标准规范下载简介
A07.建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008.pdf5.7桩基水平承载力与位移计算
5.7桩基水平承载力与位移计算
5.7.2本条说明单桩水平承载力特征值的确定。
手东洗江小 影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度， 材料强度、桩侧土质条件、桩的人土深度、桩顶约束条件。如对 于低配筋率的灌注桩，通常是桩身先出现裂缝，随后断裂破坏； 此时，单桩水平承载力由桩身强度控制。对于抗弯性能强的桩，
固增大约25%。 为确定桩顶约束效应对群桩水平承载力的影响，以桩顶自由 单桩与桩顶固接单桩的桩顶位移比Rx、最大弯矩比RM基准进 行比较DB4403 T278.3-2022标准下载，确定其桩顶约束效应系数为： 当以位移控制时
Nr Rx= X Xo n= Mmx
按m法，K,(z)=mz(m法),则
AR = mXo B'ha
H m bo (EL)
对于配筋率较高的预制桩和钢桩，则应取允许位移及其对应的荷 载按上式计算m。 根据所收集到的具有完整资料参加统计的试桩，灌注桩114根， 相应桩径d=300~1000mm，其中d=300~600mm占60%；预制桩 85根。统计前，将水平承载力主要影响深度[2(d十1)内的土层划分 为5类，然后分别按上式（9）计算m值。对各类土层的实测m值 采用最小二乘法统计，取m值置信区间按可靠度大于95%，即m一 m一1.96om，0m为均方差，统计经验值m值列于本规范表5.7.5。表 中预制桩、钢桩的m值系根据水平位移为10mm时求得，故当其位 移小于10mm时，m应予适当提高；对于灌注桩，当水平位移大于 表列值时，则应将m值适当降低，
5.8桩身承载力与裂缝控制计算
5.8.2、5.8.3 钢筋混凝土轴向受压正截面受压承载力计算 涉及以下三方面因素：
Ru = 2R. 1.35 R, = f.Aps +0. 9f'A'
工身承载刀设订 本规范式（5.8.7）中预应力筋的受拉承载力为fpyApy，由 于自前工程实践中多数为非预应力抗拨桩，故该项承载力为零 近来较多工程将预应力混凝土空心桩用于抗拨桩：此时桩顶与承 台连接系通过桩顶管中埋设吊筋浇注混凝土芯，此时应确保加芯 的抗拨承载力。对抗拨灌注桩施加预应力，由于构造、工艺较复 杂，实践中应用不多，仅限于单桩承载力要求高的条件。从自前 既有工程应用情况看，预应力灌注桩要处理好两个核心问题， 是无粘结预应力筋在桩身下部的锚固：宜于端部加锚头，并剥掉 2m长左右塑料套管，以确保端头有效锚固。二是张拉锁定，有 两种模式，一种是于桩顶预理张拉锁定垫板，桩顶张拉锁定；另 一 一种是在承台浇注预留张拉锁定平台，张拉锁定后，第二次浇注
承台锁定锚头部分。 2裂缝控制 首先根据本规范第3.5节耐久性规定，参考现行《混凝土 结构设计规范》GB50010，按环境类别和腐蚀性介质弱、中、 强等级诸因素划分抗拨桩裂缝控制等级，对于不同裂缝控制等 级桩基采取相应措施。对于严格要求不出现裂缝的一级和般 要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级基桩，宜设预应力筋；对 于充许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩，应按荷载效应标准 组合计算裂缝最大宽度x，使其不超过裂缝宽度限值，即 Wmax 5.9.1本条对桩基承台的弯矩及其正截面受弯承载力和配 计算原则作出规定。 