JGJ∕T135-2001(条文说明) 复合载体夯扩桩设计规程.pdf

第 1 页 共 1页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 中华人民共和国行业标准 复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程 Specification for design of ram-compaction piles with composite bearing base JGJ/T 135-2001 J 121-2001 条 文 说 明 2 0 0 1北 京 第 2 页 共 2页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 中华人民共和国行业标准 复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程 Specification for design of ram-compaction piles with composite bearing base JGJ/T 135-2001 条 文 说 明 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期 :2001 年 12 月 1 日 中 国 建 筑 资 讯 网中 国 建 筑 资 讯 网 2001 北 京 第 3 页 共 3页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 中华人民共和国行业标准 复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程复 合 载 体 夯 扩 桩 设 计 规 程 JGJ/T 135-2001 条 文 说 明 第 4 页 共 4页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 前前 言言 行业标准复合载体夯扩桩设计规程(JGJ/T 1352001)经建设部于 2001 年 8 月 7 日以建标2001170 号文批准业已发布 为便于广大设计施工科研学校等有关单位人员在使用本规程时能正确理 解和执行条文规定复合载体夯扩桩设计规程编制组按章节条款顺序编 制了复合载体夯扩桩设计规程条文说明供使用者参考在使用中如发现本条文 说明有不妥之处请将意见函寄北京波森特岩土工程有限公司复合载体夯扩桩设 计规程管理组(北京市昌平区东小口镇天通苑小区三区七号楼 1904 室邮政编码 102209) 第 5 页 共 5页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 目目 次次 前 言.4 目 次.5 1 总 则 .6 3 基 本 规 定 .7 4 桩 基 计 算 .9 4.2 单桩竖向承载力确定.9 4.3 单桩水平承载力确定.10 4.4 桩基沉降计算 .11 5 承 台 设 计 .12 第 6 页 共 6页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 1 总总 则则 1.0.1 复合载体夯扩桩是由干硬性混凝土及填充料等经细长锤夯扩形成的复合载体 和钢筋混凝土桩身组成它具有挤密地基及扩大桩端面积的双重作用当浅部土层 为软弱土层(软弱土层指不能满足上部结构对承载力和变形要求的土层)下层有一定 厚度的较好土层时它具有突出的优势为了进一步推广应用该项技术确保工程 质量制定本规程 复合载体的构造见图 1 1.0.3 复合载体夯扩桩的应用特别强调应综合考虑地质条件环境条件两个关键因 素地质条件是指被加固土层应具有良好的挤密性足够的厚度稳定的层面和适 宜的埋深不具备这些条件时不宜采用环境条件是指该工法无有效隔振措施时不 宜在居民区域对振动敏感的建(构)筑物附近施工 1.0.4 本规程是以现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 为基础并考虑 复合载体夯扩桩本身的特点编写的 第 7 页 共 7页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 3 基基 本本 规规 定定 3.0.2 与其他桩型相比复合载体夯扩桩对工程地质条件有较高的要求当无类似地 质条件下的成桩资料时应进行成桩试验以确定沉管深度封淤措施填料用量 三击贯入度混凝土充盈系数等施工参数 3.0.3 桩中心距过小时夯扩体形成时产生的侧向挤土压力可能导致邻桩夯扩体偏 移当桩长较短且土层抗剪强度较低时夯扩效应可能导致土体剪切滑裂面的形成 从而使地面隆起邻桩桩身上浮造成断桩或桩身与夯扩体脱离等事故 在天津千禧园住宅区深 5.0m 处粘土层上进行的夯扩挤密效应测试表明:在夯扩 体中心深度处沿水平方向距夯扩体外表面 0300cm 处土体孔隙比的变化如表 