湖北省《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DB42489-2008) - 图文(6)

2019-09-01 19:15

表7.4.2-2 桩的端阻力特征值qpa(kPa)

管桩入土深度(m) 土名称 土的状态 h≤10 0.50<IL≤0.75 粘性土 0.25<IL≤0.50 0<IL≤0.25 IL≤0 粉土 1<Ps≤2.5 Ps>2.5 稍密 粉砂 中密、密实 细砂 中砂 中密、密实 粗砂 砾砂 角砾、圆砾 碎石、卵石 软质岩 硬质岩 N63.5>10 强风化 强风化 2800~3700 3600~4200 4100~4900 4800~5200 3000~5000 3500~6000 4500~6500 2000~4000 2500~5500 4500~5500 5000~6500 5500~7500 700~1100 1300~2000 1800~2600 1000~1600 1900~2500 2500~3300 1500~2300 2400~2900 3100~3900 2200~2800 2700~3300 3700~4300 400~800 700~1000 1000~1500 1400~1900 500~800 600~1100 500~900 10<h≤15 700~1000 900~1400 1400~2200 1800~2500 700~1000 1000~1500 800~1300 15<h≤30 900~1300 1200~1800 1900~2500 2400~2800 900~1500 1400~1800 1100~1500 h>30 1100~1600 1700~2000 2400~2900 2600~3100 1400~1700 1700~2000 1400~1700 注:1、本表适用于桩端进入持力层3d左右时的端阻力。 2、以压桩力或贯入度控制桩长,且以桩身强度控制设计时,当桩端进入低压缩性土层较深时,表内数据可提高30%~90%,桩端进入持力层深度大时取大值,并应通过静载试验验证。 7.4.3 当桩端持力层为中密及中密以上砂类土、碎石土、硬塑和坚硬的老粘性土、风化岩,且持力层以下的土层承载力不低于持力层承载力时,宜以桩身强度控制设计,可采用压桩力或贯入度控制桩长。对以桩身强度控制设计的短桩,桩距宜适当加大。

为试桩预估压桩力时,可按表7.4.3估算。

表7.4.3 预估压桩力与单桩极限承载力关系

桩入土深度(m) 桩端土类型 粘性土 砂类土 ≤8 (1.2~1.4)Quk (1.2~1.5)Quk 8~20 (1.1~1.2)Quk (1.2~1.3)Quk 20~30 (1.0~1.1)Quk (1.1~1.2)Quk >30 (0.9~1.0)Quk (1.0~1.1)Quk 注:①表中Quk为预估单桩极限承载力; ②桩径大或桩长较短者压桩力取大值,砂卵石取小值。

7.5 特殊条件下桩基竖向承载力验算

7.5.1 对于桩距不大于6d的群桩基础,当桩端平面以下受力土层范围内存在软弱下卧层时,应按下式验算软弱下卧层的承载力。

?z??i(l?t)?fa (7.5.1-1)

?z?(FK?Gk)?2(A0?B0)??0.75qsikli (7.5.1-2)

(A0?2t?tg?)(B0?2t?tg?)式中:

?z——作用于软弱下卧层顶面的附加应力,见图7.5.1;

?i——软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度)按土层厚度计算的加权平均值;

li——桩在非液化土、非欠固结土、非自重湿陷性土中的长度;

fa——软弱下卧层经深度修正的地基承载力特征值;深度修正系数按GB50007的规定取值。 A0、B0——桩群外缘矩形面积的长、短边长见图7.5.1;

θ——桩端硬持力层压力扩散角,按表7.5.1取值;

t——桩端以下持力层厚度;

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,无经验时按本规程表7.4.2-1取值,qsik?2qsia。

l硬持力层软下卧层~~~~~A0~~~A +2t tan0~~~~th

图7.5.1 软弱下卧层承载力验算 表7.5.1 桩端硬持力层压力扩散角θ

Es1/ES2 1 3 5 10 t=0.25B0 4° 6° 10° 20° t≥0.50B0 12° 23° 25° 30° 注:①Es1、ES2为硬持力层、软下卧层的压缩模量; ②当t<0.25B0时,θ降低取值,当0.25 B0≤t<0.5B0时,可内插取值; ③当t>3m时,可按DB42/242的有关规定取值。 7.5.2 符合下列条件之一的桩基,在计算基桩承载力时应考虑桩侧负摩阻力。