5.9.2本条对柱下独立桩基承台的正截面弯矩设计值的取值计 图31承台破坏模式 （a）四桩承台；（b）等边三桩承台； （c）等边三桩承台；（d）等腰三桩承台 图31承台破坏模式 （a）四桩承台；（b）等边三桩承台； （c）等边三桩承台；（d）等腰三桩承台 可利用钢筋混凝土板的屈服线理论按机动法基本原理推导，得通 过柱边屈服曲线的等边三桩承台正截面弯矩计算公式： Nmax M= V3 3 sa 2 由图31（c）的等边三桩承台最不利破坏模式，可得另一 公式： 考感到图31（b）的屈服线产生在柱边，过于理想化，而图 31（c）的屈服线未考虑柱的约束作用，其弯矩偏于安全。根据 当屈服线2通过柱中心时M,= 3 Nmax 1. 5 当屈服线1通过柱边时 M2 3 5.9.3本条对箱形承台和筱形承台的弯矩计算原则进行规定 1对箱形承台及形承台的弯矩宜按地基桩—一承台 上部结构共同作用的原理分析计算。这是考虑到结构的实际 受力情况具有共同作用的特性，因而分析计算应反映这一特性。 2对箱形承台，当桩端持力层为基岩、密实的碎石类土 砂土且深厚均匀时；或当上部结构为剪力墙；或当上部结构为框 架一核心筒简结构且按变刚度调平原则布桩时，由于基础各部分的 沉降变形较均匀，桩顶反力分布较均匀，整体弯矩较小，因而箱 形承台顶、底板可仅考局部弯矩作用进行计算、忽略基础的整 体弯矩，但需在配筋构造上采取措施承受实际上存在的一定数量 的整体弯矩。 3对筏形承台，当桩端持力层深厚坚硬、上部结构刚度较 好，且柱荷载及柱间距变化不超过20%时；或当上部结构为框 架一核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时，由于基础各部分的 沉降变形均较均匀，整体弯矩较小，因而可仅考虑局部弯矩作用 进行计算，忽略基础的整体弯矩，但需在配筋构造工术 受实际上存在的一定数量的整体弯矩。 5.9.4本条对柱下条形承台梁的弯矩计算方法根据桩端持力层 青况不同，规定可按下列两种方法计算。 1按弹性地基梁（地基计算模型应根据地基土层特性选取） 进行分析计算，考虑桩、柱垂直位移对承台梁内力的影响。 2当桩端持力层深厚坚硬且桩柱轴线不重合时，可将桩视 为不动铰支座，采用结构力学方法，按连续梁计算。 5.9.5本条对砌体墙下条形承台梁的弯矩和剪力计算方法规定 可按倒置弹性地基梁计算。将承台上的砌体墙视为弹性半无限 体，根据弹性理论求解承台梁上的荷载，进而求得承台梁的弯矩 和剪力。为方便设计，附录G已列出承台梁不同位置处的弯矩 和剪力计算公式。对于承台上的砌体墙，尚应验算桩顶以上部分 砌体的局部承压强度，防止砌体发生压坏。 受实际上存在的一定数量的整体弯矩。 情况不同，规定可按下列两种万法计 1按弹性地基梁（地基计算模型应根据地基土层特性选取） 进行分析计算，考虑桩、柱垂直位移对承台梁内力的影响。 2当桩端持力层深厚坚硬且桩柱轴线不重合时，可将桩视 为不动铰支座，采用结构力学方法，按连续梁计算。 。本及对砌体墙下冬形承台梁的弯矩和剪力计算方法规定 可按倒置弹性地基梁计算。将承台上的砌体墙视为弹性一 体，根据弹性理论求解承台梁上的荷载，进而求得承台梁的弯矩 和剪力。为方便设计，附录G已列出承台梁不同位置处的弯矩 和剪力计算公式。对于承台上的砌体墙，尚应验算桩顶以上部分 研体的局部承压强度，防止砌体发生压坏， 5.9.7本条对桩基承台受柱（墙）冲切承载力的计昇万 5.9.9本条对柱（墙）下桩基承台剑斜截而的产前而垫 出规定。由于剪切破坏面通常发生在柱边（墙边）与桩边连线形 成的贯通承台的斜截面处，因而受剪计算斜截面取在柱边处。