1、UDC P 中华人民共和国行业标准JJ JGJ 171-2009 备案号J864-2009 三岔双向挤扩灌注桩设计规程Design specification for cast-in-place piles with expanded branches and bells by 3-way extruding arrns 2例9-04-07 发布2009-10-01 实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国住房和城乡建设部公告第273号关于发布行业标准三岔双向挤扩灌注桩设计规程的公告现批准三岔双向挤扩灌注桩设计规程为行业标准，编号为JGJ171 -2009，自2009年10月1日起
2、实施。其中，第3. O. 3、4.0.2条为强制性条文，必须严格执行。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2009年4月7日3 前根据原建设部关于印发1 检查混凝土实际灌注量桩顶标高口1口1十30、用水准仪测量-50 15 6. 1. 2本规程第6.1. 1条未规定的施工质量检查项目，尚应符合现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范)GB 50202的相关规定。6.1.3 三岔双向挤扩灌注桩的成孔记录应按本规程附录H填写。6. 1. 4 三岔双向挤扩灌注桩的挤扩记录应按本规程附录J填写。6.2检测要点6.2.1 三岔双向挤扩灌注桩基的工程
3、桩应进行单桩承载力和桩身完整性的抽样检测。6.2.2 工程桩的竖向抗压承载力检测应符合现行行业标准建筑桩基技术规范)Gl 94的有关规定，检测数量应符合现行行业标准建筑基桩检测技术规范JG1106的有关规定。6.2.3 当有本地区相近条件的对比验证资料时，高应变法也可作为本规程第6.2. 2条规定条件下单桩竖向抗压承载力的验收检测的补充。抽检数量不宜少于总桩数的5%，且不得少于5根。6.2.4 桩身完整性检测可采用低应变法。设计等级为甲级或地质条件复杂的三岔双向挤扩灌注桩，抽检数量不应少于工程桩总数的30%，且不得少于20根;其他设计等级桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10
4、根;柱下三桩或三桩以下承台的抽检数量不得少于1根。对于桩身设计直径大于800mm的三岔双向挤扩灌注桩的桩身完整性检测，除可采用低应变法外，也可选用声波透射法、钻芯法，后两者的抽检数量不应少于总桩数的10%。16 附录A三岔双向挤扩灌注桩的构造c In h 1, 图A三岔双向挤扩灌注桩的构造示意a承力盘(岔)宽度g扣-承力岔厚度，C-一承力盘(岔外沿高度gd桩身设计直径，h一承力盘(岔)高度，D，一承力盘(岔)公称直径，ID 承力盘竖向间距，l! 桩根长度17 附录B三岔双缸双向液压挤扩装置5 4 图B三岔双缸双向液压挤扩装置示意1一三岔挤扩臂，2 内活塞杆，3一外活塞抨，4 缸简，5 油管，6
5、 接长杆18 附录C三岔双缸双向液压挤扩装置主要技术参数表C三岔双缸双向渡压挤扩装置主要技术参数|计可98-400型98-500型98-600型06-800型桩身设计直径450,._.550 500-650 600.-.800 800-1200 (mm) 承力盘岔公称直1000 径(mm)1200 1550 2050 承力盘岔设计直900 1100 1400 1900 径(mm)挤扩呈公称直径时两70 挤扩臂夹角(0)70 70 70 挤扩臂收回时最小直380 .450 580 750 才圣(mm) 液E系统额定工作压25 力(MPa)25 25 25 油缸公称输出压力1256 1256 21