1 桩穿越较厚松散填土、欠固结土层进入相对较硬土层时;

2 桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时; 3 由于降低地下水位,使桩周土产生显著压缩沉降时。

7.5.3 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应按JGJ94的有关规定考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。 7.5.4 承受拔力的桩基,应按下列公式验算单桩的抗拔承载力:

Nk?RB (7.5.4) 式中:

Nk——相应于荷载效应标准组合时单桩上拔力;

RB——单桩的竖向抗拔承载力特征值,根据本规程7.5.5条确定。 当一个承台下的桩数多于16根时,尚应进行群桩抗拔验算。 7.5.5 单桩竖向抗拔承载力特征值的确定应符合下列规定:

1 单桩竖向抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔静载荷试验确定。试验方法应符合DB42/269的有关规定,试验数量不少于3根。工程桩不得用作抗拔静载荷试验的试桩。

2 初步设计时可按下式估算单桩竖向抗拔承载力特征值: RB?u??iqsiali?Gp (7.5.5-1) 式中:

?i——抗拔系数,按表7.5.5-1取值;

qsia——桩侧表面第i层土抗压侧阻力特征值,按本规程表7.4.2-1取值; u——桩横截面周长;

li——第i层土厚度;

Gp——基桩自重,地下水位以下扣除水的浮力。

表7.5.5-1 抗拔系数?i

土类别 砂类土 粘性土、粉土 注:桩长l与桩径d之比小于20时,λi取小值。 ?i 0.50~0.70 0.70~0.80 3 单桩竖向抗拔承载力特征值应符合下式要求: RB?Ap?式中:

Ap——纵向预应力钢筋总截面面积; fpy——预应力钢筋抗拉强度设计值;

1 (7.5.5-2)

1.35KB?fpyKB——单桩上拔力增大系数,按表7.5.5-2取值。

表7.5.5-2 单桩上拔力增大系数 结构设计使用年限 ≥100年 1.3 50年 1.2 25年 1.1 临时性结构 1.0 KB 7.5.6 抗拔桩宜采用AB型、B型或C型PHC桩或PC桩。 7.5.7 抗拔桩桩顶应埋入承台内50~100mm。

7.5.8 沉桩施工中,当抗拔桩桩顶位于预定的设计标高,不需截桩时,宜在桩顶接头端板上按图7.5.8焊接钢板与锚筋。钢板与锚筋的焊接以及钢板与端板的焊接应按等强度设计。也可以采用其他有效的连接方式。

锚筋直径不宜小于12mm,且不应少于4根,其总截面面积应满足下式要求: Am?式中:

RB——按本规程第7.5.5条确定的单桩竖向抗拔承载力特征值; fy——锚筋的抗拉强度设计值。

1.35RB (7.5.8) fy

7.5.9 沉桩施工中,当抗拔桩桩顶高于桩顶设计标高,需要截桩时,设计应符合下列规定:

1 截桩时应保留桩身全部预应力钢筋,预应力钢筋可以斜线形或斜折线形埋入承台内。锚入承台内的锚固长度可按下式计算:

la?式中:

d——预应力钢筋公称直径;

190RBd (7.5.9) ftApRB——单桩竖向抗拔承载力特征值(kN);

ft——承台混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2);

Ap——预应力钢筋公称截面面积(mm2)。

预应力钢筋的锚固长度la尚不应少于500mm和50d;以斜折线形锚入承台时,其锚固长度(0.4la+15d)亦不应少于500mm和50d。

桩头的锚固构造应符合图7.5.9的要求。

承台承台锚固钢筋预应力钢筋50-100>40d>40d>40d0.4 a15d附加竖筋φ12@200预应力钢筋素混凝土垫层锚板端板4φ12填芯混凝土强度等级同承台,且大于或等于C30管桩托板≥1200垫层C30混凝土 ≥2004φ12附加箍筋φ8@50管桩φ8@200φ8@200填芯混凝土强度大于或等于C30托板50-100≥1.5 a 且≥300≥1200 a500 图7.5.8 不截桩桩顶与承台连接构造 图7.5.9 截桩桩顶与承台连接构造 图7.5.8 不截桩桩顶与承台连接构造图7.5.9 截桩桩顶与承台连接构造 2 截桩后桩端预应力的损失范围可采用预应力传递长度,预应力传递长度按下式计算:

ler?a式中:

