8.5.1 本節(jié)包括混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁低樁承臺(tái)基礎(chǔ)。豎向受壓樁按樁身豎向受力情況可分為摩擦型樁和端承型樁。摩擦型樁的樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受；端承型樁的樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。
8.5.2 樁基設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載力和樁身強(qiáng)度計(jì)算。對(duì)預(yù)制樁，尚應(yīng)進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝和錘擊等過(guò)程中的強(qiáng)度和抗裂驗(yàn)算。
2. 樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算應(yīng)符合本規(guī)范第8.5.15條的規(guī)定。
3. 樁基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的有關(guān)規(guī)定。
4. 樁基宜選用中、低壓縮性土層作樁端持力層。
5. 同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的樁基，不宜選用壓縮性差異較大的土層作樁端持力層，不宜采用部分摩擦樁和部分端承樁。
6. 由于欠固結(jié)軟土、濕陷性土和場(chǎng)地填土的固結(jié)，場(chǎng)地大面積堆載、降低地下水位等原因，引起樁周土的沉降大于樁的沉降時(shí)，應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩擦力對(duì)樁基承載力和沉降的影響。
7. 對(duì)位于坡地、岸邊的樁基，應(yīng)進(jìn)行樁基的整體穩(wěn)定驗(yàn)算。樁基應(yīng)與邊坡工程統(tǒng)一規(guī)劃，同步設(shè)計(jì)。
8. 巖溶地區(qū)的樁基，當(dāng)巖溶上覆土層的穩(wěn)定性有保證，且樁端持力層承載力及厚度滿(mǎn)足要求，可利用上履土層作為樁端持力層。當(dāng)必須采用嵌巖樁時(shí)，應(yīng)對(duì)巖溶進(jìn)行施工勘察。
9. 應(yīng)考慮樁基施工中擠土效應(yīng)對(duì)樁基及周邊環(huán)境的影響；在深厚飽和軟土中不宜采用大片密集有擠土效應(yīng)的樁基。
10. 應(yīng)考慮深基坑開(kāi)挖中，坑底土回彈隆起對(duì)樁身受力及樁承載力的影響。
11. 樁基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)考慮樁、土、承臺(tái)的共同工作。
12. 在承臺(tái)及地下室周?chē)幕靥钪?，?yīng)滿(mǎn)足填土密實(shí)度要求。
8.5.3 樁和樁基的構(gòu)造，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍；擴(kuò)底灌注樁的中心距不宜小于擴(kuò)底直徑的1.5倍，當(dāng)擴(kuò)底直徑大于2m時(shí)，樁端凈距不宜小于1m。在確定樁距時(shí)尚應(yīng)考慮施工工藝中擠土等效應(yīng)對(duì)鄰近樁的影響。
2. 擴(kuò)底灌注樁的擴(kuò)底直徑，不應(yīng)大于樁身直徑的3倍。
3. 樁底進(jìn)入持力層的深度，宜為樁身直徑的1倍～3倍。在確定樁底進(jìn)入持力層深度時(shí)，尚應(yīng)考慮特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化硬質(zhì)巖體的最小深度，不宜小于0.5m。
4. 布置樁位時(shí)宜使樁基承載力合力點(diǎn)與豎向永久荷載合力作用點(diǎn)重合。
5. 設(shè)計(jì)使用年限不少于50年時(shí)，非腐蝕環(huán)境中預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，預(yù)應(yīng)力樁不應(yīng)低于C40，灌注樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25；二b類(lèi)環(huán)境及三類(lèi)及四類(lèi)、五類(lèi)微腐蝕環(huán)境中不應(yīng)低于C30；在腐蝕環(huán)境中的樁，樁身混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定。設(shè)計(jì)使用年限不少于100年的樁，樁身混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜適當(dāng)提高。水下灌注混凝土的樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜高于C40。
6. 樁身混凝土的材料、最小水泥用量、水灰比、抗?jié)B等級(jí)等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50046及《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50476的有關(guān)規(guī)定。
7. 樁的主筋配置應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。預(yù)制樁的最小配筋率不宜小于0.8％(錘擊沉樁)、0.6％(靜壓沉樁)，預(yù)應(yīng)力樁不宜小于0.5％；灌注樁最小配筋率不宜小于0.2％～0.65％(小直徑樁取大值)。樁頂以下3倍～5倍樁身直徑范圍內(nèi)，箍筋宜適當(dāng)加強(qiáng)加密。
8. 樁身縱向鋼筋配筋長(zhǎng)度應(yīng)符合下列規(guī)定：
1)受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定；
2)樁基承臺(tái)下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時(shí)，配筋長(zhǎng)度應(yīng)穿過(guò)淤泥、淤泥質(zhì)土層或液化土層；
3)坡地岸邊的樁、8度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應(yīng)通長(zhǎng)配筋；
4)鉆孔灌注樁構(gòu)造鋼筋的長(zhǎng)度不宜小于樁長(zhǎng)的2/3；樁施工在基坑開(kāi)挖前完成時(shí)，其鋼筋長(zhǎng)度不宜小于基坑深度的1.5倍。
9. 樁身配筋可根據(jù)計(jì)算結(jié)果及施工工藝要求，可沿樁身縱向不均勻配筋。腐蝕環(huán)境中的灌注樁主筋直徑不宜小于16mm，非腐蝕性環(huán)境中灌注樁主筋直徑不應(yīng)小于12mm。
10. 樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于50mm。主筋伸入承臺(tái)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于鋼筋直徑(HPB235)的30倍和鋼筋直徑(HRB335和HRB400)的35倍。對(duì)于大直徑灌注樁，當(dāng)采用一柱一樁時(shí)，可設(shè)置承臺(tái)或?qū)逗椭苯舆B接。樁和柱的連接可按本規(guī)范第8.2.5條高杯口基礎(chǔ)的要求選擇截面尺寸和配筋，柱縱筋插入樁身的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度的要求。
11. 灌注樁主筋混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm；預(yù)制樁不應(yīng)小于45mm，預(yù)應(yīng)力管樁不應(yīng)小于35mm；腐蝕環(huán)境中的灌注樁不應(yīng)小于55mm。