当 柱（墙）承台悬挑边有多排基桩时，应对多个斜截面的受剪承载 力进行计算 定其斜截面的受剪承载力可按本规范式（5.9.15） 开 来源同上。 5.9.14本茶对配有独 于梁受集中荷载，故规定其斜截面的受剪承载力可按本规范式 （5.9.14）计算，该公式来源同上。 5.9.15承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时， 应按现行《混凝土结构设计规范》GB50010的规定验算柱下或 桩顶承台的局部受压承载力，避免承台发生局部受压破坏。 5.9.16对处于抗震设防区的承台受弯、受剪、受冲切承载力进 行抗震验算时，应根据现行《建筑抗震设计规范》GB50011， 将上部结构传至承台项面的地震作用效应乘以相应的调整系数； 同时将承裁力除以相应的抗震调整系数YRE，予以提高。 6.2.1在岩溶发育地区采用冲 ·2.1仕石浴发育地区采用冲、钻孔桩应适当加密勘察钻孔。 在较复杂的岩溶地段施工时经常会发生偏孔、掉钻、卡钻及泥浆 流失等情况，所以应在施工前制定出相应的处理方案。 人工挖孔桩在地质、施工条件较差时，难以保证施工人员的 安全工作条件，特别是遇有承压水、流动性淤泥层、流砂层时， 易引发安全和质量事故，因此不得选用此种工艺 人工挖孔桩在地质、施工条件较差时，难以保证施工人员的 安全工作条件，特别是遇有承压水、流动性淤泥层、流砂层时， 易引发安全和质量事故，因此不得选用此种工艺。 6.2.3当很大深度范围内无良好持力层时的摩擦桩，应按设计 桩长控制成孔深度。当桩较长且桩端置于较好持力层时，应以确 保桩端置于较好持力层作主控标准 6.2.3当很大深度范围内无良好持力层时的摩擦桩，应按设计 6.2.3当很天深度范围内无良好持力层时的摩擦桩，应按设计 桩长控制成孔深度。当桩较长且桩端置于较好持力层时，应以确 保桩端置于较好持力层作主控标准 6.3泥浆护壁成孔灌注桩 6.3.2清孔后要求测定的泥浆指标有三项，即相对密度、含砂 率和黏度。它们是影响混凝土灌注质量的主要指标。 6.3.9灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标规定，对端承型桩 不应大于50mm；对摩擦型桩不应大于100mm。首先这是多年 灌注桩的施工经验；其二，近年对于桩底不同沉渣厚度的试桩结 果表明，沉渣厚度大小不仅影响端阻力的发挥，而且也影响侧阻 力的发挥值。这是近年来灌注桩承载性状的重要发现之一，故对 原规范关于摩擦桩沉渣厚度<300mm作修订。 6.3.186.3.24旋挖钻机重量较大、机架较高、设备较昂贵， 保证其安全作业很重要。强调其作业的注意事项，这是总结近几 年的施工经验后得出的 6.3.25旋挖钻机成孔，孔底渣（虚±）巨底林冶按制 行清渣清孔，并采用桩端后注浆工艺保证桩端承载刀 6.3.27细骨料宜选用中粗砂，是根据全国多数地区的使用经验 和条件制订，少数地区若无中粗砂而选用其他砂，可通过试验进 行选定，也可用合格的石屑代替。 6.3.30条文中规定了最小的埋管深度宜为2～6m，是为了防止 导管拔出混凝土面造成断桩事故，但埋管也不宜太深，以免造成 埋管事故。 6.4长螺旋钻孔压灌桩 4.1～6.4.13长螺旋钻孔压灌桩成桩工艺是国内近升及 更用较广的一种新工艺，适用于地下水位以上的黏性土、粉土、 填土、中等密实以上的砂土，属非挤土成桩工艺，该工艺有穿 透力强、低噪声、无振动、无泥浆污染、施工效率高、质量稳定 李特点。 长螺旋钻孔压灌桩成桩施工时，为提高混凝土的流动性，一 般宜掺人粉煤灰。每方混凝土的粉煤灰掺量宜为70～90kg， 落度应控制在160～200mm，这主要是考虑保证施工中混合料的 顺利输送。