劲性复合桩技术规程

1江苏省工程建设技术规程劲性复合桩技术规程TechnicalspecificationforStrengthcompositepiles2目次1.总则………………………………………………………………………………12.术语、符号………………………………………………………………………23.引用标准…………………………………………………………………………44.基本规定…………………………………………………………………………54.1适用条件…………………………………………………………………54.2设计基本资料……………………………………………………………54.3设计原则…………………………………………………………………65.劲性复合桩设计计算………………………………………………………………75.1一般规定…………………………………………………………………75.2桩基设计计算……………………………………………………………75.3复合地基设计计算………………………………………………………105.4支护结构设计……………………………………………………………135.5劲性复合桩构造…………………………………………………………136.劲性复合桩施工…………………………………………………………………156.1一般规定…………………………………………………………………156.2SM复合桩施工……………………………………………………………156.3SC复合桩施工……………………………………………………………156.4MC复合桩施工……………………………………………………………166.5SMC复合桩施工…………………………………………………………167.工程质量检测和工程验收………………………………………………………187.1成桩质量检查……………………………………………………………187.2承载力检测………………………………………………………………197.3工程验收…………………………………………………………………1931总则1.1为了使劲性复合桩（简称SMC桩）在设计、施工、监理和检测验收中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。1.2本规程适用于一般工业与民用建筑的桩基础、复合地基、基坑支护等各类土木工程劲性复合桩的设计、施工、检测和验收。市政、公路、港口、水利电力等工程项目可参考使用。1.3劲性复合桩的设计与施工，应综合考虑地质条件，荷载特征、施工技术条件与上部结构类型、环境、检验条件等因素，因地制宜、合理设计，选择相应的处理方法和桩型及技术参数。1.4劲性复合桩的设计、施工和质量检验除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。42术语、符号2.1术语2.1.1S桩（Spile）：散体桩，桩身为碎石、砂、砖瓦碎块、钢渣、矿渣等散体材料，多采用振动沉管、锤击沉管、柱锤冲扩、振动水冲等方法成桩。2.1.2M桩（Mpile）：半刚性桩，桩身多为水泥土，也可采用粉煤灰、石灰、化学浆液或混合料与土混合形成，多采用深层搅拌法成桩，也可采用高压旋喷、旋搅、注浆等方法成桩。2.1.3C桩（Cpile）：刚性桩，主要混凝土类桩，也可为CFG桩、钢管桩等，多采用静压、锤击、振动沉管、螺旋成孔、柱锤冲击等方法成桩。2.1.4SM桩（SMpiles）：S桩成桩后，在S桩中心施打M桩，形成SM桩。2.1.5SC桩（SCpiles）：S桩成桩后，在S桩中心施打C桩，形成SC桩。2.1.6MC桩（MCpiles）：M桩成桩后，在M桩中心施打C桩，形成MC桩。2.1.7SMC桩（SMCpiles）：SM桩成桩后初凝前，在SM桩中压入或打入C桩，形成SMC桩。2.1.8劲性复合桩(Strengthcompositepiles)：将S桩、M桩或C桩中两种或多种桩型复合为同一桩体，形成有互补增强作用的复合桩，桩身具有较高的强度、刚度、密度和均匀性且与桩周土具有较好的协调性。2.1.9芯桩(Strength-coredPile)：复合桩内芯，桩径相对较小，且有具有较高强度和刚度，将作用于桩体上的竖向荷载向下和桩外芯传递，大幅度增加了荷载作用面积和深度。可采用混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩等。2.1.10外芯（OuterCore）：劲芯复合桩中内芯周围部分，一般为S桩、M桩或SM复合桩。2.2符号2.2.1作用与作用效应pk——相应于荷载效应标准组合，基础底面处的平均压力值；pc——基础底面处土的自重压力值；2.2.2几何参数A——基础底面积；5Ae——一根桩分担的处理地基面积；p1A——复合段（外芯）桩身截面积(m2)；p2A——芯桩（非复合段）桩身截面积（m2)；b——基础底面宽度；d——桩身直径；de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；l——基础底面长度、桩长；il、jl——劲性复合桩复合段第i土层厚度和非复合段第j土层厚度(m)；m——面积置换率；2.2.3抗力和材料性能fak——地基土承载力特征值；fpk——桩体单位截面积承载力特征值；fsk——桩间土的承载力特征值；fspk——复合地基的承载力特征值；cf——混凝土轴心抗压强度设计值；asiq——复合段第i土层侧阻力特征值(kPa)；asjq——非复合段第j土层侧阻力特征值(kPa)；pa1q——复合段端阻力特征值(kPa)；2paq——非复合段端阻力特征值(kPa)；aR——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；a1R——复合段单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；a2R——非复合段单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；pa1R——复合段端阻力特征值(kN)；pa2R——非复合段端阻力特征值(kN)；Sa——桩间距；1U——复合段桩身周长(m)，SC桩应取C桩桩身周长；2U——非复合段桩身周长(m)；63引用标准下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《岩土工程勘察规范》（GB50021）（2009版）；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；《江苏省建筑安装工程施工技术操作规程》（DGJ32/J28-2006）74基本规定4.1适用条件4.1.1劲性复合桩作为桩基础的基桩，适用于安全等级为二级、三级的桩基工程。