6、98 4270 (kN) 油泵流量(L/min)25 25 63 63 电机功率(kW)18.5 18.5 37 37 06，.1000型1200-1500 2550 2400 70 950 25 4270 63 37 注:表中承力盘岔公称直径可根据实际工程需要作适当变动，随之相应的承力盘(岔设计直径和桩身设计直径也作相应变动。19 附录D承力盘腔直径检测器D.O.l 承力盘腔直径检测器(图D)的检测方法应符合下列规定:20 9 图D承力盘腔直径检测器构造示意1一主测绳;2一主杆j3一收缩状态;4一测杆;5一副测绳;6一配重;7一张开状态;8一落差;9一承力盘腔直径1 检测前，应对承力盘腔直径
7、检测器进行测量标定，建立测杆张开状态时的直径(即盘径和主、副测绳零点间距的承力盘腔直径与落差关系表;2 将检测器放入到承力盘位置深度后，应放松副测绳，使测杆完全张开处于挤扩腔内，此时应提直副测绳$3 应在孔口处测量主测绳与副测绳零点之间落差54 根据落差并由承力盘腔直径与落差关系表可查出相应的承力盘腔直径。21 tV 附录E三岔双向挤扩灌注桩主要参数表E三岔双向挤扩道注桩主要参数I I承力盘1u，._1挤扩到的盘|承力盘问盘I=_m_ , I E 计算承丰力参数三岔双缸|桩身设计1(岔)1挤扩臂|称直径时|伽l(ft)1伽l承力盘|承力岔|承力盘|承力盘|承力岔|阳西计|直径jl公称直径|宽度
8、|挤扩臂|夕阳高度|宽度|高度|公称体积|公称体积I(岔设计|设计截面|设计截面|ZZEZ哇置17)I(仁川节|川|4JZlA|工12|zly450 I 1000 I 150 I 70 98-400型I500 I 1000 I 150 I 70 550 I 1000 I 150 I 70 500 I 1200 I 180 I 70 550 I 1200 I 180 I 70 98-500型600 I 1200 I 180 I 70 650 I 1200 I 180 I 70 100 I 275 I 485 I O. 168 I 0.036 I 900 I 0.477 I 0.101 I 0.1
9、59 100 I 250 I 450 I O. 150 I 0.031 I 900 I 0.440 I 0.090 I 0.196 100 I 225 I 415 I 0; 133 I 0.026 I 900 I 0.398 I 0.079 I 0.237 120 I 350 I 610 I 0.309 I 0.069 I 1100 I Q.754 I 0; 162 I 0.196 120 I 325 I 575 I 0.285 I 0.061 I 1100 I 0.712 I 0.149 I 0.237 m I 30o 1 540 I O. z历肌6oI 队053I 110o I O. 仰I
10、 0.1 部I o.28 120 I 275 I 505 I 0.234 I 0队.046I 110o I 0.618 I 0队川.122I 0.332 队aw 三岔双缸双向液压挤扩装置型号98-600型06-800型桩身设计直径d(mrn) 600 650 700 750 800 800 850 900 950 1000 承力盘岔公称直径Dg (mm) 1550 1550 1550 1550 1550 2050 2050 2050 2050 2050 挤扩呈公承力盘挤扩臂称直径时岔宽度挤扩臂外沿高度b 夹角(nun) C (0) (nun) 200 70 150 200 70 150 200
11、 70 150 200 70 150 200 70 150 250 70 180 250 70 180 250 70 180 250 70 180 250 70 180 续表E承力盘承力盘计算承载力参数岔岔承力盘承力岔承力盘承力盘承力岔桩身设计宽度高度公称体职公称体lR岔设计设计截面设计截面截面面积h VE梅Vg 直径面积面积A a (m3) (m3) (mm) (mm) D I ApD I Apd () I (;J) I c;:;) I (m2) I 450 815 0.695 O. 138 1400 1.256 0.240 0.283 450 780 0.655 0.126 1400 1.
