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(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)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(jì)算： Quk＝Qsk＋Qpk＝UΣqsikli＋qpkAp （7-36） 式中 Qsk——單樁總極限側(cè)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(cè)第i層土的極限側(cè)阻力特征值，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，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(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可按表7-102取值； Ap——樁端面積。 樁的極限側(cè)阻力特征值qsik（kPa

2、） 表7-101 土的名稱 土的狀態(tài) 混凝土預(yù)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(zhì)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(xì)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(shí) 63~85 60~80 50~67 60~80 中砂 中密 54~74 50~72 42~58 50~70 密實(shí) 74~95 72~90 58~75 70~90 粗砂 中密 74~95 74~95 58~75 70~90 密實(shí) 95~116 95~116 75~92 90~110 礫砂 中密、密實(shí) 116~138 116~135 92~110 110~130 注：1．對于尚未完成自重固結(jié)的填土和以生活

5、垃圾為主的雜填土，不計(jì)算其側(cè)阻力； 2．a(chǎn)w為含水量，aw＝w/wL； 3．對于預(yù)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(yù)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(shí)

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

9、~8400 8400~9500 9500~1030 1400~1500 2000~2200 2300~2400 2300~2500 礫砂 中密、密實(shí) 6300~10500 1500~2500 角礫、圓礫 中密、密實(shí) 7400~11600 1800~2800 碎石、卵石 中密、密實(shí) 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(shí) 1300~1700 1800~2400 2400~2800 2

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

13、5200 礫砂 中密、密實(shí) 5000~8400 3200~5300 角礫、圓礫 中密、密實(shí) 5900~9200 碎石、卵石 中密、密實(shí) 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(shí)度，樁端進(jìn)入持力層的深度比hb/d（hb為樁端進(jìn)入持力層的深度，d為樁徑），土愈密實(shí)，hb/d愈大，取值愈高； 2．表中沉管灌筑樁系指帶預(yù)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(jì)算： Quk＝Qsk＋Qpk＝UΣψsiqsiklsi＋ψpqpkAp （7-37） 式中 qsik——

14、樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力特征值，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可按表12-131取值，對于擴(kuò)底變截面以下不計(jì)側(cè)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(yàn)確定；當(dāng)不能進(jìn)行深層載荷板試驗(yàn)時(shí)，可采用當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)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(cè)阻、端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)，按表7-104取值。 對于混凝土護(hù)壁的大直徑挖孔樁，計(jì)算單樁豎向承載力時(shí)，其設(shè)計(jì)樁徑取護(hù)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(shí) 粉砂 500~700 800~1100 1200~2000 細(xì)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(jìn)入持力層的深度效應(yīng)，當(dāng)進(jìn)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(shí)度可根據(jù)標(biāo)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(shí)； 3．當(dāng)對沉降要求不嚴(yán)時(shí)，可適當(dāng)提高qpk值。 大直徑灌注樁側(cè)阻力及端阻力尺寸效應(yīng)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(yàn)確定承載力 1．荷載-沉降（Q-s）關(guān)系曲線圖的繪制（圖7-119） 其橫坐標(biāo)為荷載Q（kN），以1cm代表5kN；縱坐標(biāo)為沉降s（mm），以1cm代表1cm；用于爆擴(kuò)樁；以1cm代表1mm，用于灌筑樁或預(yù)制樁。圖中應(yīng)標(biāo)明試樁的構(gòu)造尺寸和地質(zhì)剖面以及各層土的物理力學(xué)指標(biāo)。 圖7-119 樁靜載試驗(yàn)的荷載-沉降（Q-s）曲線 1-第一拐點(diǎn)；2-第二拐點(diǎn) 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(diǎn)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(yīng)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(yīng)的荷載值；對于細(xì)長樁（l/d＞80）可取s＝60~80mm對應(yīng)的荷載值作為極限荷載； 3）根據(jù)沉降隨時(shí)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(dá)到破壞以前某級荷載所繪出的s-lgt曲線保持直線關(guān)系，如a~d，其斜率表明樁的沉降速率。當(dāng)樁達(dá)到破壞時(shí)，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(biāo)志，可取其前一級荷載（即e所對應(yīng)的荷載），定為極限荷載。 圖7-120 樁靜載試驗(yàn)的沉降-時(shí)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(jì)的試樁數(shù)取試驗(yàn)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(dāng)極差超過時(shí)，應(yīng)查明原因，必要時(shí)宜增加試樁數(shù)。 （3）對于爆擴(kuò)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(kuò)樁）或s/d＝3%（直徑小于50cm的摩擦樁）所對應(yīng)的荷載作為Qu，然后取兩個(gè)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(shè)計(jì)值。 7-2-10-3 按樁的抗拔試驗(yàn)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(qiáng)度、樁的直徑（擴(kuò)大頭直徑）等因素。按抗拔荷載試驗(yàn)結(jié)果，繪出荷載-變形（U-Δ）曲線圖（圖7-121）。 圖7-121 抗拔試驗(yàn)的荷載-變形（U-△）曲線圖 一般有三個(gè)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(zhuǎn)折后，上升坡度增大。 第三階段荷載達(dá)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(diǎn)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(yàn)確定水平承載力 按水平靜載荷試驗(yàn)記錄可繪制樁頂水平荷載-時(shí)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(dāng)具有樁身應(yīng)力測量資料時(shí)，尚可繪制應(yīng)力沿樁身分布和水平荷載與最大彎矩截面鋼筋應(yīng)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(dāng)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(diǎn)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(diǎn)所對應(yīng)的荷載（圖7-124）為水平臨界荷載。 （3）取H0-σg曲線第一突變點(diǎn)對應(yīng)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(dāng)于樁身應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)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(diǎn)對應(yīng)的荷載（圖7

