山东舜祥岩土工程有限公司山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司中国建筑第二工程局有限公司主要起草人员:王术江程海涛付军安振山杨红波常玉军孟宪伟王景广王益超杜云晶于峰郝海峰高嵩宋立玺朱磊陈战江库七七网 标准下载2徐贞社李虎高磊华仝霄金杜嘉林刘同鲁黄庆华王涛刘强炳臧运锋张珊孙家宏刘金法郑向东孙捷李兴忠刘洪伟刘伟明李强李凯单连顺矫龙军赵洪胜曹永品孔凡龙杨朋刘国辉赵荣平主要审查人员:邢庆毅寿崇琦蒋世林钟岱辉葛颜慧王志胡安春骆明足陈 杰库七七网 标准下载3目次1
3、总则.12术语和符号.22.1术 语.22.2符 号.33基本规定.64设 计.84.1一般规定.84.2选型与布置.84.3作用效应和承载力计算.94.4地基变形计算.214.5承台设计.214.6构造要求.225施 工.265.1施工准备.265.2微型灌注桩施工.265.3微型注浆钢管桩施工.285.4微型预制桩施工.295.5水泥土复合微型桩施工.316检验和监测.336.1一般规定.336.2检验.336.3监测.35附录 A微型桩用钢材腐蚀损失厚度.36附录 B桩型与成桩工艺选择.37附录 C钻孔测试和预灌浆.38附录 D静力压桩施工记录.39附录 E封桩工程施工记录.40本规程用
4、词说明.41引用标准名录.42库七七网 标准下载4附:条文说明.43库七七网 标准下载5Contents1General Provisions.12Terms and Symbols.22.1Terms.22.2Symbols.33Basic Requirements.64Design.84.1General Requirements.84.2Selection and Layout of Piles.84.3Calculation of Load Effect and Bearing Capacity.94.4Deformation Calculation of Subsoil.214.5C
5、ap Design.214.6Detailed Requirements.225Construction.265.1Construction Preparation.265.2Construction of Cast-in-situ Micropile.265.3Construction of Post Grouting Steel Micropile.285.4Construction of Prefabricated Micropile.295.5Construction of Prefabricated Micropile Embedded in Cementsoil.316Inspec
6、tion and Monitoring.336.1General Requirements.336.2Inspection.336.3Monitoring.35AppendixACorrosion Loss Thickness of Steel for Micropiles.36Appendix BSelection of Pile Type and Pile Forming Technology.37Appendix CBorehole Testing and Pregrouting.38Appendix DConstruction Record of Static Pressure Pil
7、e.39Appendix EConcealed Construction Record Sheete.40Explanation of Wording in This Specification.41List of Quoted Standards.42库七七网 标准下载6Addition:Explanation of Provisions.43库七七网 标准下载11总则1.0.1为在微型桩地基基础加固处理中,做到安全适用、技术先进、确保质量、保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于既有建筑和新建建筑的微型桩地基基础加固处理的设计、施工、检验和监测。1.0.3微型桩地基基础加固处理的设计、
8、施工、检验和监测除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。库七七网 标准下载22术语和符号2.1术语2.1.1微型桩 micropile在地基土或地基土竖向增强体中形成的截面直径或边长不大于300mm 的桩。2.1.2微型灌注桩 cast-in-situ micropile通过机械钻孔、人力挖掘等手段成孔,在孔内放置钢筋、钢棒、钢管等加筋材料,由压力灌注水泥浆、水泥砂浆或细石混凝土,形成的直径不大于 300mm 的灌注桩。2.1.3微型注浆钢管桩 post grouting steel micropile在静压或引孔植入的钢管内,通过压力使灌注的水泥浆扩散至桩周土体并填充钢管内腔形成的
