DB34/T 3710-2020 预制混凝土劲性体复合地基技术规程

ICS93.080

CCSP66

34

安徽省地方标准

DB34/T3710—2020

预制混凝土劲性体复合地基技术规程

Codeofpracticeforprecastreinforcedconcretepilecompoositefoundation

2020-11-27发布2020-12-27实施

安徽省市场监督管理局发布

DB34/T3710—2020

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由安徽省交通运输厅提出并归口。

本文件主要起草单位：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司、建华建材科技（安徽）有限公

司、安徽宏泰交通工程设计研究院有限公司、东华工程科技股份有限公司、安徽省交通勘察设计院有限

公司、安徽省建筑设计研究总院股份有限公司、中机第一设计研究院有限公司、安徽省建筑科学研究设

计院、安徽永固桩基工程有限公司、安徽省水利水电勘测设计院、中水淮河规划设计研究有限公司、安

徽省七星工程检测有限公司、安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司、安徽省中兴工程监理有限公

司。

本文件主要起草人：陈修和、秦卫、温广军、朱先祥、周银宝、郭强、赵华宏、郭建雷、张晓阳、

李华治、秦长宽、崔伟、李新斌、程进祥、琚青松、张国龙、朱旋、王剑锋、吴磊磊、李昊煜、潘锋、

袁瑞、余灏、陈孝愿、王育刚、马超。

I

DB34/T3710—2020

预制混凝土劲性体复合地基技术规程

1范围

本文件确立了预制混凝土劲性体复合地基应用的总体要求，并规定了劲性体质量要求、劲性体复合

地基的设计、施工、检验和验收。

本文件适用于公路工程中预制混凝土劲性体复合地基的设计、施工、检验和验收，其他行业可参照

使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50164混凝土质量控制标准

GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范

GB50661钢结构焊接规范

GB/T13476先张法预应力混凝土管桩

GB/T50783复合地基技术规范

JTGG3363公路桥涵地基与基础设计规范

JTGGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程

JTGG/TD31-02公路软土地基路堤设计与施工技术细则

JGJ94建筑桩基技术规范

JGJ340建筑地基检测技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

预制混凝土劲性体precastreinforcedconcretepile

一种用于地基处理的离心成型先张法预应力混凝土薄壁管桩，其壁厚小于GB/T13476规定的最小

壁厚，简称“劲性体”。

3.2

预制混凝土劲性体复合地基precastreinforcedconcretepilecompositefoundation

使用机械设备将劲性体沉入地基中，置换天然地基的部分土体，并在劲性体顶部设置桩帽和加筋垫

层，形成由劲性体及其周围土体、桩帽、加筋垫层共同承担荷载的地基，简称“劲性体复合地基”。

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3.3

复合地基承载力特征值characteristicvalueofcompositefoundationbbearingcapacity

载荷试验测定的复合地基压力变形曲线线性变形段内，规定的变形所对应的压力值，其最大值为比

例界限值。

3.4

加筋垫层replacementlayeroftensillereinforcement

在垫层材料中铺设单层或多层水平向加筋材料形成的垫层。

3.5

加筋材料reinforcingmaterial

设置于土或填料中，用于改善土或填料力学性能，并由土工合成材料制成的条带状或网格状材料。

3.6

面积置换率replacementratio

劲性体横截面面积与所分担的处理地基面积之比。

3.7

夯填度compactiondegree

夯实或压实后的加筋垫层厚度与虚铺厚度的比值。

4总体要求

4.1劲性体适用于路堤及小型构造物下的淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土等等土层的处理，地基

