建筑施工手冊 7210 樁基承載力評定

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1、7-2-10 樁基承載力評定 7-2-10-1 按土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定單樁的承載力 1．一般直徑單樁豎向極限承載力特征值，可按下式計算： Quk＝Qsk＋Qpk＝UΣqsikli＋qpkAp （7-36） 式中 Qsk——單樁總極限側阻力特征值； Qpk——單樁總極限端阻力特征值； U——樁身周長； qsik——樁側第i層土的極限側阻力特征值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按表7-101取值； li——樁穿越第i層土的厚度； qpk——極限端阻力特征值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按表7-102取值； Ap——樁端面積。 樁的極限側阻力特征值qsik（kPa

2、） 表7-101 土的名稱 土的狀態(tài) 混凝土預制樁 水下鉆（沖）孔樁 沉管灌筑樁 干作業(yè)鉆孔樁 填土 20~28 18~26 15~22 18~26 淤泥 11~17 10~16 9~13 10~16 淤泥質土 20~28 18~26 15~22 18~26 粘性土 IL＞1 21~36 20~34 16~28 20~34 0.75＜IL≤1 36~50 34~48 28~40 34~48 0.50＜IL≤0.75 50~66 48~64 40~52 48~62 0.25＜IL≤10.5 66~82

3、64~78 52~63 62~76 0＜IL≤0.25 82~91 78~88 63~72 76～86 IL≤0 91~101 88~98 72~80 86~96 紅粘土 0.7＜aw≤1 13~32 12~30 10~25 12~30 0.5＜aw≤0.7 32~74 30~70 25~68 30~70 粉土 e＞0.9 22~44 22~40 16~32 20~40 0.75≤e≤0.9 42~64 40~60 32~50 40~60 e＜0.75 64~85 60~80 50~67 60~80 細粉砂 稍密

4、 22~42 22~40 16~32 20~40 中密 42~63 40~60 32~50 40~60 密實 63~85 60~80 50~67 60~80 中砂 中密 54~74 50~72 42~58 50~70 密實 74~95 72~90 58~75 70~90 粗砂 中密 74~95 74~95 58~75 70~90 密實 95~116 95~116 75~92 90~110 礫砂 中密、密實 116~138 116~135 92~110 110~130 注：1．對于尚未完成自重固結的填土和以生活

5、垃圾為主的雜填土，不計算其側阻力； 2．a(chǎn)w為含水量，aw＝w/wL； 3．對于預制樁，根據(jù)土層埋深h，將qsik乘以下表修正系數(shù)。 土層埋深h（m） ≤5 10 20 ≥30 修正系數(shù) 0.8 1.0 1.1 1.2 樁的極限端阻力特征值qpk（kPa） 表7-102 土的名稱 樁型 土的狀態(tài) 預制樁入土深度（m） 水下鉆（沖）孔樁入土深度（m） h≤9 9＜h≤16 16＜h≤30 h＞30 5 10 15 h＞30 粘性土 0.75＜IL≤1 210~840 630~1300 1100~1700 1300~1900

6、100~150 150~250 250~300 300~450 0.50＜IL≤0.75 840~1700 1500~2100 1900~2500 2300~3200 200~300 350~450 450~550 550~750 0.25＜IL≤0.50 1500~2300 2300~3000 2700~3600 3600~4400 400~500 700~800 800~900 900~1000 0＜IL≤0.25 2500~3800 3800~5100 5100~5900 5900~6800 750~850 1000~1200 1

7、200~1400 1400~1600 粉土 0.75＜e≤0.9 840~1700 1300~2100 1900~2700 2500~3400 250~350 300~500 450~650 650~850 e＜0.75 1500~2300 2100~3000 2700~3600 3600~4400 550~800 650~900 750~1000 850~1000 粉砂 稍密 800~1600 1500~2100 1900~2500 2100~3000 200~400 350~500 450~600 600~700 中密、密實

8、1400~2200 2100~3000 3000~3800 3800~4600 400~500 700~800 800~900 900~1100 細砂 中密、密實 2500~3800 3600~4800 4400~5700 5300~6500 550~650 900~1000 1000~1200 1200~1500 中砂 中密、密實 3600~5100 5100~6300 6300~7200 7000~8000 850~950 1300~1400 1600~1700 1700~1900 粗砂 中密、密實 5700~7400 7400