落度过大，易产生泌水、离析等现象，在泵压作用 下，骨料与砂浆分离，导致堵管。落度过小，混合料流动性 差，也容易造成堵管。另外所用粗骨料石子粒径不宜大 于30mm。 长螺旋钻孔压灌桩成桩，应准确掌握提拔钻杆时间，钻至预 定标高后，开始泵送混凝土，管内空气从排气阀排出，待钻杆内 管及输送软、硬管内混凝土达到连续时提钻。若提钻时间较晚， 在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。应 杜绝在泵送混凝土前提拨钻杆，以免造成桩端处存在虚土或桩端 混合料离析、端阻力减小。提拔钻杆中应连续泵料，特别是在饱 和砂土、饱和粉土层中不得停泵待料，避免造成混凝土离析、机 身缩径和断桩，目前施工多采用商品混凝土或现场用两台0.5m 的强制式搅拌机拌制 催在桩后猫钢筋笼工艺近年有较大发展，插笼深度提高到目 前20～30m，较好地解决了地下水位以下压灌桩的配筋问题。但 后插钢筋笼的导向问题没有得到很好的解决，施工时应注意根据 具体条件采取综合措施控制钢筋笼的垂直度和保护层有效匾度 5沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩 振动沉管灌注成桩若混凝土落度过大，将导致桩顶浮浆达 多，桩体强度降低。 6.6干作业成孔灌注桩 （工亿孔桩在地下水疏干状态不佳时，对桩端及时采用低水 6.7.2底后注浆管阀的设置数量应相据越径±小次 主浆浆液扩散的均匀对称及后注浆的可靠性。桩侧注浆断面问归 见土层性质、桩长、承载力增幅要求而定，宜为6～12m。 .7.4～6.7.5浆液水灰比是根据大量工程实践经验提出的。水 比过大容易造成浆液流失，降低后注浆的有效性，水灰比过小 会增大注浆阻力，降低可注性，乃至转化为压密注浆。因此，水 灰比的大小应根据土层类别、土的密实度、土是否饱和诸因素确 定。当浆液水灰比不超过0.5时，加入减水、微膨胀等外加剂在 于增加浆液的流动性和对土体的增强效应。确保最佳注浆量是确 保桩的承载力增幅达到要求的重要因素，过量注浆会增加不必要 的消耗，应通过试注浆确定。这里推荐的用于预估注浆量公式是 以大量工程经验确定有关参数推导提出的。关于注浆作业起始时 间和顺序的规定是大量工程实践经验的总结，对于提高后注浆的 可靠性和有效性至关重要。 6.7.6～6.7.9规定终止注浆的条件是为了保证后注浆的预期效 果及避免无效过量注浆。采用间歇注浆的目的是通过一定时间的 休止使已压入浆提高抗浆液流失阻力，并通过调整水灰比消除规 定中所述的两种不正常现象。实践过程曾发生过高压输浆管接口 松脱或爆管而伤人的事故，因此，操作人员应采取相应的安全防 护措施， 混凝王预制桩与钢桩施工 7.1.3预制桩在锤击沉桩过程中要出现拉应力，对于受水平 上拔荷载桩桩身拉应力是不可避免的，故按现行《混凝土结构工 程施工质量验收规范》GB50204的规定，同一截面的主筋接头 数量不得超过主筋数量的50%，相邻主筋接头截面的距离应大 于35dg。 7.1.4本规范表7.1.4中7和8项次应予以强调。按以往经验： 如制作时质量控制不严，造成主筋距桩顶面过近，甚至与桩顶齐 平，在锤击时桩身容易产生纵向裂缝，被追停锤。网片位置不 准，往往也会造成桩顶被击碎事故。 7.1.5桩尖停在硬层内接桩，如电焊连接耗时较长，桩周摩阻 得到恢复，使进一步锤击发生困难。对于静力压桩，则沉桩更困 难，甚至压不下去。若采用机械式快速接头，则可避免这种 情况。 7.1.8根据实践经验，凡达到强度与龄期的预制桩大都能顺利 打入土中，很少打裂；而仅满足强度不满足龄期的预制桩打裂 或打断的比例较大。