【施工组织设计规范】公路桥涵地基与基础设计规范JTG 3363-20198.pdf

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1、JTG 中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准 JTG 33632019 公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范Specifications for Design of Foundation of Highway Bridges and Culverts 2019-12-17 发布 2020-04-01 实施 2019-12-17 发布 2020-04-01 实施 中华人民共和国交通运输部发布 中华人民共和国交通运输部发布 中华人民共和国行业标准 公路桥涵地基与基础设计规范 Specifications for Design of Foundation of Highway

2、 Bridges and Culverts JTG 33632019 主编单位：中交公路规划设计院有限公司 批准部门：中华人民共和国交通运输部 实施日期：2020 年 4 月 1 日 前前 言言根据交通运输部关于下达 2015 年度公路工程行业标准制修订项目计划的通知（交办公路函2015312 号）要求，由中交公路规划设计院有限公司作为主编单位承担对公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)的修订。现经批准颁发后，以公路桥涵地基与基础设计规范（JTG 33632019）颁布实施。修订过程中，规范修订组开展了多项专题研究和调研工作，吸取了国内有关科研院所、高校、设计、检测等单位的研究成

3、果和实际工程经验，参考借鉴了国内外相关标准规范；以发函和征求意见会等多种方式广泛征求了有关单位和专家的意见，经反复讨论、修改，最终定稿。修订后的规范共分 9 章 18 个附录。主要章节包括：1 总则；2 术语和符号；3 基本规定；4 地基岩土的分类、工程特性与地基承载力；5 浅基础；6 桩基础；7 沉井基础；8 地下连续墙；9 特殊地基和基础。本次修订的主要内容包括：增加了钢管混凝土组合桩计算规定；修订了嵌岩桩嵌岩深度计算公式；修订了软弱地基处理有关技术规定；增加了湿陷性黄土地基桩基设计要求；新增了陡坡地基与基础、岩溶地基与基础设计要求；增加了挤扩支盘桩相关设计内容。请各有关单位在执行过程中，

4、将发现的问题和意见，函告本规范日常管理组，联系人：刘晓娣（地址：北京市德胜门外大街 85 号 中交公路规划设计院有限公司，邮编：100088，传真：010-82017041，邮箱：），以便修订时研用。主 编 单 位：主 编 单 位：中交公路规划设计院有限公司 参 编 单 位：参 编 单 位：湖南大学 东南大学 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 北京支盘地工科技开发中心 主 编：主 编：袁 洪 主要参编人员：主要参编人员：赵君黎 龚维明 赵明华 刘明虎 刘晓明 戴国亮 刘晓娣李会驰 过 超 李文杰 付佰勇 参参 加加 人人 员：员：冯 苠 邬 都 张国梁 易绍平 主 审：主 审：彭元诚

5、 参与审查人员：参与审查人员：王似舜 韩大章 包琦玮 田克平 黎立新 钟明全 席广恒、李友龙 谢永利 梁智涛 梁立农 徐宏光 詹建辉 马健中 朱俊高 目目 次次1 总则总则.1 2 术语和符号术语和符号.2 2.1 术语.2 2.2 主要符号.3 3 基本规定基本规定.9 4 地基岩土的分类、工程特性与地基承载力地基岩土的分类、工程特性与地基承载力.11 4.1 地基岩土分类.11 4.2 工程特性.15 4.3 地基承载力.15 5 浅基础浅基础.20 5.1 埋置深度.20 5.2 地基承载力及基底偏心距验算.22 5.3 沉降验算.25 5.4 稳定性验算.28 6 桩基础桩基础.31

6、6.1 一般规定.31 6.2 构造.32 6.3 计算.36 7 沉井基础沉井基础.46 7.1 一般规定.46 7.2 构造.46 7.3 计算.48 8 地下连续墙地下连续墙.51 8.1 一般规定.51 8.2 支护结构.51 8.3 基础.55 9 特殊地基和基础特殊地基和基础.58 9.1 软弱地基.58 9.2 湿陷性黄土地基.62 9.3 陡坡地基与基础.65 9.4 岩溶地基与基础.67 9.5 挤扩支盘桩基础.68 附录附录 A 桥涵地基岩土的分级桥涵地基岩土的分级.71 附录附录 B 浅层平板载荷试验要点浅层平板载荷试验要点.73 附录附录 C 深层平板载荷试验要点深层平

