1、Q / GDW 11134 2013 I 国家电网公司企业标准Q / GDW11134 2013输变电工程螺杆桩基础设计技术规定Technical regulation for design of screw pile foundation 2014-04-15发布 2014-04-15实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW ICS 备案号:CEC 8242013 Q / GDW 11134 2013 I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 符号 2 5 基本规定 2 6 螺杆桩基础设计构造要求 3 7 螺杆桩基础承载力计算 4 8 施工工艺和质量
2、要求 6 附录 A(规范性附录) 螺杆桩基础型式 7 附录 B(规范性附录) 螺杆桩基础单桩上拔静载试验要求 9 附录 C(规范性附录) 螺杆桩基础单桩竖向静载试验要点 12 附录 D(资料性附录) 螺杆桩单桩竖向承载力参数 14 附录 E(资料性附录) 土壤的内摩擦角和黏聚力设计值 15 编制说明 17 Q / GDW 11134 2013 II 前 言 本标准参考了 DL/T 5219 架空送电线路基础设计技术规定、GB 50007 建筑地基基础设计规范等有关规程、规范,在总结 2010 年以来我国辽宁、山东等地开展试验研究和工程实际应用成果的基础上编制而成。本标准由国家电网公司基建部提出
3、并解释;本标准由国家电网公司科技部归口;本标准起草单位:国网辽宁省电力有限公司、辽宁电力勘测设计院、中国电力科学研究院、华北电力大学、国网北京经济技术研究院、国网盘锦供电公司;本标准主要起草人:黄连壮、张印明、李春和、殷鹏、王璋奇、丛培元、葛维春、王永红、刘学军、王功杰、张海廷、王增华、李海杰、安利强、史哲、王建东、吴化君、滕京晟、江文强、鲁先龙、白克玮、郭洪亮、卢岩松、杨立、唐克东、王涛、窦青春、徐炳富、王东星、黄浩;本标准首次发布。Q / GDW 11134 2013 1 输变电工程螺杆桩基础设计技术规定 1 范围 本标准规定了输变电工程螺杆桩基础设计的基本原则和有关设计方法。本标准适用于
4、 110kV(66kV ) 750kV 输变电工程螺杆桩基础设计。其它电压等级输变电工程螺杆桩基础设计可参照本标准。抢修、施工等临时基础可参照本标准。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 50010 混凝土结构设计规范 JGJ 942008 建筑桩基技术规范 JGJ l06 建筑基桩检测技术规范 DL/T 5219 架空送电线路基础设计技术规定 3 术语和定义 下列术语和符号适用于本文件。3.1 螺杆桩基础 screw pile foundation
5、由螺杆桩及连接于桩顶承台共同组成的基础,螺杆桩基础分为单桩基础和群桩基础。承台底面位于设计地面以下与土体接触,则称为低承台桩基; 承台底位于设计地面以上则称为高承台桩基。 3.2 螺杆桩 screw pile 一种“上部为圆柱型,下部为螺丝型”中等直径、组合式挤土灌注桩。3.3 单桩竖向极限承载力 ultimate vertical bearin g capacity of a single pile 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。3.4 极限侧阻力 ultimate shafe resistance 相应
6、于桩顶作用极限荷载时,桩身侧表面所发生的岩土阻力。3.5 极限端阻力 ultimate tip resistance 相应于桩顶作用极限荷载时,桩端所发生的岩土阻力。3.6 极限侧剪力 ultimate shafe cut resistance 相应于桩顶作用极限荷载时,桩身螺纹之间土体所发生的岩土阻力。3.7 单桩竖向承载力特征值 characteristic Value of the vertical bearing capacity of a single pile 单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。 (与 JGJ 942008 中 2.1.6 相同) Q / GDW 1