9、~8400 8400~9500 9500~1030 1400~1500 2000~2200 2300~2400 2300~2500 礫砂 中密、密實 6300~10500 1500~2500 角礫、圓礫 中密、密實 7400~11600 1800~2800 碎石、卵石 中密、密實 8400~12700 2000~3000 土的名稱 樁型 土的狀態(tài) 沉管灌筑樁入土深度（m） 干作業(yè)鉆孔樁入土深度（m） 5 10 15 ＞15 5 10 15 粘性土 0.75＜IL≤1 400~600 600~750 750~1000 1

10、000~1400 200~400 400~700 700~950 0.50＜IL≤0.75 670~1100 1200~1500 1500~1800 1800~2000 420~630 740~950 950~1200 0.25＜IL≤0.50 1300~2200 2300~2700 2700~3000 3000~3500 850~1100 1500~1700 1700~1900 0＜IL≤0.25 2500~2900 3500~3900 4000~4500 4200~5000 1600~1800 2200~2400 2600~2800

11、粉土 0.75＜e≤0.9 1200~1600 1600~1800 1800~2100 2100~2600 600~1000 1000~1400 1400~1600 e＜0.75 1800~2200 2200~2500 2500~3000 3000~3500 1200~1700 1400~1900 1600~2100 粉砂 稍密 800~1300 1300~1800 1800~2000 2000~2400 500~900 1000~1400 1500~1700 中密、密實 1300~1700 1800~2400 2400~2800 2

12、800~3600 850~1000 1500~1700 1700~1900 細砂 中密、密實 1800~2200 3000~3400 3500~3900 4000~4900 1200~1400 1900~2100 2200~2400 中砂 中密、密實 2800~3200 4400~5000 5200~5500 5500~7000 1800~2000 2800~3000 3300~3500 粗砂 中密、密實 4500~5000 6700~7200 7700~8200 8400~9000 2900~3200 4200~4600 4900~

13、5200 礫砂 中密、密實 5000~8400 3200~5300 角礫、圓礫 中密、密實 5900~9200 碎石、卵石 中密、密實 6700~10000 注：1．砂土和碎石類土中樁的極限端阻力取值，要綜合考慮土的密實度，樁端進入持力層的深度比hb/d（hb為樁端進入持力層的深度，d為樁徑），土愈密實，hb/d愈大，取值愈高； 2．表中沉管灌筑樁系指帶預制樁尖沉管灌筑樁。 2．大直徑（d≥800mm）單樁豎向極限承載力特征值，可按下式計算： Quk＝Qsk＋Qpk＝UΣψsiqsiklsi＋ψpqpkAp （7-37） 式中 qsik——

14、樁側第i層土的極限側阻力特征值，如無當?shù)亟?jīng)驗值時，可按表12-131取值，對于擴底變截面以下不計側阻力； qpk——樁徑為800mm的極限端阻力特征，可采用深層載荷板試驗確定；當不能進行深層載荷板試驗時，可采用當?shù)亟?jīng)驗值或按表7-101取值，對于干作業(yè)（清底干凈）可按表7-103取值； ψsi、ψp——大直徑樁側阻、端阻尺寸效應系數(shù)，按表7-104取值。 對于混凝土護壁的大直徑挖孔樁，計算單樁豎向承載力時，其設計樁徑取護壁外直徑。 U、lsi、Ap符號意義同上。 干作業(yè)樁（清底干凈，D＝800mm）極限端阻力特征值qpk（kPa） 表7-103 土名稱 狀態(tài) 粘性土 0.2

15、5＜IL≤10.75 0＜IL≤0.25 IL≤0 800~1800 1800~2400 2400~3000 粉土 0.75＜e≤0.9 e≤0.75 1000~1500 1500~2000 砂土、碎石類土 稍密 中密 密實 粉砂 500~700 800~1100 1200~2000 細砂 700~1100 1200~1800 2000~2500 中砂 1000~2000 2200~3200 3500~5000 粗砂 1200~2200 2500~3500 4000~5500 礫砂 1400~2400 2600~40

16、00 5000~7000 圓礫、角礫 1600~3000 3200~5000 6000~9000 卵石、碎石 2000~3000 3300~5000 7000~11000 注：1．Qpk取值宜考慮樁端持力層土的狀態(tài)及樁進入持力層的深度效應，當進入持力層深度hb為hb≤D，D＜hb＜4D，hb≥4D；Qpk可分別取較低值、中值、較高值； 2．砂土密實度可根據(jù)標貫擊數(shù)N判定，N≤10為松散，10＜N≤15為稍密，15＜N≤30為中密，N＞30為密實； 3．當對沉降要求不嚴時，可適當提高qpk值。 大直徑灌注樁側阻力及端阻力尺寸效應系數(shù)ψsi、ψp 表7-104 土類別