7、板载荷试验要点.74 附录附录 D 岩基载荷试验要点岩基载荷试验要点.75 附录附录 E 冻土标准冻深线及冻土特性分类冻土标准冻深线及冻土特性分类.76 附录附录 F 台背路基填土对桥台基底或桩端平面处的附加竖向压应力的计算台背路基填土对桥台基底或桩端平面处的附加竖向压应力的计算.78 附录附录 G 岩石地基矩形截面双向偏心受压及圆形截面偏心受压的应力重分布计算岩石地基矩形截面双向偏心受压及圆形截面偏心受压的应力重分布计算.81 附录附录 H 冻土地基抗冻拔稳定性验算冻土地基抗冻拔稳定性验算.83 附录附录 J 桥涵基底附加压应力系数桥涵基底附加压应力系数、平均附加压应力系数、平均附加压应力系

8、数.86 附录附录 K 桩基后压浆技术参数桩基后压浆技术参数.89 附录附录 L 按按 m 法计算弹性桩水平位移及作用效应法计算弹性桩水平位移及作用效应.91 附录附录 M 刚性桩位移及作用效应计算方法刚性桩位移及作用效应计算方法.106 附录附录 N 群桩作为整体基础的计算群桩作为整体基础的计算.109 附录附录 P 沉井下沉过程中井壁的计算沉井下沉过程中井壁的计算.111 附录附录 Q 沉井下沉过程中刃脚的计算沉井下沉过程中刃脚的计算.115 附录附录 R 按支护结构与土体相互作用原理的水平土压力计算按支护结构与土体相互作用原理的水平土压力计算.120 附录附录 S 直线形地下连续墙支护结

9、构计算直线形地下连续墙支护结构计算.121 附录附录 T 圆形地下连续墙支护结构计算圆形地下连续墙支护结构计算.122 本规范用词用语说明本规范用词用语说明.125 公路桥涵地基与基础设计规范1 1 总则总则 1.0.1 为规范公路桥涵地基与基础设计，保障工程质量，制定本规范。1.0.2 本规范适用于各等级公路桥涵地基与基础的设计。1.0.3 地基与基础设计应遵循因地制宜、就地取材、节约资源的原则。1.0.4 桥涵基础类型应根据水文、地质、地形、荷载、材料、上下部结构形式和施工条件等合理选用。1.0.5 地基与基础设计应以相关勘察资料为依据。勘察资料应准确反映地形、地貌、地层结构、不良地质、岩

10、土的物理力学性质、地下水等情况。1.0.6 基础结构应根据相关规范的要求进行耐久性设计。1.0.7 公路桥涵地基与基础设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。公路桥涵地基与基础设计规范2 2 术语和符号术语和符号 2.1 术语术语 2.1.1地基 ground;foundation soils承受结构作用的土体或岩体。2.1.2基础 foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的下部结构。2.1.3地基承载力特征值 characteristic value of subsoil bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力-变形曲线线性变形段内

11、规定的变形所对应的压力值。2.1.4节理 joint岩体破裂面两侧岩层无明显位移的裂缝或裂隙。2.1.5持力层 bearing stratum直接承受基础作用的地层。2.1.6下卧层 underlying stratum 位于持力层以下，处于被压缩或可能被剪损的一定深度内的土层。2.1.7重力密度（简称重度）gravity density 单位体积岩土所承受的重力，为岩土的密度与重力加速度的乘积。2.1.8 浅基础 shallow foundation埋置深度小于基础宽度且设计时不考虑基础侧边土体各种抗力作用的基础。2.1.9 季节性冻土 seasonal frozen soil冬季冻结、春（

12、夏）季全部融化的土层。公路桥涵地基与基础设计规范 3 2.1.10 多年冻土 permafrost 冻结状态持续两年以上的土层。2.1.11 桩基础 pile foundation 单桩或多桩与（及）承台或系梁组成的基础。2.1.12 负摩阻力 negative friction 桩身周围土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身沉降时，土对桩侧表面所产生的向下摩阻力。2.1.13 基桩 foundation pile 桩基础中的单桩。2.1.14 群桩基础 foundation of pile-group 由两根及以上基桩组成的桩基础。2.1.15 沉井基础 open cai

13、sson foundation 上、下敞开口并带刃脚的空心井筒状结构，通过井内部取土或配以助沉措施沉入地基中，经封底、封顶所形成的基础。2.1.16 地下连续墙 underground diaphragm wall 在地面以下为用于截水防渗、挡土和承受作用的连续墙壁。2.1.17 地基处理 ground treatment 提高地基土的承载力、改善其变形性质或渗透性质的工程措施。2.1.18 挤扩支盘桩 pile with expanded branches and plates 带有支或盘结构且与周围被挤密的土体共同作用的混凝土灌注桩。2.1.19 切向冻胀力 tangential fros