条件复杂或有特殊要求时应进行研究论证后方可使用，地基土和地下水对劲性体混凝土及钢筋有中、强

腐蚀性时不宜采用。

4.2劲性体复合地基施工前应根据工程需要进行成桩工艺试验及载荷试验。

4.3劲性体复合地基施工过程中以及施工完成后，应按现行有关标准的规定进行沉降和水平变形监测。

5劲性体质量要求

5.1劲性体混凝土强度等级不应低于C60。

5.2劲性体的制作、规格及质量要求应符合附录A的规定。

6设计

6.1一般规定

6.1.1劲性体复合地基应根据工程地质勘察报告、场地环境、荷载、变形控制要求求等进行设计。

6.1.2劲性体复合地基应按沉降和承载力双控的原则进行设计。

6.1.3劲性体应按摩擦型桩进行设计。

6.1.4劲性体复合地基中的劲性体和桩间土在荷载作用下应能共同承担荷载。

6.1.5劲性体复合地基设计应包括下列内容：

a)劲性体的外径、长度、间距、桩帽设计及受力计算；

b)垫层设计，包括垫层构造形式、加筋材料选用及垫层受力计算；

c)劲性体承载力验算；

2

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d)地基沉降计算及稳定性验算。

6.2构造要求

6.2.1劲性体复合地基的构造示意见图1。

4

33

425

1

6

6

图中：

1——劲性体；

2——桩帽；

3——加筋垫层；

4——加筋材料；

5——填芯混凝土；

6——劲性体接头。

图1劲性体复合地基的构造示意图

6.2.2劲性体的外径宜取300mm～600mm。

6.2.3劲性体的接头应符合下列规定：

a)单桩接头数量不宜超过3个；

b)同一水平截面内的接头数量百分率不应大于50%；

c)相邻劲性体的接头位置错开距离不应小于1m。

6.2.4劲性体顶部应采用填芯混凝土进行封闭，填芯高度不宜小于劲性体外径的3倍，填芯混凝土强

度等级不宜低于C30。

6.2.5劲性体顶部应设置强度等级不低于C30的混凝土桩帽，劲性体顶部进入桩帽不宜小于50mm，且

桩帽应符合下列要求：

a)桩帽面积与单桩处理面积之比不宜小于25%；

b)宜采用现浇方形桩帽，当采用预制桩帽时应有可靠的连接措施；

c)边长不宜小于1000mm，厚度不宜小于200mm，上边缘宜设置不小于20mm宽的45°倒角。

6.2.6桩帽与路堤填土或小型构造物基础间应设置加筋垫层，垫层厚度应根据劲性体的间距、劲性体

的竖向变形刚度、沉降控制要求等综合确定，宜取300mm～500mm。

6.2.7劲性体宜按正方形或正三角形布置，间距应根据地基土性质、复合地基承载力、上部结构构造

要求以及施工工艺等确定，宜取5倍~8倍劲性体外径，且布置范围应考虑稳定定性要求。

3

DB34/T3710—2020

6.3劲性体单桩设计

6.3.1劲性体长度应根据承载力、变形及稳定性的要求，通过计算确定。

6.3.2劲性体的单桩竖向极限承载力应通过静载荷试验确定。

6.3.3劲性体应按式（1）验算单桩承载力：

Fcap≤Ra·············································································(1)

式中：

Fcap——相应于荷载效应标准组合时，作用于劲性体顶部的荷载（kN）；

Ra——劲性体单桩竖向承载力特征值（kN），必要时应按JGJ94计入负摩阻力的影响。

6.3.4劲性体顶部荷载的计算应符合JTG/TD31-02的规定。

6.3.5劲性体的单桩竖向承载力特征值应按式（2）计算：

RaaukQK/··········································································(2)

式中：

Ra——单桩竖向承载力特征值（kN）；

Quk——单桩竖向抗压极限承载力标准值（kN）；

K——安全系数，取2.0。

6.3.6初步设计时，采用锤击法、静压法的劲性体的单桩竖向极限承载力标准值可可根据土层经验参数

按式（3）估算：

(3)

QukuqsikliAppkq································································

式中：

Quk——单桩竖向极限承载力标准值（kN）；

u——劲性体横截面周长（m）；

qsik——桩周第i层土的极限侧阻力标准值（kPa）；

2

Ap——劲性体端部横截面面积（m），当端部敞口时可参照JGJ94考虑土塞的作用。

6.4桩帽及加筋垫层设计

6.4.1初拟方形桩帽的边长时，可按式（4）估算；桩帽边长的具体取值应根据工工程条件、荷载大小等

因素进一步调整确定。

4

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bS(0.40.5)a······································································(4)

式中：

b——方形桩帽边长（m）；

Sa——劲性体间距（m），取中心距。

6.4.2桩帽的抗冲切承载力可按式（5）～式（7）验算：

Vuhsm0/0.7/hpt0f································································(5)

式中：

Vs——相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽的最大冲切力（kN）；

相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽的最大冲切力（kN）；

um——

桩帽冲切破坏椎体一半有效厚度处的周长；

um——

h0——桩帽的有效厚度（m），取桩帽底面至上层钢筋网的距离；

hp——冲切高度影响系数，取1.0；

ft——桩帽混凝土轴心抗拉强度设计值（kN）；

0——影响系数，取1.25。

2o2(6)