12、207 0.225 0.332 425 745 0.615 0.114 1400 1. 154 0.210 0.385 400 710 0.574 0.103 1400 1. 097 0.195 0.442 375 675 0.532 0.093 1400 1. 036 0.180 0.502 625 1055 1.547 O. 290 1900 2.331 0.413 O. 502 600 1020 1.480 0.270 1900 2. 267 0.394 0.567 575 985 1. 411 0.251 1900 2.198 0.35 0.636 550 950 1. 341 0.2
13、33 1900 2.125 0.356 0.708 525 915 1. 269 0.216 1900 2.049 0.338 O. 785 、ah 续表E三岔双缸双向液压挤扩装置型号计积设面1的身面JW桩截数一地制秧三吵吵一制翩翩儿时承盘嗣同算-MM晴相mhh川计一配时面A叫-E计)-M崎设径、盹一力浦MDm一承岔五。岔棚1).hurMAwqMMhwv叫阳回到公盘问mt时蜘马时习公问俯瞰h叫曲a.，、FM优踉awt度阳也闹cMh7 公时F呈径吁角扩直HM夹挤称击归顺b叫盘)施。力岔MMn吨m承号。公时时白白h1050 I 20I 250 川I2050 1 250 l150 1 2050 1
14、250 n00 i 2050 1 250 mI 2550 I 300 m|历501 300 u00 1 2550 1 300 06-1000型I1350 I 2550 I 300 06-800型nv-nu-nu nUEnv-nu 3-3-3 AV-nv-n Ed-EU-Ed Ed-EJV-Ed 内L-nL-hLAU-AU-nu 073-0 4-4-5 1&-i-Am-m-m-m一切-m-m-m-m-m-m1切|仍|川4I3 I 1900 I 1刷10.300 10 1o I 450 1 810 I川117 1 1900 1 1.响|队2811川801 425 1 775 1 0.978 1川2
15、1 1900 1川313 I川omo I仍I1145叫I2.445 I 0.4 2Oo 111旧|川713 ! 240o I 3.295 1g 17 Oo I 创1 1 仍| 7 1 912掬圳4钊Oo1 3. 195 1 0.495 1 1. 327 O1 600 11040 1川715 1 2400 1 3.091 1 0.473 I川101 575 1 1005 I 2.007 I 0.312 I 2400 I 2.983 I O. 450 I 1. 539 01 550 I 970 1 1. 897 10.290 I 2400 I 2. 8n 1 o. 428 1 1. 650 注:1
16、 计算承力盘和承力岔的工程量时，应按表中承力盘和承力岔的公称体积VEg和V，取值E2 计算三岔双向挤扩灌注桩承载力时，应按表中承力盘和承力岔的设计直径D、设计截面面积Ap和Apd取值z3 挤扩臂宽度等于承力岔厚度。附录F单桩竖向抗压静载试验F.l一般规定F.l.l 本方法适用于检测l单桩的竖向抗压承载力。F.l.2 当埋设有测量桩身应力、应变、桩端反力的传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力、盘端阻力、岔端阻力和桩端阻力或桩身截面的位移量。F. 1. 3 为设计提供依据的试验桩，宜加载至破坏;当桩的承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行。F. 1. 4 对工程桩抽样检测时，加载量不宜
17、小于设计要求的单桩承载力特征值的2倍。F.2 仪器设备及其安装F.2.1 仪器设备及其安装应按现行行业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定执行。三岔双向挤扩灌注桩的试桩与锚桩的中心距不应小于2倍承力盘设计直径。卫3现场检测F.3.1 试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。F.3.2 桩顶部宜离出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底面标高一致。混凝土桩头加固可按现行行业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定执行，其中桩顶应设置钢筋网片34层，间距宜为60100mmoF.3.3 检测前，应对试桩进行桩身完整性检测，也宜对错桩进行桩身完整性检测。F.3.4 试验加卸载方式应按现行行
