建筑桩基基本设计规定.doc

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1、建筑桩基基本设计规定1.1 一般规定1.1.1 桩基础应按下列两类极限状态设计：1 承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；2 正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。1.1.2 根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型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，应将桩基设计分为表1.1.2所列的三个设计等级。桩基设计时，应根据表1.1.2确定设计等级。表1.1.2 建筑桩基设计等级 设计等级建筑类型甲级（1）重要的建筑（2）30层以上或高度超过100m的高层建筑（3）体型

2、复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑（4）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（5）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（6）对相邻既有工程影响较大的建筑乙级除甲级、丙级以外的建筑丙级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1.1.3 桩基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：1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算； 2 应对桩身和承台结构承载力进行计算；对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算；对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤

3、击作用进行桩身承载力验算；对于钢管桩应进行局部压屈验算；3 当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算；4 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；5 对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；6 对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。1.1.4 下列建筑桩基应进行沉降计算：1 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基；2 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基；3 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。1.1.5 对受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑桩基，应计算其水平位移。1.1.6 应根据桩基所

4、处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。1.1.7 桩基设计时，所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定：1 确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合；相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。2 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风载效应标准组合。3 验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。4 在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当

5、进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。5 桩基结构设计安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按现行有关建筑结构规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数不应小于1.0。6 当桩基结构进行抗震验算时，其承载力调整系数应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB 50011)的规定采用。1.1.8 以减小差异沉降和承台内力为目标的变刚度调平设计，宜结合具体条件按下列规定实施： 1 对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房（含纯地下室）的地基或桩基刚度宜相对弱化，可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。2 对于框架核心筒结构高层建筑桩基，应强化核心筒区

6、域桩基刚度（如适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施），相对弱化核心筒外围桩基刚度（采用复合桩基，视地层条件减小桩长）。3 对于框架核心筒结构高层建筑天然地基承载力满足要求的情况下，宜于核心筒区域局部设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩。4 对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基，宜按内强外弱原则布桩。5 对上述按变刚度调平设计的桩基，宜进行上部结构承台桩土共同工作分析。1.1.9 软土地基上的多层建筑物，当天然地基承载力基本满足要求时，可采用减沉复合疏桩基础。1.1.10 对于本规范第1.1.4条规定应进行沉降计算的建筑桩基，在其施工过程及建成后使用期间，应进行系统的沉降观测直至沉降稳定。1.2

7、基本资料1.2.1 桩基设计应具备以下资料：1 岩土工程勘察文件:1） 桩基按两类极限状态进行设计所需用岩土物理力学参数及原位测试参数；2） 对建筑场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等，有明确判断、结论和防治方案；3） 地下水位埋藏情况、类型和水位变化幅度及抗浮设计水位，土、水的腐蚀性评价，地下水浮力计算的设计水位；4） 抗震设防区按设防烈度提供的液化土层资料；5） 有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性评价。2 建筑场地与环境条件的有关资料:1） 建筑场地现状，包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布；2） 相邻建筑物安全等级、基础形式及埋置深度；3） 附近类似工程地

8、质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数；4） 周围建筑物的防振、防噪声的要求；5） 泥浆排放、弃土条件；6） 建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。3 建筑物的有关资料：1) 建筑物的总平面布置图；2) 建筑物的结构类型、荷载，建筑物的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求；3) 建筑结构的安全等级。4 施工条件的有关资料：1） 施工机械设备条件，制桩条件，动力条件，施工工艺对地质条件的适应性；2） 水、电及有关建筑材料的供应条件；3） 施工机械的进出场及现场运行条件。5 供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。1.2.2 桩基的详细勘察除应满足现行国家标准岩土工程勘察规

9、范GB 50021有关要求外，尚应满足下列要求：1 勘探点间距：1） 对于端承型桩（含嵌岩桩）：主要根据桩端持力层顶面坡度决定，宜为1224m。当相邻两个勘察点揭露出的桩端持力层层面坡度大于10%或持力层起伏较大、地层分布复杂时，应根据具体工程条件适当加密勘探点。2） 对于摩擦型桩：宜按2035m布置勘探孔，但遇到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大，或存在可能影响成桩的土层时，应适当加密勘探点。3） 复杂地质条件下的柱下单桩基础应按柱列线布置勘探点，并宜每桩设一勘探点。2 勘探深度：1） 宜布置1/31/2的勘探孔为控制性孔。对于设计等级为甲级的建筑桩基，至少应布置3个控制性孔，设计等级为