7、1134 2013 2 3.8 钻具同步技术 synchronous technique 钻具旋转一周,钻具上或下相应位移一个大于或小于一个螺距。3.9 螺纹段桩芯 pile core 螺杆桩螺纹段的桩体轴芯圆柱体部分。4 符号 pA桩端面积; psA桩身横截面积; b螺齿宽度; ic 第 i 层土的黏聚力; d 螺杆桩桩芯直径; d1螺齿根部厚; d2螺杆螺齿端部厚; D螺杆桩直径; cf 混凝土轴心抗压强度设计值; h螺齿与螺齿之间的距离; 1il 直杆段穿越第 i 层土的厚度; 2il 螺纹段穿越第 i 层土的厚度; L螺杆桩设计桩长; pkq极限端阻力标准值; sikq 直杆段第 i
8、层土桩的极限侧阻力标准值 ; si 螺纹段第 i 层土抗剪强度标准值; 1skQ 直杆段桩的极限侧阻力标准值; 2skQ 螺纹段桩的极限侧剪力标准值; pkQ桩的极限端阻承载力标准值; ukQ 桩的下压极限承载力标准值; gkQ桩的上拔极限承载力标准值; pR荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值; TR 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值; uR 桩身受压承载力极限值; u桩身周长; i 剪切滑动面上的法向应力;c 成桩工艺系数;i 第 i 层土的内摩擦角。 5 基本规定 5.1 螺杆桩基础设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用可靠度指标度量基础与地基的可靠度,在规定的各种荷载组
9、合作用下或各种变形的限值条件下,满足输变电工程安全运行的要求 ,螺杆Q / GDW 11134 2013 3 桩基础型式见附录 A。 5.2 螺杆桩基础设计应坚持保护环境和节约资源的原则,根据输变电工程的地形、施工条件、岩土工程勘察资料,综合考虑螺杆桩基础型式和设计方案,使螺杆桩基础设计达到技术安全可靠、经济合理。 5.3 螺杆桩基础没有本地区使用经验的,应按 JGJ l06 要求通过试验取得相关设计参数。 5.4 螺杆桩上段桩长的三分之一宜为圆柱型直杆桩,下段为表面带螺纹的螺杆桩,挤土成桩。 5.5 螺杆桩基础主要适用于黏土、粉土、砂土,粒径小于 30cm(含石量50% )的砾石等,不受地下
10、水的限制。5.6 螺杆桩的最小中心距应符合表 1 的规定;当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时,可根据当地经验适当减小。表 1 基桩的最小中心距 成桩工艺与地基土类型排数不少于 3 排且桩数不少于 9 根 的摩擦型桩桩基其他情况螺杆桩非饱和土、饱和非黏性土 3.5D 3.OD饱和黏性土 4.0D 3.5D5.7 螺杆桩基设计等级应满足 JGJ 942008 第 3.1.2 条及 DL/T 5219 的要求。 5.8 施工中必须采用满足技术指标的成桩设备. 设备钻具螺纹长度不得少于 8m。 5.9 螺杆桩设计、施工、验收除应符合本规定外,还应满足国家现行有关标准的规定。 6 螺杆桩基础设计构造要
11、求 6.1 螺杆桩的混凝土强度等级不应低于 C25,螺杆桩基础承台的混凝土强度等级不应低于 C20。 6.2 桩配筋应符合如下要求: a) 螺杆桩桩身主筋应经计算确定。当桩身直径为 400mm600mm 时,最小配筋率不宜小于 0.4%0.65%,小桩径宜取高值,大桩径宜取低值。 b) 螺杆桩桩身主筋不宜小于 810,应沿桩周均匀布置,其净距不应小于 60mm。应尽量减少主筋接头,其混凝土保护层厚度不应小于 50mm, c) 螺杆桩桩身配筋长度不应小于三分之二桩长,端承桩、抗拔桩主筋应通长配置。 d) 箍筋应采用螺旋式, 直径不应小于 6mm,间距宜为 200mm300mm ;承受水平荷载较大
12、桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下 5d 范围内的箍筋应加密,间距不应大于 100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准 GB 50010 的有关规定;当钢筋笼长度超过 4m 时,应每隔 2m 设一道直径不小于 12mm 的焊接加劲箍筋。 6.3 螺杆桩 直杆段桩长宜为设计桩长的三分之一;螺杆桩桩长需满足承载力设计要求,并保证桩端进入设计持力层的长度不小于 3d。 6.4 螺杆桩螺纹段外径等于直杆段直径;螺齿厚度一般为 50mm60mm, 螺齿端部厚度不小于 30mm,螺齿根部厚度不小于 80mm;桩