18、业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定执行。25 F.3.5 静载试验应采用慢速维持荷载法，其试验步骤应按现行行业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定执行。当作为工程桩验收时也可采用快速维持荷载法进行试验(即每隔1h加一级荷载)。F.3.6 当出现下列情况之一时，可终止加载:1 桩顶荷裁桩顶沉降(Q-s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段;当Q-s曲线呈缓变型时，桩顶总沉降量超过承力盘设计直径的5%;2某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准;3 已达到设计要求的最大加载量;4 当工程桩作锚桩肘，锚桩上拔量已达到允许值。F.4
19、 检测l数据的整理F.4.1 确定单桩竖向抗压承载力时，应绘制竖向荷载-沉降(Q-s)曲线、沉降-荷载对数(s-lgQ)曲线、沉降-时间对数(s-19t)曲线，需要时也可绘制其他辅助分析所需曲线。F. 4. 2 当进行桩身应力、应变和桩端反力测定时，应整理出有关数据的记录表，并按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ 106 -2003附录A绘制桩身轴力分布图，计算不同土层的分层侧阻力、盘端阻力、岔端阻力和桩端阻力值。F.5 单桩竖向抗压极限承载力(Q)的确定F.5.1根据沉降随荷载变化的特征确定:对于陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值;对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定
20、，可取s=0.05D(D为承力盘设计直径对应的荷裁值。F.5.2 根据沉降随荷载对数变化的特征确定s对于s-lgQ曲线，取其末段直线段的起始点对应的荷载值。F.5.3 根据沉降随时间变化的特征确定z取s-lgt曲线尾部出现26 明显向下弯曲的前一级荷载值。F.5.4 出现本规程第F.3. 6条第2款情况时，可取前一级荷载值。F.5.5 按上述方法判断有困难时，可结合其他辅助分析方法综合判定。对桩基沉降有特殊要求时，应根据具体情况选取。F.5.6 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合现行行业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定。F.5.7单桩竖向抗压承载力特征值CR，)应按单桩竖向
21、抗压极限承载力统计值的1/2取值。F.5.8 检测报告内容应符合现行行业标准建筑基桩检测技术规范)JGJ 106的规定。27 附录G三岔双向挤扩灌注桩的极限侧阻力标准值、极限盘端阻力标准值和极限桩端阻力标准值G.O.l 三岔双向挤扩灌注桩的极限侧阻力标准值可按表G.0.1取值。土的名称填土按泥淤泥质士罪自性土红结士粉土28 表G.O.I三岔双向挤扩灌注桩的极限侧阻力标准值q.，(kPa) 土的状态流塑hl 软塑O.7SO.9 中密0.75e0.9 密实e30 54-68 稍密1030 60-77 稍密1030 80-100 稍密1030 100-120 稍密520 125-170 稍密520
22、160-320 注，1对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土，不计算其侧阻力$2 aw为吉水比，aw=W/吼.w为天然吉7(量，咄为液限.，为孔隙比.h为液性指数$3 N为标准贯人击数，NS3.5为重型圆锥动力触探击数;4 表中数值适用于老沉积土F对于新近沉积土，q:ik应按土的状态，降一级取值。G.O.2 三岔双向挤扩灌注桩的极限盘端阻力标准值和极限桩端阻力标准值可按表G.O.2取值。29 表G.O.2三岔双向挤扩灌注桩的极限盘端阻力标准值阳和极限桩端阻力标准值如(kPa)注，1 砂土和碎石类土中桩的极限桩端阻力取值，宜综合考虑土的密实度、桩端进入持力层的深度比hb/d及成孔方法