为使沉桩顺利进行，应做到强度与龄期 仅控。 7.1.5桩尖停在硬层内接桩，如电焊连接耗时较长，桩周摩阻 得到恢复，使进一步锤击发生困难。对于静力压桩，则沉桩更困 难，甚至压不下去。若采用机械式快速接头，则可避免这种 情况。 7.1.8根据实践经验，凡达到强度与龄期的预制桩大都能顺利 打人土中，很少打裂；而仅满足强度不满足龄期的预制桩打裂 或打断的比例较大。为使沉桩顺利进行，应做到强度与龄期 双控。 7.3混凝王预制桩的接桩 官桩按桩有焊接、法兰连接和机械快速连接三种方式。本规 范对不同连接方式的技术要点和质量控制环节作出相应规定，以 避免以往工程实践中常见的由于接桩质量问题导致沉桩过程由于 锤击拉应力和土体上涌接头被拉断的事故 7.4.3桩帽或送桩帽的规格应与桩的断面相适应，太小会将桩 顶打碎，太大易造成偏心锤击。插桩应控制其垂直度，才能确保 沉桩的垂直度，重要工程插桩均应采用二台经纬仪从两个方向控 制垂直度。 7.4.4沉桩顺序是沉桩施工方案的一项重要内容。以施工单 位不注意合理安排沉桩顺序造成事故的事例很多，如桩位偏移、 桩体上涌、地面隆起过多、建筑物破坏等。 7.4.6本条所规定的停止锤击的控制原则适用于一般情况，头 践中也存在某些特例。如软土中的密集桩群，由于大量桩沉人王 中产生挤土效应，对后续桩的沉桩带来困难，如坚持按设计标高 控制很难实现。按贯人度控制的桩，有时也会出现满足不了设计 要求的情况。对于重要建筑，强调贯入度和桩端标高均达到设计 要求，即实行双控是必要的。因此确定停锤标准是较复杂的，宜 借鉴经验与通过静载试验综合确定停锤标准 7.4.9本条列出的一些减少打桩对邻近建筑物影响的措施是对 多年实践经验的总结。如某工程，未采取任何措施沉桩地面隆起 达15～50cm，采用预钻孔措施后地面隆起则降为2～10cm。控 制打桩速率减少挤土隆起也是有效措施之一。对于经检测，确有 桩体上涌的情况，应实施复打。具体用哪一种措施要根据工程实 际条件，综合分析确定，有时可同时采用几种措施。即使采取了 措施，也应加强监测。 7.6钢桩（钢管桩、H型桩及其他异型钢桩）施工 7.6.3钢桩制作偏差不仅要在制作过程中控制，运到工地后在 施打前还应检查，否则沉桩时会发生困难，甚至成桩失败。这是 因为出厂后在运输或堆放过程中会因措施不当而造成桩身局部变 形。此外，出厂成品均为定尺钢桩，而实际施工时都是由数根焊 接而成，但不会正好是定尺桩的组合，多数情况下，最后一节为 非定尺桩，这就要进行切割。因此要对切割后的节段及拼接后的 桩进行外形尺寸检验， 7.6.5焊接是钢桩施工中的关键工序，必须严格控制质量。如 焊丝不烘干，会引起烧焊时含氢量高，使焊缝容易产生气孔而降 低其强度和韧性，因而焊丝必须在200～300℃温度下烘干2h 据有关资料，未烘于的焊丝其含氢量为12ml/100gm，经过 300℃温度烘干2h后，减少到9.5mL/100gm。 现场焊接受气候的影响较大，雨天烧焊时，由于水分蒸发会 有大量氢气混人焊缝内形成气孔。大于10m/s的风速会使自保 护气体和电弧火焰不稳定。雨天或刮风条件下施工，必须采取防 风避雨措施，否则质量不能保证。 焊缝温度未冷却到一定温度就锤击，易导致焊缝出现裂缝。 浇水骤冷更易使之发生脆裂。因此，必须对冷却时间予以限定且 要自然冷却。有资料介绍，1min停歇，母材温度即降至300℃， 此时焊缝强度可以经受锤击压力。 外观检查和无破损检验是确保焊接质量的重要环节。超声或 拍片的数量应视工程的重要程度和焊接人员的技术水平而定，这 里提供的数量，仅是一一般工程的要求。