14、t-heave 地基土在冻结膨胀时所产生的作用方向平行于基础侧面的力。2.2 主要符号主要符号 公路桥涵地基与基础设计规范 4 2.2.1 地基抗力及材料性能有关符号 Cu 地基土不排水抗剪强度标准值；E 混凝土的弹性模量；siE 第 i 层土的压缩模量；af 修正后的地基承载力特征值；a0f 地基承载力特征值；ajf 支盘处土的承载力特征值；fd 钢材的强度设计值 rkf 岩石饱和单轴抗压强度标准值；qr 桩端处土的承载力特征值；rjq 第j个支或盘端土的承载力特征值；rkq桩端处土的承载力标准值；1R 刃脚踏面及斜面下土的支撑力；aR 单桩轴向受压承载力特征值；bR 沉井刃脚、隔墙和底梁下

15、地基土的承载力标准值之和；tR 单桩轴向受拉承载力特征值。2.2.2 作用和作用效应有关符号 kfwF,水的浮托力标准值；Gk 沉井自重标准值；H 基岩顶面处的水平力；Hi 作用标准值组合或偶然作用标准值组合引起的水平力；M 作用水平力和竖向力对基底重心轴的弯矩；MH 基岩顶面处的弯矩；xyMM、水平力和竖向力绕 x 轴和 y 轴对基底的弯矩；N 作用组合在基底产生的竖向力；公路桥涵地基与基础设计规范 5 Pi 竖向力；p 基底压应力；0p 作用准永久组合下基础底面处的附加压应力；mp 垫层内的平均压应力；maxp 基底最大压应力；minp 基底最小压应力；zp 软弱地基或软土层的压应力；0k

16、p 垫层底面处的附加压应力；gkp 垫层底面处土的自重压应力；0kp 基础底面压应力；gkp 基础底面处的自重压应力；ikq 第 i 层土的侧阻力标准值；pkq 沿环向分布的临界荷载标准值；tkq 荷载组合标准值；fR 井壁总摩阻力标准值；fR 验算状态下井壁总摩阻力标准值；bkS 基础结构稳定的作用标准值组合效应；skS 基础结构失稳的作用标准值组合效应。2.2.3 几何参数有关符号 A 基础底面面积；1A 隔墙和底梁的总支承面积；pA 桩端截面面积；pjA 第j个支盘的面积；公路桥涵地基与基础设计规范 6 a、b 基础底面的边长；c 刃脚踏面宽度；r1D 地基挤密后要求达到的相对密度；pD

17、 塑料排水板的当量换算直径；d 桩身直径；ed 等效影响直径；wd 砂井直径；mind 基底最小埋置深度；0e 作用点距截面重心的距离；h 埋置深度；0h 土样的原始高度；hmax 基础底面下容许最大冻层厚度；ph 土样下沉稳定后的高度；ph 土样附加下沉稳定后的高度；hr 桩嵌入基岩中的有效深度；zh 砂砾垫层厚度；I 截面惯性矩；l 矩形基础底面的长度；il 承台底面或局部冲刷线以下对应的土层厚度；sl 砂石桩中距；s 地基沉降量；0s 按分层总和法计算的地基沉降量；cus 垫层本身的压缩量；ss 下卧层沉降量；t 钢管桩壁厚；u 桩身周长；V 排水体积；W 基础底面偏心方向面积抵抗矩；x

18、yWW、基础底面偏心方向边缘绕x轴、y轴的面积抵抗矩；公路桥涵地基与基础设计规范 7 z 从基底或桩基桩端处到软弱地基或软土层地基顶面的距离；z0 标准冻深；zd 设计冻深。2.2.4 计算系数及其他有关符号 c1 端阻力发挥系数；e 土的天然孔隙比；0e 地基处理前砂土的孔隙比；1e 地基挤密后要求达到的孔隙比；maxminee、分别为砂土的最大、最小孔隙比；k 基础结构稳定安全系数；k0 墩台基础抗倾覆稳定性系数；1k、2k 基底宽度、深度修正系数；ck 桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数；stk 下沉系数；m 岩层的层数；m0 清底系数；n 土的层数；土中附加压应力系数；i 振动沉桩对各土层

19、桩侧摩阻力的影响系数；考虑地基土侧向挤出或浸水几率等因素的修正系数；0 因地区土质而异的修正系数；si 第i层土的侧阻力增强系数；p 端阻力增强系数；土的重度；0 结构重要性系数；1、2 不同深度范围土层的换算重度；w 水的重度；R 抗力系数；公路桥涵地基与基础设计规范 8 s 湿陷系数；si 自基底算起第i层土的湿陷系数；zs 土的自重湿陷系数；zsi 第i层土的自重湿陷系数；垫层的压力扩散角；修正系数；p 桩端土塞效应系数；基础底面与地基土之间的摩擦系数；s 覆盖层土的侧阻力发挥系数；沉井在浮运阶段的倾斜角，s 沉降计算经验系数；ze 环境对冻深的影响系数；fz 基础对冻深的影响系数；zg