13、芯直径不宜小于表 2 中的相应数值,且应满足螺纹段顶部轴力下的桩身强度要求。表 2 桩 芯 直 径 取 值 单位: mm 桩径(mm) 400 500 600桩芯直径(mm ) 280 380 480Q / GDW 11134 2013 4 c) 螺齿厚度一般为 50mm 60mm,螺齿端部厚度不小于 30mm,螺齿根部厚度不小于 80mm。 6.5 螺杆桩桩径径宜取 400mm600mm ,可根据实际需要调整。 6.6 承台构造要求应满足 JGJ942008 第 4.2 条及 DL/T 5219 第 11.2.5-11.2.12 条的规定。 6.7 输电线路螺杆桩基础的附加分项系数按表 3
14、确定。 表 3 螺杆桩基础附加分项系数 f设计条件 上 拔 稳 定 倾 覆 稳 定基础型式杆塔条件螺杆桩基础 螺杆桩基础直线杆塔 1.10 1.10耐张及悬垂转角杆塔 1.30 1.30耐张转角、终端塔 1.60 1.606.8 本标准未作出规定的,应符合现行国家标准和电力行业标准的有关规定。 6.9 螺杆桩基础单桩上拔静载试验 螺杆桩基础单桩上拔静载试验要求见附录 B。 6.10 螺杆桩基础单桩竖向静载试验 螺杆桩基础单桩竖向静载试验要点见附录 C。 7 螺杆桩基础承载力计算 7.1 桩顶作用效应计算 桩顶作用效应计算按 DL/T 5219 第 11.3.1 节及 JGJ 94 2008 第
15、 5.1 条规定执行。 7.2 桩基下压承载力计算 桩基下压承载力计算按 DL/T 5219 第 11.4.1、 2、3 节及 JGJ 94 2008 第 5.2 条规定执行。 7.3 桩基上拔承载力计算 桩基上拔承载力计算按 DL/T 5219 第 11.5.1 节规定执行。 7.4 螺杆桩单桩竖向极限承载力计算 7.4.1 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩下压承载力标准值时 .可按下式计算: ppkisiisikpkskskukAqllquQQQQ +=+= 2121 ( 1) 式中:ukQ 桩的下压极限承载力标准值( kN)可以参考附录 D; 1skQ 直杆段桩的极限
16、侧阻力标准值( kN); 2skQ 螺纹段桩的极限侧剪力标准值( kN); pkQ桩的极限端阻承载力标准值( kN); u桩身周长( m); sikq 直杆段第 i 层土的极限侧阻力标准值( kPa) ; si 螺纹段第 i 层土的抗剪强度标准值( kPa)。 pkq极限端阻力标准值( kPa); 1il 直杆段穿越第 i 层土的厚度( m); 2il 螺纹段穿越第 i 层土的厚度( m): Q / GDW 11134 2013 5 pA桩端面积( m2)。 7.4.2 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向上拔承载力标准值时 .可按下式计算: +=+=2121 isiisi
17、kskskgkllquQQQ ( 2) 式中:gkQ桩的上拔极限承载力标准值( kN);7.4.3土的抗剪强度si 计算按下式计算 砂类土iisi tan= ( 3) 黏性土iiisic tan+= ( 4) 式中:i 第 i 层土的剪切滑动面上的法向应力( kPa) ic 第 i 层土的黏聚力( kPa) ,见附录 E; i 第 i 层土的内摩擦角( ) 见附录 E。 7.4.4螺杆桩桩身强度验算: a) 螺杆桩桩身混凝土轴心抗压强度应满足桩的正截面受压承载力设计要求。桩身强度应按下式验算:cpscpAfR ( 5) 式中:pR荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值( kN);cf 混凝土轴