8.5.4 群樁中單樁樁頂豎向力應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算：
1. 軸心豎向力作用下：
Qk＝(Fk＋Gk)/n (8.5.4-1)
式中：Fk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力(kN)；
Gk——樁基承臺(tái)自重及承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN)；
Qk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，軸心豎向力作用下任一單樁的豎向力(kN)；
n——樁基中的樁數(shù)。
2. 偏心豎向力作用下：
(8.5.4-2)
式中：Qik——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，偏心豎向力作用下第i根樁的豎向力(kN)；
Mxk、Myk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于承臺(tái)底面通過(guò)樁群形心的x、y軸的力矩(kN·m)；
xi、yi——第i根樁至樁群形心的y、x軸線(xiàn)的距離(m)。
3. 水平力作用下：
Hk
Hik＝—— (8.5.4-3)
n
式中：Hk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于承臺(tái)底面的水平力(kN)；
Hik——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于任一單樁的水平力(kN)。
8.5.5 單樁承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 軸心豎向力作用下：
Qk≤Ra (8.5.5-1)
式中：Ra——單樁豎向承載力特征值(kN)。
2. 偏心豎向力作用下，除滿(mǎn)足公式(8.5.5-1)外，尚應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：
Qikmax≤1.2Ra(8.5.5-2)
3. 水平荷載作用下：
Hik≤RHa (8.5.5-3)
式中：RHa——單樁水平承載力特征值(kN)。
8.5.6 單樁豎向承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向靜載荷試驗(yàn)確定。 在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總樁數(shù)的1％且不應(yīng)少于3根。單樁的靜載荷試驗(yàn)，應(yīng)按本規(guī)范附錄Q進(jìn)行。
2. 當(dāng)樁端持力層為密實(shí)砂卵石或其他承載力類(lèi)似的土層時(shí)，對(duì)單樁豎向承載力很高的大直徑端承型樁，可采用深層平板載荷試驗(yàn)確定樁端土的承載力特征值，試驗(yàn)方法應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
3. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物，可采用靜力觸探及標(biāo)貫試驗(yàn)參數(shù)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定單樁豎向承載力特征值。
4. 初步設(shè)計(jì)時(shí)單樁豎向承載力特征值可按下式進(jìn)行估算：
Ra＝qpaAp＋upΣqsiali (8.5.6-1)
式中：Ap——樁底端橫截面面積(m2)；
qpa，qsia——樁端阻力特征值、樁側(cè)阻力特征值(kPa)，由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得；
up——樁身周邊長(zhǎng)度(m)；
li——第i層巖土的厚度(m)。
5. 樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中，當(dāng)樁長(zhǎng)較短且入巖較淺時(shí)，可按下式估算單樁豎向承載力特征值：
Ra＝qpaAp (8.5.6-2)
式中：qpa——樁端巖石承載力特征值(kN)。
6. 嵌巖灌注樁樁端以下3倍樁徑且不小于5m范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)巖體臨空面。當(dāng)樁端無(wú)沉渣時(shí)，樁端巖石承載力特征值應(yīng)根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按本規(guī)范第5.2.6條確定，或按本規(guī)范附錄H用巖石地基載荷試驗(yàn)確定。
8.5.7 當(dāng)作用于樁基上的外力主要為水平力或高層建筑承臺(tái)下為軟弱土層、液化土層時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用要求對(duì)樁頂變位的限制，對(duì)樁基的水平承載力進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)外力作用面的樁距較大時(shí)，樁基的水平承載力可視為各單樁的水平承載力的總和。當(dāng)承臺(tái)側(cè)面的土未經(jīng)擾動(dòng)或回填密實(shí)時(shí)，可計(jì)算土抗力的作用。當(dāng)水平推力較大時(shí)，宜設(shè)置斜樁。
8.5.8 單樁水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)水平載荷試驗(yàn)確定。必要時(shí)可進(jìn)行帶承臺(tái)樁的載荷試驗(yàn)。單樁水平載荷試驗(yàn)，應(yīng)按本規(guī)范附錄S進(jìn)行。
8.5.9 當(dāng)樁基承受拔力時(shí)，應(yīng)對(duì)樁基進(jìn)行抗拔驗(yàn)算。單樁抗拔承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)確定，并應(yīng)加載至破壞。單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)，應(yīng)按本規(guī)范附錄T進(jìn)行。
8.5.10 樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。
8.5.11 按樁身混凝土強(qiáng)度計(jì)算樁的承載力時(shí)，應(yīng)按樁的類(lèi)型和成樁工藝的不同將混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以工作條件系數(shù)φc，樁軸心受壓時(shí)樁身強(qiáng)度應(yīng)符合式(8.5.11)的規(guī)定。當(dāng)樁頂以下5倍樁身直徑范圍內(nèi)螺旋式箍筋間距不大于100mm且鋼筋耐久性得到保證的灌注樁，可適當(dāng)計(jì)入樁身縱向鋼筋的抗壓作用。
Q≤Apƒcφc (8.5.11)
式中：ƒc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010取值；
Q——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值(kN)；
Ap——樁身橫截面積(m2)；
φc——工作條件系數(shù)，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁取0.75，預(yù)應(yīng)力樁取0.55～0.65，灌注樁取0.6～0.8(水下灌注樁、長(zhǎng)樁或混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C35時(shí)用低值)。