20、 地形坡向对冻深的影响系数；zs 土的类别对冻深的影响系数；zw 土的冻胀性对冻深的影响系数。公路桥涵地基与基础设计规范 9 3 基本规定基本规定 3.0.1公路桥涵地基与基础应进行承载力和稳定性计算，必要时尚应进行沉降验算。3.0.2按承载能力极限状态验算时，基础的结构设计安全等级及其结构重要性系数应按现行 公路桥涵设计通用规范（JTG D60）规定采用。3.0.3 基础设计应充分考虑施工和环境保护的要求。3.0.4 基础结构材料应符合相关结构设计规范的规定。3.0.5 公路桥涵基础的埋置深度应根据基础类型确定，并应充分考虑结构施工期和运营期地质、水文、气候及人类活动等不利因素的影响。3.0

21、.6 地基或基础的竖向承载力验算应符合下列规定：1采用作用的频遇组合和偶然组合，作用组合表达式中的频遇值系数和准永久值系数均应取1.0，汽车荷载应计入冲击系数。2 承载力特征值乘以相应的抗力系数R应大于相应的组合效应。3.0.7 地基承载力抗力系数R可按表3.0.7-1取值，单桩承载力抗力系数R可按表3.0.7-2取值。表 3.0.7-1 地基承载力抗力系数R 受荷阶段 作用组合或地基条件 fa（kPa）R 使用阶段 频遇组合 永久作用与可变作用组合 150 1.25 150 1.00 仅计结构重力、预加力、土的重力、土侧压力和汽车荷载、人群荷载 1.00 偶然组合 150 1.25 150

22、1.00 多年压实未遭破坏的非岩石旧桥基 150 1.5 150 1.25 岩石旧桥基 1.00 公路桥涵地基与基础设计规范 10 施工阶段 不承受单向推力 1.25 承受单向推力 1.5 注：表中 fa为修正后的地基承载力特征值。表 3.0.7-2 单桩承载力抗力系数R 受荷阶段 作用组合 R 使用阶段 频遇组合 永久作用与可变作用组合 1.25 仅计结构重力、预加力、土的重力、土侧压力和汽车荷载、人群荷载 1.00 偶然组合 1.25 施工阶段 施工荷载组合 1.25 3.0.8计算基础沉降时，基础底面的作用效应应采用正常使用极限状态下准永久组合效应，考虑的永久作用不包括混凝土收缩及徐变作

23、用、基础变位作用，可变作用仅指汽车荷载和人群荷载。3.0.9 基础的稳定性可按下式验算：bk0skSkS （3.0.9）式中：0 结构重要性系数，取0=1.0；bkS 使基础结构稳定的作用标准值组合效应，按基本组合和偶然组合最小组合值计算；表达式中的作用分项系数、频遇值系数和准永久值系数均取1.0；skS 基础结构失稳的作用标准值的组合效应，按基本组合和偶然组合最大组合值计算；表达式中的作用分项系数、频遇值系数和准永久值系数均取1.0；k 基础结构稳定安全系数。公路桥涵地基与基础设计规范 11 4 地基岩土的分类、工程特性与地基承载力地基岩土的分类、工程特性与地基承载力 4.1 地基岩土分类地

24、基岩土分类 4.1.1 公路桥涵地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和特殊性岩土。4.1.2 岩石的坚硬程度应按表4.1.2划分。当缺乏试验数据或不能进行该项试验时，可按本规范附录表A.0.1-1定性分级。表 4.1.2 岩石坚硬程度分级 坚硬程度类别 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软 岩 极软岩 饱和单轴抗压强度标准值 frk（MPa）frk60 60 frk3030 frk15 15 frk5 frk5 4.1.3 岩石的风化程度可按本规范附录表A.0.1-2划分为未风化、微风化、中风化、强风化、全风化5个等级。4.1.4 岩石按软化系数可分为软化岩石和不软化岩石。当软化系数小于或等

25、于0.75 时，应定为软化岩石；当软化系数大于0.75 时，应定为不软化岩石。4.1.5 岩体完整程度应按表4.1.5划分。当缺乏试验数据时，可按本规范附录表A.0.1-3划分。表 4.1.5 岩体完整程度分类 完整程度类别 完 整 较完整 较破碎 破 碎 极破碎 完整性指数 0.75(0.55,0.75(0.35,0.55(0.15,0.35 0.15 注：完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。4.1.6 岩体节理发育程度应按表4.1.6划分。表 4.1.6 岩体节理发育程度分类 发育程度 节理不发育 节理发育 节理很发育 节理间距（mm）400(200,400 200 公路桥涵