17、 粘性土、粉土 砂土、碎石類土 ψsi 1 ψp 注：表中D為樁端直徑。 7-2-10-2 按單樁的靜載試驗確定承載力 1．荷載-沉降（Q-s）關系曲線圖的繪制（圖7-119） 其橫坐標為荷載Q（kN），以1cm代表5kN；縱坐標為沉降s（mm），以1cm代表1cm；用于爆擴樁；以1cm代表1mm，用于灌筑樁或預制樁。圖中應標明試樁的構造尺寸和地質剖面以及各層土的物理力學指標。 圖7-119 樁靜載試驗的荷載-沉降（Q-s）曲線 1-第一拐點；2-第二拐點 2．承載力特征值的確定 （1）單樁豎向極限承載力Qu可按下列方法綜合分析確定： 1）根據(jù)沉降隨

18、荷載的變化特征確定極限承載力：對于陡降型Q-s曲線，取發(fā)生明顯陡降起始點的荷載為極限荷載； 2）根據(jù)沉降量確定極限承載力：對于緩變型Q-s曲線，一般可取s＝40mm對應的荷載值；對于大直徑可取s＝0.03~0.06D（D為樁端直徑，大樁徑取低值，小樁徑取高值）所對應的荷載值；對于細長樁（l/d＞80）可取s＝60~80mm對應的荷載值作為極限荷載； 3）根據(jù)沉降隨時間的變化特征確定極限承載力：繪出各級荷載作用下的s-lgt曲線如圖7-120所示。在樁達到破壞以前某級荷載所繪出的s-lgt曲線保持直線關系，如a~d，其斜率表明樁的沉降速率。當樁達到破壞時，s-lgt曲線急劇變陡，如e~h，其

19、中從f線起曲折比較明顯。在該級荷載下，沉降速率驟增，尾部出現(xiàn)明顯的向下彎曲，表明土中塑性變形急劇發(fā)展，因此f線為樁的破壞標志，可取其前一級荷載（即e所對應的荷載），定為極限荷載。 圖7-120 樁靜載試驗的沉降-時間對數(shù)（s-lgt）曲線 （2）單樁豎向承載力特征值的取值，按參加統(tǒng)計的試樁數(shù)取試驗求得的極限荷載的平均值，并要求其極差不得超過平均值的30％，可取其平均值的一半為單樁承載力特征值Quk；若樁數(shù)為3根及3根以下的柱下承臺，取最小值為其極限承載力Qu。當極差超過時，應查明原因，必要時宜增加試樁數(shù)。 （3）對于爆擴樁和摩擦樁，除按上述方法確定Qu外，還要按樁的沉降確定Qu值。即

20、在Q-s曲線上取s/D＝1.5%（爆擴樁）或s/d＝3%（直徑小于50cm的摩擦樁）所對應的荷載作為Qu，然后取兩個Qu中的較低值作為單樁的承載力特征值。 （4）最后確定單樁豎向承載力，一般情況下單樁豎向承載力值按1.2倍特征值確定。對樁數(shù)為3根及3根以下的柱臺，取1.1倍特征值為設計值。 7-2-10-3 按樁的抗拔試驗確定抗拔承載力 抗拔力的大小取決于樁的埋置深度、土層的抗剪強度、樁的直徑（擴大頭直徑）等因素。按抗拔荷載試驗結果，繪出荷載-變形（U-Δ）曲線圖（圖7-121）。 圖7-121 抗拔試驗的荷載-變形（U-△）曲線圖 一般有三個階段的情況： 第一階段荷載較小，曲

21、線變化平緩，呈直線或近似直線上升。 第二階段荷載增大，土體開始出現(xiàn)塑性變形，表現(xiàn)出不太明顯的轉折后，上升坡度增大。 第三階段荷載達到最大值，土體被帶動，變形（拔伸量）成倍增加，土體受剪破壞。 單樁豎向抗拔極限承載力的判定： （1）對于陡變形U-△曲線，取陡升起始點荷載為極限荷載； （2）對于緩變形U-△曲線，根據(jù)上拔量和△-lgt曲線變化綜合判定，即△-lgt曲線尾部顯著彎曲的前一級荷載為極限荷載。 7-2-10-4 按樁的水平荷載試驗確定水平承載力 按水平靜載荷試驗記錄可繪制樁頂水平荷載-時間-位移（H0-T-x0）曲線（圖7-122）,或繪制水平力-位移（H0-x0）曲線（圖