8.5.12 非腐蝕環(huán)境中的抗拔樁應(yīng)根據(jù)環(huán)境類(lèi)別控制裂縫寬度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁應(yīng)按樁身裂縫控制等級(jí)為二級(jí)的要求進(jìn)行樁身混凝土抗裂驗(yàn)算。腐蝕環(huán)境中的抗拔樁和受水平力或彎矩較大的樁應(yīng)進(jìn)行樁身混凝土抗裂驗(yàn)算，裂縫控制等級(jí)應(yīng)為二級(jí)；預(yù)應(yīng)力混凝土管樁裂縫控制等級(jí)應(yīng)為一級(jí)。
8.5.13 樁基沉降計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 對(duì)以下建筑物的樁基應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算；
1)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物樁基；
2)體形復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物樁基；
3)摩擦型樁基。
2. 樁基沉降不得超過(guò)建筑物的沉降允許值，并應(yīng)符合本規(guī)范表5.3.4的規(guī)定。
8.5.14 嵌巖樁、設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物樁基、對(duì)沉降無(wú)特殊要求的條形基礎(chǔ)下不超過(guò)兩排樁的樁基、吊車(chē)工作級(jí)別A5及A5以下的單層工業(yè)廠(chǎng)房且樁端下為密實(shí)土層的樁基，可不進(jìn)行沉降驗(yàn)算。當(dāng)有可靠地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)地質(zhì)條件不復(fù)雜、荷載均勻、對(duì)沉降無(wú)特殊要求的端承型樁基也可不進(jìn)行沉降驗(yàn)算。
8.5.15 計(jì)算樁基沉降時(shí)，最終沉降量宜按單向壓縮分層總和法計(jì)算。地基內(nèi)的應(yīng)力分布宜采用各向同性均質(zhì)線(xiàn)性變形體理論，按實(shí)體深基礎(chǔ)方法或明德林應(yīng)力公式方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算按本規(guī)范附錄R進(jìn)行。
8.5.16 以控制沉降為目的設(shè)置樁基時(shí)，應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，并滿(mǎn)足下列要求：
1. 樁身強(qiáng)度應(yīng)按樁頂荷載設(shè)計(jì)值驗(yàn)算；
2. 樁、土荷載分配應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)與地基共同作用分析確定；
3. 樁端進(jìn)入較好的土層，樁端平面處土層應(yīng)滿(mǎn)足下臥層承載力設(shè)計(jì)要求；
4. 樁距可采用4倍～6倍樁身直徑。
8.5.17 樁基承臺(tái)的構(gòu)造，除滿(mǎn)足受沖切、受剪切、受彎承載力和上部結(jié)構(gòu)的要求外，尚應(yīng)符合下列要求：
1. 承臺(tái)的寬度不應(yīng)小于500mm。邊樁中心至承臺(tái)邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長(zhǎng)，且樁的外邊緣至承臺(tái)邊緣的距離不小于150mm。對(duì)于條形承臺(tái)梁，樁的外邊緣至承臺(tái)梁邊緣的距離不小于75mm。
2. 承臺(tái)的最小厚度不應(yīng)小于300mm。
3. 承臺(tái)的配筋，對(duì)于矩形承臺(tái)，其鋼筋應(yīng)按雙向均勻通長(zhǎng)布置(圖8.5.17a)，鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm；對(duì)于三樁承臺(tái)，鋼筋應(yīng)按三向板帶均勻布置，且最里面的三根鋼筋圍成的三角形應(yīng)在柱截面范圍內(nèi)(圖8.5.17b)。
承臺(tái)梁的主筋除滿(mǎn)足計(jì)算要求外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010關(guān)于最小配筋率的規(guī)定，主筋直徑不宜小于12mm，架立筋不宜小于10mm，箍筋直徑不宜小于6mm(圖8.5.17c)；柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)的最小配筋率不應(yīng)小于0.15％。鋼筋錨固長(zhǎng)度自邊樁內(nèi)側(cè)(當(dāng)為圓樁時(shí)，應(yīng)將其直徑乘以0.886等效為方樁)算起，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于35倍鋼筋直徑，當(dāng)不滿(mǎn)足時(shí)應(yīng)將鋼筋向上彎折，此時(shí)鋼筋水平段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于25倍鋼筋直徑，彎折段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍鋼筋直徑。
4. 承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于70mm，當(dāng)有混凝土墊層時(shí)，不應(yīng)小于50mm；且不應(yīng)小于樁頭嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度。
圖8.5.17 承臺(tái)配筋
1—墻；2—箍筋直徑≥6mm；3—樁頂入承臺(tái)≥50mm；
4—承臺(tái)梁內(nèi)主筋除須按計(jì)算配筋外尚應(yīng)滿(mǎn)足最小配筋率；
5—墊層100mm厚C10混凝土
8.5.18 柱下樁基承臺(tái)的彎矩可按以下簡(jiǎn)化計(jì)算方法確定：
1. 多樁矩形承臺(tái)計(jì)算截面取在柱邊和承臺(tái)高度變化處(杯口外側(cè)或臺(tái)階邊緣，圖88a):
Mx＝ΣNiyi (8.5.8-1)
My＝ΣNixi (8.5.18-2)
式中：Mx、My——分別為垂直y軸和x軸方向計(jì)算截面處的彎矩設(shè)計(jì)值(kN·m)；
xi、yi——垂直y軸和x軸方向自樁軸線(xiàn)到相應(yīng)計(jì)算截面的距離(m)；
Ni——扣除承臺(tái)和其上填土自重后相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的第i樁豎向力設(shè)計(jì)值(kN)。
2. 三樁承臺(tái)
1)等邊三樁承臺(tái)(圖8.5.18b)。
(8.5.18-3)
式中：M——由承臺(tái)形心至承臺(tái)邊緣距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值(kN·m)；
Nmax——扣除承臺(tái)和其上填土自重后的三樁中相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的最大單樁豎向力設(shè)計(jì)值(kN)；
s——樁距(m)；
c——方柱邊長(zhǎng)(m)，圓柱時(shí)c＝0.886d(d為圓柱直徑)。
2)等腰三樁承臺(tái)(圖8.5.18c)。
圖8.5.18 承臺(tái)彎矩計(jì)算
Nmax 0.75
M1＝———（s － —————— c1） (8.5.18-4)
3 
Nmax 0.75
M2＝———(αs － ——————c2) (8.5.18-5)
3 
式中：M1、M2——分別為由承臺(tái)形心到承臺(tái)兩腰和底邊的距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值(kN·m)；
s——長(zhǎng)向樁距(m)；
α——短向樁距與長(zhǎng)向樁距之比，當(dāng)α小于0.5時(shí)，應(yīng)按變截面的二樁承臺(tái)設(shè)計(jì)；