24、-123）為極限荷載。 （3）取樁身折斷或鋼筋應(yīng)力達(dá)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(yàn)的臨界荷載為單樁水平承載力特征值Rh。 對于混凝土預(yù)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(yàn)結(jié)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(yīng)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(shù)措施 1．打樁前，應(yīng)對鄰近施工范圍內(nèi)的原有建筑物、地下管線等進(jìn)行檢查，對有影響的工程，應(yīng)采取有效的加固措施或隔振措施，以確保施工安全。 2．機(jī)具進(jìn)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(jī)行走道路必須平整、堅(jiān)實(shí)，必要時(shí)宜鋪設(shè)道渣，經(jīng)壓路機(jī)碾壓密實(shí)。場地四周應(yīng)挖排水溝以利排水，保證移動樁機(jī)時(shí)的安全。 4．在施工前應(yīng)先全面檢查機(jī)械，發(fā)現(xiàn)有問題時(shí)及時(shí)解決，檢查后要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁帶病作業(yè)。機(jī)械操作必須遵守安全技術(shù)操作要求，由專人操作，并加強(qiáng)機(jī)械的維護(hù)保養(yǎng)，保證機(jī)械各項(xiàng)設(shè)備和部件、零件的正常使用。 5．吊裝就位時(shí)，起吊要慢，拉住溜繩，防止樁頭沖擊樁架，撞壞樁身；加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)不安全情況，及時(shí)處理。 6．在打樁過程中遇有地坪隆起或下陷時(shí)，應(yīng)隨時(shí)對機(jī)架及路軌調(diào)平或墊平。 7．機(jī)械司機(jī)，在施工操作時(shí)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(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)糾正。要防止機(jī)械傾斜、傾倒，樁錘不工作時(shí)，突然下落等事故的發(fā)生。 8．打樁時(shí)樁頭墊料嚴(yán)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(jī)設(shè)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(yán)；鋼管樁打樁后必須及時(shí)加蓋臨時(shí)樁帽；預(yù)制混凝土樁送樁入土后的樁孔，必須及時(shí)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(shí)，不準(zhǔn)任何人進(jìn)入落錘區(qū)施工范圍內(nèi)，以防砸傷。 11．成孔鉆機(jī)操作時(shí)，注意鉆機(jī)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(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器。 13．人工挖孔樁尚應(yīng)采用以下特殊安全措施： （1）人工挖孔樁孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯供人員上下井，使用的電葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有自動卡緊保險(xiǎn)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(guān)，使用前必須檢驗(yàn)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(yīng)有足夠的安全防護(hù)措施。樁孔開挖深度超過10m時(shí)，應(yīng)有專門向井下送風(fēng)設(shè)備，風(fēng)量不宜少于25L/s。 （3）孔口四周必須設(shè)置護(hù)欄，一般加0.8m高圍欄圍護(hù)。 （4）挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周lm范圍內(nèi)，機(jī)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(yán)禁一閘多用?？咨想娎|必須架空2.0m以上，嚴(yán)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(yīng)采用安全礦燈或12V以下的安全燈。并遵守《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 46-88）的規(guī)定。 主要參考文獻(xiàn) 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(chǔ)（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

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