4.1.2适用于填土、淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土，粘性土以及砂土等地层。4.1.3劲性复合桩用于基坑支护时，适用于安全等级为二级、三级的基坑支护工程。4.1.4对于泥炭土、腐殖土，或有侵蚀性地下水、地下水流量大，或安全等级为一级的桩基工程，或开挖深度超过12m的基坑工程及无经验的地区，应根据工程设计的要求，通过试验确定其适用性。4.2设计基本资料4.2.1岩土工程勘察资料（1）评价浅层土地基承载力；查明浅层明滨、暗滨、淤泥等软弱土等不良地质现萌象的范围和深度；探明地下障碍物的范围和深度。（2）对桩基持力层以上（包括持力层）土层提供原位测试参数。（3）根据场地条件，提供劲性复合桩桩基设计参数，并评价劲性复合桩方案的适宜性。4.2.2建（构）筑场地与环境条件的有关资料（1）建（构）筑物场地的平面图，包括周围建筑物、交通设施、高压架空线、地下管线、地下构筑物和地下防空洞的情况；（2）相邻建筑物的安全等级，基础型式及埋置深度；（3）场地的平整情况及道路、水电及建筑材料供应条件。4.2.3建（构）筑物的有关资料（1）建（构）筑物的总平面布置图和建筑物底层平面布置图；（2）建（构）筑物结构类型、荷载及建（构）筑物的使用或生产设备对基础竖向及水平位移的要求。（3）建筑物安全等级、抗震设防类别、设防烈度等。84.2.4调查了解该地区劲性复合桩工程经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的经验和使用情况等，以及类似工程的设计、施工、静载荷试验等相关资料。4.2.5施工条件的有关资料（1）施工机械的型号与性能、动力条件及对地质条件的适应性；（2）施工机械设备的进出场及现场运行条件等。4.3设计原则4.3.1劲性复合桩应遵守国家和地方有关规定，设计内容包括单桩承载力、复合地基承载力特征值及地基变形验算等。4.3.2根据地质条件、上部结构要求及荷载特点选用具有最佳经济技术效果的组合方式及参数，并对大型、重要的工程或地质条件复杂的工程进行试桩以检验设计施工参数和实际处理效果。4.3.3劲性复合桩用于基坑支护工程时应符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99的有关规定。95劲性复合桩设计5.1一般规定5.1.1劲性复合桩应按SM桩、SC桩、MC桩和SMC桩等类型进行设计。5.1.2劲芯复合桩用于复合地基时，内芯强度等级不应低于C15，且应满足桩身承载力的要求。劲芯复合桩用于桩基或基坑支护时，内芯强度等级不应低于C25。5.1.3劲性复合桩桩长宜穿透软弱土层。5.1.4SM桩的构造应符合下列规定：1S桩的桩长不宜大于M桩的桩长；2S桩桩径宜取220mm～350mm，M桩桩径宜取600mm～1200mm；3M桩水泥掺入量应通过室内配合比试验确定，宜为15%~18%，土质松软时应加大掺入量。5.1.5SC桩的构造应符合下列规定：1S桩桩径宜取220mm～500mm，C桩桩径宜取220mm～300mm；2C桩桩长宜大于S桩桩长，并应进入相对较硬的持力土层；3当软弱土层较厚时，S桩宜进行复打。5.1.6MC桩构造应符合下列规定：1M桩桩径宜取600mm～1200mm，C桩桩径宜取220mm～600mm；2当C桩的桩长大于M桩桩长时，C桩应进入较硬的持力土层；3M桩在C桩桩端以下部分的长度宜根据土层状况及工程设计要求确定。5.1.7SMC桩应同时符合本规程第5.1.4和第5.1.6条的规定。5.2桩基设计计算5.2.1劲性复合桩单桩竖向承载力特征值，应按下式确定：当采用单桩载荷试验时，应按下式确定；Ra=Qu/K（5.2.1）式中Qu——单桩竖向抗压极限承载力标准值（KN）；K——安全系数，取K＝2。5.2.2当根据土的物理力学性质指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向承10载力特征值时，宜按下列公式估算：2a1aaRRR（5.2.2.1）iiialqURass11+p11pAqpa（5.2.2.2）2aRjjlqUas2+p2pa2Aq（5.2.2.3）式中：aR——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；a1R——复合段单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；a2R——非复合段单桩竖向抗压承载力特征值(kN)；pa1R——复合段端阻力特征值(kN)；pa2R——非复合段端阻力特征值(kN)；1U——复合段桩身周长(m)，SC桩应取C桩桩身周长；2U——非复合段桩身周长(m)；il、jl——分别为劲性复合桩复合段第i土层厚度和非复合段第j土层厚度(m)；p1A——复合段桩身截面积(m2)，外芯桩端截面积，考虑扩径因素，不扣除内芯桩端截面积，按M桩设计桩径计算；p2A——芯桩（非复合段）桩身截面积(m2)；asiq——复合段第i土层侧阻力特征值(kPa)，按水泥土搅拌桩侧阻力根据地区经验取值；asjq——非复合段第j土层侧阻力特征值(kPa)，按地区经验取值，且应取与各自桩型相对应的侧阻力特征值；pa1q——复合段端阻力特征值(kPa)，按地区经验取值，且应取劲性复合桩外芯端阻力特征值2paq——非复合段端阻力特征值(kPa)，按地区经验取值，且应取与各自桩型相对应的端阻力特征值；is——复合段侧阻力调整系数，取值详见表5.2.2；p——复合段端阻力调整系数，SC桩取值1.2～1.3，SM桩取值1.1～1.20，MC桩取值0.8～0.9，SMC桩取值0.85～0.95。表5.2.2复合段侧阻力调整系数is表5.2.211p2Ap1A10～20%20～30%30～40%