c1、c2——分別為垂直于、平行于承臺(tái)底邊的柱截面邊長(zhǎng)(m)。
8.5.19 柱下樁基礎(chǔ)獨(dú)立承臺(tái)受沖切承載力的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 柱對(duì)承臺(tái)的沖切，可按下列公式計(jì)算(圖8.5.19-1)：
Fl≤2[αox(bc＋aoy)＋αoy(hc＋aox)]βhpƒth0 (8.5.19-1)
Fl＝F－ΣNi (8.5.19-2)
αox＝0.84/(λox＋0.2) (8.5.19-3)
αoy＝0.84/(λoy＋0.2) (8.5.19-4)
式中：Fl——扣除承臺(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的沖切力設(shè)計(jì)值(kN)，沖切破壞錐體應(yīng)采用自柱邊或承臺(tái)變階處至相應(yīng)樁頂邊緣連線(xiàn)構(gòu)成的錐體，錐體與承臺(tái)底面的夾角不小于45°(圖8.5.19-1)；
h0———沖切破壞錐體的有效高度(m)；
βhp——受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，其值按本規(guī)范第8.2.8條的規(guī)定取用；
αox、αoy——沖切系數(shù)；
λox、λoy——沖跨比，λox＝aox/h0、λoy＝aoy/h0，aox、aoy為柱邊或變階處至樁邊的水平距離；當(dāng)aox(aoy)＜0.25h0時(shí)，aox(aoy)＝0.25h0；當(dāng)aox(aoy)＞h0時(shí)，aox(aoy)＝h0；
F——柱根部軸力設(shè)計(jì)值(kN)；
∑Ni——沖切破壞錐體范圍內(nèi)各樁的凈反力設(shè)計(jì)值之和(kN)。
對(duì)中低壓縮性土上的承臺(tái)，當(dāng)承臺(tái)與地基土之間沒(méi)有脫空現(xiàn)象時(shí)，可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小柱下樁基礎(chǔ)獨(dú)立承臺(tái)受沖切計(jì)算的承臺(tái)厚度。
圖8.5.19-1 柱對(duì)承臺(tái)沖切
2.角樁對(duì)承臺(tái)的沖切，可按下列公式計(jì)算：
1)多樁矩形承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算(圖8.5.19-2)：
Nl≤｛α1x[c2＋(a1y/2)]＋α1y[c1＋(a1x/2)]｝βhpƒth0 (8.5.19-6)
α1x＝0.56/(λ1x＋0.2) (8.5.19-6)
α1y＝0.56/(λ1y＋0.2) (8.5.19-7)
式中：Nl——扣除承臺(tái)和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值(kN)；
α1x、α1y——角樁沖切系數(shù)；
λ1x、λ1y——角樁沖跨比，其值滿(mǎn)足0.25～1.0，λ1x＝a1x/h0，λ1y＝a1y/h0；
c1、c2——從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣的距離(m)；
a1x、a1y——從承臺(tái)底角樁內(nèi)邊緣引45°沖切線(xiàn)與承臺(tái)頂面或承臺(tái)變階處相交點(diǎn)至角樁內(nèi)邊緣的水平距離(m)；
h0——承臺(tái)外邊緣的有效高度(m)。
圖8.5.19-2 矩形承臺(tái)角樁沖切驗(yàn)算
2)三樁三角形承臺(tái)受角樁沖切的承載力可按下列公式計(jì)算(圖8.5.19-3)。對(duì)圓柱及圓樁，計(jì)算時(shí)可將圓形截面換算成正方形截面。
圖8.5.19-3 三角形承臺(tái)角樁沖切驗(yàn)算
底部角樁：
θ1
Nl≤α11（2c1＋a11）tan—βhpƒth0 (8.5.19-8)
2
0.56
α11＝ ———— (8.5.19-9)
λ11＋0.2
頂部角樁：
θ2
Nl≤α12（2c2＋a12）tan—βhpƒth0 (8.5.19-10)
2
0.56
α12＝ ———— (8.5.19-11)
λ12＋0.2
式中：λ11、λ12——角樁沖跨比，其值滿(mǎn)足0.25～1.0，λ11＝a11/h0，λ12＝a12/h0；
a11、a12——從承臺(tái)底角樁內(nèi)邊緣向相鄰承臺(tái)邊引45°沖切線(xiàn)與承臺(tái)頂面相交點(diǎn)至角樁內(nèi)邊緣的水平距離(m)；當(dāng)柱位于該45°線(xiàn)以?xún)?nèi)時(shí)則取柱邊與樁內(nèi)邊緣連線(xiàn)為沖切錐體的錐線(xiàn)。
8.5.20 柱下樁基礎(chǔ)獨(dú)立承臺(tái)應(yīng)分別對(duì)柱邊和樁邊、變階處和樁邊連線(xiàn)形成的斜截面進(jìn)行受剪計(jì)算。當(dāng)柱邊外有多排樁形成多個(gè)剪切斜截面時(shí)，尚應(yīng)對(duì)每個(gè)斜截面進(jìn)行驗(yàn)算。
8.5.21 柱下樁基獨(dú)立承臺(tái)斜截面受剪承載力可按下列公式進(jìn)行計(jì)算(圖8.5.21)：
V≤βhsβƒtb0h0 (8.5.21-1)
1.75
β＝——— (8.5.21-2)
λ＋1.0
式中：V——扣除承臺(tái)及其上填土自重后相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值(kN)；
b0——承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度(m)；階梯形承臺(tái)變階處的計(jì)算寬度、錐形承臺(tái)的計(jì)算寬度應(yīng)按本規(guī)范附錄U確定；
h0——計(jì)算寬度處的承臺(tái)有效高度(m)；
β——剪切系數(shù)；
βhs——受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，按公式(8.2.9-2)計(jì)算；
λ——計(jì)算截面的剪跨比，λx＝ax/h0，λy＝ay/h0；ax、ay為柱邊或承臺(tái)變階處至x、y方向計(jì)算一排樁的樁邊的水平距離，當(dāng)λ＜0.25時(shí)，取λ＝0.25；當(dāng)λ＞3時(shí)，取λ＝3。
圖8.5.21 承臺(tái)斜截面受剪計(jì)算
8.5.22 當(dāng)承臺(tái)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于柱或樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下或樁上承臺(tái)的局部受壓承載力。
8.5.23 承臺(tái)之間的連接應(yīng)符合下列要求：
1. 單樁承臺(tái)，應(yīng)在兩個(gè)互相垂直的方向上設(shè)置連系梁。
2. 兩樁承臺(tái)，應(yīng)在其短向設(shè)置連系梁。
3. 有抗震要求的柱下獨(dú)立承臺(tái)，宜在兩個(gè)主軸方向設(shè)置連系梁。
4. 連系梁頂面宜與承臺(tái)位于同一標(biāo)高。連系梁的寬度不應(yīng)小于250mm，梁的高度可取承臺(tái)中心距的1/10～1/15，且不小于400mm。
5. 連系梁的主筋應(yīng)按計(jì)算要求確定。連系梁內(nèi)上下縱向鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm且不應(yīng)少于2根，并應(yīng)按受拉要求錨入承臺(tái)。
條文說(shuō)明
8.5 樁基礎(chǔ)
8.5.1 摩擦型樁分為端承摩擦樁和摩擦樁，端承摩擦樁的樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受；摩擦樁的樁端阻力可忽略不計(jì)，樁頂豎向荷載全部由樁側(cè)阻力承受。端承型樁分為摩擦端承樁和端承樁，摩擦端承樁的樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受；端承樁的樁側(cè)阻力可忽略不計(jì)，樁頂豎向荷載全部由樁端阻力承受。