26、地基与基础设计规范 12 4.1.7 当岩石具有特殊成分、结构或性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等。4.1.8 碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50的土。碎石土可按表4.1.8分类。表 4.1.8 碎石土的分类 土的名称 颗 粒 形 状 粒 组 含 量 漂 石 圆形及亚圆形为主 粒径大于 200mm 的颗粒含量超过总质量 50 块 石 棱 角 形 为 主 卵 石 圆形及亚圆形为主 粒径大于 20mm 的颗粒含量超过总质量 50 碎 石 棱 角 形 为 主 圆 砾 圆形及亚圆形为主 粒径大于 2mm 的颗粒含量超过总质量 50 角 砾 棱 角

27、形 为 主 注：碎石土分类时根据粒组含量从大到小以最先符合者确定。4.1.9 碎石土密实度可根据重型动力触探锤击数N63.5按表4.1.9进行分级。当缺乏试验数据时，碎石土平均粒径大于 50mm 或最大粒径大于 100mm 时，可按本规范附录表A.0.2鉴别其密实度。表 4.1.9 碎石土密实度 锤击数 N63.5 密实度 锤击数 N63.5 密实度 N63.55 松 散 10N63.520 中 密 520 密 实 注：1.本表适用于平均粒径小于或等于 50mm 且最大粒径不超过 100mm 的卵石、碎石、圆砾、角砾；2.表内 N63.5为经修正后锤击数的平均值。4.1.10 砂土为粒径大于2

28、mm的颗粒含量不超过总质量50且粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50的土。砂土可按表4.1.10进行分类。表 4.1.10 砂土分类 土 的 名 称 粒 组 含 量 砾 砂 粒径大于 2mm 的颗粒含量占总质量 2550 粗 砂 粒径大于 0.5mm 的颗粒含量超过总质量 50 中 砂 粒径大于 0.25mm 的颗粒含量超过总质量 50 细 砂 粒径大于 0.075mm 的颗粒含量超过总质量 85 粉 砂 粒径大于 0.075mm 的颗粒含量超过总质量 50 注：砂土分类时根据粒组含量从大到小以最先符合者确定。4.1.11 砂土的密实度可根据标准贯入锤击数按表4.1.11进行分级。公路桥

29、涵地基与基础设计规范 13 表 4.1.11 砂土的密实度 标准贯入锤击数 N 密 实 度 标准贯入锤击数 N 密 实 度 N10 松 散 15N30 中 密 1030 密 实 4.1.12 粉土为塑性指数IP10 且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50的土。粉土的密实度和湿度应分别按表4.1.12-1 和表4.1.12-2 进行分类。表 4.1.12-1 粉土密实度分类 孔隙比 e 密实度 e0.75 密实 0.75e0.90 中密 e0.90 稍密 表 4.1.12-2 粉土湿度分类 天然含水率 w(%)湿度 w20 稍湿 20w30 湿 w30 很湿 4.1.13 黏性土为塑

30、性指数IP10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50的土。黏性土应根据塑性指数按表4.1.13进行分类。表 4.1.13 黏性土的分类 塑性指数 Ip 土的名称 IP17 黏 土 10 IP 17 粉质黏土 注：液限和塑限分别按 76g 锥试验确定。4.1.14 黏性土的软硬状态可根据液性指数IL按表4.1.14划分。表 4.1.14 黏性土的软硬状态分类 液性指数 IL 状 态 液性指数 状 态 IL0 坚 硬 0.75IL1 软 塑 01 流 塑 0.25IL0.75 可 塑 4.1.15 黏性土可根据沉积年代按表4.1.15进行分类。表 4.1.15 黏性土的沉积年代分类 沉

31、积年代 土的分类 公路桥涵地基与基础设计规范 14 第四纪晚更新世（Q3）及以前 老黏性土 第四纪全新世（Q4）一般黏性土 第四纪全新世（Q4）以后 新近沉积黏性土 4.1.16 黏性土的压缩性可根据压缩系数值a1-2按表4.1.16进行分类。表 4.1.16 黏性土的压缩性分类 压缩系数值 a1-2(MPa-1)土的分类 a1-20.1 低压缩性土 0.1 a1-225 透水性土 0.70 0.70 0.85 0.85 不透水性土 0.65 0.65 0.72 0.72 表 6.3.3-3 清底系数 m0 t0/d 0.3 0.1 0m 0.7 1.0 注：1.t0、d为桩端沉渣厚度和桩的直

32、径。2.d 1.5m 时，t0 300mm，d 1.5m 时，t0 500mm；同时满足条件 0.1t0/d0.3。6.3.4 对符合本规范附录K规定的后压浆灌注桩单桩轴向受压承载力特征值Ra，可按下列公式计算：nasiik ippri 112Ruq lA q (6.3.4)式中：aR后压浆灌注桩的单桩轴向受压承载力特征值（kN）。桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值计入作用效应；si第i层土的侧阻力增强系数，可按表6.3.4取值。在饱和土层中桩端压浆时，仅对桩端以上10.012.0 m范围内的桩侧阻力进行增强修正；在非饱和土层中桩端压浆时，仅对桩端以上5.06.0