23、;密实的、hb/d大的土和干作业成孔时宜取高值P2 h为液性指数，e为孔隙比，N为标准贯人击数，N63.S为重型圆锥动力触探击数93 极限岔端阻力标准值qbik按同条件的极限盘端阻力标准值IJl;k取值P4表中数值适用于老沉积土g对于新近沉积土，qp.:k和q，k应按土的状态，降级取值.。施工单位g桩号护筒标高(m)设计桩径(mm)成孔时间月|日i时记录员.本班进尺(m) 附录H三岔双向挤扩灌注桩成孔记录表表H三岔双向挤扩灌注桩成孔记录表施工日期3年月日成孔方式钻机编号孔底标高(m)设计孔深(m)钻机型号实际孔深(m)实际孔底标高(m)钻头类型累计进尺钻孔偏位泥浆相对密度|地质情况|发生事故及
24、理法机长签字(m) 情况检验员g技术负责人=现场监理附录J三岔双向挤扩灌注桩挤扩记录表表J三岔双向挤扩灌注桩挤扩记录表工程名称g施工单位施工日期年月日桩号护筒标高桩身设计直径钻机编号(m) (mm) 设计桩长设计孔深实际孔深挤扩机编号(m) (m) (m) 革力盘设计直径(mm) 作业班号盘位序号盘位标高盘位深度作业时间日时分至日时分(m) (m) 挤扩压力P(MPa) 一盘l 2 3 4 5 6 m 顶盘)挤扩盘径队(mm)挤扩压力P(MPa) 1 2 3 4 5 6 m 二盘挤扩盘径Ds(mm) 挤扩压力P(MPa) 1 2 3 4 5 6 . m 三盘挤扩盘径Ds(mm) 32 续表J挤
25、扩压力P(MPa) 1 2 3 4 5 6 m 四盘挤扩盘径Ds(mm) 挤扩压力P(MPa) l 2 3 4 5 6 m . 挤扩盘径D(mm) 挤扩压力P(MPa) n盘l 2 3 4 5 6 m (底盘)挤扩盘径Ds(mm) 有关情况说明g监理=工程负责人g校核人I记录人g年月日年月日年月日年月日33 本规程用词说明1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格，非这样做不可的z正面词采用必须，反面词采用严禁32)表示严格，在正常情况下均应这样做的:正面词采用应，反面词采用不应或不得;3)表示允许稍有选择，在条件允许时首先应这样做的2正面词采用宜
26、，反面词采用不宜气表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用可。2 条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为应按.执行或应符合的规定(或要求)。34 引用标准名录35 混凝土结构设计规范)GB 50010 岩土工程勘察规范)GB 50021 工业建筑防腐蚀设计规范)GB 50046 建筑地基基础工程施工质量验收规范)GB 50202 建筑桩基技术规范)JGJ 94 建筑基桩检视技术规范)JGJ 106 港口工程混凝土结构设计规范)JTJ 267 1234567 中华人民共和国行业标准三岔双向挤扩灌注桩设计规程JGJ 171 - 2009 条文说明目次l 总则. . . . . 39 2 术
27、语和符号.41 2.1 术语. . . . . 41 3 基本规定. . . . . . 43 4 构造. . . . . 48 5设计5.1 单桩竖向抗压承载力确定. . . . 50 5.2 桩基竖向抗拔承载力验算. . . . . 57 5.3 单桩水平承载力计算. . . 60 5.4 桩身强度验算. 61 5.5 桩基沉降计算. . . . 75 6 质量检查与检测要点. . . 79 6.1 质量检查要点. . . . 79 6.2 检测要点. . . . . 80 附录B三岔双缸双向液压挤扩装置.81 附录C三岔双缸双向液压挤扩装置主要技术参数. 82 附录D承力盘腔直径检测器.