8.5.2 同一結(jié)構(gòu)單元的樁基，由于采用壓縮性差異較大的持力層或部分采用摩擦樁，部分采用端承樁，常引起較大不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物構(gòu)件開(kāi)裂或建筑物傾斜；在地震荷載作用下，摩擦樁和端承樁的沉降不同，如果同一結(jié)構(gòu)單元的樁基同時(shí)采用部分摩擦樁和部分端承樁，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的不均勻沉降。
巖溶地區(qū)的嵌巖樁在成孔中常發(fā)生漏漿、塌孔和埋鉆現(xiàn)象，給施工造成困難，因此應(yīng)首先考慮利用上覆土層作為樁端持力層的可行性。利用上覆土層作為樁端持力層的條件是上覆土層必須是穩(wěn)定的土層，其承載力及厚度應(yīng)滿(mǎn)足要求。上覆土層的穩(wěn)定性的判定至關(guān)重要，在巖溶發(fā)育區(qū)，當(dāng)基巖上覆土層為飽和砂類(lèi)土?xí)r，應(yīng)視為地面易塌陷區(qū)，不得作為建筑場(chǎng)地。必須用作建筑場(chǎng)地時(shí)，可采用嵌巖端承樁基礎(chǔ)，同時(shí)采取勘探孔注漿等輔助措施?；鶐r面以上為黏性土層，黏性土有一定厚度且無(wú)土洞存在或可溶性巖面上有砂巖、泥巖等非可溶巖層時(shí)，上覆土層可視為穩(wěn)定土層。當(dāng)上覆黏性土在巖溶水上下交替變化作用下可能形成土洞時(shí)，上覆土層也應(yīng)視為不穩(wěn)定土層。
在深厚軟土中，當(dāng)基坑開(kāi)挖較深時(shí)，基底土的回彈可引起樁身上浮、樁身開(kāi)裂，影響單樁承載力和樁身耐久性，應(yīng)引起高度重視。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮加強(qiáng)樁身配筋、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取防止基底隆起的措施，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)坑底隆起的監(jiān)測(cè)。
承臺(tái)及地下室周?chē)幕靥钔临|(zhì)量對(duì)高層建筑抗震性能的影響較大，規(guī)范均規(guī)定了填土壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。除要求施工中采取措施盡量保證填土質(zhì)量外，可考慮改用灰土回填或增加一至兩層混凝土水平加強(qiáng)條帶，條帶厚度不應(yīng)小于0.5m。
關(guān)于樁、土、承臺(tái)共同工作問(wèn)題，各地區(qū)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)有不同的處理方法，如混凝土樁復(fù)合地基、復(fù)合樁基、減少沉降的樁基、樁基的變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)等。實(shí)際操作中應(yīng)根據(jù)建筑物的要求和巖土工程條件以及工程經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。無(wú)論采用哪種模式，承臺(tái)下土層均應(yīng)當(dāng)是穩(wěn)定土層。液化土、欠固結(jié)土、高靈敏度軟土、新填土等皆屬于不穩(wěn)定土層，當(dāng)沉樁引起承臺(tái)土體明顯隆起時(shí)也不宜考慮承臺(tái)底土層的抗力作用。
8.5.3 本條規(guī)定了摩擦型樁的樁中心距限制條件，主要為了減少摩擦型樁側(cè)阻疊加效應(yīng)及沉樁中對(duì)鄰樁的影響，對(duì)于密集群樁以及擠土型樁，應(yīng)加大樁距。非擠土樁當(dāng)承臺(tái)下樁數(shù)少于9根，且少于3排時(shí)，樁距可不小于2.5d。對(duì)于端承型樁，特別是非擠土端承樁和嵌巖樁樁距的限制可以放寬。
擴(kuò)底灌注樁的擴(kuò)底直徑，不應(yīng)大于樁身直徑的3倍，是考慮到擴(kuò)底施工的難易和安全，同時(shí)需要保持樁間土的穩(wěn)定。
樁端進(jìn)入持力層的最小深度，主要是考慮了在各類(lèi)持力層中成樁的可能性和難易程度，并保證樁端阻力的發(fā)揮。
樁端進(jìn)入破碎巖石或軟質(zhì)巖的樁，按一般樁來(lái)計(jì)算樁端進(jìn)入持力層的深度。樁端進(jìn)入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化硬質(zhì)巖石時(shí)，入巖施工困難，同時(shí)硬質(zhì)巖已提供足夠的端阻力。規(guī)范條文提出樁周邊嵌巖最小深度為0.5m。
樁身混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)與樁身所處環(huán)境條件有關(guān)。有關(guān)巖土及地下水的腐蝕性問(wèn)題，牽涉腐蝕源、腐蝕類(lèi)別、性質(zhì)、程度、地下水位變化、樁身材料等諸多因素?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》GB 50021、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50046、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50476等不同角度作了相應(yīng)的表述和規(guī)定。
為了便于操作，本條將樁身環(huán)境劃分為非腐蝕環(huán)境(包括微腐蝕環(huán)境)和腐蝕環(huán)境兩大類(lèi)，對(duì)非腐蝕環(huán)境中樁身混凝土強(qiáng)度作了明確規(guī)定，腐蝕環(huán)境中的樁身混凝土強(qiáng)度、材料、最小水泥用量、水灰比、抗?jié)B等級(jí)等還應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。
樁身埋于地下，不能進(jìn)行正常維護(hù)和維修，必須采取措施保證其使用壽命，特別是許多情況下樁頂附近位于地下水位頻繁變化區(qū)，對(duì)樁身混凝土及鋼筋的耐久性應(yīng)引起重視。
灌注樁水下澆筑混凝土目前大多采用商品混凝土，混凝土各項(xiàng)性能有保障的條件下，可將水下澆筑混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C45。
當(dāng)場(chǎng)地位于坡地且樁端持力層和地面坡度超過(guò)10％時(shí)，除應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地穩(wěn)定驗(yàn)算并考慮擠土樁對(duì)邊坡穩(wěn)定的不利影響外，樁身尚應(yīng)通長(zhǎng)配筋，用來(lái)增加樁身水平抗力。關(guān)于通長(zhǎng)配筋的理解應(yīng)該是鋼筋長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的持力層需要的長(zhǎng)度。
采用大直徑長(zhǎng)灌注樁時(shí)，宜將部分構(gòu)造鋼筋通長(zhǎng)設(shè)置，用以驗(yàn)證孔徑及孔深。
8.5.6 為保證樁基設(shè)計(jì)的可靠性，規(guī)定除設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物外，單樁豎向承載力特征值應(yīng)采用豎向靜載荷試驗(yàn)確定。
設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可根據(jù)靜力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)方法確定單樁豎向承載力特征值。用靜力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入方法確定單樁承載力已有不少地區(qū)和單位進(jìn)行過(guò)研究和總結(jié)，取得了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)。其他原位測(cè)試方法確定單樁豎向承載力的經(jīng)驗(yàn)不足，規(guī)范未推薦。確定單樁豎向承載力時(shí)，應(yīng)重視類(lèi)似工程、鄰近工程的經(jīng)驗(yàn)。
