3 N为修正后的标准贯入击数;
4 软质岩可取中~低值,硬质岩可取中~高值。
表5.2.6-2 管桩端阻力特征值的经验值qpa (kPa)
土(岩)名称 桩入土深度(m) 土(岩)的状态 软塑 粘性土 可塑 硬可塑 硬塑 粉土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 角砾、圆砾 碎石、卵石 全(强)风化岩 强风化岩 — — 中密、密实 N>15 N63.5>10 N63.5>10 30
注:1 N为修正后的标准贯入击数。N越大,qpa取值越大; 2 粘性土、砂土及碎石类土中桩的端阻力特征值取值,应综合考虑土的密实度、桩端进入持力层的深径比 hb/d(hb为桩端进入持力层的深度,d为管桩外径),土越密实,hb/d越大,qpa取值越大;
3 当桩长≤20d且桩端进入N>50的非遇水易软化的强风化岩层,qpa可取高值。
5.2.7 单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 应通过单桩水平静载荷试验确定,试验应符合现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106相关规定;
2 单桩水平静载荷试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106相关规定执行,并应满足在同一条件下的试桩数量,不应少于总桩数的1%,且不得少于3根; 5.2.8 单桩抗拔承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 管桩基础设计等级为甲级、乙级的建筑物,应通过单桩抗拔静载荷试验确定; 2 管桩基础设计等级为丙级的建筑物,可按下式估算:
1)单桩或群桩呈非整体破坏时:
Rta?up??iqsiali?Gp (5.2.8-1)
式中:Rta——单桩竖向抗拔承载力特征值(kN); up——桩身外周边长度(m);
λi——管桩抗拔系数,按表5.2.8选用;
qsia——管桩侧表面第i层土(岩)的侧阻力特征值,按本地区实测值取值(kPa); li——管桩穿越第第i层土(岩)的厚度(m);
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Gp——管桩自重,地下水位以下应扣除水浮力(kN)。 2)群桩呈整体破坏时:
Rta?式中:ul——群桩外围周长(m); n——桩基中的桩数;
1ul??iqsiali?G'p (5.2.8-2) n' Gp——群桩基础所包围体积的桩土总自重标准值除以桩数,地下水位以下应扣除水
浮力(kN)。
表5.2.8 抗拔系数λi
土(岩)的类别 粘性土、粉土 砂土 λi值 0.70~0.80 0.50~0.70 5.2.9 管桩桩身结构承载力应按下列公式计算:
1 管桩轴心受压时
Q≤?cfcA (5.2.9-1)
式中:Q——相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值;
fc——管桩混凝土轴心抗压强度设计值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》
GB50010取值;
A——管桩桩身横截面面积;
?c——工作条件系数,取0.55~0.65,对于沿江等复杂地质条件地区宜取低值,对于其
他地质条件较好地区宜取高值。 2 管桩轴心受拉时
1)单节桩:
a.当裂缝控制等级为一级时,应按下式计算:
Qt≤fpy Apy (5.2.9-2a)
式中:Qt——相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向上拔力设计值; fpy——管桩预应力钢筋的抗拉强度设计值; Apy——管桩预应力钢筋的截面面积。
2)多节桩:
Qt?0.8lwheftw (5.2.9-2b)
式中:lw——焊缝长度,lw=π(d1+d2)/2(d1为焊缝外径,d2为焊缝内径);
he——焊缝计算厚度,he=0.75la(la为焊缝坡口根部至焊缝表面的最小距离); ftw——焊缝抗拉强度设计值,可取170N/mm2。
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对两节及以上的管桩,应取按式(5.2.9-2a)、(5.2.9-2b)计算的较小值。 3 桩身受弯矩作用时