18、心抗压强度设计值:应符合 GB 50010 的规定; psA桩身横截面积( m2); c 成桩工艺系数,取 0.8。 b) 桩身受压承载力极限值按如下关系计算项 目 35.12PuRR = ( 6) 式中:uR 受压承载力极限值( kN); 1.5数为单桩承载力特征值与设计值的换算系数(综合荷载分项系数)。 c) 当桩顶以下 5d 范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于 100mm 时均可考虑纵向主筋的作用,桩身受压承载力设计值按 JGJ94 第 5.8 条 5.8.2-I 式计算。 d) 螺杆桩桩身强度应考虑最不利截面(螺纹段)桩身强度的验算,根据螺纹段桩身强度来调整混凝土强度等级或螺纹段芯管直径。
19、e) 螺杆桩轴心抗拔的正截面受拉承载力应符合下式规定。 syTAfR ( 7) 式中:TR 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值( kN); yf钢筋的抗拉强度设计值,应符合 GB 50010 的规定; sA 桩身配筋截面积( m2)。 Q / GDW 11134 2013 6 f) 螺杆抗拔桩的裂缝控制计算应符合 JGJ94 2008 第 5.8.8 条的规定 g) 螺杆桩的水平作用计算应符合 JGJ94 2008 第 5.8.10 条的规定 7.5 承台计算 承台计算按 JGJ 94 2008 第 5.9 节规定执行。 8 施工工艺和质量要求 8.1 螺杆桩成桩工艺要求 8.1.1 桩机
20、就位后,应用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保垂直度小于 1.0%桩长。桩位允许偏差,桩基础150mm 。 8.1.2 螺杆桩下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度,使二者匹配,要求钻杆旋转二周以上,螺杆钻杆下降一个螺距,钻至螺杆桩直线段设计深度,在土体中形成圆柱状;采用钻具同步技术,钻杆旋转一周,螺杆钻杆下降一个螺距,钻至螺杆桩螺纹段设计深度,在土体中形成螺纹状。8.1.3 钻头钻到设计标高后,桩机反向旋转提升钻杆,提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度和旋转速度,与下降时一样. 保持同步和匹配,与此同时制备好的细石混凝土或砂浆
21、迅速填充(泵送) ,充满钻杆旋转挤压所产生的带螺纹状空间和钻杆直接提升或正向旋转提升所产生的圆柱型空间,形成螺杆桩。8.1.4 提拔速度宜控制在 2m3m min,成桩过程应连续进行, 避免因后台供料慢而出现停机待料. 提钻时钻头到达一定位置可停止泵压混凝土,由钻杆内的混凝土充填至桩顶标高,严禁先提钻后泵料,确保成桩质量。8.1.5 泵送混凝土的压力应保证在 613MPa 。 8.1.6 施工前应根据设计要求的桩向混凝土强度等级通过试验确定混凝土配合比。施工混凝土坍落度控制在 160mm200mm ,宜取低值。 8.1.7 钢筋笼制作及允许偏差按 JGJ94 2008 第 6.2.5 条执行;
22、 8.1.8 钢筋笼采用后置式安装,钢筋笼安装要一次到位,避免因此而造成二次浇灌。 8.1.9 螺杆桩超灌系数宜为 1.01.2 ,桩顶超灌高度不小于 500mm。 8.1.10 桩施工完成后,保护桩长不应小于 500mm。 8.1.11 施工过程中应对桩顶和地面土体的竖向和水平位移进行系统观测,若发现异常,应采取相应措施。8.2 螺杆桩钻孔施工质量控制 螺杆桩施工应认真观测螺杆桩钻机施工电流的变化情况,控制螺杆桩钻机钻进,根据电流变化情况,控制钻孔施工质量。8.3 螺杆桩质量检测及验收技术规范 螺杆桩质量检测及验收应按现行建筑基桩检测技术规范、建筑地基基础工程施工质量验收规范规定执行。8.4
23、 螺杆桩单桩承载力质量验收 螺杆桩质量验收应有单桩承载力静载试验(检测)报告。Q / GDW 11134 2013 7 附 录 A ( 规范性附录 ) 螺杆桩基础型式 A.1 螺杆桩单桩基础型式见图 A.1 图 A.1 螺杆桩单桩基础型式图 注: L螺杆桩设计桩长; D 一螺杆桩直径; d螺杆桩桩芯直径: d1螺齿根部厚 lOOmm。 d2螺齿端部厚 50mm; b 一螺齿宽度 100mm h螺齿与螺齿之间的距离 300mm 350mm。 Q / GDW 11134 2013 8 A.2 变电站螺杆桩群桩基础型式见图 A.2 A.2 变电站螺杆桩群桩基础型式 A.3 输电线路螺杆桩群桩基础型式