試樁前的初步設(shè)計(jì)，規(guī)范推薦了通用的估算公式(8.5.6-1)，式中側(cè)阻、端阻采用特征值，規(guī)范特別注明側(cè)阻、端阻特征值應(yīng)由當(dāng)?shù)剌d荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析求得，減少全國(guó)采用同一表格所帶來(lái)的誤差。
嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化硬質(zhì)巖石的嵌巖樁，規(guī)范給出了單樁豎向承載力特征值的估算式(8.5.6-2)，只計(jì)端阻。簡(jiǎn)化計(jì)算的意義在于硬質(zhì)巖強(qiáng)度超過(guò)樁身混凝土強(qiáng)度，設(shè)計(jì)以樁身強(qiáng)度控制，樁長(zhǎng)較小時(shí)再計(jì)入側(cè)阻、嵌巖阻力等已無(wú)工程意義。當(dāng)然，嵌巖樁并不是不存在側(cè)阻力，有時(shí)側(cè)阻和嵌巖阻力占有很大的比例。對(duì)于嵌入破碎巖和軟質(zhì)巖石中的樁，單樁承載力特征值則按公式(8.5.6-1)進(jìn)行估算。
為確保大直徑嵌巖樁的設(shè)計(jì)可靠性，必須確定樁底一定深度內(nèi)巖體性狀。此外，在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)可能埋藏有相對(duì)軟弱的夾層，甚至存在洞隙，應(yīng)引起足夠注意。巖層表面往往起伏不平，有隱伏溝槽存在，特別在碳酸鹽類(lèi)巖石地區(qū)，巖面石芽、溶槽密布，此時(shí)樁端可能落于巖面隆起或斜面處，有導(dǎo)致滑移的可能，因此，規(guī)范規(guī)定在樁底端應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)巖體臨空面存在，并確?；讕r體的穩(wěn)定性。實(shí)踐證明，作為基礎(chǔ)施工圖設(shè)計(jì)依據(jù)的詳細(xì)勘察階段的工作精度，滿(mǎn)足不了這類(lèi)樁設(shè)計(jì)施工的要求，因此，當(dāng)基礎(chǔ)方案選定之后，還應(yīng)根據(jù)樁位及要求進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性的樁基勘察，以便針對(duì)各個(gè)樁的持力層選擇入巖深度、確定承載力，并為施工處理等提供可靠依據(jù)。
8.5.7、8.5.8 單樁水平承載力與諸多因素相關(guān)，單樁水平承載力特征值應(yīng)由單樁水平載荷試驗(yàn)確定。
規(guī)范特別寫(xiě)入了帶承臺(tái)樁的水平載荷試驗(yàn)。樁基抵抗水平力很大程度上依賴(lài)于承臺(tái)側(cè)面抗力，帶承臺(tái)樁基的水平載荷試驗(yàn)?zāi)芊从硺痘谒搅ψ饔孟碌膶?shí)際工作狀況。
帶承臺(tái)樁基水平載荷試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，用以確定長(zhǎng)期荷載下的樁基水平承載力和地基土水平反力系數(shù)。加載分級(jí)及每級(jí)荷載穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)可按單樁豎向靜載荷試驗(yàn)的辦法。當(dāng)加載至樁身破壞或位移超過(guò)30mm～40mm(軟土取大值)時(shí)停止加載。卸載按2倍加載等級(jí)逐級(jí)卸載，每30min卸一級(jí)載，并于每次卸載前測(cè)讀位移。
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制荷載位移H0-X0曲線(xiàn)及荷載位移梯度H0-(△X0/△H0)曲線(xiàn)，取H0-(△X0/△H0)曲線(xiàn)的第一拐點(diǎn)為臨界荷載，取第二拐點(diǎn)或H0-X0曲線(xiàn)的陡降起點(diǎn)為極限荷載。若樁身設(shè)有應(yīng)力測(cè)讀裝置，還可根據(jù)最大彎矩點(diǎn)變化特征綜合判定臨界荷載和極限荷載。
對(duì)于重要工程，可模擬承臺(tái)頂豎向荷載的實(shí)際狀況進(jìn)行試驗(yàn)。
水平荷載作用下樁基內(nèi)各單樁的抗力分配與樁數(shù)、樁距、樁身剛度、土質(zhì)性狀、承臺(tái)形式等諸多因素有關(guān)。
水平力作用下的群樁效應(yīng)的研究工作不深入，條文規(guī)定了水平力作用面的樁距較大時(shí)，樁基的水平承載力可視為各單樁水平承載力的總和，實(shí)際上在低樁承臺(tái)的前提下應(yīng)注重采取措施充分發(fā)揮承臺(tái)底面及側(cè)面土的抗力作用，加強(qiáng)承臺(tái)間的連系等。當(dāng)承臺(tái)周?chē)钔临|(zhì)量有保證時(shí)，應(yīng)考慮土的抗力作用按彈性抗力法進(jìn)行計(jì)算。
用斜樁來(lái)抵抗水平力是一項(xiàng)有效的措施，在橋梁樁基中采用較多。但在一般工業(yè)與用民建筑中則很少采用，究其原因是依靠承臺(tái)埋深大多可以解決水平力的問(wèn)題。
8.5.9 單樁抗拔承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)確定，并應(yīng)加載至破壞，試驗(yàn)數(shù)量，同條件下的樁不應(yīng)少于3根且不應(yīng)少于總抗拔樁數(shù)的1％。
8.5.10 本條為強(qiáng)制性條文。為避免基樁在受力過(guò)程中發(fā)生樁身強(qiáng)度破壞，樁基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行基樁的樁身強(qiáng)度驗(yàn)算，確保樁身混凝土強(qiáng)度滿(mǎn)足樁的承載力要求。
8.5.11 鑒于樁身強(qiáng)度計(jì)算中并未考慮荷載偏心、彎矩作用、瞬時(shí)荷載的影響等因素，因此，樁身強(qiáng)度設(shè)計(jì)必須留有一定富裕。在確定工作條件系數(shù)時(shí)考慮了承臺(tái)下的土質(zhì)情況，抗震設(shè)防等級(jí)、樁長(zhǎng)、混凝土澆筑方法、混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及樁型等因素。本次修訂中適當(dāng)提高了灌注樁的工作條件系數(shù)，補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工作條件系數(shù)?？紤]到高強(qiáng)度離心混凝土的延性差、加之沉樁中對(duì)樁身混凝土的損壞、加工過(guò)程中已對(duì)樁身施加軸向預(yù)應(yīng)力等因素，結(jié)合日本、廣東省的經(jīng)驗(yàn)，將工作條件系數(shù)規(guī)定為0.55～0.65。
日本、美國(guó)及廣東省等規(guī)定管樁允許承載力(相當(dāng)于承載力特征值)應(yīng)滿(mǎn)足下式要求：
Ra≤0.25(ƒcu,k－σpc)AG
式中：ƒcu,k——樁身混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；
σpc——樁身混凝土有效預(yù)應(yīng)力值(約為4MPa～10MPa)；
AG——樁身混凝土橫截面積。
Q≤0.33(ƒcu,k－σpc)AG
ƒcu,k＝[2.18(C60)～2.23(C80)]ƒc
PHC樁：
Q≤0.33(2.23ƒc－σpc)AG
當(dāng)σpc＝4MPa時(shí)
Q≤0.33(2.23ƒc－0.11ƒc)AG
Q≤0.699ƒcAG
當(dāng)σpc＝10MPa時(shí)