33、 m的桩侧阻力进行增强修正；饱和土层中桩侧压浆时，仅对压浆断面以上10.012.0 m范围内的桩侧阻力进行增强修正；公路桥涵地基与基础设计规范 39 在非饱和土层中桩侧压浆时，仅对压浆断面上下各5.06.0 m范围内的桩侧阻力进行增强修正；对非增强影响范围，si1；p端阻力增强系数，可按表6.3.4取值。其他符号同本规范式（6.3.3-1）。表 6.3.4 后压浆侧阻力增强系数 s、端阻力增强系数 p 土层 名称 淤泥质土 黏土 粉质黏土 粉土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 角砾 圆砾 碎石 卵石 全风化岩强风化岩s 1.21.3 1.31.4 1.41.5 1.51.61.61.71.71.

34、91.82.01.61.8 1.82.01.21.4 p-1.61.8 1.82.1 1.92.22.02.32.02.32.22.42.22.5 2.32.51.31.6 注：对稍密和松散状态的砂、碎石土可取较高值，对密实状态的砂、碎石土可取较低值。6.3.5 支承在土层中的沉桩单桩轴向受压承载力特征值aR可按下式计算：nai iikrprki 11()2pRul qA q （6.3.5）式中：aR单桩轴向受压承载力特征值（kN），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值计入作用效应；u桩身周长（m）；n土的层数；il承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m）；ikq

35、与il对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力试验或静力触探试验测定，当无试验条件时按表6.3.5-1选用；rkq桩端土的承载力标准值（kPa），宜采用单桩试验或静力触探试验测定，当无试验条件时按表6.3.5-2选用；i、r分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数，按表6.3.5-3取用；对锤击、静压沉桩其值均取1.0；p桩端土塞效应系数。对闭口桩取1.0；对开口桩，1.2m1.5m时取0.20.3。表 6.3.5-1 沉桩桩侧土的摩阻力标准值 qik 土 类 状 态 摩阻力标准值qik（kPa）公路桥涵地基与基础设计规范 40 黏 性 土 流塑（1.5IL1）

36、15 30 软塑（1IL0.75）30 45 可塑（0.75IL0.5）45 60 可塑（0.5IL0.25）60 75 硬塑（0.25IL0）75 85 坚硬（0IL）85 95 粉 土 稍 密 20 35 中 密 35 65 密 实 65 80 粉、细砂 稍 密 20 35 中 密 35 65 密 实 65 80 中 砂 中 密 55 75 密 实 75 90 粗 砂 中 密 70 90 密 实 90 105 注：1.表中土的液性指数IL为按 76g 平衡锥测定的数值。2.对钢管桩宜取小值。表 6.3.5-2 沉桩桩端处土的承载力标准值 qrk 土 类 状 态 桩端承载力标准值rkq（kP

37、a）黏 性 土 IL1 1000 1IL0.65 1600 0.65IL0.35 2200 0.35IL 3000 桩尖进入持力层的相对深度 1chd 4chd1 chd4 粉 土 中 密 1700 2000 2300 密 实 2500 3000 3500 粉 砂 中 密 2500 3000 3500 密 实 5000 6000 7000 细 砂 中 密 3000 3500 4000 密 实 5500 6500 7500 中、粗砂 中 密 3500 4000 4500 公路桥涵地基与基础设计规范 41 密 实 6000 7000 8000 圆 砾 石 中 密 4000 4500 5000 密

38、实 7000 8000 9000 注：表中为桩端进入持力层的深度（不包括桩靴）；d为桩身直径或边长。表 6.3.5-3 影响系数 i、r值 桩径或边长d(m)系数i、r 黏 土 粉质黏土 粉 土 砂 土 0.8d 0.6 0.7 0.9 1.1 2.0d0.8 0.6 0.7 0.9 1.0 d2.0 0.5 0.6 0.7 0.9 6.3.6当采用静力触探试验测定桩侧摩阻力和桩端土承载力时，沉桩承载力特征值计算中的ikq和rkq宜按下式计算：ikiiqq （6.3.6-1）rkrrqq （6.3.6-2）当土层的rq大于2000kPa且iq/rq小于或等于0.014时：0.45ii5.067

