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DBJ15-38-2005广东省地基处理技术规范.pdf

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'总则1.01为了在广东省建筑地基处理的设计、施工、监测及质量检测做到技术先进、经济合理、安全可靠、质量保证、保护环境制定本规范。1.02本规范适用于广东省建筑地基处理的设计、施工、监测及质量保证。1.03本规范根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB5007、《岩土工程勘查规范》、GB50021、行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79及广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31,结合广东地区的地质条件、工程特点及施工工法等而制定。1.04建筑地基处理的设计应根据地基基础设计等级、岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、施工条件、工期造价及使用要求等因素,做到因地制宜、就地取材、保护环境、节约资源、方法合理、精心设计。1.05广东省建筑地基处理除执行本规范外,尚应符合国家现行的有关强制条文的规定。处理后的地基计算,应按现行国家标准和广东省标准的有关规定执行。-1-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 2术语、符号2.1术语2.1.1地基处理groundtreatment为了提高地基承载力,改变其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。2.1.2复合地基compositesubgrade,compositefoundation部分土体被增强或被置换形成增强体,由增强体和周围地基土共同承担菏载的地基.2.1.3换填垫层法cushion挖去地表浅层软弱土曾或不均匀土层,回填坚硬,、较粗粒径的材料,并夯压密实,形成垫层的地基处理方法。2.1.4堆载预压法preloading对地基进行堆载预压,使地基土排水固结的地基处理方法。2.1.5真空预压法vacuumpreloading对覆盖于地基排水体表面的不透气薄膜内抽真空,使地基土排水固结的地基处理方法。2.1.6强夯法dynamiccompaction,dunamicconsolidation反复将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实的地基处理方法。2.1.7动力排水固结法preloadingdynamicconsolidation通过对设置排水体的地基进行堆载预压和强夯,使地基土排水固结的综合地基处理方法。2.1.8振冲碎石桩法vibroflotationgravelpile采用振动÷冲击或水冲等方式在地基土中成孔后,再将碎石或砂石压入已成的孔中,形成碎石或砂石所构成的密实桩体,并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。2.1.9水泥土搅拌法cementdeepmixing以水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,将固化剂和地基土强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的桩体的地基处理方法。2.1.10高压喷射注浆法jetgrouting用高压水泥将通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出,形成喷射流,以次切割土体并与土拌和-2-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 形成水泥土加固体的地基处理方法。2.1.11刚性桩复合地基rigidpilecompositefoundation用混凝土等刚性桩及桩顶褥垫层构成的增强体与周围地基土构成复合地基共同承担基础荷载的地基处理方法。2.1.12静压注浆法grouting利用液压、气压或电化学方法,把某些能凝固的浆液注入到岩土体的孔隙、裂隙、节理等软弱结构面中,或挤压土体,使岩土体形成强度高、抗渗性能好、稳定性高的新结构体,从而改善了岩土体的物理力学性质的低级处理方法。2.1.13建筑物纠偏buildingrectifiedadeviation建筑物纠偏是对既有建筑物偏离垂直位置,发生倾斜而影响正常使用时所采取的扶正措施。2.1.14污染土pollutedearth污染土是指受外来致污物质入侵,改变了原有的物理力学性状和化学性质的土。2.2www.bzfxw.com符号A——基础底面积;Ae——根桩分担的处理地基面积;Ap——桩的截面积;b---基础底面宽度;d---桩身直径;de----根桩分担的处理地基面积的等效圆直径;e---孔隙比;fpk—-桩体单位截面积承载力特征值;fsk---复合地基的承载力特征值;fspk--复合地基的承载力特征值;Ip---塑性指数;l---基础底面长度、桩长、桩间距;m---面积置换率;-3-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn Pk---相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值;Pc---基础底面处土的自重压力值;qpk--桩端地基土的承载力特征值,桩端端阻力特征值;qsk---桩周土的侧阻力特征值;Rk---单桩竖向承载力特征值;U---固结度;wop---最优含水量;Z---基础底面下换填垫层的厚度;q---压力扩散角;lc---压实系数;rd---干密度;www.bzfxw.com-4-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 3基本规定3.0.1在进行地基处理设计前,应完成下列工作:1收集岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等;2确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项经济指标等;3了解当地地基处理经验和施工条件,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地基处理经验和使用效果等;4调查邻近建(构)筑物、地下工程和管线埋设等资料。3.0.2在选择地基处理方法时,宜考虑上部结构、基础和地基的共同作用。3.0.3地基处理方法的确定应符合下列要求:1根据上部结构类型、荷载大小、使用要求及地基基础设计等级,结合地形地貌、岩土条件、地下水特征、环境条件和对邻近建(构)筑物的影响等因素进行综合分析,初定2~3种可供选择的地基处理方法、包括由两种或多种地基处理措施组成的综合地基处理方法;2对初步选出的各种地基处理方法,分www.bzfxw.com别从适用范围、加固原理、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济比较,选择最佳的地基处理方法;3对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度,在有代表性的场地进行现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。若不满足设计要求时,应修改设计参数或采用其他地基处理方法。3.0.4经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深,而需要对复合地基承载力特征值进行修正时,应符合下列规定:1基础宽度的地基成承载力修正系数应取零;2基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0当受力层范围内有软弱下卧层时,尚应验算下卧层的地基承载力。水泥土类桩地基及刚性桩复合地基应根据修正后的复合地基承载力特征值,进行桩身强度验算。3.0.5现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定应进行地基变形计算且需进行地基处理的建筑物或构筑物,应对处理后的地基进行变形验算;3.0.6对受较大水平荷载作用或位于斜坡上的建筑物和构筑物,当建造在处理后的地基上-5-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 时,应进行地基稳定性验算3.0.7地基处理施工前应编造施工方案。施工技术人员应掌握所承接工程的地基处理目的、加固原理、设计要求和质量标准等。施工中应有专人负责质量控制,并做好施工记录。3.0.8地基处理施工前,应委托有资质的专业检测单位制定详细的检测(检测)方案,对整个施工过程进行严密监测(检测)。当出现异常情况时,必须及时分析处理。3.0.9地基处理施工完成后必须按本规范及现行国家有关标准进行工程质量检验和验收。3.0.10复合地基载荷试验应按本规范附录A的规定执行。3.0.11对于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定需要进行地基变形计算的建筑物或构筑物,经地基处理后,应进行沉降观测,直至沉降达到稳定为止。-6-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 4换填垫层法4.1一般规定4.1.1换填垫层法用于浅层软弱地基及不均匀地基处理。4.1.2换土垫层材料主要采用砂、砂石、素土、灰土和粉煤灰等。在有充分依据或成功经验时,也可采用其他质地坚硬、性能稳定、透水性强、无腐蚀性的材料,但必须经过现场试验方能应用。4.2设计4.2.1垫层的厚度z应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定,并符合下列要求:p+p£fazzcz(4.2.1-1)式中pz——响应荷载效应标准组合时,垫层底面处的附加压力值(kpa)pcz—垫层底面处土的自重压力值(kpa)faz—垫层底面处经深度修正后土层的地基承载力特征值(kpa)垫层底面处的附加压力值pz,可分别按(4.2.1-2)和(4.2.1-3)式计算:条形基础b(pk-pc)P=zb+2ztgq(4.2.1-2)矩形基础bl(pk-pc)p=z(b+2ztgq)(l+2ztgq(4.2.1-3)-7-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 5强夯法5.1一般规定5.1.1强夯法适用于处理松散碎石土、砂土、低饱和度粉土与黏性土、素填土和杂填土等地基。