9、微型桩。2.1.4微型预制桩 prefabricated micropile截面尺寸不大于 300mm 的预制混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管桩、型钢桩等预制桩。2.1.5水泥土复合微型桩 prefabricated micropile embedded in cementsoil由水泥土桩与同心植入的微型预制桩复合而形成的桩。2.1.6减沉复合桩基 composite foundation with settlement-reducingpiles地基承载力基本满足要求,为减少沉降采用疏布微型桩的复合桩基。2.1.7锚杆静压法 method of anchor jacked pile通过设
10、置在基础上的锚杆作为反力装置,以结构自重为反力,将微型预制桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中,再将桩与基础连接在一起的施工方法。2.1.8坑式静压法 method of pit-jacked pile在基础侧面和底部挖坑形成工作面,以结构自重为反力,将微型预库七七网 标准下载3制桩逐段静压入土中,再将桩与基础连接在一起的施工方法。2.1.9投石注浆法 stone grouting method在已成孔内投入级配碎石并利用埋入桩孔中的注浆管、钢管等灌注水泥浆,凝结后形成的混凝土桩的方法。2.2符号2.2.1作用和作用效应Fk 荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力;Gk 桩基承台及
11、承台上土自重标准值;Mxk、Myk 荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群承载力合力点的 x、y 主轴的力矩;N 作用效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;Ni 荷载效应标准组合作用下微型桩第 i 基桩桩顶的竖向力(kN);pk 荷载效应标准组合下,基础底面处的平均压力值;Pmax 最大压桩力设计值;Pp 设计最终压桩力;Pp(z)桩入土深度为 z 时的最大压桩力;轴心受压的水泥土复合微型桩截面上植入的微型预制桩与桩周水泥土的应力比。2.2.2抗力和材料性能Ecs 水泥土桩的弹性模量;EI 桩身抗弯刚度;Ep 植入桩的弹性模量;Epcs 水泥土复合微型桩植入桩复合段桩身材料复合模量;库七
12、七网 标准下载4fa 修正后的地基承载力特征值;fc 混凝土轴心抗压强度设计值;fcu 与桩身水泥土配比相同的水泥试块(边长为 70.7mm的立方体)在标准养护条件下 28d 龄期的立方体抗压强度平均值;fsc 考虑套箍效应的混凝土轴心抗压强度设计值;fsk 处理后桩间土地基承载力特征值;fspk 复合地基承载力特征值;fy 锚固筋抗拉强度设计值;fy 钢筋或钢材抗压强度设计值;Nps 水泥土复合微型桩同心植入的微型桩轴心受压承载力设计值;ps(z)桩入土深度 z 时的最大比贯入阻力;qpk 极限端阻力标准值;qsik 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值;Quk 单桩竖向极限承载力标准值;R
13、基桩或复合基桩竖向承载力特征值;Ra 单桩竖向承载力特征值;Ri、Rj 分别为桩群中第 i 基桩、第 j 基桩与微型桩的竖向支承刚度比。2.2.3几何参数A 承台底面积;Ac 承台底净面积;Acs 植入微型桩段水泥土净截面面积;Ags 钢管或型钢截面面积;Ap 桩端面积;Aps 实心钢管混凝土面积;Ay 纵向主筋截面面积;库七七网 标准下载5d1 锚固筋直径;li 桩周第 i 层土的厚度;u 桩身周长。2.2.4计算系数B、C 截面形状对套箍的影响系数;Kp 压桩力系数;Ks 换算系数;mp 植入桩截面面积与水泥土复合微型桩全截面面积之比;n0 每个桩孔预埋锚固筋数;sc 钢管混凝土含钢率;p