28、84 附录E三岔双向挤扩灌注桩主要参数.85 附录F单桩竖向抗压静载试验. . 86 附录G三岔双向挤扩灌注桩的极限侧阻力标准值、极限盘端阻力标准值和极限桩端阻力标准值.88 38 1总则1.0.1-:1. O. 3 三岔双向挤扩灌注桩通过沿桩身不同部位设置的承力盘和承力岔，使等直径灌注桩成为变截面多支点的端承摩擦桩或摩擦端承桩，从而改变桩的受力机理，显著提高单桩承载力，增加桩基稳定性，减小桩基础沉降，降低桩基工程造价。三岔双向挤扩灌注桩可有以下若干种类型z多节3岔型桩、多节3岔型桩、单节、两节与多节承力盘桩及多节3岔或3n岔)与承力盘组合桩。三岔双向挤扩灌注桩的设计要实现安全适用、经济合理、
29、确保质量、节能环保和技术先进等目标，应综合考虑下列各因素，把握相关技术要点。1 地质条件:建设场地的地质条件，包括地层分布特性与土性，地下水赋存状态与水质等，不仅是在特定荷载条件下确定桩径、桩长的主要因素，也是选择承力盘(岔的主要依据。因此，场地勘察做到完整可靠，使设计人员可根据具体工程的地质条件，采用优化设计方法，从而提高设计质量。2 上部结构类型、使用功能与荷载特征:上部结构有砌体、排架、框架、剪力墙、框剪、框筒及简体等不同的结构形式，结构构件有不同的平面和竖向布置状况，致使每个建筑物都具有不同的刚度和整体性，其抗震性能及对地基变形有不同的适应能力。荷载特征是指荷载的动静态，恒载与可变荷载
30、的大小，偶然荷载的大小，竖向压、拔荷载的大小，竖向荷载的偏心距，水平荷载的大小及其变化特征。建筑物使用功能不同，对地基基础的要求也不同。而不同的桩端与盘岔端持力层、承力盘(岔)的数量及其排列与布置等，则具有不同的竖向和水平承载力与变形性状。因此如何与上部结构相协调，如何适应上部结构是三岔39 双向挤扩灌注桩的布置与计算应考虑的内容。3 施工技术条件与环境:指三岔双向挤扩灌注桩成孔成桩设备、技术及其成熟性，施工现场的设备运转、弃土及排污要求等。对于其他行业(例如电厂、机场、港口、石油化工、公路和铁路桥涵等采用三岔双向挤扩灌注桩的工程，本规程亦可参照使用，但同时应满足相应的行业标准的规定。三岔双向
31、挤扩灌注桩已成功应用于国华黄拌电厂、大唐王滩电厂及京能官厅风电场等工程，成功应用于大广高速公路涛沱河分洪道特大桥、幸福渠大桥，唐曹高速公路南堡盐场特大桥，沿海高速公路(乐亭段)跨线桥等工程，还成功应用于中石油江苏液化天然气储罐桩基工程。 40 2术语和符号2.1术语2.1.1 三岔双向挤扩灌注桩是指采用三岔双缸双向液压挤扩装置完成挤扩腔体的挤扩灌注桩。该桩既可在地下水位以下的桩孔中挤扩成腔，也可在地下水位以上的桩孔中挤扩成腔。2. 1. 2 承力岔的宽度、高度和厚度取决于三岔双缸双向液压挤扩装置的技术参数。承力岔的作用是作为竖向承载力的补充;增加三岔双向挤扩灌注桩的整体刚度及稳定性;在三岔双向
32、挤扩灌注桩的上部桩身的较硬土层中设置承力岔以增加对水平荷载的抗力;当某些地层挤扩承力盘腔体可能会引起塌孔的情况，此时设置承力岔则因挤扩次数仅为1次，对土体扰动少而且能够保证承力岔腔体不胡塌。2. 1. 3 承力盘可设置在桩身有效深度范围内较好土层中，以充分发挥三岔双向挤扩灌注桩的竖向承载力，承力盘的数量取决于建设场地的地质条件和荷载特征。承力盘的总盘端阻力是三岔双向挤扩灌注桩极限承载力的重要组成部分，因此承力盘腔的形成是三岔双向挤扩灌注桩的关键工序。2.1.7 三岔双缸双向液压挤扩装置采用双液压缸、双向相对位移带动三对等长挤扩臂，挤扩时上下挤扩臂表面与土体紧密接触，从三个方向对土体进行横向挤压
33、，使盘(岔)腔上下土体受到均衡压力，挤扩空腔顶璧土体不易胡塌，盘(岔)腔成型效果好。2. 1. 9 每个承力盘腔的首次挤扩压力值可反映出该处地层的软硬程度，地面液压站的压力表指示数可以直观准确地显示该数值。在一定量的范围内通过对三岔双缸双向液压挤扩装置深度的调整，可;有效地控制设计所选择的承力盘(岔)恃力土层的位41 置，保证单桩承载力能充分满足设计要求，同时还可掌握相关地层的厚薄软硬变化，弥补勘察精度的不足。挤扩装置可以容易地借助于起重设备的升降进行入孔深度的调整，这种主动调控性能是三岔双向挤扩灌注桩施工工艺的突出特点。需要说明的是，因地层土质条件不间，使用挤扩装置型号不同，首次挤扩压力值仅