39、()q （6.3.6-3）0.25rr3.975()q （6.3.6-4）否则：0.55ii10.045()q （6.3.6-5）0.35rr12.064()q （6.3.6-6）式中：iq由静力触探测得的桩侧第i层土局部侧摩阻力的平均值（kPa），当iq小于5kPa时，取5kPa；rq桩端（不包括桩靴）高程4d（d为桩身直径或边长）范围内静力触探端阻的平均值（kPa）。桩端高程以上4d范围内端阻的平均值大于桩端高程以下4d的端阻平均值时，可取桩端以下4d范围内端阻的平均值；i、r分别为侧摩阻和端阻的综合修正系数，式（6.3.6-3）（6.3.6-6）不适用于公路桥涵地基与基础设计规范 42

40、城市杂填土条件下的短桩，用于黄土或其他特殊土地区时，需要做试桩校核。6.3.7 对支承在基岩上或嵌入基岩中的钻（挖）孔桩、沉桩，其单桩轴向受压承载力特征值aR可按下式计算：mna1prk2iirkisiiki=1i=112Rc A fuc h ful q （6.3.7）式中：c1根据岩石强度、岩石破碎程度等因素而确定的端阻力发挥系数，见表6.3.7-1；pA桩端截面面积（m2）。对扩底桩，取扩底截面面积；rkf桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa）。黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值，rkf小于2MPa时按支承在土层中的桩计算。rkif第i层的rkf值；2ic根据岩石强度、岩石破碎程度等因素

41、而定的第i层岩层的侧阻发挥系数，见表6.3.7-1；u各土层或各岩层部分的桩身周长（m）；ih桩嵌入各岩层部分的厚度（m），不包括强风化层、全风化层及局部冲刷线以上基岩；m岩层的层数，不包括强风化层和全风化层；s覆盖层土的侧阻力发挥系数，其值应根据桩端rkf确定，见表6.3.7-2；il承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m）；ikq桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa），应采用单桩摩阻力试验值，当无试验条件时，对钻（挖）孔桩可按表6.3.3-1选用，对沉桩可按表6.3.5-1选用，扩孔部分不计摩阻力；n土层的层数，强风化和全风化岩层按土层考虑。表 6.3.7-1 发挥系数c1、c2 岩石层情

42、况 1c 2c 完整、较完整 0.6 0.05 较破碎 0.5 0.04 公路桥涵地基与基础设计规范 43 破碎、极破碎 0.4 0.03 注：1.入岩深度小于或等于 0.5m 时，1c乘以 0.75 的折减系数，2c0；2.对钻孔桩，系数1c、2c值降低 20采用；对桩端沉渣厚度 t，d 1.5m 时，t 50mm；d 1.5m 时，t 100mm；3.对中风化层作为持力层的情况，1c、2c分别乘以 0.75 的折减系数。表 6.3.7-2 覆盖层土的侧阻力发挥系数s rkf（MPa）2 15 30 60 侧阻力发挥系数s 1.0 0.8 0.5 0.2 注：s值可内插计算。当rkf60MP

43、a时，s可按rkf=60MPa取值。6.3.8 桩基按嵌岩设计时，其嵌入基岩中的有效深度可按下列公式计算：1 对圆形桩，可按下式计算：21.273.814.840.5rkHrrkHf dMHhf d （6.3.8-1）2 对矩形桩，可按下式计算：2330.5rkHrrkHf bMHhf b （6.3.8-2）式中：hr 桩嵌入基岩中（不计强风化层、全风化层及局部冲刷线以上基岩）的有效深度（m），不应小于0.5m；H 基岩顶面处的水平力（kN）；MH 基岩顶面处的弯矩（kNm）；b 垂直于弯矩的平面桩边长（m）；岩石的垂直抗压强度换算为水平抗压强度的折减系数，取0.51.0，应根据岩层侧面构造确

44、定，节理发育岩石取小值，节理不发育岩石取大值；frk 岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa）。6.3.9摩擦型桩的受拉要求应符合下列规定：1 当桩的轴向力由结构自重、预加力、土重、土侧压力、汽车荷载和人群荷载的频遇组合引起时，桩不得受拉。公路桥涵地基与基础设计规范 44 2 当桩的轴向力由上述荷载与其他可变作用、偶然作用的频遇组合或偶然组合引起时，桩可受拉，其单桩轴向受拉承载力特征值按下式计算：nti iiki=10.3Rul q （6.3.9）式中：tR 单桩轴向受拉承载力特征值（kN）；u 桩身周长（m）。对等直径桩，ud；对扩底桩，自桩端起算的长度i5ld 时取uD；其余长度均取ud（其中