M≤Rm (5.2.9-3a)
式中:M——相应于荷载效应基本组合时的单桩弯矩设计值; Rm——桩身的抗弯承载力特征值。
管桩桩身正截面受弯承载力设计值因符合下列规定:
sin??t (5.2.9-3b) sin??sin???AprpM??1fcA(r1?r2)?fpy?(f??p0)Aprppy2???0.55?p0Ap?0.45fpyAp (5.2.9-3c) ??'?1fcA?fpyAp?0.45(fpy??p0)Ap?t?0.45(1??) (5.2.9-3d)
式中:?——矩形应力图中,混凝土受压区面积和全截面面积的比值;
?t——纵向受拉预应力钢筋面积与全部纵向预应力钢筋面积的比值;
?1——矩形应力图中,纵向受拉预应力钢筋达到屈服强度的钢筋面积与全部纵向预应力钢
筋截面面积的比值;
rp——预应力钢筋重心所在圆周的半径;
A——管桩截面面积;
Ap——全部纵向预应力钢筋的截面面积;
?p0——预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋应力;
r1、r2——抗拔管桩截面的内、外半径(mm);
?——管桩预应力钢筋的抗压强度设计值。 fpy4 管桩桩身横向受剪承载力设计值应符合下列规定:
V?式中:V——剪力设计值;
t——管桩壁厚;
I——管桩截面对中心轴的惯性矩;
tI(?ce?2?tft)2??ce2 (5.2.9-4) S0S0——管桩半个圆环的面积对中心轴的面积矩;
?t——混凝土抗拉强度变异性调整系数,?t=0.7。
5 偏心受压的管桩,桩身正截面受压承载力宜符合下列规定:
N???1Afc??p0Ap??f'pyAp??t(fpy??p0)Ap (5.2.9-5a)
sin??tsin??sin???AprpN?ei??1fcA(r1?r2)?fpy?(f??p0)Aprp (5.2.9-5b)
py2????t?0.45(1??) (5.2.9-5c)
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式中:ei——初始偏心距。 管桩桩身裂缝控制应符合下列要求:
a.当裂缝控制等级为一级时,应按下式计算:
Qt≤σpcA (5.2.9-a)
式中:Qt——相应于作用的基本组合时,轴心竖向力作用下桩基中单桩所受上拔力;
b.当裂缝控制等级为二级时,应按下式计算:
Qt≤(σpc+ft)A (5.2.9-b)
式中:ft——管桩混凝土轴心抗拉强度设计值。 4.2.10 下列建筑物的管桩基础应进行沉降验算:
1 2 基础;
3
摩擦型管桩基础。
地基基础设计等级为甲级的管桩基础;
结构体系复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱下卧层的地基基础设计等级为乙级的管桩
4.2.11 管桩基础沉降计算应按国家现行相关标准的规定执行,管桩基础沉降变形允许值按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中建筑桩基沉降变形允许值执行,并不得超过建筑物的沉降允许值。
4.2.12 管桩基础设计时,可结合本地区经验,采用桩、土、承台的共同工作原理进行设计计算。 4.2.13 当管桩桩周土体因自重固结或受开挖、受地面大面积堆载等因素影响时,应考虑由此引起的桩侧负摩擦力、不平衡推力对管桩承载力、沉降和稳定性的影响,并应通过试验或计算确定。
5.3 构造要求
5.3.1 管桩顶部填芯混凝土应符合下列规定:
1 对承压桩,填芯深度不得小于3倍桩径,且不得小于1.5m; 对抗拔桩,填芯深度应按计算确定,且不得小于3.0m;
对桩顶承担较大水平力的桩,填芯深度应按计算确定,且不得小于6倍桩径并不得少于3m,桩间应设置厚度为150mm的C15混凝土垫层;
2 管桩顶的填芯混凝土应灌注饱满,振捣密实,下封层不得漏浆;
3 填芯混凝土强度等级应比承台提高一级,且不应低于C30,填芯混凝土应采用无收缩混凝土或掺入微膨胀剂的混凝土。 5.3.2
管桩与承台连接要求:
1 管桩与承台连接时,桩顶嵌入承台深度不应小于50mm,且不应大于100mm;
2 对于承压桩,可利用桩的纵向钢筋或另加插筋锚入承台内。当采用桩的纵向钢筋直接与承20
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