14、 桩端端阻力发挥系数;桩间土承载力发挥系数;p 极限端阻力调整系数;si 桩侧第 i 层土的极限侧阻力调整系数;桩身水泥土强度折减系数;钢管混凝土构件的套箍系数;单桩承载力发挥系数;1i、2i 地基土、相应水泥土抗拔系数;植入桩水泥土界面极限侧阻力标准值换算系数;p 单桩极限承载力利用系数;s 天然地基承载力特征值的利用系数;天然地基承载力满足率;c 微型桩成桩工艺系数。库七七网 标准下载63基本规定3.0.1微型桩适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土、风化岩或软质岩石等既有建筑的地基基础加固或新建建筑地基处理。3.0.2在选择微型桩地基基础加固处理方案前应进行现场调查研
15、究,完成下列准备工作:1搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计、施工资料等;2搜集既有建筑结构、基础使用现状,结构强度和变形观测资料包括结构裂缝、基础沉降、倾斜等;3了解当地微型桩地基基础加固处理经验和施工条件,对于有特殊要求的工程,尚应了解相似场地上同类工程的加固处理经验和使用情况等;4确定微型桩地基基础加固处理的目的和加固处理后要求达到的各项技术指标;5了解施工场地的周边环境,调查临近建筑、地下工程、周边道路及有关管线等情况。3.0.3微型桩地基基础加固设计前应进行岩土工程勘察,岩土工程勘察成果资料应满足地基基础设计、施工及验收要求。3.0.4采用微型桩加固既有建筑地基基础前,应对
16、既有建筑地基基础及上部结构进行鉴定。3.0.5对于无地区同类工程经验或施工条件复杂的场地,应在设计前选择有代表性区域进行成桩工艺性试验,确定微型桩成桩效果和施工工艺参数。3.0.6工程桩正式施工前应进行静载试验确定单桩极限承载力,同一条件下,试桩数量不应少于 3 根。库七七网 标准下载73.0.7微型桩地基基础加固应按地基变形设计,对处理后的地基进行变形验算。3.0.8微型桩地基基础加固处理在施工及使用期间,应对可能受影响的建筑物、构筑物进行沉降观测,直至沉降达到稳定为止。3.0.9既有建筑地基基础加固应对该建筑和施工可能影响的周边环境进行监测设计。库七七网 标准下载84设计4.1一般规定4.
17、1.1微型桩加固后的地基,当基桩与承台整体连接时,应按桩基础设计;当基桩与基础非整体连接时,应按复合地基设计。4.1.2微型桩地基处理工程应按上部结构、基础及地基共同工作的原则进行设计;对于既有建筑地基基础微型桩加固工程,应遵循新基础和旧基础、新增桩和原有桩变形协调原则进行设计。4.1.3微型桩地基基础加固处理后的地基应满足承载力、变形和稳定性的要求,其设计尚应符合下列规定:1当在受力层范围内仍存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层地基承载力验算;2对承受较大水平荷载或位于斜坡上的建筑物及构筑物,应进行地基稳定性验算。4.1.4微型桩桩基结构的耐久性设计应符合国家现行标准 混凝土结构设计规范GB5
18、0010、建筑桩基技术规范JGJ94 的相关规定。4.1.5微型桩地基基础的抗震验算应按现行国家标准 建筑与市政工程抗震通用规范GB55002、建筑抗震设计规范GB50011的有关规定执行。4.2选型与布置4.2.1桩型和成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、成桩材料供应条件等,并按安全适宜、经济合理的原则选择。选择时可参照本规程附录 B 的相关规定。库七七网 标准下载94.2.2微型桩布置应符合下列规定:1对于钻孔桩及引孔植入法施工的非挤土桩,基桩的中心距不应小于桩直径的 3 倍;对于在非饱和土、饱和非黏性土中采用静
19、压法施工的挤土桩,基桩的中心距不应小于桩直径的 3.5 倍;对于在饱和黏性土中采用静压法施工的挤土桩,基桩的中心距不应小于桩直径的 4 倍;对于水泥土复合微型桩,基桩的中心距不应小于植入桩直径或边长的 4倍,且不宜小于水泥土桩直径的 2.5 倍;2微型桩宜选择中、低压缩土层作为桩端持力层,进入持力层深度不宜小于微型桩桩身桩径或边长的 5 倍。对于水泥土复合微型桩除满足以上要求,桩端全断面进入持力层的深度不宜小于水泥土桩直径的 2倍,且当存在软弱下卧层时,桩端以下持力层厚度不宜小于水泥土桩直径的 3 倍;3微型灌注桩可采用竖直桩或网状结构的斜桩布置,其他类型微型桩宜采用竖直桩布置;4锚杆静压法沉
20、桩压桩孔宜布置在墙体的两侧或柱子四周,并应尽量靠近墙体或柱子;5坑式静压法沉桩的桩位布置,应根据既有建筑的墙体和基础形式及荷载大小,按结构荷载重心均匀布置,且应避开门窗等墙体薄弱部位,设置在结构受力节点位置。4.3作用效应和承载力计算桩顶作用效应4.3.1既有建筑基础采用微型桩加固前,群桩中基桩桩顶竖向力计算应符合现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定。4.3.2既有建筑基础采用微型桩加固后,群桩中新增桩或既有桩的基桩库七七网 标准下载10桩顶竖向力增量应按下列公式计算:1在既有建筑原基础内增加微型桩时,作用于第i基桩的竖向力增量:2yk2xkkkkjijiixxMyyMnGFN(4.3