34、对同一工程同一地层具有相对的参考意义。2. 1. 10 承力盘腔的形成是三岔双向挤扩灌注桩施工的关键工序，施工中应确保挤扩腔体的位置和尺寸符合设计要求，为此研制出与三岔双缸双向液压挤扩装置配套的承力盘腔直径检测器，宫是用于测定三岔双向挤扩灌注桩承力盘腔直径的机械式专用检测装置，其特点是操作方便，测试数据可靠。实践表明，该检测器的测试精度高于超声波孔壁测定仪和井径仪，后两者均无法准确测定承力盘直径。42 3基本规定3. O. 3, 3. O. 4 本条对三岔双向挤扩灌注桩的承力盘(岔的设置持力土层作出规定。1 埋有实测内力元件的30余根三岔双向挤扩灌注桩试验结果表明，按地层土质、桩长、桩身直径、
35、承力盘(岔)直径与数量及承力盘岔持力层等不同情况，从荷载传递机理看，三岔双向挤扩灌注桩可分属于端承摩擦桩或摩擦端承桩，而承力盘(岔是三岔双向挤扩灌注桩的重要的承载部分。因此选择结构稳定、压缩性较小、承载能力较高的土层作为承力盘(岔)的持力土层对于保证三岔双向挤扩灌注桩的承载能力是十分重要的。实际工程经验表明，视承载要求，可塑-硬塑状态的蒙古性土层、稍密-密实状态的粉土和砂土层、中密-密实状态的卵砾石层及残积土层、全风化岩或强风化岩均可作为承力盘岔的持力层。按现行国家标准岩土工程勘察规范)GB 50021 -2001和建筑地基基础设计规范GB 50007 -2002的规定，可塑-硬塑状态的蒙古性
36、土是指O.2530 (N为标准贯入试验锤击数)的砂土;中密-密实状态的卵砾石层是指1020(NS3.S为重型圆锥动力触探锤击数的卵砾石。按现行国家标准岩土工程勘察规范)GB 50021-2001的规定，稍密-密实状态的粉土是指eO.9至enabqbik 也k=币qBikApD(3) (4) (5) (6) (7) (8) Qpk = qpkAp (9) 式中Q回k一一单桩桩身(不计承力岔段的桃身和桩根的总极限侧阻力标准值;Qsk-一一单桩承力岔之间的桩身总极限侧阻力标准值;sk一一单桩承力岔总极限侧阻力标准值;q此一一单桩第i层土的极限侧阻力标准值;qbik一一单桩第i个岔的持力土层极限岔端阻
37、力标准值;qBik一一单桩第i个盘的持力土层极限盘端阻力标准值;qpk一一单桩极限桩端阻力标准值;U一一桩身或桩根周长;Ap一一桩端设计截面面积;ApD一一承力盘设计截面面积，按承力盘在水平投影面上的面积扣除桩身设计截面面积计算;li一一桩穿过第t层土的厚度;m一-承力岔单个分岔数，m=3; -一一挤扩次数;一一承力岔宽度;一承力岔厚度;h-一一承力盘(岔高度。由于三岔双向挤扩灌注桩的承力盘(岔及桩端通常设置于较好的持力土层上，单桩静载荷试验的。5曲线一般呈缓变型。单桩承载力的取值宜按沉降控制，并考虑上部结构对沉降的敏感性确定。取值方法是以对应桩顶沉降量s=0.005D时的荷载值51 为竖向抗
38、压承载力特征值和对应于s-lgQ曲线的末段直线段起始点与桩顶沉降量s=0.05D时的荷载值为极限承载力综合分析得出。本次统计所收集到的试桩资料，由于受加载量的限制，大部分没有加载至极限荷载，故采用逆斜率法拟合外推，并结合s-19Q曲线的末段直线段起始点法和QO.05D(即桩顶沉降量等于承力盘设计直径5%时所对应的荷载)法判定极限承载力。当三岔双向挤扩灌注桩的承力盘(岔及桩端设置在一般持力土层上时，单桩静载荷试验的Q-s曲线也会呈现陡降型的情况，此时按合s曲线明显陡降的起始点法、s-lgQ曲线末段近乎竖向陡降的起始点法和s-lgt曲线尾部明显转折法综合判定极限承载力。对主要土层为第四纪全新世新近
39、沉积土的山东省东营、荷泽、滨州、聊城、广饶、高唐及江苏省淮安等地区的39根试桩的承载力验算，若不考虑地质年代，估算值平均高于实测值18.97%，标准差O.1490;若将第四纪全新世新近沉积土层的状态降一等级后验算，估算值平均低于实测值14.07%，标准差0.1065，具有一定的安全储备，见图2(图中Qu为单桩极限承6% r (Q:-Qu)/Q. 50% 40% 30% 20% . . 10% . . . . . 一-主1 ). 乱J 1. qhA - qu - J l., -v v . -nU E AV - LEE-Lr %比nu向U23 -0% 桩序号40 (NO.) -10% -40% 1