10、乙级的建筑桩基至少应布置2个控制性孔。控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度；一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下35倍桩身设计直径，且不得小于3m；对于大直径桩，不得小于5m。2) 嵌岩桩的控制性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于35倍桩身设计直径，一般性钻孔应深入预计桩端平面以下不小于13倍桩身设计直径。当持力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。在岩溶、断层破碎带地区，应查明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况，钻孔应钻穿溶洞或断层破碎带进入稳定土层，进入深度应满足上述控制性钻孔和一般性钻孔的要求。3 在勘探深度范围内的每一地层，均应采取不扰动试样进行室内试验或根据土质情况选用有效的原位测试方法进

11、行原位测试，提供设计所需参数。1.3 桩的选型与布置1.1.1 基桩可按下列规定分类：1 按承载性状分类：1) 摩擦型桩：摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计；端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。2） 端承型桩：端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计；摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。2 按成桩方法分类：1） 非挤土桩：干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管护壁法钻（挖）孔灌注桩；2） 部分挤土桩：长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、

12、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩；3） 挤土桩：沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。3 按桩径（设计直径d）大小分类：1）小直径桩：d 250mm；2）中等直径桩： 250mm d 2m)1.5 D或D+1.5m(当D2m)沉管夯扩、钻孔挤扩桩非饱和土2.2D且4.0d2.0D且1.5d饱和黏性土2.5D且4.5d2.2D且4.0d注： d 圆桩直径或方桩边长，D扩大端设计直径。当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况”一栏的规定。当为端承型桩时，非挤

13、土灌注桩的“其他情况”一栏可减小至2.5d。2 排列基桩时，宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合，并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。3 对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏（含平板和梁板式承台）基础，宜将桩布置于墙下。 4 对于框架核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响，将桩相对集中布置于核心筒和柱下，外围框架柱宜采用复合桩基，桩长宜小于核心筒下基桩（有合适桩端持力层时）。5 应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土，不宜小于1d。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。6 对于

14、嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定；对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。1.4 特殊条件下的桩基1.4.1 软土地基的桩基设计原则应符合下列规定：1 软土中的桩基宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层； 2 桩周围软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水位、大面积挤土沉桩等原因而产生的沉降大于基桩的沉降时，应视具体工程情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影响；3 采用挤土桩时

15、，应采取消减孔隙水压力和挤土效应的技术措施，减小挤土效应对成桩质量、邻近建筑物、道路、地下管线和基坑边坡等产生的不利影响；4 先成桩后开挖基坑时，必须合理安排基坑挖土顺序和控制分层开挖的深度，防止土体侧移对桩的影响。1.4.2 湿陷性黄土地区的桩基设计原则应符合下列规定：1 基桩应穿透湿陷性黄土层，桩端应支承在压缩性低的黏性土、粉土、中密和密实砂土以及碎石类土层中；2 湿陷性黄土地基中，设计等级为甲、乙级建筑桩基的单桩极限承载力，宜以浸水载荷试验为主要依据；3 自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力，应根据工程具体情况分析计算桩侧负摩阻力的影响。1.4.3 季节性冻土和膨胀土地基中的桩基设计原则

16、应符合下列规定：1 桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求，且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径，最小深度应大于1.5m；2 为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用，宜采用钻（挖）孔灌注桩；3 确定基桩竖向极限承载力时，除不计入冻胀、膨胀深度范围内桩侧阻力外，还应考虑地基土的冻胀、膨胀作用，验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力；4为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害，可在冻胀或膨胀深度范围内，沿桩周及承台 作隔冻、隔胀处理。1.4.4 岩溶地区的桩基设计原则应符合下列规定：1 岩溶地区的桩基，宜采用钻、冲孔桩；2 当单桩荷载较大，岩层埋深较浅时，宜采用嵌岩桩；3