5.1.2强夯施工前,应在施工现场选择一个或几个有代表性的试验区,进行试夯或试验性施工。试验区的数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。当地质情况、工程技术要求相同或相似且已有成熟的强夯施工经验时,可以不进行专门的试验区试夯,但在全面强夯施工前应先进行小片施工性试夯。5.1.3当强夯施工所产生的振动对临近建(构)筑物或设备会产生有害的影响时,应设置监测点,并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。5.2设计5.2.1强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地工程经验确定,在缺少试验和经验时,也可按表5.2.1预估。表5.2.1强夯法的有效加固深度(m)单击夯击能填土地基原状土地基(KN.m)块石填土素填土碎石土、砂土等粗颗粒土粉土、黏性土等细颗粒土1000—5.0~6.05.0~6.04.0~5.02000—6.0~8.06.0~7.05.0~6.030006.0~8.08.0~10.07.0~8.06.0~7.040008.0~10.010.0~12.08.0~9.07.0~8.0500010.0~11.512.0~13.09.0~9.58.0~8.5600011.5~13.013.0~14.09.5~10.08.5~9.0800013.0~15.014.0~15.010.0~10.59.0~9.5注:1.强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起;2.表中素填土填料为花岗岩残积砾质黏性土或砂土等粗颗粒土。5.2.2强夯的单位夯击能应根据地基土类别、性质、上部结构类型、荷载大小、基础形式和要求处理深度等综合考虑,并通过试夯确定。一般情况下,对于粗颗粒土可取1000~300022KN.m/m;细颗粒土可取1500~4000KN.m/m。5.2.3夯点的夯击次数应按照现场试夯的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件;1最后两击的平均夯沉量不得大于下列数值:当单击夯击能小于4000KN.m时为50m;当单击夯击能为4000~6000KN.m时为100m;当单击夯击能大于6000KN.m时为200m.2不得因夯坑过深造成起锤困难。5.2.4夯击遍数应根据地基土性质确定。对于砂土、碎石土等粗颗粒地基,可采用2~3遍;对于渗透性较差的细颗粒土,夯击遍数可适当增至3~5;若点夯达不到停夯标准时,同一夯点可分2~3次施加;点夯完成后,应以低能量满夯1~2遍,锤印搭接。5.2.5两遍夯击之间应有一定的时间间隔,间隔时间取决于土中超静水压力的消散时间(宜按超静水压力消散80%或以上所需时间)。对于重要工程,应设置超静水压力监测点。当缺少实测资料时,对于渗透性较差的黏性土地基,间隔时间不应小于2~4周;对于渗透性好的地基可连续夯击。-8-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 5.2.6夯击点的平面布置可根据基底平面形状,采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可取夯锤直径的1.5~2.5倍。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜取处理深度的0.6~0.8倍。必要时,可对柱下基础范围做加强夯。5.2.7强夯处理范围应大于建筑物基础范围,每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2~2/3,且不宜小于3m。5.2.8在试夯前,应进行试夯方案设计:初步确定强夯参数,编制测试及检验强夯效果实施方案,按试夯方案进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束一至数周后,对试夯场地进行检测,检验强夯效果。结合已有工程经验,确定工程的各项强夯参数。5.2.9强夯地基承载力特征值和变形模量,应通过现场载荷试验确定。初步设计时,也可以根据夯击后原位测试和土工试验指标按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-13有关规定确定。5.3施工5.3.1强夯施工前,应将测量基准点设在受施工影响的范围以外。夯点定位允许偏差不大于±50mm,且夯点应有明显标记和编号。5.3.2强夯法施工机具设备,应满足下列要求:1.锤重可取10~40t常用15~25t;2.锤底面形状宜采用圆形,直径宜取2.0~3.0m;常用2.2~2.5m;3.锤体上宜对称设置若干个上下贯通的气孔,孔径可取200~300mm;4.锤底静接地压力值宜为25~60KPa,对于细颗粒土宜取较小值。5.3.3强夯施工宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。轻重能力宜大于锤重1.5~2.0倍。采取安全措施防止落锤时机架倾覆。5.3.4当场地表土软弱或地下水位较高,夯坑底积水影响施工时,宜铺填一定厚度透水性良好的松散材料,采用人工降水方法降低地下水位,使地下水位低于坑底面以下2.0m。坑内或场内积水应及时排除。5.3.5强夯施工宜按下列步骤进行:1清理并平整施工场地;2标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3将起重机就位,使夯锤对准夯点位置;4测量夯前锤顶高程;5将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜时,应及时将坑底填平后再进行夯击;6重复步骤5,按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;7换夯点,重复步骤3~6,完成第一遍全部夯点的夯击;8每一遍夯击完成后,将场地整平,同时测量整平后的标高;9在规定的时间间隔后,进行下一遍夯击,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后宜用夯击能量为500~2000KN·m的满夯将场地表层松土夯实,满夯的夯印搭接部分不应小于锤底面积的1/5~1/3,并测量夯后场地标高;10柱下基础范围加强夯单点夯击能宜为2000~3000KN·m,满夯,锤印搭接;11当满夯完成后地坪标高低于竣工要求地坪标高时,可铺设垫层,并分层碾压密实。5.3.6雨期施工应即使采取有效排水措施,以防夯坑积水,必要时应采取降低地下水位的措施。5.3.7强夯施工过程中应进行下列检查工作:-9-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 1开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求;2每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差应及时纠正;3按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。5.3.8在夯击过程中,当发现地质条件与设计提供的数据不符时,应及时会同有关部门研究处理。5.3.9强夯施工过程中应在现场及时对各项参数及施工情况进行详细记录。5.4质量检验5.4.1检查施工过程中的各项测试数据和施工记录,不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。5.4.2强夯处理后的地基竣工验收承载力检验,应在施工结束后间隔一定时间方能进行,对于碎石土和砂土地基,其间隔时间可取7~14d;粉土和黏性土地基可取14~28d;当有孔隙水压力测试时,可按孔隙水压力消散80%以上时间作为间隔时间。5.4.3强夯处理后的地基竣工验收时,承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。原位测试方法可采用现场大压板载荷试验和标准贯入试验或动力触探等方法。5.4.4竣工验收承载力检验的方法,可采用十字板试验、标准贯入试验、动力或静力触探试验、载荷试验等原位试验方法;试验的数量,应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定,对于简单场地上的一般建筑物,单位工程地基的原位试验检验点不应少于3点;对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数,并应进行载荷试验,载荷试验检验点数不应少于3点。6排水固结法6.1一般规定6.1.1排水固结法包括堆载预压法、真空预压法和动力排水固结法。堆载预压法和真空预压法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和软黏土地基。而动力排水固结法仅适用于淤泥厚度小于7m且变形控制不严的工程,并有类似工程参考。6.1.2排水固结法处理地基应预先进行岩土工程勘察,查明地基土层的种类、性质及其在水平方向和树枝方向的分布和变化,查明透水层的位置、地下水类型及地下水补给情况等;应通过土工试验测定土层先期固结压力、水平向和竖直向的渗透系数、固结系数、孔隙比和固结压力关系曲线、三轴抗剪强度和原位十字板抗剪强度等指标。6.1.3重要工程应在现场选择试验区进行预压试验。在预压过程中应进行地基竖向变形、侧向位移、孔隙水压力、地下水位等项目的监测并进行原位十字板剪切试验和室内土工试验。应根据试验区获得的监测资料确定加载速率控制指标、推算土的固结系数、固结度及最终竖向变形等,对原设计进行修正。6.1.4在整个场地地基处理过程中,应进行竖向位移、水平位移和孔隙水压力等项目的动态监测。根据现场获得的观测资料,分析地基的加固效果,并与原设计预估值进行比较,及时修改设计参数,指导全场的设计施工。6.1.5对堆载预压工程,预压荷载应分级逐渐施加,确保每级荷载下地基的稳定性;对于真空预压工程,可一次连续抽真空至最大负压力;而对于动力排水固结工程,在施加强夯动荷载以前,除应在软土中设置良好的水平和竖向排水系统外,尚应在软土表面堆填3.0~4.0m厚填土荷载,以加速软土排水固结。6.1.6当工后沉降和固结后地基承载力满足设计要求时,方可卸载,6.2设计-10-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn (Ⅰ)堆载预压法6.2.1堆载预压法加固软土地基设计的内容主要包括:1选择塑料排水板或砂井等竖向排水体,确定其断面尺寸、间距、深度、排列方式和布置范围;2确定水平排水垫层的构造、厚度、砂料及其级配分布;必要时在垫层的底面铺一层土工布或土工格栅等;3确定排水盲沟和集水井的布置;4确定分级预压荷载、总荷载和加荷速率;5确定预压要求的固结度和预压持续时间;6估算预压应消除的沉降量;7计算地基土强度的增长值、地基整体滑动稳定性与变形;8进行现场监测设计,观测地基土排水固结过程中强度与变形的变化,指导现场施工,防止地基破坏,分析地基加固效果,预测地基最终沉降量。