24、见图 A.3 图 A.3 输电线路螺杆桩群桩基础型式 Q / GDW 11134 2013 9 附 录 B ( 规范性附录 ) 螺杆桩基础单桩上拔静载试验要求 B.1 加荷设备 B.1.1 加荷设备的主要类别: a) 横梁式:由千斤顶、加荷梁、连接框架和反力基座所组成。 b) 绞磨式:由绞磨、抱杆或钻机三角架、链式起重器所组成。 B.1.2 加荷梁设计要点: a) 加荷梁必须满足基础试验上拔破坏力作用下的强度、刚度和稳定的要求。 b) 加荷梁的长度应符合反力基座与试验基础之间所要求的最小距离。 B.1.3 反力基座的设计要点: a) 反力基座有承压桩、枕木和钢轨基垫等型式。凡基垫型式不能符合地
25、基强度和变形要求者,应采用承压桩。 b) 反力基座与试验基础间的间距,以基座底面的内侧边缘引出的与铅直线呈 45 度夹角的应力扩散线应不与试验基础影响土体的轮廓相交的原则进行考虑(一般宜使基座深于试验基础) 。若受条件限制,则必须充分论证出反力基座对试验成果的影响大小。 c) 反力基座的变位和倾斜应严加控制。试验过程中,如发现反力基座下沉量超过 25mm,而试验基础尚未达到极限状态时,则必须终止试验,设法加强之后再继续试验,同时由此产生的返复荷载的残余变形必须加以详细地记录,以便于对试验成果的分析。 B.1.4 对加荷千斤顶的要求 一般采用在试验基础中心轴线上设置一个千斤顶的加荷载装置。若采用
26、在二边反力座上各设置一个千斤顶时,宜连接两个千斤顶的油路,以利同步操作。 B.2 测量系统 B.2.1 一般要求 为取得更充分的设计参数,可增设试验基础表面的土压力计,基础内部的应力应变量测元件以及基底和基础旁侧土中孔隙水压力仪等。量测器在试验前应予确定。 B.2.2 上拔位移量的量测 常用基准点由基准梁、百分率、水平(经纬)仪和读数标尺等构成。基准点的桩离开试验基础和反力基座的距离应符合下列条件: a) 预估上拔破坏土体范围; b) 离开反力基座底面边缘点的距离为 2 倍以上基座的最大宽度, 3 倍以上承压桩径; c) 基准梁应有相当的刚度,牢靠地固定于基准点上。若基准梁过长,可改用钢丝式游
27、标测读方法; d) 百分表精度一般取 1/l00mm,行程宜为 30mm 以上。 B.2.3 地面变位和裂缝开展 可采用类似“基准点和基准梁”法,在两个相互正交的径向直线上隔一定距离安设百分表,以观测地面变位。 B.3 加荷试验方法 B.3.1 加荷方法的选择: Q / GDW 11134 2013 10 a) 维持荷载法(应力控制) 。维持荷载法用于长期荷载作用下的基础试验,如转角(以角度荷载占主要部分)和终端塔基等。 b) 快速荷载法(应力控制或等应变控制) 。快速荷载法用于短期荷载下的基础试验,如直线和耐张(以最大风荷载占主要部分)塔基。 c) 循环荷载法。循环荷载法系根据工程性质、杆塔
28、特点、工程荷载和土质条件综合考虑结果予以确定是否与 1 和 2 相配合使用。 B.3.2 荷载施加和测读要求见表 B.1。 表 B.1 荷载增 ( 卸 ) 荷测读标准 加荷方法 每级荷载增(卸) 荷速度 每级荷载增(卸) 维持时间 测读间隔时间 加载终止条件(试验终止条件) 备 注 增 载 卸 载 增 载 卸 载 增 载 卸 载 维持 荷载法 预计极限荷载的 10%( 10kN/min) 预计极限荷载的 10%( 10 kN/min) 按上拔变位不大于0.5mm/h 为标准 按回弹变位不大于0.5mm/h 为标准 每级加载后第 1 小时内每隔 15min读 1 次,以后每隔30min 读1 次
29、 每级卸载后每隔 15min读 2 次,以后每隔30min 读 1 次 基础发生剧烈或不停滞的上拔位移,或荷载已不能上升 其中各项也适用循环荷载法试验快速荷载法 应力控制 预计极限荷载的 10%( 10kN/min) 预计极限荷载的 10%( 10kN/min) 每级增量时间间隔10min60min 达到最大设计荷载后 每级卸载时间间隔10min60min 每级加载后和下 1 级加载前各读1 次 每级加载后和下 1 级加载前各读 1 次 直至需要靠继续不断顶生千斤顶以维持荷载,或加载设备已达最大容量为止,已先出现为准 其中各项也适用循环荷载法试验等应变速率 应变速率控制已经验确定,要求整个试验