还应注意，检验应实行随 机抽样， 7.6.6H型钢桩或其他薄壁钢桩不同干钢管桩、其断面与刚商 本来很小，为保证原有的刚度和强度不致因焊接而削弱，一般应 加连接板。 7.6.7钢管桩出厂时，两端应有防护圈，以防坡口受损；对H 型桩，因其刚度不大，若支点不合理，堆放层数过多，均会造成 桩体弯曲，影响施工。 7.6.9钢管桩内取土，需配以专用抓斗头，若要穿透砂 层，可在桩下端焊一圈钢箍以增强穿透力，厚度为8～12mmT／CMAX 121-2019 北京市自动驾驶车辆模拟仿真测试平台技术要求.pdf， 但需先试沉桩，方可确定采用 7.6.10H型钢桩，其刚度不如钢管桩，且两个方向的刚 如在刚度小的方向设约束装置有利于顺利沉桩。 7.6.11H型钢桩送桩时，锤的能量损失约1/3～4/5，故桩端 持力层较好时，一般不送桩。 7.6.12大块石或混凝土块容易嵌入H钢桩的槽口内，随桩 起沉人下层土内，如遇硬土层则使沉桩困难，甚至继续锤击导致 桩体失稳，故应事先清除桩位上的障碍物 8.1.3自前大型基坑越来越多，且许多工程位于建筑群中或闹 市区。完善的基坑开挖方案，对确保邻近建筑物和公用设施（煤 气管线、上下水道、电缆等）的安全至关重要。本条中所列的各 项工作均应慎重研究以定出最佳方案。 8.1.4外降水可降低主动土压力，增加边坡的稳定；内降水可 增加被动土压，减少支护结构的变形，且利于机具在基坑内 作业。 8.1.5软土地区基坑开挖分层均衡进行极其重要。某电厂厂房 基础，桩断面尺寸为450mm×450mm，基坑开挖深度4.5m。 由于没有分层挖土，由基坑的一边挖至另一边，先挖部分的桩体 发生很大水平位移，有些桩由于位移过大而断裂。类似的由于基 坑开挖失当而弓起的事敌在软土地区屡见不鲜。因此对挖土顺序 必须合理适当，严格均衡开挖，高差不应超过1m；不得于坑边 弃土；对已成桩须妥善保护，不得让挖土设备撞击；对支护结构 和已成桩应进行严密监测 8.2.2大体积承台日益增多，钢厂、电厂、大型桥墩的承台 次浇注混凝土量近万方，厚达3～4m。对这种桩基承台的浇注 事先应作充分研究。当浇注设备适应时，可用平铺法；如不适 应，则应从一端开始采用滚浇法，以减少混凝土的浇注面。对水 泥用量，减少温差措施均需慎重研究；措施得当，可实现一次 浇注。 9桩基工程质量检查和验收 9.1.1～9.1.3现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收 规范》GB50202和行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106 以强制性条文规定必须对基桩承载力和桩身完整性进行检验。桩 身质量与基桩承载力密切相关，桩身质量有时会严重影响基桩承 载力，桩身质量检测抽样率较高，费用较低安全、文明施工组织设计，通过检测可减少桩 基安全隐患，并可为判定基桩承载力提供参考。 9.2.1～9.4.5对于具体的检测项自，应根据检测目的、内容和 要求，结合各检测方法的适用范围和检测能力，考虑工程重要 性、设计要求、地质条件、施工因素等情况选择检测方法和检测 数量。影响桩基承载力和桩身质量的因素存在于桩基施工的全过 程中，仅有施工后的试验和施工后的验收是不全面、不完整的。 桩基施工过程中出现的局部地质条件与勘察报告不符、工程桩施 工参数与施工前的试验参数不同、原材料发生变化、设计变更、 施工单位变更等情况，都可能产生质量隐患，因此，加强施工过 程中的检验是有必要的。不同阶段的检验要求可参照现行《建筑 地基基础工程施工质量验收规范》GB50202和现行《建筑基桩 检测技术规范》JGJ106执行。