6.2.2竖向排水体的平面布置形式宜采用等边三角形或正方形。排水体有效排水直径d与e间距l的关系为:等边三角形排列时d=1.05l(6.2.2-1)e正方形排列时d=1.13l(6.2.2-2)e6.2.3竖向排水体的布置应符合“细而密”的原则,其直径和间距应根据地基土的固结特性和预定时间内所要求达到的固结度等因素确定,并符合下列要求:1普通砂井直径d可取300~500mm,间距可按井径比n(砂井有效排水直径d与we砂井直径d之比,即n=d/d)值为6~8选用;wew2袋装砂井直径可取70~120mm,间距可按井径比n值为15~22选用;3塑料排水板的当量换算直径d可按下式计算:w2(b+d)d=a(6.2.3)wp式中b——塑料排水板宽度(mm);d——塑料排水板厚度(mm);a——换算系数,取值范围0.75~1.0,一般采用1.0。塑料排水板的间距可按井径比n值为15~22选用。6.2.4竖向排水体的深度应根据土层分布和建(构)筑物对地基的稳定性、变形要求和工期确定,并符合下列要求:1当受压软土层厚度不大时(小于或等于10m),竖向排水体宜穿过受压土层;2当受压软土层厚度很大时(大于10m),对于以地基整体滑动稳定性控制的工程,竖向排水体深度宜超过最危险滑动面2m;对于以地基变形控制的工程,深度应根据在限定的预压时间内应消除的变形量确定。6.2.5采用堆载预压法加固地基时,应在地面铺设水平排水中粗砂垫层,垫层厚度不得小于500mm,且应在预压区设置与砂垫层相连的排水盲沟,在预压区边缘应设置排水沟,以将地基中排出的水引出预压区。-11-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 砂垫层砂料宜用中粗砂,黏粒含量不宜大于3%,砂料中可混有不超过总重量10%、粒3-2径小于50mm的砾石。砂垫层的干密度应大于1.5g/cm,其渗透系数宜大于1×10cm/s。6.2.6砂井的砂料应选用中粗砂,其黏粒含量不应大于3%。6.2.7预压荷载的确定应符合下列要求:1对于沉降有严格限制的建筑,应采用超载预压法处理,并宜使预压荷载下受压土层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应点的附加应力;2预压荷载顶面的范围应等于或大于建筑物基础外缘所包围的范围;3加载速率应根据地基土的强度增长确定。当天然地基土的强度满足预压荷载下地基的稳定性要求时,可一次性加载,否则应分级逐渐加载,待前期预压荷载下地基土的强度增长满足下一级荷载下地基的稳定性要求时方可加载。6.2.8竖向排水体穿过全部软土层时地基的平均固结度,可按下列公式计算:1对瞬时加载仅考虑径向排水,当固结时间为t时,理想井排水条件下,对应总荷载的地基平均固结度可按下式计算:8Ch-t2U=1-eFnde(6.2.8-1)r式中U——理想井排水条件下加载t时向竖向排水体地基径向排水的平均固结度;r2C——土的径向排水固结系数(cm/s);h22n3n-1F——井径比因子,理想井时,F=ln(n)-nn22www.bzfxw.comn-14n2一级或多级等速加载条件,当固结时间为t时,对应总荷载的地基平均固结度可按下式计算:·nqU=åi[(T-T)-ae-bt(ebTi-ebTi-1)](6.2.8-2)tii-1i=1åDpb式中U——t时间地基的平均固结度;t·q——第i级荷载的加载速率(kPa/d);iåDp——历时t以前各级荷载的累加值(kPa);T,T——分别为第i级荷载加载起始和终止时间(从零点算起)(d),当计算第ii-1i级荷载加载过程中某时间t的固结度时,T改为t。ia、b——参数,根据地基土排水固结条件按表6.2.8采用。表6.2.8a、b值排水固结条件竖向和径向组合排水竖向排水U>30%向内径向排水固结参数z(竖井穿透受压土层)-12-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 88a122pp28C2bpCvh8ChpCv+2Fd2Fd24H24Hnene注:表中为不考虑井阻和涂抹对固结影响的情况。表中U——地基竖向排水平均固结系数(%);z2C——土的竖向排水固结系数(cm/s);vC2——土的径向排水固结系数(cm/s);hH——固结土层竖向排水距离,单向排水时,H取土层厚度;双向排水时,H取两排水面间土层厚度的一半(cm)6.2.9竖向排水体未穿透软土层时,可按下式计算地基平均固结度:U=QU+(1-Q)U(6.2.9-1)trzzLQ=(6.2.9-2)L+H2式中U——竖向排水体打入深度内土层的平均固结度,按式(6.2.8-2)计算,竖向排水twww.bzfxw.com距离为打入深度L;L——竖向排水体深度(cm);H——竖向排水体以下压缩土层厚度(cm);2Q——竖向排水体打入深度比;U——竖向排水体打入深度以下受压土层的平均固结度,将竖向排水体底面作为排z水面,按式(6.2.8-2)计算,排水距离为H;26.2.10预压荷载下地基的设计预估最终竖向变形量可按下式计算:ne-e0i1isf=xå(6.2.10)i=11+e0i式中s——最终竖向变形量(m);fe——第i层中点土自重应力所对应的孔隙比,由室内固结试验e—p曲线查得;0ie——第i层中点土自重应力与附加应力之和所对应的孔隙比,由室内固结试验1ie—p曲线查得;h——第i层土层厚度(m);i-13-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn n——地基土得分层数;x——考虑由于侧向变形等影响的经验系数,对于正常固结和轻微超固结土可取x=1.1~1.4,荷载较大或高压缩性饱和黏土取大值,反之取小值。变形计算时,宜取附加应力与自重应力的比值为0.1的深度作为受压层的计算深度。6.2.11在正常固结饱和黏性土地基某点加载后历时t的抗剪强度,可按下式计算:t=t+Ds·U·tanj(6.2.11)ftf0ztcu式中t——加载后历时t地基中某点的抗剪强度(kPa);ftt——加固前地基土的天然抗剪强度,可由现场十字板见且试验确定(kPa);ftDs——预压荷载引起的该点的竖向附加应力(kPa);zU——计算点固结时间为t时的固结度;t0j——三轴固结不排水压缩试验确定的土的内摩擦角()。cu6.2.12当考虑施工过程中的井阻和涂抹作用时,软土层固结系数、固结度、最终沉降的计算可按现场实际监测资料进行推算。从实测的沉降——时间(s-t)曲线上选择荷载停止后任意三个时间t1、t2和t3,并使t3-t2=t2-t1,可按下列各式进行计算:www.bzfxw.coms(s-s)-s(s-s)321232最终沉降s=(6.2.12-1)¥(s-s)-(s-s)2132bts-s(1-ae)t¥瞬时沉降s=(6.2.12-2)d-btaes-s21lns-s32b=t-t212bde径向固结系数C=,(C=C)(6.2.12-3)h22vh8pde+2p4Hs-std地基平均固结度U=(6.2.12-4)ts-s¥d(Ⅱ)真空预压法6.2.13真空预压法加固地基的平均固结度、固结沉降计算可参照第6.2.8、6.2.10、6.2.12条。6.2.14真空预压法处理地基必须设置竖向排水体,宜选用塑料排水板或砂井。设计内容应-14-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 包括:1选择塑料排水板或砂井等竖向排水体,确定其直径、间距、深度、排列方式和布置范围;2确定预压区面积和施工分块大小;3确定真空预压工艺,要求达到的膜下真空度和土层的固结度;4计算真空预压后地基强度增长值和地基变形值。6.2.15竖向排水板的设计可按本规范第6.2.2条和第6.2.3条选用。砂井的砂料应选用中粗-2砂,其渗透系数宜大于1×10cm/s。6.2.16真空预压区域边缘应大于建(构)筑物基础轮廓线,每边向外延伸大于3.0m,每块预压面积宜尽可能呈正方形布置且相互连接。6.2.17真空预压荷载可一次性施加,无需分级,真空预压膜下真空度应稳定且分布均匀,并保持在80kPa以上,地基土的平均固结度应满足设计要求。6.2.18对于表层土有良好的透气层或在处理范围内有充足水源补给的透水层时,应采取有效措施隔断透气层和透水层。6.2.19当建(构)筑物的荷载超过真空预压的压力,且建(构)筑物对地基变形有严格要求时,可采用真空—堆载联合预压法,其总压力宜超过建(构)筑物的荷载。6.2.20真空预压地基最终竖向变形计算可按本规范第6.2.10条执行,其中x可取0.8~0.9。真空—堆载预压法以真空预压为主时,x可取0.9。6.2.21真空预压所需抽真空设备的数量,可按加固面积的大小和形状、土层结构特点,以2一套设备可抽真空的面积为800~1000m确定,www.bzfxw.com但每块预压区至少应设两台真空泵。(Ⅲ)动力排水固结法6.2.22动力排水固结法处理地基必须设置良好的水平和竖向排水系统,包括竖向的塑料排水板和水平向的砂垫层、盲沟和集水井。当软土层厚度小于7.0m且软土层含有薄粉砂夹层时,该法加固效果明显。6.2.23动力排水固结法处理地基的设计应包括下列内容:1选择塑料排水板的间距、排列方式和深度;2确定预压区范围、堆载大小、分级和加载速率;3强夯单击夯击能、单击次数、夯击遍数、收锤标准以及监测要求;4计算地基土的最终沉降量和强度增长,根据加固技术要求确定卸载标准;6.2.24塑料排水板间距可按第6.2.2条和第6.2.3条确定,可取0.8~1.8m,常用1.0~1.2m。深度应穿透软土层进入下卧土层1.0m。6.2.25砂垫层厚度可取1.0m,每隔20~30m宜设置纵横向盲沟,盲沟交点处应设集水井,集水井底面应低于砂垫层1.0m以上,用水泵强排水至加固区以外,并保证集水井水位低于砂垫层地面。6.2.26在软土表面上宜覆盖厚度3.0~4.0m填土层(含砂垫层厚度),方可在填土表面上进行强夯施工。夯后交工面标高不宜小于场地设计地面标高。6.2.27强夯应采用少击数多遍数和夯击能由小到大的原则进行施工,宜采用6~10遍进行夯击,夯击能可从1500kN•m逐渐加大到3000kN•m以上,达到设计要求后再以低能量满夯一遍。6.2.28强夯间歇时间应根据软土中动孔隙水压力消散80%以上所需时间确定,一般需8~10天。-15-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 6.2.29每遍夯点的夯击数可按下列要求确定:1夯坑深度宜小于软土上覆填土厚度的1/2~1/3;2第n击以后连续二次夯沉量比前一击更大,则单点击数定为n击;3动孔隙水压力增量显著下降之后(一般可取Δu≤2kPa)应停夯,待孔压消散后再夯;4在强夯与堆载作用下,软土固结沉降达到设计要求为强夯的最终收锤标准,否则应增加强夯遍数直至软土固结度满足要求。