Q≤0.33(2.23ƒc－0.28ƒc)AG
Q≤0.644ƒcAG
PC樁：
Q≤0.33(2.18ƒc－σpc)AG
當(dāng)σpc＝4MPa時(shí)
Q≤0.33(2.18ƒc－0.145ƒc)AG
Q≤0.67ƒcAG
當(dāng)σpc＝10MPa時(shí)
Q≤0.33(2.18ƒc－0.36ƒc)AG
Q≤0.6ƒcAG
考慮到當(dāng)前管樁生產(chǎn)質(zhì)量、軟土中的抗震要求、沉樁中樁身混凝土受損以及接頭焊接時(shí)高溫對(duì)樁身混凝土的損傷等因素，將工作條件系數(shù)定為0.55～0.65是合理的。
8.5.12 非腐蝕性環(huán)境中的抗拔樁，樁身裂縫寬度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁因增加鋼筋直徑有困難，考慮其鋼筋直徑較小，耐久性差，所以裂縫控制等級(jí)應(yīng)為二級(jí)，即混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
腐蝕性環(huán)境中，考慮樁身鋼筋耐久性，抗拔樁和受水平力或彎矩較大的樁不允許樁身混凝土出現(xiàn)裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁裂縫等級(jí)應(yīng)為一級(jí)(即樁身混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力)。
預(yù)應(yīng)力管樁作為抗拔樁使用時(shí)，近期出現(xiàn)了數(shù)起樁身抗拔破壞的事故，主要表現(xiàn)在主筋墩頭與端板連接處拉脫，同時(shí)管樁的接頭焊縫耐久性也有問(wèn)題，因此，在抗拔構(gòu)件中應(yīng)慎用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。必須使用時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
1. 預(yù)應(yīng)力筋必須錨入承臺(tái)；
2. 截樁后應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力損失，在預(yù)應(yīng)力損失段的樁外圍應(yīng)包裹鋼筋混凝土；
3. 宜采用單節(jié)管樁；
4. 多節(jié)管樁可考慮通長(zhǎng)灌芯，另行設(shè)置通長(zhǎng)的抗拔鋼筋，或?qū)⒖拱纬休d力留有余地，防止墩頭拔出。
5. 端板與鋼筋的連接強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足抗拔力要求。
8.5.13 本條為強(qiáng)制性條文。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)變形控制原則，樁基礎(chǔ)也應(yīng)按變形控制原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。本條規(guī)定了樁基沉降計(jì)算的適用范圍以及控制原則。
8.5.15 軟土中摩擦樁的樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題?？v觀(guān)許多描述樁基實(shí)際沉降和沉降發(fā)展過(guò)程的文獻(xiàn)可知，土體中樁基沉降實(shí)質(zhì)是由樁身壓縮、樁端刺入變形和樁端平面以下土層受群樁荷載共同作用產(chǎn)生的整體壓縮變形等多個(gè)主要分量組成。摩擦樁基礎(chǔ)的沉降是歷時(shí)數(shù)年、甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能完成的過(guò)程，加荷瞬間完成的沉降只占總沉降中的小部分。大部分沉降都是與時(shí)間發(fā)展有關(guān)的沉降，也就是由于固結(jié)或流變產(chǎn)生的沉降。因此，摩擦型樁基礎(chǔ)的沉降不是用簡(jiǎn)單的彈性理論就能描述的問(wèn)題，這就是為什么依據(jù)彈性理論公式的各種樁基沉降計(jì)算方法，在實(shí)際工程的應(yīng)用中往往都與實(shí)測(cè)結(jié)果存在較大的出入，即使經(jīng)過(guò)修正，兩者也只能在某一范圍內(nèi)比較接近的原因。
近年來(lái)越來(lái)越多的研究人員和設(shè)計(jì)人員理解了，目前借用彈性理論的公式計(jì)算樁基沉降，實(shí)質(zhì)是一種經(jīng)驗(yàn)擬合方法。
從經(jīng)驗(yàn)擬合這一觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，本規(guī)范推薦Mindlin方法和考慮應(yīng)力擴(kuò)散以及不考慮應(yīng)力擴(kuò)散的實(shí)體深基礎(chǔ)方法。修訂組收集了部分軟土地區(qū)62棟房屋沉降實(shí)測(cè)資料和工程計(jì)算資料，將大量實(shí)際工程的長(zhǎng)期沉降觀(guān)測(cè)資料與各種計(jì)算方法的計(jì)算值對(duì)比，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，最后推薦了樁基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)?？紤]應(yīng)力擴(kuò)散以及不考慮應(yīng)力擴(kuò)散的實(shí)體深基礎(chǔ)方法計(jì)算沉降量和沉降計(jì)算深度都有差異，從統(tǒng)計(jì)意義上沉降量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)差異不大。
8.5.16 20世紀(jì)80年代上海市開(kāi)始采用為控制沉降而設(shè)置樁基的方法，取得顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前天津、湖北、福建等省市也相繼應(yīng)用了上述方法。開(kāi)發(fā)這種方法是考慮樁、土、承臺(tái)共同工作時(shí)，基礎(chǔ)的承載力可以滿(mǎn)足要求，而下臥層變形過(guò)大，此時(shí)采用摩擦型樁旨在減少沉降，以滿(mǎn)足建筑物的使用要求。以控制沉降為目的設(shè)置樁基是指直接用沉降量指標(biāo)來(lái)確定用樁的數(shù)量。能否實(shí)行這種設(shè)計(jì)方法，必須要有當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)，特別是符合當(dāng)?shù)毓こ虒?shí)踐的樁基沉降計(jì)算方法。直接用沉降量確定用樁數(shù)量后。還必須滿(mǎn)足本條所規(guī)定的使用條件和構(gòu)造措施。上述方法的基本原則有三點(diǎn)：
一、設(shè)計(jì)用樁數(shù)量可以根據(jù)沉降控制條件，即允許沉降量計(jì)算確定。
二、基礎(chǔ)總安全度不能降低，應(yīng)按樁、土和承臺(tái)共同作用的實(shí)際狀態(tài)來(lái)驗(yàn)算。樁土共同工作是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，隨著沉降的發(fā)展，樁、土的荷載分擔(dān)不斷變化，作為一種最不利狀態(tài)的控制，樁頂荷載可能接近或等于單樁極限承載力。為了保證樁基的安全度，規(guī)定按承載力特征值計(jì)算的樁群承載力與土承載力之和應(yīng)大于或等于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的作用在樁基承臺(tái)頂面的豎向力與承臺(tái)及其上土自重之和。
三、為保證樁、土和承臺(tái)共同工作，應(yīng)采用摩擦型樁，使樁基產(chǎn)生可以容許的沉降，承臺(tái)底不致脫空，在樁基沉降過(guò)程中充分發(fā)揮樁端持力層的抗力。同時(shí)樁端還要置于相對(duì)較好的土層中，防止沉降過(guò)大，達(dá)不到預(yù)期控制沉降的目的。為保證承臺(tái)底不脫空，當(dāng)承臺(tái)底土為欠固結(jié)土或承載力利用價(jià)值不大的軟土?xí)r，尚應(yīng)對(duì)其進(jìn)行處理。