30、 2 小时 8 小时完成。 与应变速率相适应 荷载开始下降,或加载设备已达最大容量,并可根据需要适当延长 循环荷载试验一般不用此法 B.3.3 测读内容至少包括: a) 时间; b) 上拔荷载量; c) 上拔位移量; d) 反力基座的下沉量; e) 试验基础的水平变位量; f) 基础周围地面裂缝开展和垄起变位量。 为专题研究需要,可补充土压力和构件中应力应变量以及基底侧土中孔隙水压力测读数据。 B.4 试验结果的整理 B.4.1 基本试验成果图表 a) 上拔荷载 -上拔变位曲线; b) 上拔荷载 -时间、上拔变位 -时间曲线: Q / GDW 11134 2013 11 c) 循环荷载试验中荷
31、载 -回弹量、荷载 -残余上拔变位量曲线。试验曲线比例尺统一取为荷载 1mm代表 5 kN;变位以 1mm 代表 1mm 变位,亦可相应缩小。 B.4.2 极限上拔荷载的确定及加荷终止条件: a) 极限上拔荷载的确定: 1) 以荷载 -上拔位移曲线几乎平行于上拔位移轴时的荷载 作为极限上拔荷载; 2) 以最大荷载作为极限上拔荷载; 3) 本级荷载的上拔位移为 5 倍于前一级上拔位移时,取本级荷载为极限上拔荷载。 4) 适用于维持荷载法(以 1)为主) ; 2)适用于快速荷载法。 b) 加荷终止条件: 1) 当某级荷载维持不住或变形不止、荷载加不上时; 2) 支座在某级荷载作用下,变形量超过 2
32、5mm 时; 3) 当位移量超过试验基础规定的极限位移量时。 B.4.3 极限位移量的确定,应按上部结构的承载性质和地基土特性 ,由设计部门确定。一般对短期荷载作用的杆塔, 当地基土为一般黏性土的上拔量 (或沉降量) 可取 25mm-30mm。 水平位移量一般取 1Omm。 B.5 工程地质资料 B.5.1 地质剖面图: a) 标高。 b) 地下水位(注明勘察时间) 。 c) 土的分类和分层。 d) 黏性土按工程地质特征分类:含水量、流塑限、塑性指数、液性指数、十字板剪切强度和无侧抗压强度等。砂性土的标准贯入击数、颗粒分析、紧密度等(有可能则还要求列入静力触探贯入阻力、土的抗剪强度指标等资料)
33、 ,可不要求十字板剪切强度和无侧限抗压强度资料。 B.5.2 工程地质说明。 Q / GDW 11134 2013 12 附 录 C ( 规范性附录 ) 螺杆桩基础单桩竖向静载试验要点 C.1 单桩竖向静载荷试验的加载方式,应按慢速维持荷载法。 C.2 加载反力装置宜采用锚桩,当采用堆载时应符合下列规定。 a) 堆载加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值。 b) 堆载的限值可根据其对试桩和对基准桩的影响确定。 c) 堆载量大时,宜利用桩(可利用工程桩)作为堆载的支点。 d) 试验反力装置的最大抗拔或承重能力应满足试验加荷的要求。 C.3 试桩、锚桩(压重平台支座)和基准桩之间的中心距离应符合
34、表 C.1 的规定。 表 C.1 试桩、锚桩和基准桩之间的中心距离 反力系统 试桩与锚桩(或压重 平台支座墩边) 试桩与基准桩 基准桩与锚桩(或压重 平台支座墩边) 锚桩横梁反力装置 压重平台反力装置 4d 且 2.0m 4d 且 2.0m 4d 且 2.0m 注: d试桩或锚桩的设计直径,取其较大者(如试桩或锚桩为扩底桩时,试桩与锚桩的中心距尚不应小于 2 倍扩大端直径)。 C.4 开始试验的时间: 预制桩在砂土中入土 7d 后。 黏性土不得少于 15d。 对于饱和软黏土不得少于 25d。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后,才能进行。 C.5 加荷分级不应小于 8 级,每级加载量宜为预估极限
35、荷载的 1/8 1/10。 C.6 测读桩沉降量的间隔时间:每级加载后,每第 5min、 10min、 15min 时各测读一次,以后每隔 15min读一次,累计一 h 后每隔半小时读一次。 C.7 在每级荷载作用下,桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm 时可视为稳定。 C.8 符合下列条件之一时可终止加载: a) 当荷载沉降( Q s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段,且桩顶总沉降量超过 40mm; b) 21+nnss,且经 24h 尚未达到稳定; c) 25m 以上的非嵌岩桩, Q s 曲线呈缓变型时,桩顶总沉降量大于 60 80mm; d) 在特殊条件下,可根据具体要求加载至桩