6.2.30每遍强夯开始前,均应选择有代表性区域进行试验性夯击,通过实测夯沉量和孔隙水压力监测等确定夯击能、夯点击数和间歇时间。6.2.31动力排水固结法加固地基的平均固结度、固结沉降计算可参照第6.2.8条、第6.2.10条、第6.2.12条。6.3施工(Ⅰ)堆载预压法6.3.1塑料排水板的性能指标必须符合设计要求,且应有足够的湿润抗拉强度和一定的抗弯能力。在施工现场应采取措施防止塑料排水板被阳光照射、破损或污染,已破损和被污染的塑料排水板不得在工程中使用。6.3.2普通砂井的灌砂量,应按井孔的体积和砂在中密状态时的干密度计算,其实际灌砂量(不包含水的重量)不得小于计算值的95%。普通砂井施工时,应尽量减少成孔对井周围土的挠动,应保证砂井灌砂的密实度。6.3.3袋装砂井的砂袋应采用透水性能好,www.bzfxw.com且具有足够抗拉强度及一定抗老化和耐腐蚀性的编织布。灌入砂袋的榨宜用风干砂,且应振捣密实,直径应满足设计要求,砂袋不得中断、缩颈、膨胀等。砂袋放入井孔后,袋口应用麻绳或铁丝扎紧。袋装砂井所用套管内径宜略大于砂井直径。6.3.4塑料排水板应有良好的透水性,应具有足够的抗拉强度,沟槽表面平滑,尺寸准确,能保持一定的过水面积,并具有耐酸碱抗腐蚀能力。施工前应对所采用的塑料排水板按有关规程进行质量检验。6.3.5塑料排水板施工所用导管,管尖平端与导管靴应配合适当,应防止插入地基中的带体扭曲。塑料排水板需要接长时,必须用滤膜内芯带平搭接的连接方式,搭接长度宜大于200㎜。施工中应杜绝跟带现象。6.3.6竖向排水体施工时的尺寸偏差应符合下列要求:1平面井距偏差不应大于井径;2垂直度偏差不应大于1.5%;3深度不得小于设计要求;4塑料排水板和袋装砂井预留地表的长度不应小于500㎜,并应埋入地表水平排水板砂垫层中。6.3.7铺设砂垫层前应做好工作垫层。当软土上部有硬层时可不做工作垫层;当遇有渔塘时,应排水后晾晒,挖除植物层、铲平塘梗。工作垫层应表面平整,无明显坑洼。工作垫层可用土、砂填筑,厚度大于500㎜时应分层填筑压实。6.3.8设置排水盲沟时,盲沟渗滤应采用碎石或中粗砂,含泥量不应大于3%。盲沟渗滤料应用土工织物包裹。6.3.9在加载预压过程中,应按设计要求分层逐渐加载,并应进行竖向变形、边桩位移及孔隙水压力等项目的监测,根据监测资料严格控制加载速率。-16-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 6.3.10当所加荷载材料为建筑地基的一部分时,其技术要求应按国家有关规范执行。(Ⅱ)真空预压法6.3.11真空预压的抽气设备宜采用射流真空泵,空抽时必须达到95kpa以上的真空吸力,真空泵的设置应根据预压面积大小和形状、真空泵效率和工程经验确定。6.3.12真空管路的连接应严格密封,在真空管路中应设置止回筏和截门。水平向分布滤水管可采用条状、梳齿状及羽毛状等形式,滤水管布置形成回路。滤水管应设置在砂垫层中,其上覆盖厚度100~200㎜的砂层。滤水管可采用钢管或塑料管,外包尼龙砂或土工织物等滤水材料。6.3.13密封膜应采用抗老化性能好、韧性好、抗穿刺性能强的不透气材料。密封膜热合时宜采用双热合缝的平搭接,搭接宽度应大于15㎜。密封膜宜铺设2~3层,膜周边宜采用挖沟埋膜、平铺并用黏土覆盖压边、围埝沟内及膜上覆水等方法进行密封。当加固去周边或表层土有透水层或透水层时,应采用密封墙将其封闭。6.3.14采用真空一堆载联合预压时,先进行抽真空,当真空压力达到设计要求并稳定后,再进行堆载,并继续抽气,堆载时需在膜上铺设土工布等保护材料。(Ⅲ)动力排水固结法6.3.15动力排水固结法夯锤宜采用直径为3~3.5m、锤重15~20t的扁平锤。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架。通www.bzfxw.com常每10000㎡安排一台强夯机。6.3.16软土上覆填土材料宜采用碎石土、砂土或强风化花岗岩等粗粒土,以利于强夯施工,坑内或场地积水应及时排除。6.3.17水平和竖向排水系统的设置、填土过程的控制应符合本节第一部分堆载预压法中的相应规定;强夯施工步骤和检查工作应符合本规范第5章强夯法中相关规定。6.3.18强夯施工时,浅层沉降板的隆起梁不宜超过50㎜,夯击时实测动孔隙水压力增量宜大于20kpa。6.4监测与检验6.4.1对于重要的排水固结加固地基工程,应按设计要求的加载进行施工,对地基变形和稳定性变化进行现场原位动态监测。监测数据应及时整理与分析,以及时调整设计参数,指导施工,控制加载速率,防止地基剪切破坏,检验加固效果。6.4.2现场原位动态监测项目宜包括:1地基土表面沉降;2地表面坡趾外地表土水平位移;3地基深层土的分层沉降;4地基深层的水平位移;5地基土孔隙水压力;6真空预压工程和真空—堆载预压工程监测除进行以上项目外,尚应进行膜下真空度和地下水位的量测。6.4.3监测项目的设置与布置应符合下列要求:1每项工程应选择1~3个工程地质条件复杂,且有工程代表性的特征断面设置监测和-17-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 布置观测点;2地基土表面沉降观测基准点不应少于3个且应设在施工影响范围外稳固的地基上。沉降观测点间距不宜大于30m;分层沉降观测点宜布置在地基土的分层面上;深层土水平位移宜布置在侧向变形较大的部位,每一特征断面上宜布置2~3个测斜孔;3孔隙水压力观测点宜布置在压缩变形和剪切变形较大的部位,沿竖向深度布置2~3个;4坡趾外水平位移桩布置在坡趾外5m内。6.4.4监测频率应根据工程进度确定,在加载过程中,观测次数每天不应少于1次,恒压期间宜每2d观测1次。相互有关的监测项目应在同一时间观测。观测数据应及时整理与分析,并绘制观测物理量和空间分布特征的图件或观测物理量的过程曲线,指导施工,控制加载速率,防止发生地基失稳等险情。6.4.5对加载预压法,当观测结果出现下列情况时,应采取措施(加强观测、控制加载速率、停止加载、卸载等)防止地基破坏:1天然地基竖向位移速率大于15㎜/d;2设置竖向排水体地基位移速率大于15~20㎜/d;3地基水平位移速率大于5㎜/d;4超静孔隙水压力增量超过预压荷载增量的60%。6.4.6施工过程中的质量检验应包括以下内容:1塑料排水板必须在现场随机抽样送往实验室进行性能指标的测试,其性能指标包括纵向通水量、复合体抗拉强度、滤膜抗拉强度、滤膜渗透系数和等效孔径等;2对于不同来源的砂井和砂垫层的砂料,必须取样进行颗粒分析和渗透试验;3对于以整体滑动稳定性的重要工程,www.bzfxw.com应在预压区内选择代表性地点预留孔位,在加载不同阶段进行原位十字板剪切试验和取土进行室内土工试验。6.4.7检测项目的设置和布置应符合下列要求:1真空测头可采用小型过滤管制作,用软塑料管将其与膜外真空压力表连接,测头应合理布置,每1000~2000㎡设置一个。膜下真空度观测初期每2h一次,稳定一周后每4h观测一次,真空卸载期间每2h一次,稳定一周后每4h观测一次,真空卸载期间每2h观测一次;2地面沉降观测点不应少于3个,沉降标的位置铺膜前后应相对应,铺膜前每2d观测一次,抽真空初期每天观测一次,膜下真空度稳定10d后每2d观测一次。6.4.8真空预压不需要控制加载速率,真空一堆载联合预压加载控制指标应符合下列要求:1侧向位移应小于5㎜/d;2孔隙水压力增长值与堆载荷载增长值之比不大于0.6。以上指标以水平位移控制为准,并结合变形速率的变化趋势来判断。6.4.9排水固结法竣工验收应符合下列规定:1竖向排水体处理深度范围内及以下受压土层,经预压所完成的竖向变形和平均固结度应满足设计要求;2应对预压的地基土进行原位十字板剪切试验或静力触探和室内土工试验;3必要时,尚应进行现场载荷试验,试验数据不应少于3点。6.4.10动力排水固结法施工过程中应对孔隙水压力、分层沉降、浅层沉降等进行检测,根据监测结果修正强夯参数,控制加载过程,并对各项施工参数和监测结果进行详细记录和分析。-18-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 7振冲碎石桩法7.1一般规定7.1.1振冲碎石桩法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、一般黏性土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度小于15kpa的饱和黏土地基宜慎用,并应在施工前通过现场试验确定其适用性;对于不排水抗剪强度小于10kpa的饱和黏土地基不得采用。7.1.2对大型或地层复杂的工程,在正式施工前应通过现场试验确定其处理范围、处理深度和处理效果。7.2设计7.2.1振冲碎石桩法处理范围应根据建筑物的重要性和场地条件确定,当用于低层和多层建筑时,宜在基础外缘扩大1~2排桩。当要求消除地基液化时,在基础外缘扩大宽度不应小于基底面至可液化土层地面这一厚度的1/2,并不小于5m。7.2.2对大面积满堂地基处理时的桩位布置,宜采用等边三角形布置;对单独基础或条形基础,宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。7.2.3桩的直径和桩的间距应根据施工工艺、上部结构荷载大小和场地土层情况综合考虑并宜通过现场试验确定。碎石桩的直径一般为800~1200㎜,其平均直径可按每根桩所用填料量计算。桩间距宜为桩体的1.5~3倍。对于荷载大的建筑或对黏性土地基宜采用较小的间距,荷载小或砂土可采用较大的间距。7.2.4桩长的确定:但相对硬层埋深不大时,应按相对硬层埋深确定;当相对硬层埋深较大时,按建筑物地基变形允许值确定;在可液化www.bzfxw.com地基中,桩长应按要求的抗震处理深度确定;桩长不宜小于5m。7.2.5桩顶和基础之间宜铺设一层300~500㎜厚的碎石垫层。7.2.6桩体材料应采用性能稳定的硬质材料,不宜使用风化易碎的石料;桩体可用碎石、卵石或它们与砂的混合料,碎(卵)石的含泥量不大于9%,中粗砂的含泥量不大于5%。7.2.7振冲碎石桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定;初步设计时也可用单桩和处理后桩间土承载力特征值下式估算:fspk=mfpk+(1-m)fsk(7.2.7—1)m=d2/de2(7.2.7—2)式中fspk——振冲碎石桩复合地基承载力特征值(kpa);fpk——桩体承载力特征值(kpa),宜通过单桩载荷试验确定;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,可取天然地基承载里特征值;m——桩土面积置换率;d——桩身平均直径(m);de——单根桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m);等边三角形布桩de=1.055l正方形布桩de=1.13l-19-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 矩形布桩de=1.13l1l2l、l1、l2分别为桩间距、纵向间距和横向间距。