4 管桩基础的岩土勘察
4.0.1 管桩基础岩土工程勘察应包括以下内容:
1 查明场地各层岩土类型、深度、分布、工程特性和变化规律; 2 当采用基岩作为桩的持力层时,应查明基岩的岩性、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度等;
3 评价成桩的可能性,论证桩的施工条件及其对环境的影响。
4.0.2 工程概况中应搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区整平标高,建筑物的性质、结构形式,是否设地下室,桩顶标高等。 4.0.3 管桩岩土工程勘探点的间距应符合下列规定:
1 勘探点的间距宜取15~25m,且每个单体建筑的勘探点不少于4个。当地质条件复杂时,或特殊要求的工程,应适当加密勘探点。
4.0.4 管桩详勘应采用取土钻孔(包括标贯孔)与静力触探(或连续动力触探)相结合的方法进行。取土钻孔(包括标贯孔)的数量不应少于勘探孔总数的1/2,砂土、碎石土地层,取土钻孔(包括标贯孔)可降低到1/3。 4.0.5 勘探孔的孔深应符合下列规定:
1 以基岩作为桩端持力层时,软岩勘探孔的深度应达到中风化岩(N>100),以硬质岩作为持力层时,勘探孔的深度应达到强风化岩(N>100); 2 以碎石层作为桩端持力层时,勘探孔的深度应达到N63..5>20以下3.0m。 3 以砂层(包括中砂、粗砂、砾砂)作为桩端持力层时,勘探孔的深度应达到N>30(未修正)以下3.0m。
4 以坚硬状态的粘性土作为桩端持力层时,勘探孔的深度应达到IL<0或N>30(未修正)以下8.0m。
4.0.6 标贯试验除应符合国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)的有关规定外,尚应符合下列要求:
1 以下岩(土)层均应做标贯试验:中密~密实砂层、硬塑~坚硬粘土层、残积土、风化岩(全风化、强风化、中风化),各类土层标贯试验点的竖向间隔不应大于2.0m,拟作为桩端持力层的岩土层,间隔宜不大于1m; 2 拟作为桩端持力层的岩(土)层,当标贯锤击数已达100击而贯入深度
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不足30㎝时,可终止标贯试验。
3 按标准贯入锤击数判断软岩风化程度可参考下式: 30<N≤50 全风化 50<N≤100 强风化
N>100 中风化
4 依标贯试验判断花岗岩及硬质岩石的风化程度参考下式: N<50 残积土 50<N≤100 全风化 N>100 强风化
4.0.7 当采用基岩作为桩的持力层时,应查明基岩的岩性、岩层面变化、风化程度。并依标贯试验的锤击数划分全风化、强风化、中风化层。
4.0.8 静压管桩基础勘察遇砂层、碎石层 ,可采用动力触探方法,具体要求: 1 拟建场地为中密及以下砂层或松散的碎石层,应采用重型动力触探(N63.5)连续贯入直至桩端持力层以下2.0~3.0m;
2 遇密实砂层,中密~密实的碎石层,宜采用超重型动力触探(N120),并应连续贯入,密实碎石层也可分段进行。N120与N63.5动力触探的转换关系N63.5≈2N120。
4.0.9 管桩基础勘察在粘性土、砂土、粉土,全风化、强风化泥岩地层使用静力触探方法时,应符合以下规定:
1 应使用20T的车载静力触探,并应下锚或加3~4T配重,禁止使用手摇触探;
2 静力触探的孔深应达到桩端的入土深度:砂层Ps应大于35MPa,粘土层Ps应大于5MPa,风化泥岩Ps应大于22MPa;
3 静力触探数据应使用微机采集,并用微机绘制剖面图的触探曲线,禁止用手工绘制静探曲线。
4.0.10 岩土工程勘察应进行地基土及地下水对管桩的腐蚀性评价。
根据地区的经验,确认工程场地的水或土对建筑材料为微腐蚀性时,可不取样进行腐蚀性评价。
对甲级建筑或原化工厂、化工堆积场地、垃圾场等被污染的场地应取水样
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或土样进行试验。水和土对管桩的腐蚀性可参照国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中的有关标准进行评价。
4.0.11 静压管桩基础的岩土工程勘察报告除应符合国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)及《建筑工程勘察文件编制深度规定》等有关规范规程的规定外,尚应对静压管桩的适宜性和承载力等进行评价,具体要求如下: 1 建筑物及场地适用预应力管桩基础的评价; 2 推荐经济合理的桩端持力层;
3 勘察报告应提供管桩基础的桩径及桩端入土深度(或高程)。在勘察报告中,不得以现场试桩确定桩径桩长为结论;
4 应对管桩穿透密实砂层、硬塑、坚硬粘性土层的可能性进行评价,应分析成桩的可能性,成桩的挤土效应的影响,并提出防治措施的建议; 5 在厚层粘性土层建议采用管桩时,应对管桩上浮的可能性进行评价,并提出避免上浮措施的建议;
6 勘察报告中应提供管桩的侧阻力、端阻力特征值,并估算单桩承载力特征值。
7 勘察报告中提供的单桩承载力特征值,还应遵循以下的原则: 1)桩端持力层为泥质岩石时,应考虑泥岩软化的影响,单桩承载力特征值,?300mm桩不宜超过750kN,?400mm桩不宜超过1300kN; 2)桩端持力层为硬质岩石、碎石土、密实砂土时,应考虑桩身强度,结合桩的终压值确定单桩承载力特征值。