17、当基岩面起伏很大且埋深较大时，宜采用摩擦型灌注桩。1.4.5 坡地岸边上桩基的设计原则应符合下列规定：1 对建于坡地岸边的桩基，不得将桩支承于边坡潜在的滑动体上。桩端应进入潜在滑裂面以下稳定岩土层内的深度应能保证桩基的稳定；2 建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡，当有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时，应按现行国家标准建筑边坡工程技术规范（GB 50330）的规定进行整治，确保其稳定性；3 新建坡地、岸边建筑桩基工程应与建筑边坡工程统一规划，同步设计，合理确定施工顺序；4 不宜采用挤土桩；5 应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和基桩水平承载力。1.4.

18、6 抗震设防区桩基的设计原则应符合下列规定：1 桩进入液化土层以下稳定土层的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定；对于碎石土，砾、粗、中砂，密实粉土，坚硬黏性土尚不应小于23倍桩身直径，对其它非岩石土尚不宜小于45倍桩身直径；2 承台和地下室侧墙周围应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土回填，并分层夯实，也可采用素混凝土回填；3 当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于40kPa（或不排水抗剪强度小于15kPa）的软土，且桩基水平承载力不满足计算要求时，可将承台外每侧1/2承台边长范围内的土进行加固；4 对于存在液化扩展的地段，应验算桩基在土流动的侧向作用力下的稳定性。1.4.7 可能出现负摩

19、阻力的桩基设计原则应符合下列规定：1 对于填土建筑场地，宜先填土并保证填土的密实性，软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施，待填土地基沉降基本稳定后方可成桩；2 对于有地面大面积堆载的建筑物，应采取减小地面沉降对建筑物桩基影响的措施；3 对于自重湿陷性黄土地基，可采用强夯、挤密土桩等先行处理，消除上部或全部土的自重湿陷；对于欠固结土宜采取先期排水预压等措施；4 对于挤土沉桩，应采取消减超孔隙水压力、控制沉桩速率等措施；5 对于中性点以上的桩身可对表面进行处理，以减少负摩阻力。1.4.8 抗拔桩基的设计原则应符合下列规定： 1 应根据环境类别及水土对钢筋的腐蚀、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用

20、时间等因素确定抗拔桩的裂缝控制等级； 2 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级，桩身应设置预应力筋；对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级，桩身宜设置预应力筋； 3 对于三级裂缝控制等级，应进行桩身裂缝宽度计算； 4 当基桩抗拔承载力要求较高时，可采用桩侧后注浆、扩底等技术措施。1.5 耐久性规定1.5.1 桩基结构的耐久性应根据设计使用年限、现行国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）的环境类别规定以及水、土对钢、混凝土腐蚀性的评价进行设计。1.5.2 二类和三类环境中，设计使用年限为50年的桩基结构混凝土应符合表1.5.2的规定。表1.5.2 二类和三类环境桩基结构混凝土耐久性

21、的基本要求环境类别最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）最低混凝土强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量（kg/m3）二a0.60250C250.31.0b0.55275C300.21.0三0.50300C300.11.0注：1 氯离子含量系指其与水泥用量的百分率；2 预应力构件混凝土中最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为300kg/m3；最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级；3 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量；4 当使用非碱活性骨料时，对混凝土中碱含量不作限制；5 当有可靠工程经验时，表中最低混凝土强度等级可降低一个等级。1.5.3 桩身裂

22、缝控制等级及最大裂缝宽度应根据环境类别和水、土介质腐蚀性等级按表1.5.3规定选用。表1.5.3 桩身的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值环境类别钢筋混凝土桩预应力混凝土桩裂缝控制等级w lim(mm)裂缝控制等级w lim(mm)二a三0.2（0.3）二0b三0.2二0三三0.2一0注：1 水、土为强、中腐蚀性时，抗拔桩裂缝控制等级应提高一级；2 二a类环境中，位于稳定地下水位以下的基桩，其最大裂缝宽度限值可采用括弧中的数值。1.5.4 四类、五类环境桩基结构耐久性设计可按国家现行标准港口工程混凝土结构设计规范JTJ 267和工业建筑防腐蚀设计规范GB 50046等执行。 1.5.5对 三、四、五类环境桩基结构，受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。