对小型工程的黏性土地基如无现场载荷试验资料,初步设计时地基的承载力特征值也可按下式估算:fspk=[1+m(n-1)]fsk(7.2.7—3)式中n——桩土应力比,在无实测资料时可取2~4,原土强度低取大值,原土强度高取小值。7.2.8振冲碎石桩处理地基的变形计算应符合现行国家标准,《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定。复合土层的压缩模量可按下式计算:Esp=[1+m(n-1)]Es(7.2.8)式中Esp——复合土层压缩模量(MPa);Es——桩间土压缩模量(MPa),宜按当地经验取值,如无经验时可取天然地基压缩模量。式(7.2.8)中的桩土应力比,在无实测资料时,对黏性土可取2~4,对粉土和砂土可取1.5~3,原土强度低取大值,原土强度高取小值。7.2.9初步设计时,碎石桩的间距也可按下式公式计算。等边三角形布置l=1.08Aewww.bzfxw.com(7.2.9—1)正方形布置l=Ae(7.2.9—2)式中Ae——单根碎石桩承担的处理面积(㎡)。ApAe=(7.2.9—3)m式中Ap——碎石桩的截面积(㎡);m——面积置换率。7.3施工7.3.1碎石桩施工可采用振冲、振动沉管等成桩法。7.3.2振冲施工可根据设计荷载的大小、原土强度的高低、设计桩长等条件选用不同功率的振冲器;施工前应在现场进行试验,以确定水压、振密电流、填料量、留振时间和振动频率等各种施工参数。当成桩质量不能满足设计要求时,应在调整设计与施工有关参数后,重新进行试验或改变设计。7.3.3振冲施工可按下列步骤进行:1清理平整施工场地,布置桩位;2施工机具就位,使振冲器对准桩位;3启动供水泵和振冲器,水压可用200~600kpa,水量可用200~400L/min,将振冲器徐徐沉入土中,造孔速度宜为0.5~2.0m/min,直至达到设计深度。记录振冲器经各深度的水压、电流和留振时间;-20-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 4造孔后边提升振冲器边冲水直至孔口,再放至孔底,重复两三次扩大孔径并使孔内泥浆变稀,开始填料制桩;5大功率振冲器投料可不提出孔口,小功率振冲器下料困难时,可将振冲器提出孔口填料,每次填料厚度不宜大于20㎝。将振冲器沉入填料中进行振密制装,当电流达到规定的密实电流和规定的留振时间后,将振冲器提升30~50㎝;6重复以上步骤,自下而上逐段制作桩体直至孔口,记录桩的填料量、电流值和留振时间,并均应符合设计规定;7关闭振冲器和水泵。7.3.4振冲施工现场应事先开设泥水排放系统,或组织好运浆车辆将泥浆运至预先安排的存放地点,应尽可能设置沉淀池重复使用上部清水。7.3.5对于砂土地基采用振冲加密处理时宜采用大功率振冲器,为了避免造孔中砂将振冲器抱住,下沉速度宜快,造孔速度宜为8~10m/min,到达深度后将射水量减至最小,留振至密实电流达到规定时,上提0.5min,逐段振密直至孔口,一般每米振密时间约1min。在粗砂中施工如遇下沉困难,可在振冲器两侧增焊辅助水管,加大造孔水量,但造孔水压宜小。7.3.6振冲沉管成桩法施工应根据沉管和挤密情况,控制填料量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等。施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的装尖结构。当采用活瓣桩靴时,对砂土和粉土地基宜选用尖锥形;对黏性土地基宜选用平底形。一次性桩尖可采用混凝土锥形桩尖。7.3.7施工时桩位水平偏差不应大于0.2~0.3倍桩径;桩的垂直偏差不应大于1%。7.3.8桩体施工完毕后应将顶部预留的松散桩体挖除,如无预留将松散桩头压实,随后铺设蹦压实垫层。www.bzfxw.com7.4质量检验7.4.1检查各项施工记录,如有遗漏或不符合规定要求的桩或点,应补做或采取有效的补救措施。7.4.2施工结束后,应间隔一定时间后方可进行质量检验。对砂土地基,不宜少于7d,对粉土和杂填土地基可取14~21d,对粉质黏土地基间隔时间可取21~28d。7.4.3施工质量检验可采用单桩载荷试验,检验数量为桩数的0.5%,且不少于3根。对桩体检验可用重型动力触探进行随机检验。对桩间土的检验可在处理深度内用标准贯入、静力触探等进行检验。7.4.4处理后的地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验。复合地基载荷试验检验数量不应少于总桩数的0.5%,且每个单位工程工程不应少于3点。8水泥土搅拌桩8.1一般规定8.1.1水泥土搅拌法宜采用喷浆搅拌法(简称湿法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、黏性土、粉土以及无流动地下水的饱和松散至稍密状态的砂土等地基。8.1.2水泥土搅拌法用于处理有机质土、塑性指数Ip大于22的黏土、地下水具有腐蚀性以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。水泥土搅拌法不得在泥炭土使用。-21-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 8.1.3方案设计开始前应搜集详尽的岩土工程资料。特别是填土层的厚度、组成部分;软土层的分布范围、分层情况及固结状态;地下水位及pH值;土的含水量、塑性指数和有机质含量等。8.1.4水泥土搅拌桩长度应符合下列规定:1当用于竖向承载时,搅拌桩长度应根据上部结构对承载力和变形要求确定,并宜穿透软弱土层达到承载力相对较高的土层;2当用于提高地基整体滑动稳定性时,桩长宜超过危险滑动面以下2m;3加固深度不宜大于15m。8.1.5水泥土搅拌桩的直径不应小于500㎜。水泥土搅拌桩用于竖向承载时,加固体形状可采用柱状、壁状、格珊状或块状,桩可只布置在基础平面内,独立基础下的桩数不宜少于3根,柱状加固可采用正方形、等边三角形等布桩方式。8.1.6设计前宜对拟处理地基各类土层进行室内室配试验。针对各类土层特性,选择合适的固化剂、掺和料、外加剂及掺入比,为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。8.1.7竖向承载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体抗拉强度平均值;承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗拉强度平均值。8.2设计8.2.1水泥宜选用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥。水泥掺入比宜为10%~18%;湿法的水泥浆水泥灰比可选用0.55~0.65,外加剂可根据需要和土质条件选用旱强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料,但应避免污染环境。8.2.2竖向承载的水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基静载试验、并考虑压板尺寸和时间效应等因素后www.bzfxw.com综合确定,当无试验资料时可借鉴地质情况类似的成功工程试验结果并按下式预估:fspk=mRa/Ap+b(1-m)fsk(8.2.2)式中fspk——复合地基承载力特征值(kPa);m——面积置换率,桩的截面积除以设计要求每一根桩所承担的处理面积;Ra——单桩竖向承载力特征值(KN);Ap——桩的截面积(㎡);fsk——桩间土天然地基承载力特征值(kPa);b——桩间土承载力折减系数,当桩端土未经修正的承载力特征值大于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.1~0.4,差值大时取低值;当桩端土未经修正的承载力特征值小于或等于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.5~0.9,差值大时或设置褥垫层时均取高值。8.2.3单桩竖向承载力特征值Ra的确定应符合下列规定:1单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定;2初步设计说可借鉴地质情况类似的成功工程经验并按下列二式预估,有水泥土强度确定的Ra宜大于有地基土抗力所提供的Ra:nRa=upåqsili+aqpAp(8.2.3—1)i=1-22-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn Ra=hfcuAp(8.2.3—2)式中up——桩的周长(m);n——桩长范围内的土层数;qsi——桩周第i层的侧阻力特征值,淤泥可取4~7kPa;淤泥质土可取6~12kPa;软塑状的黏性土可取10~15kPa;对可塑状的黏性土、稍密中粗砂可取12~18kPa;对稍密粉土和稍密的粉细砂可取8~15kPa;qp——桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa),可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定取值;li——第i层土层的厚度(m);a——桩端天然地基土的承载力折减系数,可取0.6~0.8,承载力高时取低值;h——桩身水泥土强度折减系数,见表8.2.3;fcu——与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(砂土和粉土采用边长150㎜的立方体,其他土层采用边长为70.7㎜的立方体)在标准养护条件下90d龄期的立方体抗拉强度平均值(kPa)。8.2.4竖向承载的水泥土搅拌桩复合地基应在桩顶设置褥垫层,其材料可选用中粗砂、粗岔、级配砂石等,最大粒径不宜大于20㎜。褥垫层厚度可取200~400㎜。当桩间软黏土层较厚时取高值。表8.2.3桩身水泥土强度折减系数h土名湿法hwww.bzfxw.com备注Ip等于17时可取大值、等于22时淤泥、淤泥质土、黏土0.20—0.30可去小值,中间用插值法确定Ip等于10时可取大值,等于17时粉质黏土及粉质黏土的填土0.25—0.30可取小值,中间用插值法确定粉土0.30—0.35砂土0.30—0.408.2.5竖向承载的水泥土搅拌桩用于处理成成土地基或有效桩长大于10m时,水泥掺入比的设计宜考虑下列情况:1处理成层地基土中的淤泥、淤泥质土和其他黏土,宜适当增加搅喷次数和水泥用量;2对于不含淤泥、淤泥质土和其他软黏土的地基处理,可根据搅拌桩的受力情况适当减少中下部桩段的水泥掺量。8.2.6当搅拌桩处理范围以下存在软弱下卧层时,应按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31的有关规定进行软弱下卧层承载力验算。