4.0.12 饱和砂土及粉土地层,应进行砂土液化判别
1 地震液化的判别应在地面以下20m范围内进行,为判别液化的勘探点不应少于3个,勘探孔的深度应大于液化判别深度。
2 应采用标准贯入试验判别液化,并按每个试验孔的实测击数进行。在需作判定的土层中,试验点的竖向间距宜为1.0~2.0m,每土层的试验点不宜少于6个。判别时应按《建筑抗震设计规范》。
3 凡判别为可液化的场地,勘察报告应阐明可液化的土层,各孔的液化指数,并根据各孔的液化指数综合确定场地液化等级。
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5 静压管桩基础设计
5.1 一般规定
5.1.1 根据建筑规模、功能特点、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,应将静压管桩基础设计分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表5.1.1确定。 表5.1.1 静压管桩基础设计等级
设计等级 建筑和地基类型 ⑴ 重要的建筑; ⑵ 30层以上或高度超过100m的高层建筑; ⑶ 体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑; ⑷ 20层以上框架-核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑; ⑸ 场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑; ⑹ 对相邻既有工程影响较大的建筑 乙级 丙级 除甲级、丙级以外的建筑 场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的一般建筑 甲级 5.1.2 静压管桩基础设计时,所采用的荷载效应组合与相应的抗力限值应符合下列规定:
1 按单桩承载力确定桩数时,传至承台底面上的荷载效应应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合,相应的抗力应采用单桩承载力特征值; 2 计算桩基变形时,传至承台底面上的荷载效应应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用,相应的限值应符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)建筑物地基变形允许值;
3 在计算静压管桩基础承台内力,确定承台高度、配筋和验算静压管桩桩身强度时,上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合和相应的分项系数;
4 静压管桩基础结构设计使用年限、重要性系数应按有关规范的规定采用。
5.1.3 静压管桩基础应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算:
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1 根据桩基的使用功能和受力特性及土层情况,进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力验算; 2 桩身承载力验算;
3 承台抗冲切、抗剪切、抗弯承载力计算;
4 按静压管桩基础设计等级及变形要求进行沉降计算; 5 用于支护工程时除应进行专门设计外尚应进行稳定性验算; 6 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时尚应进行抗拔验算。 5.1.4 静压管桩基础设计应具备下列基本资料: 1 符合本规程第4.0.11条规定的岩土工程勘察报告;
2 建筑场地与环境条件,包括地上及地下管线、地下构筑物的分布,可能
受影响的邻近建筑物或构筑物的地基及基础情况,施工机械进退场及现场运行条件等要求;
3 建筑物上部结构类型、荷载大小、分布及性质,生产工艺和对基础沉降及水平变位的要求; 4 建筑场地的总平面图; 5 抗震设防的有关资料;
6 可选用的静压管桩规格及供应条件; 7 压桩设备性能及其对地质条件的适应性。 5.1.5 静压管桩布置:
1 桩最小中心距离应满足表5.1.5中的规定; 表5.1.5 静压管桩的最小中心距
土质类型 排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基 4.5D 其它情况 4.0D 饱和粘性土 4.0D 3.5D 非饱和土、饱和非粘性土 注:1 桩的中心距指两根桩横截面中心点之间的距离;
2 D为管桩外径; 3 当土质类型为硬塑、坚硬饱和黏性土或桩穿越较厚淤泥软土及有液化土层等不利影响时,桩中心距应适当加大。
2 单桩或单排桩宜直接置于柱、墙等竖向构件之下;多桩优先采用单独承台布置,不宜布置联合承台;当采用多桩或群桩时,宜使桩群承载力合力中心与其上部竖向构件长期荷载作用的合力中心相重合;
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