22、7-123）及水平力-位移梯度（H0=△x0/△H0）曲線（圖7-124），或水平力-位移雙對數(shù)（1gH0-lgx0）曲線，當具有樁身應力測量資料時，尚可繪制應力沿樁身分布和水平荷載與最大彎矩截面鋼筋應力（H0-σg）曲線（圖7-125）。 圖7-122 單樁H0-T-x0曲線 圖7-123 單樁H0-x0曲線 圖7-124單樁H0-△x0/△H0曲線 圖7-125 單樁H0-σg曲線 從以上曲線可求出單樁的水平臨界荷載和極限荷載。 1．單樁水平臨界荷載Hct，即相當于樁身開裂，受拉區(qū)混凝土明顯退出工作前的樁頂最大水平荷載，按下列方法綜合確定： （1）取H0-T-

23、x0曲線（H0-x0曲線）出現(xiàn)突變（相同荷載增量條件下，出現(xiàn)比前一級明顯增大的位移增量）點的前一級荷載（圖7-122、圖7-123）為水平臨界荷載。 （2）取H0－△x0/△H0曲線第一直線段的終點所對應的荷載（圖7-124）為水平臨界荷載。 （3）取H0-σg曲線第一突變點對應的荷載（圖7-125）為水平臨界荷載。 2．單樁水平極限荷載Hu是相當于樁身應力達到強度極限時的樁頂最大水平荷載，可根據(jù)下列方法綜合確定： （1）取H0-T-x0曲線（H0-x0曲線）明顯陡降的前一級荷載（圖7-122、圖7-123）為極限荷載。 （2）取H0－△x0/△H0曲線第二直線段終點對應的荷載（圖7

24、-123）為極限荷載。 （3）取樁身折斷或鋼筋應力達到流限的前一級荷載（圖7-125）為極限荷載。 對于樁身配筋率小于0.65%的灌筑樁，可取單樁水平靜載試驗的臨界荷載為單樁水平承載力特征值Rh。 對于混凝土預制樁、樁身全截面配筋率不小于0.65％的灌筑樁，可根據(jù)靜載試驗結果取地面處水平位移為10mm（對于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm）所對應的荷載為單樁水平承載力特征值Rh。 7-2-11 打（沉）樁施工的安全技術措施 1．打樁前，應對鄰近施工范圍內(nèi)的原有建筑物、地下管線等進行檢查，對有影響的工程，應采取有效的加固措施或隔振措施，以確保施工安全。 2．機具進場要注意危

25、橋、陡坡、陷地和防止碰撞電桿、房屋等，以免造成事故。 3．打樁機行走道路必須平整、堅實，必要時宜鋪設道渣，經(jīng)壓路機碾壓密實。場地四周應挖排水溝以利排水，保證移動樁機時的安全。 4．在施工前應先全面檢查機械，發(fā)現(xiàn)有問題時及時解決，檢查后要進行試運轉，嚴禁帶病作業(yè)。機械操作必須遵守安全技術操作要求，由專人操作，并加強機械的維護保養(yǎng)，保證機械各項設備和部件、零件的正常使用。 5．吊裝就位時，起吊要慢，拉住溜繩，防止樁頭沖擊樁架，撞壞樁身；加強檢查，發(fā)現(xiàn)不安全情況，及時處理。 6．在打樁過程中遇有地坪隆起或下陷時，應隨時對機架及路軌調(diào)平或墊平。 7．機械司機，在施工操作時要集中精力，服從指揮

26、信號，不得隨便離開崗位，并經(jīng)常注意機械運轉情況，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時糾正。要防止機械傾斜、傾倒，樁錘不工作時，突然下落等事故的發(fā)生。 8．打樁時樁頭墊料嚴禁用手撥正，不要在樁錘未打到樁頂即起錘或過早剎車，以免損壞樁機設備。 9．鉆孔灌筑樁在已鉆成的孔尚未澆筑混凝土前，必須用蓋板封嚴；鋼管樁打樁后必須及時加蓋臨時樁帽；預制混凝土樁送樁入土后的樁孔，必須及時用砂子或其他材料填灌，以免發(fā)生人身事故。 10．沖抓錐或沖孔錘操作時，不準任何人進入落錘區(qū)施工范圍內(nèi)，以防砸傷。 11．成孔鉆機操作時，注意鉆機安定平穩(wěn)，以防止鉆架突然傾倒或鉆具突然下落而發(fā)生事故。 12．施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝

27、和拆除必須由持證電工操作；電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器。 13．人工挖孔樁尚應采用以下特殊安全措施： （1）人工挖孔樁孔內(nèi)必須設置應急軟爬梯供人員上下井，使用的電葫蘆、吊籠等應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下。電葫蘆宜用按鈕式開關，使用前必須檢驗其安全起吊能力。 （2）每日開工前必須檢測井下有毒有害氣體，并應有足夠的安全防護措施。樁孔開挖深度超過10m時，應有專門向井下送風設備，風量不宜少于25L/s。 （3）孔口四周必須設置護欄，一般加0.8m高圍欄圍護。 （4）挖出的土石方應及時運離孔口，不得堆放在孔口四周lm范圍內(nèi)，機動車輛的