8.2.7竖向承载的水泥土搅拌桩复合地基的变形包括搅拌桩复合土层的压缩变形S1与桩下端未加固的压缩变形S2。1水泥土搅拌桩复合土层的压缩变形S1可按下式计算:(pz+pzl)lS1=(8.2.7—1)2Esp-23-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn Esp=mEp+(1-m)Es(8.2.7—2)式中pz——水泥土搅拌桩复合土层顶面的附加压力值(kPa);pzl——水泥土搅拌桩复合土层底面的附加压力值(kPa);l——水泥土搅拌桩有效桩长(m);Esp——水泥土搅拌桩复合土层压缩模量(kPa);Ep——水泥土搅拌桩压缩模量,可取(100~200)fcu(kPa)。对桩长较短或桩身强度较低者可取低值;反之可取高值;Es——桩间土的加权平均压缩模量。2桩端以下未加固土层的压缩变形S2可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31的有关规定计算。8.3施工8.3.1水泥土搅拌桩施工现场事先应予以平整,必须清楚地上和地下的障碍物。遇有明沟、池塘及洼地时应抽水和清淤,回填砂土、粉土、黏性土料予以压实,不得回填杂填土或生活垃圾。8.3.2水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。施工桩长应根据设计要求、地质情况和终搅电流值综合控制。8.3.3搅拌头叶片不得少于2层且不少于4片,叶片宽度不宜小于100㎜。搅拌下沉速度和提升速度应与叶片枚数、宽度、叶片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的转速相互匹配。8.3.4竖向承载的水泥土搅拌桩施工时,停www.bzfxw.com浆面应高于设计标高300~500㎜。基坑开挖时应将顶部施工质量差的桩段用人工挖除。严禁采用机械直接开挖至桩顶标高。8.3.5施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差不得大于50㎜;搅拌头的直径应每天检查一次,其磨损量不得大于10㎜;成桩直径和桩长不得小于设计值。8.3.6水泥土搅拌法施工步骤应符合下列要求:1搅拌机械就位、调平;2搅拌(喷浆)下沉至设计加固深度;3边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面;4喷浆重复搅拌下沉至设计加固深度;5根据设计要求,喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面;6关闭搅拌机械。8.3.7对于淤泥、淤泥质土或其他软黏土的成层土,在预(复)搅下沉宜直接喷浆,适当增加该土层次数和增加水泥的掺入比。不论任何土层,其搅拌次数不应少于4次,喷浆次数不应少于两次。8.3.8施工前确定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和搅拌设备下沉及提升速度等施工参数,并根据设计要求通过工艺性成桩试验确定施工工艺。8.3.9所使用的水泥都应过筛,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥、掺合料、外加剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。8.3.10搅拌桩喷浆提升(或下沉)的速度和次数必须符合施工工艺的要求,并应有专人记录。8.3.11当搅拌头叶片预搅下沉至喷浆位置后,应喷浆搅拌30s,在水泥浆与土层充分搅拌后,再开始提升搅拌头。-24-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 8.3.12搅拌桩预搅下沉时不宜冲水,当遇到硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水对桩身强度的影响。8.3.13施工时如因故障停浆时,应将搅拌头下沉(或提升)至停浆点以下(或以上)0.5m处,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升(或下沉)。若停机超过3h,宜先拆卸输管路,并妥善清洗。8.3.14壁状加固时,相邻桩的施工时间间隔不宜超过24h。如间隔时间太长,与相邻桩无法搭接时,应采取局部补桩或注浆等补强措施。8.3.15搅拌桩施工时,邻近不得进行抽水作业。8.3.16在动水情况下施工,水泥土搅拌桩应考虑使用外加速凝剂。8.4质量检验8.4.1水泥土搅拌桩施工应实行旁站监理,质量控制应贯穿于施工全过程。施工中必须经常检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行进行质量评定。检查重点为水泥用量、桩长=搅拌头叶片直径、搅拌头转数、提升和下沉速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。8.4.2水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法:1成桩7d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下0.5m),目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径。检查量为施工总桩数的5%;2对相邻桩搭接要求严格的工程,应在成桩15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接质量情况。8.4.3竖向承载的水泥土搅拌桩应按下列规定进行完整性和承载力检测:1竖向承载的水泥土搅拌桩地基竣工验www.bzfxw.com收时,承载力检验应采用单桩载荷试验和复合地基载荷试验。载荷试验宜在成桩28d后进行。检测数量为总桩数的0.5%~1%,且每项单位工程不少于3根(或3点);2在成桩28d后,宜采用双管单动取样器钻取芯样,鉴定持力层土性,评价搅拌均匀性,检验水泥土抗拉强度;芯样直径不宜小于80㎜,钻入持力层深度不应小于3倍桩径,检测数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。8.4.4基槽开挖后应作如下检验:1应检验桩数与桩顶质量,当桩数不足时应补桩或作加强处理;当桩顶质量不符合设计要求时,应采取有效补强措施;2复核桩位、桩径、基底尺寸、平整度、标高的偏差情况,偏差值应符合本章第8.3.5条的规定。9高压喷射注浆法9.1一般规定9.1.1高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、大量植物根茎、地下障碍物或有过多的有机质时,应通过现场确定其是适用性。9.1.2高压喷射注浆法适用于既有建(构)筑物和新建(构)筑物的地基处理。对于有动水压力和已涌水的工程,应慎重使用。9.1.3高压喷射注浆法按喷射方式分为旋喷注浆,定喷注浆和摆喷注浆三种类型;按施工机具的不同,可分别采用单管法、二重管法和三重管法。加固土体的形状可分为柱状、壁状和块状。-25-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 9.1.4施工前,应掌握场地的工程地质、水文地质、建筑结构设计和周边环境条件等资料。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。9.1.5高压喷射注浆法宜进行现场试验性施工或根据类似工程经验确定注浆材料及其配比、施工工艺和施工参数。9.2设计9.2.1高压喷射注浆法的有效直径或有效喷射长度、固结体物理力学性能应通过现场试验或试验性施工确定。9.2.2旋喷桩处理地基宜按复合地基设计;旋喷桩用作桩基时,可按固结体独立承担荷载设计。9.2.3旋喷桩单桩竖向承载力特征值可通过现场载荷试验确定,亦可按下列两式计算,取其中较小值:nRa=upåqsili+qpAp(9.2.3—1)i=1Ra=hfcuAp(9.2.3—2)式中Ra——单桩竖向承载力特征值(KN);li——桩周第i层土的厚度(m);h——桩身强度折减系数,可取0.33;fcu——与旋喷桩桩身水泥土配比相www.bzfxw.com同的室内加固土试块(边长为70.7㎜的立方体)在标准养护条件下28d龄期的立方体抗拉强度平均值(kPa)。Ap——桩身平均的截面积(㎡)qsi——桩周第i层的侧阻力特征值,可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定确定;qp——桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa),可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定取值;up——平均桩周长(m);9.2.4旋喷桩复合地基承载力特征值应通过现场载荷试验确定。初步设计时,可按下列公式估算确定:Raf=m+b(1-m)f(9.2.4-1)spkskAeApm=(9.2.4-2)Aef——复合地基承载力特征值;spkb——桩间土承载力折减系数;m——面积置换率;R——单桩竖向承载力特征值(Kn)a-26-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn f——桩间天然土地基承载力特征值(kPa);sk2A——桩的截面积(m);p2A——单桩承担的处理面积(m)。e9.2.5旋喷桩桩长范围内复合地基以及下卧层地基变形值应按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定计算。其中,复合地基的压缩模量可根据地区经验或按下式确定:Esp=mEp+(1-m)Es(9.2.5)Esp——旋喷桩复合土层压缩模量(kPa);Ep——桩体压缩模量(kN/㎡),可采用测定混凝土割线弹性模量的方法确定。Es——桩间土压缩模量(kN/㎡),可采用天然地基土压缩模量代替;9.2.6竖向承载旋喷桩的平面布置应根据上部结构和基础特点确定。9.2.7用于地基处理或加固的旋喷桩间距应根据工程的目的和要求确定,桩间距宜取2~3倍桩径,桩位宜按梅花桩或长方形布置。9.2.8高压喷射注浆以水泥为主要注浆材料,水泥浆水灰比宜取1:1~1.5:1。根据工程的目的和特殊需要,可在水泥浆液加入外掺剂,改善浆液性能。9.3施工9.3.1高压喷射注浆法施工的主要机具、工www.bzfxw.com艺和参数,宜通过现场试验或工程经验确定。9.3.2施工前应根据现场环境和地下障碍物的位置等情况,复核高压喷射注浆的设计孔位。9.3.3高压喷射注浆所用的主要材料为水泥。对于无特殊要求的工程,宜用32.5级以上的普通硅酸盐水泥,可适当掺入粉煤灰、膨润土或过筛黏土等。根据需要可加如适量的素凝、级凝、悬浮、旱强、防腐、防收缩等外加剂。所用外加剂和掺和料的用量,应根据试验确定。