VPbhss(tan450DP)s/4···················································

式中：

Vs——相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽的最大冲切力（kN）；

Ps——相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽上的压力值（kN）；

b——方形桩帽边长（m）；

h0——桩帽的有效厚度（m），取桩帽底面至上层钢筋网的距离；

D——劲性体外径（m）。

o(7)

uDhm0(tan45)······························································

5

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式中：

——桩帽冲切破坏椎体一半有效厚度处的周长；

um

D——劲性体外径（m）；

h0——桩帽的有效厚度（m），取桩帽底面至上层钢筋网的距离。

6.4.3桩帽的受弯承载力可按式（8）～式（9）验算：

M≤MR·············································································(8)

式中：

M——相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽截面的弯矩（kN.m）；

MR——相应于荷载效应基本组合时，桩帽的受弯承载力设计值（kN.m）。

1bD2bD

MPD()2P()3····················································(9)

2s23s2

式中：

M——相应于荷载效应基本组合时，作用于桩帽截面的弯矩（kN.m）；

Ps——相应于荷载效应基本组合时，作用于于桩帽上的压力值（kN）；

D——劲性体外径（m）；

b——方形桩帽边长（m）。

6.4.4垫层设置范围应大于劲性体处理范围，垫层边缘超出最外侧桩帽边缘的宽度宜为200mm～300mm。

6.4.5垫层材料最大粒径不宜大于30mm，夯填度不应大于0.9。

6.4.6加筋材料的选用及其性能指标应满足JTG/TD31-02及JTG/TD31的规定。

6.4.7加筋材料宜布置1～2层，且应覆盖所有桩帽，最下层加筋材料与桩帽顶部的距离宜为200mm～

300mm；当布置2层筋材时，上部筋材的作用应折减后按0.6倍取用，两层筋材的间距宜为100mm～300mm。

6.4.8加筋材料最大拉应力的计算应符合JTG/TD31-02的规定。

6.4.9当加筋材料反包时，最小反包长度不宜小于2.0m。

6.5劲性体复合地基设计

6.5.1劲性体复合地基承载力的确定应符合下列规定：

a)挡墙、涵洞等小型构造物下的劲性体复合地基，应通过复合地基载荷试验确定；

b)填土路堤下的劲性体复合地基，宜通过复合地基载荷试验结合工程实践经验确定。

6.5.2挡墙、涵洞等小型构造物基础下的劲性体复合地基，应按JTG3363的规定进行复合地基承载

力验算。

6.5.3劲性体复合地基承载力特征值在初步设计时可按式（10）～式（11）估算算：

Ra

fmspkm(1mf)sk···························································(10)

Ap

6

DB34/T3710—2020

式中：

fspk——劲性体复合地基承载力特征值（kPa）；

——单桩承载力发挥系数，宜按地区经验取值；

m——桩土面积置换率；

Ra——单桩竖向承载力特征值（kN）；

2

Ap——包括桩芯土在内的劲性体横截面面积（m）；

——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值；

fsk——处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承

载力特征值。

22·······································································(11)

mDD/e

式中：

m——桩土面积置换率；

D——劲性体外径（m）；

一根劲性体分担的处理地基面积的等效圆直径（m），按等边三角形布桩时，可按

De——De1.05

取值；按正方形布桩时，可按取值。

SaDe1.13Sa

6.5.4劲性体复合地基下卧层的沉降量可采用分层总和法按式（12）计算：

np

z(12)

szzs1iiii1························································

i1Esi

式中：

s——下卧层沉降量（m）；

s——沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定；

pz——相应于荷载效应准永久组合时，作用在下卧层顶面的附加压力值（kPa）；

zi、zi1——劲性体桩端平面至劲性体复合地基以下第i层、i-1层土底面距离（m）；

i、i1——劲性体桩端平面至劲性体复合地基以下第i层、i-1层土底面范围内平均附加应力系

数，可按GB50007的规定取值；

Esi——劲性体复合地基以下第i层土的压缩模量（MPa）。

7

DB34/T3710—2020

6.5.5作用在下卧层顶面的附加压力宜采用等效实体法确定。

6.5.6地基沉降计算深度应大于加固区厚度，并应参照GB50007关于地基沉降计算算深度的有关规定。

6.5.7当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应参照GB50007的规定验算下卧层承载力。

6.5.8劲性体复合地基应进行整体滑动稳定性验算，稳定性安全系数允许值应符合合现行有关标准的规

定，分析方法宜采用圆弧滑动法，滑动面上的桩土复合抗剪强度可按式（13）计算：