1 所 示数据表明夯扩影响区沿水平方向为距夯扩体外表面 6090cm 范围内且超过 60cm 后孔隙比变化速率明显减小实测夯扩体水平轴直径 105cm设 60cm 以内为 土体被加固区6090cm 范围为影响区则被加固区范围约为 2 倍夯扩体直径 表表 1 取样点号 1 2 3 4 5 距夯扩体表面水 平距离(cm) 0 30 60 90 300 孔隙比 e 0.613 0.647 0.704 0.730 0.730 上述试验是在粘土中进行的模型箱夯扩试验结果表明当被加固土层为砂土 时其加固范围明显小于粘性土考虑砂土固结快抗剪强度较高剪切滑裂面不 易开展等有利条件结合工程实践经验最小桩距取 1.6 倍夯扩体直径设夯扩体直 径为 1m则最小桩距取 1.62.0m砂土取小值粘性土取大值模型夯扩实验结 果也得到相同的结论 3.0.5 持力层指被加固土层下面的土层其上界面距桩端 2m 左右该土层与被加 固土层可以属于同一个天然土层在津文公路独流碱河大桥北侧进行的静力触探结 果表明被加固土层经加固后其压缩模量和承载力可提高 30%50%因此相对被加 固土层而言持力层为软弱层时应进行承载力和变形验算 3.0.6 被加固土层指桩端至桩端以下 2m 深度范围内的土层该土层由夯扩体和在 夯扩过程中被挤密加固了的桩间土两部分组成因此该土层可视为以夯扩体为加 强体的复合地基其功能是将它上界面上由桩端和桩间土传来的荷载经扩散传递至 下一土层 在天津河东区欣园住宅小区粉土内进行的夯扩效应竖向影响范围标贯试验(图 2) 第 8 页 共 8页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 表明:当被加固土层为粉土时其影响范围约为桩端下 2m模型实验结果表明当被加 固土层为粘土时其影响范围明显大于砂土故被加固区厚度定为 2m 3.0.7 在承压含水层内进行夯扩时一旦封堵失效会造成渗透破坏难以补救实 践证明在含水层以上一定距离的不透水层内进行夯扩可有效地防止渗透破坏并 不会影响单桩承载力此距离可依据渗透稳定性验算结果取 0.30.5m 3.0.10 复合载体夯扩桩承载力特性主要取决于被加固土层的挤密程度实践证明 三击贯入度能可靠地反映该土层密度的变化因此工程中在相同的地质条件下单桩 承载力采用这一简单易行的指标进行控制 第 9 页 共 9页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 4 桩桩 基基 计计 算算 4.2 单桩竖向承载力确定单桩竖向承载力确定 4.2.1 采用静载荷试验法确定单桩竖向承载力特征值是迄今最可靠的方法单桩 承载力大小应由试桩确定除地基基础设计等级为丙级的建筑外均应经过静载试 验确定单桩竖向承载力特征值试验方法见附录 A 复合载体夯扩桩的 Q-s 曲线一般为缓变型当沉降值 s40mm卸载后一般沉降 回弹率约 40%50%左右承载力储备较大当沉降值 s=60mm卸载后一般沉降回 弹率约 13%左右试验表明前一情况持力层有塑性变形开展后一情况持力层塑性 变形发展较大 故本规程采用双控方法一般取 s=60mm 所对应的荷载为单桩极限承载力同时 还应绘制 s-lgt 曲线加以判断以便更准确的确定单桩极限承载力(取 s-lgt 曲线尾部 出现明显向下弯曲的前一级荷载值为单桩极限承载力) 另外需指出的是由于施工操作的原因有时在加载初期在某级荷载时 Q-s 曲 线上可能出现沉降的突变其原因是桩端与复合载体顶面接合不良所致应采取锤 击复打桩顶可使桩端与复合载体顶面密切接触此后仍可继续加荷试验 4.2.2 复合载体夯扩桩承载力高变形小的主要原因是由于在被加固土层内填料并 施以强力冲击致使土体明显被加固桩端下 4m 范围内的土的压缩模量提高 1.35 倍承载力提高了 1.51.58 倍使被加固土层成为一个硬层与其下的持力层形成了 双层地基从而使单桩承受的荷载经被加固土层向下应力扩散所以沉降小承载 力大幅度提高该桩的特点在于桩端土体加固不在于夯扩体大小并且复合载体 由不同材料组成无法像常规灌注桩测试桩端阻力根据桩端应力扩散到地基土 由地基土来反映桩承受的荷载的方式来建立单桩承载力公式利用原状土地基经深 度修正后的承载力表示应力扩散后桩的端阻力 qpaAe表示等效桩端计算面积该值 通过现有单桩的载荷试验资料反演计算综合分析确定Ae随土性和三击贯入度 变化而不同(部分数据见表 2) 第 10 页 共 10页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 表表 2 试桩的基本资料试桩的基本资料 持力层承载力 (kPa) 单桩承载 力极限值 编 号 工程名称 桩长 (m) 桩径 (mm) 特征 值 修正后 的特征 值 持力 层土 性 三击 贯入 量 (cm) 试验值 (kN) 反算 Ae 值 1 德州试桩 6.5 420 135 240 粉粘 10 1365 2.33 2 廊坊邮件处理中心 4.2 420 