9.3.4水泥浆液的水灰比应根据工程要求确定,宜取1.0~1.5,三重管法宜取1.0。注入水泥浆液的比重宜取1.5~1.6,返浆比重宜取1.2~1.3。水泥在使用前应作质量鉴定,搅拌水泥浆用水应符合混凝土拌和用水的要求。9.3.5浆液的搅拌应采用机械搅拌。浆液应随拌随用,不加缓凝剂的浆液宜在拌好后1h内用完。搅拌时间超过4h而未加缓凝剂的水泥浆液,不得使用。9.3.6施工时应保证钻孔的垂直偏差不超过1%,桩位偏差不应大于50㎜。9.3.7高压喷射注浆法的施工工序为机具就位、造孔、置入注浆管、喷射注浆、拔管及冲洗等。钻机成孔直径宜为90~150㎜,当将注浆管插至孔底标高后,即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定的值后,即按施工工艺要求提升注浆管,由下而上进行喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100㎜。9.3.8施工中应详细记录实际施工参数、浆液配比、实际孔位、孔深和钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及岩土工程勘察报告不符等情况。9.3.9采用二重管法,应先送压缩空气,后送浆;采用三重管法应同时送高压水和压缩空气,让注浆管在设计深度喷射切割1min后,再注入浆液。有下而上喷射注浆,停机时应先关高压水和压缩空气,再停止送浆。9.3.10高压喷射注浆施工时,邻近不得进行抽水作业。特别是对于砂土,更要注意抽水对工程注浆质量的影响。-27-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 9.3.11对需要扩大喷射注浆范围或提高固结体强度的工程,可采取复喷、驻喷措施。9.3.12啊高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或返浆过多等异常情况时,应查明产生的原因并采取措施。若出现不返浆或返浆较少时,可采取添加加速凝剂或增大注浆量,待正常返浆后再继续作业;或返浆过多,可采用提高喷射压力,缩小喷嘴直径,适当加快提升与旋转(摆动)速度等措施。9.3.13高压喷射注浆过程若发现地下有块石等障碍物时,可采用放慢或停止提升,定位驻喷等措施。9.3.14对于黏性大或标准贯入击数较高的土层,应采取相应的技术措施,确保高压喷射注浆的有效直径或有效长度达到设计要求。9.3.15高压喷射压力、注浆管提升速度对成桩有效直径或喷射板墙的有效长度有较大影响,应根据深度及土质条件进行调控。9.3.16既有建筑物地基高压喷射注浆施工时,应采取速凝浆液、大间距隔孔喷射、返浆回灌、放慢施工速度等措施,避免施工对既有建筑物产生附加沉降变形等不利影响。9.3.17当高压喷射注浆完毕,应及时拔出注浆管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用返浆回灌或第二次注浆等措施。在原孔位补浆,宜在喷注后6h完成。9.4监测与检验9.4.1高压喷射注浆法可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验、载荷试验或压水试验等方法进行检验。高压喷射注浆体的深度、固结体尺寸和强度等应符合设计要求。9.4.2检验点应重点布置在下列部位:1有代表性的桩位;2施工中出现异常情况的部位;www.bzfxw.com3地质情况复杂,可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。9.4.3检验点的数量宜为施工注浆孔数的1%,并不少于3点。9.4.4质量检验宜在高压喷射注浆结束28d后进行。9.4.5竖向承载旋喷桩地基竣工验收时,承载力检验应采取复合地基载荷试验和单桩载荷试验。9.4.6载荷试验必须在桩身强度满足试验条件时,并应在成眨28d后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每项单位工程不少于3点。9.4.7高压喷射注浆施工过程应对毗邻建筑物进行沉降观测。10静压注浆法10.1一般规定10.1.1静压注浆法(以下简称注浆法)适用处理砂土、粉土、黏性土、淤泥质土、素填土、杂填土以及风化岩等地基,注浆法也可用于处理含土洞或溶洞的地层。10.1.2静压注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基处理、基坑底部加固、防止管涌与隆起、建筑物纠偏、基础加固、防水帷幕以及地下工程的防渗、堵漏、加固处理、控制地层沉降等。10.1.3静压注浆法的注浆形式分为充填注浆、渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆等类型。根据工程需要和机具设备条件,可分别采用单液单系统法、双液单系统法和双液双系统法注浆。-28-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 10.1.4注浆设计方案制定前,应进行工程地质勘察,掌握处理场地极其邻近的工程地质、水文地质以及可能手注浆影响的邻近建筑物基础和结构设计资料、地下埋设物等资料。10.1.5注浆施工之前应进行室内材料试验,选择合适的注浆材料和外掺剂。对于大型工程或重要工程,宜进行现场试验性施工或根据类似工程经验确定注浆材料极其配合比、施工工艺和施工参数。10.2设计10.2.1静压注浆法处理地基,设计主要内容包括:1确定注浆处理范围以及施工工艺;2注浆材料的种类、性能、配比;3注浆钻孔的孔位、孔距、排距、孔数、排数等布置;4注浆压力、浆液有效扩散半径、注浆量、浆液初凝时间、注浆时间等施工参数;5注浆顺序;6注浆结束标准;7注浆质量检查和竣工验收标准。10.2.2静压注浆处理范围不应小于建筑物基础外缘所包围的范围。对扩展基础、筏形基础、壳体基础,注浆范围应超出建筑物地基压力扩散线,地基压力扩散线斜率可按2:1取值或地基压力扩散角按按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定执行。加固注浆深度应满足地基承载力的要求或大于计算承载地层的下限。10.2.3静压注浆材料应根据注浆目的、地层类型进行选择,并考虑所采用的注浆法、注浆设备和注浆工艺。要求浆液具有黏度低、可注性和稳定性良好、凝固(胶)时间可调节、无毒无嗅、无环境污染、浆液结石体强度适宜且www.bzfxw.com耐酸碱盐和细菌腐蚀、经济合理、施工操作方便等。选择注浆才以内感满足下列要求:1孔隙率和渗透系数较高的砾砂、粗砂、松散杂填土和素填土等地层加固,宜采用以水泥为主剂;2孔隙率和渗透系数较低的中砂、细砂、粉砂等地层加固,宜采用以水玻璃类、丙稀酸盐类等化学浆材,掺入一定量外掺剂的浆液;3土洞或溶洞地层充填注浆,宜选用粉煤灰、中粗砂、黏土、碎石等惰性材料和水泥固化剂;4对特殊工程宜采用矿渣水泥、高铝水泥、火山灰水泥或抗硫酸盐水泥;5水泥浆液水灰比宜为0.5:1~1:1。根据工程的不同需求,可在水泥浆液中加入速凝剂、旱强剂、塑化剂、缓凝剂、膨胀剂等不同种类的外掺剂,改善浆液性能以满足工程的特定要求。外掺剂的掺入量应根据试验而定,不宜大于水泥量的5%,常用量不大于3%。10.2.4静压注浆孔布置应根据浆液有效扩散距离、注浆目的来确定,常采用矩形或梅花形布孔形式;注浆孔间距和排距视浆液有效扩散距离、注浆相互重叠宽度而定,一般可取1.0~2.0m。10.2.5静压注浆压力应综合考虑覆盖土压、浆液种类、地质条件等因素,并通过试验确定,也可参照下列规定选用:1注浆压力除可根据相关注浆理论计算取值外,也可根据地基条件、环境条件和注浆目的等不同,参考类似条件下的成功工程实例确定;2对于黏度高的悬浊型浆液,在避免对周围建筑物产生不利影响的前提下,宜采用高压注浆;3对渗透系数较小的土层或已注过悬液型浆液的土层,选用渗透性较强的真溶液浆液-29-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 时,在满足注浆扩散要求的前提下,宜采用低压注浆;4注浆压力的选用应根据土质的特性极其埋深确定,在砂土中的经验数值为0.2~1.5MPa;在黏性土中的经验数值为0.3~0.6MPa;在淤泥或淤泥质土中的经验数值为0.1~0.4MPa.10.2.6浆液有效扩散距离或扩散半径应根据现场试验确定,或根据类似工程经验确定,也可根据工程地质条件按表10.2.6选用。10.2.6土层中浆液有效扩散距离或扩散半径土的种类有效扩散距离或扩散半径(m)碎石类土1.5~3.0砾砂1.3~2.5粗砂1.1~1.6中砂0.7~1.1细砂0.4~0.7粉砂0.310.2.7总注浆量或每孔注浆量可按下式估算:Q=1000kvn(10.2.7—1)Q=1000abpR2Hnwww.bzfxw.com(10.2.7—2)式中Q——总注浆量或每孔注浆量(L);3v——被注浆的土体积(m);n——土的孔隙率;k——经验系数;软土、黏性土、细砂取0.3~0.5,中砂、粗砂取0.5~0.7,砾砂取0.7~1.0;a——浆液损耗系数,一般a=1.15~1.30;b——浆液充填系数,一般b=0.40~0.95;R——浆液有效扩散距离或扩散半径(m)。H——注浆孔(段)深度(m)。在黏性土地基中,注浆注入率宜为15%~20%,注浆点上的覆盖土厚度宜大于2m。10.2.8注浆流量宜为7~35L/min,对于加固注浆,可取流量较小值;对于充填注浆,可取流量较大值。10.2.9注浆时间应根据浆液流量、注浆量、浆液凝固时间等因素而定。浆液凝固时间应根据地基土质条件、注浆目的和注浆工艺确定。10.2.10注浆施工顺序应按分序加密的原则。多排孔注浆时,在排序上应遵循先边排后中排、先外围孔后内部孔注浆的原则;同一排上的注浆孔,应采用间隔跳跃式注浆顺序。10.2.11注浆深度大或注浆土层不均匀,应进行分段注浆。当土层渗透系数相近时,宜采用下行式分段注浆;当土层渗透系数随深度增大时,宜采用上行式分段注浆;当土层土性变-30-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 化大、渗透系数相差大时,宜采用混合式分段注浆,在土层界面应加强注浆。10.2.12以注浆压力、注浆量、注浆孔单位吸浆量或注浆时间达到设计要求作为注浆结束标准。10.3施工10.3.1注浆施工前应清理、平整施工场地,开挖必要的集水坑和沟槽,确定注浆孔位并统一编号、注明施工顺序。10.3.2花管注浆施工可按下列步骤进行:1钻机和注浆设备就位;2钻孔:调整钻杆位置和垂直度后即开始钻孔,必要时进行泥浆护壁钻孔;3插入注浆花管:钻孔完成后应及时灌入封闭泥浆并插入注浆花管至设计位置。对于松散土层,可以利用振动法将注浆花管压入土层中;4注浆:待封闭泥浆凝固后,按设计要求开泵进行注浆,直至达到注浆结束标准时即可结束注浆;5清洗:注浆结束后,应及时用清水冲洗注浆设备、管路中的残留浆液。