36、顶总沉降量大于 100mm。 注: 1 sn第 n 级荷载的沉降量; sn+1第 n 1 级荷载的沉降量; 2 桩底支承在坚硬岩(土)层上,桩的沉降量很小时,最大加载量不应小于设计荷载的两倍。 C.9 卸载及卸载观测应符合下列规定: a) 每级卸载值为加载值的两倍。 b) 卸载后隔 15min 测读一次,读两次后,隔半小时再读一次,即可卸下一级荷载。 c) 全部卸载后,隔 3h 小时再测读一次。 C.10 单桩竖向极限承载力应按下列方法确定: a) 作荷载沉降( Q s)曲线和其他辅助分析所需的曲线。 b) 当陡降段明显时,取相应于陡降段起点的荷载值。 Q / GDW 11134 2013 1
37、3 c) 当出现本附录 Q.0.8 第 2 款的情况时,取前一级荷载值。 d) Q s 曲线呈缓变型时,取桩顶总沉降量 s 40mm 所对应的荷载值,当桩长大于 40m 时,宜考虑桩身的弹性压缩。 e) 按上述方法判断有困难时,可结合其它辅助分析方法综合判定。对桩基沉降有特殊要求者,应根据具体情况选取。 f) 参加统计的试桩, 当满足其极差不超过平均值的 30%时, 可取其平均值为单桩竖向极限承载力。极差超过平均值的 30%时,宜增加试桩数量并分析离差过大的原因,结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为 3 根及 3 根以下的柱下桩台,取最小值。 g) 将单桩竖向极限承载力除以安全系数 2,为
38、单桩竖向承载力特征值( Ra) 。 Q / GDW 11134 2013 14 附 录 D ( 资料性附录 ) 螺杆桩单桩竖向承载力参数 表 D.1 螺杆桩单桩竖向承载力参数 土名称 土的状态 直杆段极限侧阻力标准值sikq( kPa) 桩的极限端阻承载力标准值pkq ( kPa)5 h1 24 40 一 一 一 软塑 0.750.9 26 46 700 1000 1000 1200 1200 1400中密 0.75 e 0.9 46 66 800 1200 1200 1400 1400 1600密实 e30 66 88 细砂 中密、密实 N15 1200 1600 2000 2400 240
39、0 2700中砂 中密 1530 74 95 粗砂 中密 1530 95 116 Q / GDW 11134 2013 15 附 录 E ( 资料性附录 ) 土壤的内摩擦角和黏聚力设计值 表 E.1 砂类土内摩擦角 序 号 土 名 密实度(孔隙比 e 小者取大值) 密 实 中 密 稍 密 1 砾砂、粗砂 45 40 40 35 35 30 2 中砂 40 35 35 30 30 25 3 细砂、粉砂 35 30 30 25 25 20 表 E.2 一般黏性土及粉土黏聚力 C 和内摩擦角 序号 土壤名称 塑性指数( IP) 剪切应力kN/mm2天然孔隙比 e 0.6 0.7 0.8 0.9 1.
40、0 1.1 1 粉土 3 C 18 10 31 30 2 5 C 28 20 13 28 27 26 3 7 C 38 30 22 25 24 23 4 9 C 47 38 31 24 22 21 20 19 5 粉质黏土 11 C 54 45 38 31 24 20 19 18 17 15 6 13 C 59 51 43 36 30 18 17 16 15 13 7 15 C 62 55 48 41 34 27 16 15 14 13 11 9 8 17 C 66 58 51 43 37 31 14 13 12 11 10 8 9 粉土 19 C 68 60 52 45 38 32 13 12 11 10 8 6 表 E.3 黏性土黏聚力 C( kN/mm2) 和内摩擦角 序号 按液性指数( I)分类 硬塑 可塑 软塑 1 C40 50 30 40 20 30 2 15 10 10 5 5 0 Q / GDW 11134 2013 16 Q / GDW 11134 2013 17 输变电工程螺杆桩基础设计技术规定 编 制 说 明 Q / GDW 11134 2013 18 目 录 1 编制背景 19 2 编制主要原则 19 3 与其它标准的关系 19 4 主要工作过程