40、. .考虑地质年代末考虑地质年代图2主要土层为第四纪全新世新近沉积土地区三岔双向挤扩灌注桩极限承载力的估算值与实测值比值52 载力实lll值;Q为单桩极限承载力估算值。因此，建议对于主要土层为第四纪全新世新近沉积土，应将土层的状态降一等级后使用附录G(表G.0.1和表G.0.2)。此外，在承力盘(岔)或桩端应力扩散范围内可能埋藏有相对软弱的夹层时，应引起足够的注意，适当调低相应计算参数。为验证计算式(2)的可靠性，将极限承载力实测值与计算值之比作为随机变量进行统计分析，其频数分布如图4所示。由图3、图4可知，实测值与计算值之比为1.01.2之间者占52，%，实视l值大于计算值者占86，%。经统
41、计分析，实测值与计算值之比的平均值为1.1495，标准差为0.1554，变异系数为0.1352，具有95，%保证率的置信区间为0.8760，1.4466J。说明计算值较实测值略偏小，具有必要的安全储备。车Q: 1.5 1.4 1.3 1.2 l.l 0.9 .-._.-一-_._.-.-.w . 20 40 . . . . . . . . .-60 . . . . ., 桩序号。币。)80 图3三岔双向挤扩灌注桩极限承载力实测值与式(2)极限承载力估算值的比值承力岔的主要作用是作为竖向抗压承载力的补充，增加桩的整体刚度，式(2)比较繁琐。为简化计算，在式(2)中将承力岔承载力忽略不计，简化后成
42、为计算式(5.1.3-1)。对30根设置有一组3承力岔的三岔双向挤扩灌注桩(其中，1岔1盘三岔双向挤扩灌注桩3根，1岔2盘三岔双向挤扩灌注桩20根，1岔53 N 20 15 10 5 1. 2 1.4 Q 1.6否了图4三岔双向挤扩灌注桩极限承载力实测值与式(2)极限承载力估算值的比值频数分布3盘三岔双向挤扩灌注桩7根按规程计算式(5.1. 3-1)简化计算后发现，估算值减小1.30%-5. 60%，平均减小3.0%，见图5。将极限承载力实测值与简化计算式(5.1. 3-1)估算值之比作为随机变量进行统计分析，如图6、图7所示。实溃1)值与计算值之比为1.00- 1. 20之间者占54%，实测
43、值大于计算值者占54 6% r (Qu吃山)IQu5% 4% 3% 2% . 1% 。_. .-10 20 30 桩序号(NO.)图5三岔双向挤扩灌注桩的式(2)极限承载力估算值与式(5.1.3-1)简化的极限承载力估算值的比值88%。实测与计算值之比的平均值为1.1628，标准差为O.1600, 变异系数为0.1376，具有95%保证率的置信区间为0.8760，1. 4299J。去1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 . . 0.9l. 20 40 . ., . 一. 60 . . . . . . ., 桩序号(NO.)80 图6-=岔双向挤扩灌注桩极限承载力实测值与式(5.1. 3-1)
44、 简化的极限承载力估算值的比值N 20 15 10 5 Q 1.2 1.4 1.6否了图7三岔双向挤扩灌注桩极限承载力实测值与式(5. 1. 3-1)简化的极限承载力估算值的比值频数分布如果设有3组或3组以上3承力岔的兰岔双向挤扩灌注桩，在式(5.1. 3-1)中可汁人单桩总极限岔端阻力标准值Qbk.此时55 Q比=qbikA同。由式(3)可知单桩总极限侧阻力标准值Q，k包含Q陆、b业和Q，.3项，因Qbsk占Q岖的比例很小，故可忽略不计。因此，Q，k为单桩全部桩身和桩根的总极限佩阻力标准值，其表达式为zQ电k= u2: qsikli 问题在于桩侧阻力沿桩身全长是否有效。英国M.Tomlins
45、on (977)提到在裂隙稀土中的钻孔桩端部设置扩大头时，如果容许扩大头产生显著的沉降，那么，在一部分桩身上，会损失秸着力;但是，为谨慎起见，扩大头以上2倍桩身直径的高度范围内桩侧阻力的支承作用可忽略不计;若忽视2倍桩身直径高度上的桩侧阻力并且对其余长度上取勃着力系数为0.30计算桩侧阻力，那么，带扩大头的桩与直孔桩相比，在多数情况下，就成为没有吸引力的建议。另外，还需要注意的是，Tomlinson没有研究桩身设置多个扩大头的情况。北京市建筑工程研究院沈保汉(986)在分析北京地区钻孔扩底灌注桩的桩侧阻力和桩端阻力分配的试验研究结果后指出，根据牛王庙、煤炭院和建研所的钻孔扩底试桩实际开挖发现，虽然由于加载引起桩身沉降，扩大头顶面和土体脱开(最大间隙约为100mm)，但土体没有发生塌落现象，土体和桩身结合牢固。因此可以认为，桩侧阻力沿桩身全长上是有效的。现行北京市标准北京地区大直径灌注桩技术规程)