?peK?f'tkd (7.5.9)

?pe——放张时预应力钢筋的有效预应力;

α——预应力钢筋的外形系数,取0.14; f'tk——混凝土立方体抗压强度f'cu相应的轴心抗拉强度标准值,按GB50010有关规定确定。

3 桩端预应力传递长度范围应按图7.5.9进行处理或采取其他有效的抗裂加强措施。 4 截桩时应采取有效措施防止损坏预应力钢筋及桩顶以下混凝土的完整性。 5 抗拔桩的焊接接头,接头焊缝应适当加厚,突出端板外径不小于5mm。

6 当截桩后预应力钢筋锚固长度不够时,可采取保留端板或局部降低承台底标高的方法加以处理。

7.6 桩身承载力与裂缝控制验算

7.6.1 桩身应进行承载力和裂缝控制验算。验算时除按本规程有关规定执行外,尚应符合国家标准GB50010和

GB50011的有关规定。

7.6.2 使用阶段轴心受压桩正截面受压承载力应符合下式要求:

Q??cAG(fcu.k??pc) (7.6.2)

式中:

Q——相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值; AG——管桩横截面面积;

?c——工作条件系数,取0.3,植入成桩时取0.4。

7.6.3 计算轴心受压桩正截面受压承载力时,稳定系数为1.0,对于桩身穿越可液化土或承台下为不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,应按JGJ94考虑压屈影响。

7.6.4 计算偏心受压桩正截面受压承载力时,不考虑偏心距的增大影响。对于桩周为可液化土的端承型桩,应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,应将轴向力对截面重心的初始偏心距ei乘以偏心距增大系数η,偏心距增大系数η的计算方法应符合GB50010的有关规定。

7.6.5 二类环境中,桩身裂缝控制等级为二级、一级。抗拔桩、设计使用年限为100年的工程的桩,桩身裂缝控制等级为一级。五类环境中,桩身裂缝控制等级为一级,且应符合现行《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关规定。临时结构桩身裂缝控制等级为三级。其他桩的桩身裂缝控制等级为二级。 7.6.6 桩身裂缝控制计算应符合下列规定:

1 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级的基桩,在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力即符合下式要求:

?ck??pc?0 (7.6.6-1)

2 对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级基桩,在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值,即符合下式要求:

在荷载效应标准组合下:?ck??pc?ftk (7.6.6-2) 在荷载效应准永久组合下:?cq??pc?0 (7.6.6-3) 式中:

?ck、?cq——荷载效应标准组合、准永久组合下正截面法向拉应力;

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值;

3 对于裂缝控制等级为一级、二级的管桩,当采用锤击沉桩且试桩锤击数大于2000击(PHC桩)、1500击(PC桩)或最后1m锤击数大于200击时,尚应按JGJ94的有关规定验算桩身的锤击压应力和锤击拉应力。

4 对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级的基桩,按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度应符合下列规定:

wmax?wlim (7.6.6-4)

式中:

wmax——按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度;

wlim——最大裂缝宽度限值wlim?0.2mm,临时性结构(基坑支护桩除外)取wlim?0.3mm。

7.6.7 当进行桩身截面的抗震验算时,应根据现行GB50011考虑桩身承载力的抗震调整。当为抗压桩时,承载力抗震调整系数γRE=0.8;抗拔桩及受水平力的桩γRE=0.85。

7.6.8 承受较大水平力的桩,应在单桩水平承载力静载试验中检验桩身受弯、受剪承载力。

桩身受弯、受剪承载力的验算应符合以下规定:

1 对于桩顶固端的桩应验算桩顶正截面弯矩;对于桩顶自由或铰接的桩应验算桩身最大弯矩截面处的正截


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