110 274 粉粘 10 1500 2.44 3 徐州安居(3 根) 6.0 420 190 334 粘土 10 1500 1.90 4 龙富园小区(27 根) 6.0 410 120 216 粉粘 15 1200 2.25 5 木材一厂(5 根) 6.0 410 120 216 粉土 20 1200 2.25 6 彩虹小区(10 根) 16.5 450 140 370 粉粘 15 2000 1.86 7 顺义商住楼 6.3 420 180 280 粉粘 20 1000 1.36 8 廊坊尖塔银行 4.0 420 100 179 粉土 30 800 1.81 9 天律大学宿舍(3 根) 4.0 420 130 200 粉土 30 950 1.99 10 洛阳大学教学楼 4.0 420 250 685 碎石 7 2400 1.64 11 中央美院 9.7 600 200 794 细砂 6 4000 2.17 12 西湖苑小区(11 根) 4.5 410 120 197 粉粘 15 1100 2.35 13 花园小区(3 根) 10 410 110 260 淤粉粕 12 1100 1.37 14 西安名士花园(3 根) 7.0 450 150 390 黄粉粘 10 2200 2.44 15 洛阳铁岭住宅(8 根) 5.0 410 140 327 黄粉粘 10 1560 2.09 16 富裕广场(12 根) 18 450 160 410 粉土 8 1800 1.25 17 沧州化工厂(3 根) 8.0 400 120 234 粉粘 10 1200 1.92 18 沧州化工厂(3 根) 20.0 400 150 666 粉砂 12 1920 0.88 19 桃香园小区(3 根) 8.0 400 110 224 粉粘 15 1100 1.78 由于桩径为 600mm 的试验资料较少同时锤径变为 500mm等效桩端计算面积 暂时按上述表格取值也可根据工程实践经验确定 4.2.3 考虑群桩效应单桩满足设计要求后还要对桩数大于 9 根的独立基础和满 堂布桩的持力层地基土进行等代实体基础的承载力验算 4.2.4 为确保桩身混凝土强度现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 对灌注桩工作条件系数取 0.60.7由于复合载体夯扩桩一般不超过 24m在此工作 条件系数取 0.7 4.3 单桩水平承载力确定单桩水平承载力确定 4.3.1 单桩水平承载力与诸多因素有关单桩水平承载力特征值应由单桩水平载荷 试验确定桩基抵抗水平力很大程度上依赖于承台底阻力和承台侧面阻力带承台 桩基的水平载荷试验能反映桩基在水平力作用下的实际工作状况 带承台桩基水平载荷试验采用慢速维持荷载法用以确定长期荷载作用下的桩 基水平承载力和地基土水平反力系数加载分级及每级荷载稳定标准可按单桩竖向 静载荷试验的办法当加载至桩身破坏或位移超过 3040mm(软土取大值)时停止加 第 11 页 共 11页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 载卸载按 2 倍加载等级逐级卸载每 30min 卸一级载并于每次卸载前测读位移 根据试验数据绘制荷载位移 H0-X0曲线及荷载位移梯度 H0-(X0/H0)曲线取 H0-(X0/H0)曲线的第一拐点为临界荷载取第二拐点或 H0-X0曲线的陡降点为极 限荷载若桩身设有应力测读装置还可根据最大弯矩点变化特征综合判定临界荷 载和极限荷载 4.4 桩基沉降计算桩基沉降计算 4.4.2 复合载体夯扩桩的最终沉降量采用广大设计人员惯用的分层总和法进行计 算计算时取复合载体底面处的附加压力计算附加压力时考虑应力扩散作用条 形基础下的单排或两排桩基群桩效应影响较小可不进行沉降计算如需要提供沉 降计算可按条基计算并考虑条基之间的影响按应力叠加原理采用角点法计算 沉降计算结果随计算模式土性参数的不确定性而与实际沉降有所偏差因此 不论采用何种理论计算均须引入沉降计算经验系数 s对计算结果进行修正 复合载 体夯扩桩其竣工时沉降较小各地根据沉降资料及经验进行确定 s 4.4.3 地基沉降计算深度按应变比法计算与现行国家标准地基基础设计规范 GB 50007 相一致 第 12 页 共 12页 复合载体夯扩桩设计规程 资料编号 JGJ/T 135-2001 J 121-2001 5 承承 台台 设设 计计 5.0.1 承台梁最小高度最小配筋量和对称配筋的要求是考虑下列条件确定的: 1 承台梁应具有一定的刚度和承载力储备以调整各基桩间的不均匀沉降和由 此引起的内力变化 2 为便于施工应使箍筋能沿梁长均匀布置无须在桩顶附近加密且箍筋配 置一般不多于8200mm 承台梁过高会提高造价增加埋置深度600mm 的建议是提请设计人员注意是 否考虑降低单桩承载力以减小桩距 按倒置弹性地基梁的方法计算结果桩顶负弯矩值远高于跨中正弯矩当纵筋 上下对称配置时有少量调幅可有效地降低用钢量