8.5.18 本條是樁基承臺(tái)的彎矩計(jì)算。
1. 承臺(tái)試件破壞過(guò)程的描述
中國(guó)石化總公司洛陽(yáng)設(shè)計(jì)院和鄭州工學(xué)院曾就樁臺(tái)受彎問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)題研究。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，凡屬抗彎破壞的試件均呈梁式破壞的特點(diǎn)。四樁承臺(tái)試件采用均布方式配筋，試驗(yàn)時(shí)初始裂縫首先在承臺(tái)兩個(gè)對(duì)應(yīng)邊的一邊或兩邊中部或中部附近產(chǎn)生，之后在兩個(gè)方向交替發(fā)展，并逐漸演變成各種復(fù)雜的裂縫而向承臺(tái)中部合攏，最后形成各種不同的破壞模式。三樁承臺(tái)試件是采用梁式配筋，承臺(tái)中部因無(wú)配筋而抗裂性能較差，初始裂縫多由承臺(tái)中部開(kāi)始向外發(fā)展，最后形成各種不同的破壞模式?？梢缘贸?，不論是三樁試件還是四樁試件，它們?cè)陂_(kāi)裂破壞的過(guò)程中，總是在兩個(gè)方向上互相交替承擔(dān)上部主要荷載，而不是平均承擔(dān)，也即是交替起著梁的作用。
2. 推薦的抗彎計(jì)算公式
通過(guò)對(duì)眾多破壞模式的理論分析，選取圖49所示的四種典模型式作為公式推導(dǎo)的依據(jù)。
圖49 承臺(tái)破壞模式
(a)四樁承臺(tái)；(b)等邊三樁承臺(tái)(一)；(c)等邊三樁承臺(tái)(二)；(d)等腰三樁承臺(tái)
1)圖49a四樁承臺(tái)破壞模式系屈服線(xiàn)將承臺(tái)分成很規(guī)則的若干塊幾何塊體。設(shè)塊體為剛性的，變形略去不計(jì)，最大彎矩產(chǎn)生于屈服線(xiàn)處，該彎矩全部由鋼筋來(lái)承擔(dān)，不考慮混凝土的拉力作用，則利用極限平衡方法并按懸臂梁計(jì)算。
Mx＝∑(Niyi)
My＝∑(Nixi)
2)圖49b是等邊三樁承臺(tái)具有代表性的破壞模式，可利用鋼筋混凝土板的屈服線(xiàn)理論，按機(jī)動(dòng)法的基本原理來(lái)推導(dǎo)公式得：
(1)
由圖49c的等邊三樁承臺(tái)最不利破壞模式，可得另一個(gè)公式即：
Nmax
M ＝ —— s (2)
3
式(1)考慮屈服線(xiàn)產(chǎn)生在柱邊，過(guò)于理想化；式(2)未考慮柱子的約束作用，是偏于安全的。根據(jù)試件破壞的多數(shù)情況，采用(1)、(2)二式的平均值為規(guī)范的推薦公式(8.5.18-3)：
3)由圖49d，等腰三樁承臺(tái)典型的屈服線(xiàn)基本上都垂直于等腰三樁承臺(tái)的兩個(gè)腰，當(dāng)試件在長(zhǎng)跨產(chǎn)生開(kāi)裂破壞后，才在短跨內(nèi)產(chǎn)生裂縫。因此根據(jù)試件的破壞形態(tài)并考慮梁的約束影響作用，按梁的理論給出計(jì)算公式。
在長(zhǎng)跨，當(dāng)屈服線(xiàn)通過(guò)柱中心時(shí)：
Nmax
M1＝ —— s (3)
3
當(dāng)屈服線(xiàn)通過(guò)柱邊縫時(shí)：
(4)
式(3)未考慮柱子的約束影響，偏于安全；而式(4)考慮屈服線(xiàn)通過(guò)往邊緣處，又不夠安全，今采用兩式的平均值作為推薦公式(8.5.18-4)：
上述所有三樁承臺(tái)計(jì)算的M值均指由柱截面形心到相應(yīng)承臺(tái)邊的板帶寬度范圍內(nèi)的彎矩，因而可按此相應(yīng)寬度采用三向配筋。
8.5.19 柱對(duì)承臺(tái)的沖切計(jì)算方法，本規(guī)范在編制時(shí)曾考慮了以下兩種計(jì)算方法：方法一為沖切臨界截面取柱邊0.5h0處，當(dāng)沖切臨界截面與樁相交時(shí)，沖切力扣除相交那部分單樁承載力，采用這種計(jì)算方法的國(guó)家有美國(guó)、新西蘭，我國(guó)20世紀(jì)90年代前一些設(shè)計(jì)單位亦多采用此法；方法二為沖切錐體取柱邊或承臺(tái)變階處至相應(yīng)樁頂內(nèi)邊緣連線(xiàn)所構(gòu)成的錐體并考慮了沖跨比的影響，原蘇聯(lián)及我國(guó)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94均采用這種方法。計(jì)算結(jié)果表明，這兩種方法求得的柱對(duì)承臺(tái)沖切所需的有效高度是十分接近的，相差約5％左右?？紤]到方法一在計(jì)算過(guò)程中需要扣除沖切臨界截面與柱相交那部分面積的單樁承載力，為避免計(jì)算上繁瑣，本規(guī)范推薦采用方法二。
本規(guī)范公式(8.5.19-1)中的沖切系數(shù)是按λ＝1時(shí)與我國(guó)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的受沖切承載力公式相銜接，即沖切破壞錐體與承臺(tái)底面的夾角為45°時(shí)沖切系數(shù)α＝0.7提出來(lái)的。
圖50及圖51分別給出了采用本規(guī)范和美國(guó)ACI 318計(jì)算的一典型九樁承臺(tái)內(nèi)柱對(duì)承臺(tái)沖切、角樁對(duì)承臺(tái)沖切所需的承臺(tái)有效高度比較表，其中樁徑為800mm，柱距為2400mm，方柱尺寸為1550mm，承臺(tái)寬度為6400mm。按本規(guī)范算得的承臺(tái)有效高度與美國(guó)ACI 318規(guī)范相比較略偏于安全。但是，美國(guó)鋼筋混凝土學(xué)會(huì)CRSI手冊(cè)認(rèn)為由角樁荷載引起的承臺(tái)角隅45°剪切破壞較之角樁沖切破壞更為不利，因此尚需驗(yàn)算距柱邊h0承臺(tái)角隅45°處的抗剪強(qiáng)度。
8.5.20 本條為強(qiáng)制性條文。樁基承臺(tái)的柱邊、變階處等部位剪力較大，應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。
圖50 內(nèi)柱對(duì)承臺(tái)沖切承臺(tái)有效高度比較
圖51 角樁對(duì)承臺(tái)沖切承臺(tái)有效高度比較
8.5.21 樁基承臺(tái)的抗剪計(jì)算，在小剪跨比的條件下具有深梁的特征。關(guān)于深梁的抗剪問(wèn)題，近年來(lái)我國(guó)已發(fā)表了一系列有關(guān)的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告以及抗剪承載力計(jì)算文章，盡管文章中給出的抗剪承載力的表達(dá)式不盡相同，但結(jié)果具有很好的一致性。本規(guī)范提出的剪切系數(shù)是通過(guò)分析和比較后確定的，它已能涵蓋深梁、淺梁不同條件的受剪承載力。圖52給出了一典型的九樁承臺(tái)的柱邊剪切所需的承臺(tái)有效高度比較表，按本規(guī)范求得的柱邊剪切所需的承臺(tái)有效高度與美國(guó)ACI 318規(guī)范求得的結(jié)果是相當(dāng)接近的。
圖52 柱邊剪切承臺(tái)有效高度比較
8.5.22 本條為強(qiáng)制性條文。樁基承臺(tái)與柱、樁交界處承受較大的豎向力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計(jì)算。
8.5.23 承臺(tái)之間的連接，通常應(yīng)在兩個(gè)互相垂直的方向上設(shè)置連系梁。對(duì)于單層工業(yè)廠(chǎng)房排架柱基礎(chǔ)橫向跨度較大、設(shè)置連系梁有困難，可僅在縱向設(shè)置連系梁，在端部應(yīng)按基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求設(shè)置地梁。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