45、D为桩的扩底直径，d为桩身直径）；i 振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数，按表6.3.5-3采用；对锤击、静压沉桩和钻孔桩，i=1。3 计算作用于承台底面由外荷载引起的轴向力时，应扣除桩身自重。6.3.10 计算桩内力时，可采用m法（见附录L和附录M）或其他可靠的方法。钢管混凝土组合桩的截面刚度可按下列公式计算：=ccssEA E AE A （6.3.10-1）=c cs sEI E IE I （6.3.10-2）=ccssGA G AG A （6.3.10-3）式中：EA 钢管混凝土组合桩的截面压缩刚度；EI 钢管凝土组合桩的截面抗弯刚度；GA 钢管凝土组合桩的截面剪切刚度。下标c、s分别

46、表示混凝土和钢管对应的参数。6.3.11 对9根桩及以上的多排摩擦型桩群桩，桩端平面内桩距小于6倍桩径时，群桩可作为整体基础验算桩端平面处土的承载力，其验算方法可按本规范附录N进行。当桩端平面以下有软土层或软弱地基时，还应按本规范第5.2.6条验算该土层的承载力。6.3.12 桩基为端承桩或桩端平面内桩的中距大于桩径（或边长）的6倍时，桩基的总沉降量可取单桩的沉降量。在其他情况下，应按本规范第5.3.4条的规定作为墩台基础计算群桩的沉降量，并应计入桩身压缩量。6.3.13 桩基位于季节性冻胀土层中时，应验算桩的抗冻拔稳定性，计算方法可参照本规范附公路桥涵地基与基础设计规范 45 录H。公路桥涵

47、地基与基础设计规范 46 7 沉井基础沉井基础 7.1 一般规定一般规定 7.1.1当桥梁墩台基础处的河床地质、水文及施工等条件适宜时，可选用沉井基础。但在河床中有孤石、树干或老桥基等难于清除的障碍物时，或岩层表面倾斜较大及施工过程中可能出现流砂时，不宜采用沉井基础。7.1.2根据规模、地质条件和施工方法，沉井可采用混凝土、钢筋混凝土、钢壳混凝土等材质。混凝土沉井可用于松软土层，浮运沉井可采用钢筋混凝土薄壁或钢壳混凝土薄壁结构。7.1.3沉井的埋置深度应符合本规范第5.1节的规定。7.1.4 沉井除应根据本规范规定将其作为整体基础进行承载能力、沉降、稳定性验算以及施工过程中的下沉与浮运验算外，

48、还应根据其所用材料按现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362）等相关行业规范的规定进行构件承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算。7.1.5 沉井应设置必要的构造措施确保其平稳下沉，避免下沉困难、突沉、严重倾斜等不利状况出现。7.2 构造构造 7.2.1 沉井的平面形状及尺寸应根据墩台身底面尺寸、地基土的承载力及施工要求确定，并应满足下列规定：1沉井顶面襟边宽度应满足沉井施工容许偏差、沉井顶部围水结构设置和墩台身施工等施工要求，浮式沉井不应小于0.4m，其他沉井不应小于0.2m；同时不应小于沉井全高的1/50。2 井孔的布置和大小应满足取土机具操作的需要，对顶部设置围堰

49、的沉井，宜结合井顶围堰统一考虑。3沉井棱角处宜做成圆角或钝角。7.2.2 沉井每节高度可根据沉井的平面尺寸、总高度、地基土情况和施工条件确定，应满足公路桥涵地基与基础设计规范 47 沉井下沉能力和下沉稳定性要求；沉井外壁可做成垂直面、斜面（斜面坡度为竖/横：20/150/1）或与斜面坡度相当的台阶形。7.2.3 沉井井壁与隔墙的厚度应根据结构强度、施工下沉所需重力、便于取土和清基等因素确定，可采用0.82.2m；钢筋混凝土及钢壳混凝土浮运沉井的壁厚还应根据浮运要求通过计算综合确定。7.2.4 沉井刃脚可根据地质情况采用尖刃脚或带踏面的刃脚，并应满足下列规定：1不宜采用混凝土结构，如土质坚硬，刃

50、脚面应以型钢加强或底节外壳采用钢结构。2 刃脚底面宽度可为0.10.2m，对软土地基可适当放宽。3 刃脚斜面与水平面交角不宜小于45。4 沉井内隔墙底面比刃脚底面至少应高出0.5m。5 当沉井需要下沉至稍有倾斜的岩面上时，宜将刃脚做成与岩面倾斜度相适应的高低刃脚。7.2.5 钢筋混凝土沉井的配筋应由计算确定，配筋率不应小于0.1%，刃脚部分的竖向主筋应伸入刃脚根部以上不小于沉井按水平框架计算的最大计算跨径的0.5倍高度，并在刃脚总高范围按剪力或构造要求设置箍筋；混凝土沉井井壁竖向接缝应设置接缝钢筋。7.2.6 沉井各部分混凝土强度等级应符合下列规定：1 刃脚不应低于C30，井身不应低于C25。