21、.2-1)2既有建筑的独立基础、条形基础扩大并增加微型桩时,作用于第i基桩竖向力增量:2yk2xkcakkkjijiixxMyyMnAfGFN(4.3.2-2)3既有建筑桩基础扩大基础并增加微型桩时,新增微型桩与既有桩支承刚度不同时,作用于第 i 基桩竖向力增量:21Ryk21Rxk1RkkRkjnjjijnjjinjjiixxMyyMGFN(4.3.2-3)式中:Fk 荷载效应标准组合下,地基基础加固后,作用于桩基承台顶面的竖向力增量(kN);Gk 地基基础加固后,桩基承台及承台上土的自重增量标准值(kN),对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力;af 既有建筑地基经持载压实后增加的地基承载
22、力(kPa),宜由静载试验或其他原位测试方法确定,按经验取值时,不应超过持载压实前地基承载力特征值的 25%;库七七网 标准下载11Nik 地基基础加固后,微型桩或既有桩第 i 基桩竖向力增量(kN);Mxk、Myk 荷载效应标准组合下,地基基础加固后作用于承台底面通过桩群承载力合力点的 x、y 轴的力矩增量(kNm);xi、xj、yi、yj 地基基础加固后,第 i、j 基桩至桩群承载力合力点的 y、x 轴线的距离(m);Ri、Rj 分别为桩群中第 i 基桩、第 j 基桩与微型桩的竖向支承刚度比,取其单桩承载力特征值与微型桩的单桩承载力特征值的比值;Ac 地基基础加固后,原基础净面积(m2)。
23、单桩竖向承载力4.3.3根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定微型灌注桩、微型预制桩、微型注浆钢管桩单桩竖向抗压极限承载力标准值时,应按下式计算:ppkpkssukAqlquQiii(4.3.3)式中:Quk 单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN);u 桩身周长(m);qsik 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值(kPa),如无当地经验时,可按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94 有关规定取值;qpk 极限端阻力标准值(kPa),如无当地经验时,可按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ 94 有关规定取库七七网 标准下载12值;si、p 桩侧、桩端阻力调整系数,应按表 4.3.3 的规定
24、取值;li 桩周第 i 层土的厚度(m);Ap 桩端面积(m2),当采用空心桩时应按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ 94 有关规定考虑桩端土塞效应。表表 4.3.3桩侧阻力调整系数桩侧阻力调整系数s si i、桩端阻力调整系数桩端阻力调整系数p p桩类型sip微型灌注桩、微型注浆钢管桩未采用二次注浆工艺1.01.0采用二次注浆工艺淤泥、淤泥质土1.01.11.0黏性土、粉土1.21.41.21.7中砂、粗砂、砾砂1.31.61.62.3全风化岩、强风化岩1.21.51.42.2微型预制桩锚杆静压法沉桩、坑式静压法沉桩1.01.0水泥土复合微型桩外围水泥土1.51.61.0注:干作业钻、挖孔
25、桩,p按列表值乘以小于 1.0 的折减系数,当桩端持力层为黏性土或粉土时,折减系数取 0.6,为砂土或碎石土时,取 0.8。4.3.4初步设计时,确定水泥土复合微型桩单桩竖向抗压极限承载力标准值应符合下列规定:1按桩基础设计时,植入微型桩的单桩竖向抗压极限承载力应按下列公式计算,并取其中的较小值:ppkpsksukAqlqUQii(4.3.4-1)PcucuukAflfuQ(4.3.4-2)式中:U 水泥土桩周长;库七七网 标准下载13u 同心植入的微型预制桩周长(m);p 桩端端阻力发挥系数,应按地区经验确定,无地区经验时可取 1.0;植入桩水泥土界面极限侧阻力换算系数,取预制桩-水泥土界面
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