28、通行不得對井壁的安全造成影響。 （5）挖孔樁各孔內(nèi)用電必須分閘，嚴禁一閘多用?？咨想娎|必須架空2.0m以上，嚴禁拖地和埋壓土中，孔內(nèi)電纜、電線必須有防磨損、防潮、防斷等措施。照明應采用安全礦燈或12V以下的安全燈。并遵守《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》（JGJ 46-88）的規(guī)定。 主要參考文獻 1 江正榮編著．建筑施工工程師手冊（第二版）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 2 顧曉魯，錢鴻縉等主編．地基與基礎（第二版）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993 3 《地基處理手冊》編寫委員會．地基處理手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988 4 巖土工程施工方法編寫組．巖土工程

29、施工方法．沈陽：遼寧科學技術出版社，1990 5 郭繼武編．地基與基礎．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986 6 張述勇，郭秋生編．土力學及地基基礎．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993 7 周漢榮主編．土力學地基與基礎．武漢：武漢工業(yè)大學出版社，1993 8 葉書麟，韓杰等編著．地基處理與托換技術．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994 9 盧肇鈞，曾國熙等編．地基處理新技術．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989 10 中國建筑科學研究院主編．建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ 79-91）．北京：中國計劃出版社，1992 11 張永鉤．強夯法的發(fā)展和推廣應用的幾點建議．施工技術，1993 （

30、9） 12 江正榮．強夯加固濕陷性黃土及軟弱地基的試驗與應用．有色冶金建筑，1991 （2） 13 甘興友．鋼冷軋板廠房承載板地坪粉煤灰填筑施工．有色冶金建筑，1992（1） 14 吳春林，閻明禮等．水泥粉煤灰碎石樁的特性及其應用．建筑技術，1992 （1） 15 江正榮．噴粉樁施工工藝、應用與問題探討．建筑技術，1996 （3） 16 曾錫庭，劉家豪等．塑料板排水法加固軟基．工業(yè)建筑，1985（11） 17 楊若芳，郭雅靜．土工織物在鐵路工程的應用．工業(yè)建筑，1987（8） 18 樂云，唐紀宇．土工織物在尾礦壩工程上的應用、工業(yè)建筑，1987 （8） 19 王鐵儒．用土工織物

31、墊層處理氣柜工程軟土地基．工業(yè)建筑，1985（11） 20 王文彬，劉心禹．鉆孔植樁工法．施工技術，1992（8） 21 陶義．鉆孔壓漿成樁法．施工技術，1992（2） 22 李桂池．鉆孔壓漿成樁法施工工藝．建筑技術，1993 （3） 23 沐道生．壓漿樁施工技術及其應用．建筑技術，1995 （3） 24 周志道．錨桿靜壓樁法．工業(yè)建筑，1986 （6） 25 江正榮．新型多分支撐力盤灌筑樁施工工藝及應用．建筑技術，1994 （3） 26 江正榮．大直徑灌筑樁在抗滑工程中的應用與滑坡防治施工．建筑技術，1990 （9） 27 湯元昌．大直徑?jīng)_孔灌筑樁的施工與質量控制．施工技術，

32、1988 （1） 28 劉昌祀．鋼管樁基在沿海軟土地區(qū)基礎工程中的應用．建筑技術，1992 （1） 29 張功英．鋼管樁施工．寶鋼施工技術專題總結，土建3 30 徐枚在，劉昌滿．樁的動測新技術．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989 31 中國建筑科學研究院主編．建筑樁基技術規(guī)范（ JGJ 94-94）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995 32 地質礦產(chǎn)部勘查技術司主編．基樁低應變動力檢測規(guī)程（JGJ/T 93-95），北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995 33 江正榮．山區(qū)地基基礎的處理．冶金建筑，1986 （3） 34 楊嗣信．候君偉主編．高層建筑施工手冊（第二版）．北京：中國建筑工業(yè)出版社．2001 35 趙志縉．候君偉主編．實用建筑施工手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999 36 史佩棟主編．實用樁基工程手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999 37 江正榮編著．地基與基礎工程施工手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997 38 中國建筑科學研究院主編．建筑地基礎設計規(guī)范（GB 50007-2002）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 39 上海市基礎工程公司主編．建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范（GB 50202-2002）．北京：中國計劃出版社，2002