桩基础设计规范

1总则1.0.1为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。1.0.2本规范适用于各类建筑（包括构筑物）桩基的设计、施工与验收。1.0.3桩基的设计与施工，应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境；并应重视地方经验，因地制宜，注重概念设计，合理选择桩型、成桩工艺和承台形式，优化布桩，节约资源；强化施工质量控制与管理。1.0.4在进行桩基设计与施工时，除应符合本规范外，尚应符合现行的有关标准的规定。2术语、符号2．1术语2.1.1桩基piledfoundation由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。2.1.2复合桩基compositepiledfoundation由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。2.1.3基桩foundationpile桩基础中的单桩。2.1.4复合基桩compositefoundationpile单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。2.1.52.1.52.1.52.1.5减沉复合疏桩基础compositefoundationwithsettlement-reducingpiles软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。2.1.6单桩竖向极限承载力标准值ultimateverticalbearingcapacityofasinglepile单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。2.1.7极限侧阻力标准值ultimateshaftresistance相应于桩顶作用极限荷载时，桩身侧表面所发生的岩土阻力。2.1.8极限端阻力标准值ultimatetipresistance相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的岩土阻力。2.1.9单桩竖向承载力特征值characteristicvalueoftheverticalbearingcapacityofasinglepile单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。2.1.10变刚度调平设计optimizeddesignofpilefoundationstiffnesstoreducedifferentialsettlement考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。2.1.11承台效应系数pilecapcoefficient竖向荷载下，承台底地基土承载力的发挥率。2.1.12负摩阻力negativeskinfriction，negativeshaftresistance桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力。2.1.13下拉荷载downdrag作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和。2.1.14土塞效应pluggingeffect敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞，对桩端阻力的发挥程度的影响效应。2.1.15灌注桩后注浆postgroutingforcast-in-situpile灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减小沉降。2.1.16桩基等效沉降系数equivalentsettlementcoefficientforcalculatingsettlementofpiledfoundations弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量Mw与按等代墩基Boussinesq解计算沉降量Bw之比，用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。2．2符号2.2.1作用和作用效应Fk——按荷载效应标准组合计算的作用于承台顶面的竖向力；Gk——桩基承台和承台上土自重标准值；kH——按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的水平力；ikH——按荷载效应标准组合计算的作用于第i基桩或复合基桩的水平力；xkM、ykM——按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的外力，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩；Nik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i基桩或复合基桩的竖向力；ngQ——作用于群桩中某一基桩的下拉荷载；fq——基桩切向冻胀力。2.2.2抗力和材料性能sE——土的压缩模量；tf、cf——混凝土抗拉、抗压强度设计值；rkf——岩石饱和单轴抗压强度标准值；sf、cq——静力触探双桥探头平均侧阻力、平均端阻力；m——桩侧地基土水平抗力系数的比例系数；sp——静力触探单桥探头比贯入阻力；sikq——单桩第i层土的极限侧阻力标准值；pkq——单桩极限端阻力标准值；skQ、pkQ——单桩总极限侧阻力、总极限端阻力标准值；kuQ——单桩竖向极限承载力标准值；R——基桩或复合基桩竖向承载力特征值；aR——单桩竖向承载力特征值；ahR——单桩水平承载力特征值；hR——基桩水平承载力特征值；gkT——群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值；ukT——群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值；γ、eγ——土的重度、有效重度。2．2．3几何参数pA——桩端面积；psA——桩身截面面积；cA——计算基桩所对应的承台底净面积；cB——承台宽度；d——桩身设计直径；sd——钢管桩外直径；D——桩端扩底设计直径；l——桩身长度；cL——承台长度；as——基桩中心距；u——桩身周长；nz——桩基沉降计算深度（从桩端平面算起）。2．2．4计算系数Eα——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；cη——承台效应系数；fη——冻胀影响系数；rζ——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数；sψ、pψ——大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数；pλ——桩端土塞效应系数；λ——基桩抗拔系数；ψ——桩基沉降计算经验系数；cψ——成桩工艺系数；eψ——桩基等效沉降系数；α、α——Boussinesq解的附加应力系数、平均附加应力系数。3基本设计规定3．1一般规定3.1.1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。3.1.2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3.1.2所列的三个设计等级。桩基设计时，应根据表3.1.2确定设计等级。表3.1.2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3.1.3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：算：算：算：1111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；力计算和水平承载力计算；力计算和水平承载力计算；力计算和水平承载力计算；2222应对桩身和承台结构承载力进行计算应对桩身和承台结构承载力进行计算应对桩身和承台结构承载力进行计算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对于桩侧土不排水抗剪对于桩侧土不排水抗剪对于桩侧土不排水抗剪强度小于强度小于强度小于强度小于10kPa10kPa10kPa10kPa、且长径比大于、且长径比大于、且长径比大于、且长径比大于50505050的桩应进行桩身压屈验算；对于的桩应进行桩身压屈验算；对于的桩应进行桩身压屈验算；对于的桩应进行桩身压屈验算；对于混凝土预制桩应按吊装混凝土预制桩应按吊装混凝土预制桩应按吊装混凝土预制桩应按吊装、、、、运输和锤击作用进行桩身承载力验算运输和锤击作用进行桩身承载力验算运输和锤击作用进行桩身承载力验算运输和锤击作用进行桩身承载力验算；；；；对于对于对于对于钢管桩应进行局部压屈验算；钢管桩应进行局部压屈验算；钢管桩应进行局部压屈验算；钢管桩应进行局部压屈验算；3333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；力验算；力验算；力验算；4444对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；5555对于抗浮对于抗浮对于抗浮对于抗浮、、、、抗拔桩基抗拔桩基抗拔桩基抗拔桩基，，，，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；；；；6666对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。3.1.4下列建筑桩基应进行沉降计算：下列建筑桩基应进行沉降计算：下列建筑桩基应进行沉降计算：下列建筑桩基应进行沉降计算：1111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；基；基；基；2222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面以下存在软弱土层的面以下存在软弱土层的面以下存在软弱土层的建筑桩基；建筑桩基；建筑桩基；建筑桩基；3333软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。3.1.5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。3.1.6应根据桩基所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。3.1.7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oγ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oγ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REγ应按现行国家标准《建筑抗震设