10.3.3袖阀管注浆施工可按下列步骤进行:1钻机与注浆设备就位;2钻孔:对于易塌孔土层,可用优质泥浆进行护壁,也可用套管护壁;3插入袖阀管:插入袖阀管时应保持袖阀管位于钻孔的中心,以便后续浇筑套壳料的厚度均匀;4浇筑套壳料:在袖阀管与孔壁间浇筑套壳料至孔口。浇筑套壳料时应避免套客料进入袖阀管中;www.bzfxw.com5注浆:待套壳料具有一定强度后,在袖阀管内将双层双栓塞注浆芯管插入设计位置进行注浆;6清洗:注浆完毕后,应用清水冲洗袖阀管中的残留浆液,以剩下次再行重复注浆;对于不宜用清水冲洗的场地,可考虑用纯水玻璃灌满袖阀管。10.3.4压密注浆施工可按下列步骤进行:1钻机与注浆设备就位;2钻孔或采用振动法将注浆管压入土层;3若采用钻孔法,应从钻杆内灌入封闭泥浆,然后插入注浆管;4待封闭泥浆凝固后,再实施注浆,直至注浆结束。10.3.5注浆孔可采用旋转式或冲击式钻机等机具钻孔。根据注浆形式和机具不同,钻孔孔径宜为70~110㎜,钻孔至设计深度为止。孔位偏差不得大于50㎜,钻孔垂直偏斜率应控。制在1%以内。注浆孔设计有角度要求时应预先调节钻杆角度,倾角偏差不大于210.3.6注浆材料的质量及各种技术指标必须符合先行国家标准。10.3.7注浆用水应采用饮用的河水、井水、自来水及其他清洁水,不得采用pH值小于4的酸性水和工业废水。10.3.8浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始灌注,并在注浆过程中不停缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。10.3.9在不同季节、不同气温条件下施工,应注意温度对浆液性能的影响,并及时调整浆液配比,保持浆液性能的稳定以确保注浆质量和效果。1冬季日平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃的条件下进行注浆施工时,应在施工现场采取适当措施,以保证浆液不冻结;-31-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 2夏季炎热条件下注浆施工时,用水温度不得超过30~35℃,应避免浆液暴露在阳光下,以免加速浆液凝固。10.3.10在注浆过程中,发现地面冒浆、跑浆时可采取下列措施进行处理:1停止注浆,查清原因;2减少注浆压力、加浓浆液或采用间歇式注浆;3改换采用速凝浆液注浆。10.3.11既有建筑物地基进行注浆加固时应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等,防止或减少既有建筑物因注浆而产生附加沉降。10.3.12注浆过程中,做好详细的施工记录、分析和资料整理工作,经常对比相邻注浆孔的流量、压力和注浆量等参数,做到信息化施工,分析注浆中存在的问题,并及时解决。10.4监测和检验10.4.1施工过程中应掌握并检查注浆压力、浆液流量、注浆时间、注浆量、浆液水灰比及外加剂用量等施工参数。10.4.2检查每个注浆孔垂直偏斜率、孔位偏差、钻孔倾角。10.4.3以水泥为主剂的注浆检验时间应在注浆结束28d后进行,黏性土注浆应在60d以后进行;其他注浆材料应根据具体情况而定,不宜少于7d.10.4.4注浆检验点宜为注浆孔数的%,载荷试验及开挖检验均不少于3个点。10.4.5注浆质量检验可采用下列方法:1标准贯入试验、静力触探、轻型动力触探测试加固前或土体强度指标的变化;2采用钻孔弹性波法测定加固土体前后的动弹性模量和剪切模量变化;3钻取芯样观察注浆体的胶结情况;www.bzfxw.com4地基载荷试验;5地基加固前后沉降观测。10.4.6注浆过程中,应对地面、周围建筑物、地下管线进行沉降、倾斜、变形和位移监测。11刚性桩复合地基11.1一般规定11.1.1刚性桩复合地基中的刚性桩(增强体)包括预制混凝土桩、混凝土灌注桩和钢管注浆桩,适用于处理黏性土、粉土、砂土和分层压实的素填土等地基,不宜用于处理淤泥地基。11.1.2刚性桩复合地基中的桩位应设计为摩擦型桩,并以承载力相对较高的土层作为桩锻持力层。11.1.3刚性桩复合地基的设计应进行地基变形验算。11.2设计11.2.1桩截面尺寸:预制方桩可取边长为200~300㎜,预应力管桩可取桩径为300~400㎜,混凝土灌注桩可取桩径为300~500㎜,钢管注浆桩可取钻孔直径为150~300㎜。11.2.2桩中心距应根据复合地基允许沉降量及复合地基承载力特征值计算确定,宜取4~6倍桩径或桩边长。11.2.3桩身混凝土强度等级:预制方桩不宜小于C30,预应力管桩不宜小于C60,混凝土灌注桩不宜小于C20。钢管注浆桩的水泥浆强度不宜小于M20。-32-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 11.2.4刚性桩复合地基承载力特征值可按下式计算:Rafspk=m+b(1-m)fsk(11.2.4)Ap式中fspk——复合地基的承载力特征值(kPa);m——面积置换率;Ra——单桩竖向承载力特征值(KN);Ap——桩的截面积(㎡);b——桩间土天然地基承载力折减系数,宜按当地经验取值;无经验时可取b=0.6~0.9;fsk——桩间土天然地基承载力特征值的经验值,宜按当地经验取值;无经验时,可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31承载力特征值的经验值表取值。11.2.5单桩竖向承载力特征值Ra宜采用单桩静荷试验确定,试验方法及单桩竖向承载力极限值Ru的确定可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31附录F进行。当根据沉降量控制值确定缓变型桩的极限承载力时,可取沉降量s=80~100㎜所对应的荷载值作为单桩竖向极限承载力。试验桩数不宜少于3根,取Ra=Ru/2。11.2.6当根据地基土的物理力学性质指标www.bzfxw.com与承载力参数等经验关系估算单桩竖向承载力特征值时,可按下式计算:Ra=uåqsiali+qpaAp(11.2.6)式中qsia——第i层土桩侧的摩阻力特征值(kPa),可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31规定取值;qpa——桩端持力层端阻力特征值(kPa),可按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31规定取值;u——桩身截面周长(m);li——第i层土的厚度(m);Ap——桩身截面面积(㎡)11.2.7桩身混凝土强度标准值应满足下列要求:Rafck³2(11.2.7)Ap11.2.8桩顶与基础之间应设置褥垫层。垫层材料可用中、粗砂、石屑或级配砂石等,最大粒径不宜大于20㎜。垫层厚度宜为200㎜400㎜。11.2.9刚性桩复合地基的变形可按桩及桩间土分别计算。1桩间土的变形计算当采用分层总和法计算时,桩间土的变形量nZiai-Zi-1ai-1Ss=YsS¢s=YsPoå(11.2.9—1)i=1Esi-33-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 式中Po——基底附加压力,可取Po=(0.8~1.0)(1-m)fsk,其余见现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定。沉降计算深度应大于复合土层的厚度。2桩的变形计算桩的变形量Sp=Sp1+Sp2(11.2.9—2)RAhc0Sp1=(11.2.9—3)ApEc01(Pp0+qpa)lDqpaSp2=[+](11.2.9—4)2EcE0式中Sp1——桩顶与基础间垫层的压缩变形(㎜);Sp2——桩身与桩端土层的变形量(㎜);hco——垫层厚度(㎜);Ep0——垫层变形模量,砂垫层可取Ec0=15~30MPa;Pp0——桩顶压应力,qpa——桩底持力层端阻力(MPa);D——桩径或桩边长(㎜);l——桩长(㎜);E0——桩端持力层的变形模量(MPa)。3当桩间土的变形计算值Ss与桩www.bzfxw.com的变形计算值Sp相差不超过30%时,可取max{Ss,Sp}作为刚性桩复合地基的变形计算值。4当Ss与Sp相差大于30%时,可参考现场荷载试验结果调整计算参数。有可靠经验时,也可依时间情况对计算结果进行调整。11.3施工11.3.1桩的施工可按现行国家规范有关规定执行。11.3.2预制桩可采用打入法或静压法沉桩。桩锤的选择可根据地质条件、桩长及桩截面尺寸等因素确定,一般宜选用D20~D35柴油打桩捶。静压桩机的最大加荷能力不宜小于设计单桩竖向极限承载力的1.2倍。11.3.3预制方桩可采用焊接接头或硫磺胶泥接头,预应力管桩可采用焊接接头或机械接头。11.3.4混凝土灌注桩可采用捶击沉管法或振动沉管法成桩。桩身混凝土的坍落度宜为50~80㎜。对于饱和黏土中的密集群桩,宜采用钻孔灌注桩,水下混凝土坍落度宜为160~180㎜。混凝土关注桩超灌高度不宜小于1倍桩径。11.3.5钢管注浆桩可用钻机成孔,钢管可采用螺纹接头或机械接头。水泥浆水灰比宜为0.45:1~0.60:1,宜采用强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥配置。根据需要可加入适量的外加剂及掺合料。11.3.6桩位偏差不应大于0.5倍桩径。条形基础不应大于0.25倍桩径。垂直度偏差不应大于1%。11.3.7褥垫层施工宜用静力压实法,压实系数不宜小于0.94-34-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 11.4质量检验11.4.1刚性桩复合地基竣工验收前应按下列规定对基桩的完整性和承载力及复合地基承载力特征值进行检测:1完整性检测可采用高应变或低应变法,检测数量应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定;2基桩承载力检测可采用单桩静荷载试验或高应变法,检测数量应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定;3复合地基承载力特征值检测应采用静荷载试验。检测数量为桩基总数的0.5%~1%,且不应少于3点。11.4.2桩顶垫层厚度的偏差不应大于±20㎜。压实系数应符合设计要求。11.4.3桩身混凝土强度等级、桩位及桩垂直度偏差应满足设计要求。11.4.4应对建筑物作沉降观测直至地基的沉降趋于稳定。12托换法12.1一般规定12.1.1托换法适用于既有建筑物的加固、纠偏、增层、改建或扩建,以及受修建地下工程、新建工程或深基坑开挖影响的既有建筑物的地基出来和基础加固。12.1.2在制定托换设计和施工方案前,应收集下列资料:1现场的工程地质和水文地质资料,如原有资料不满足要求时,应进行补充勘察工作;2被托换建筑物的结构设计、施工、竣www.bzfxw.com工、沉降观测和损坏原因等资料;3场地内地下管线、邻近建筑物和自然环境等对既有建筑物在托换施工时或竣工后可能产生影响的调查资料。12.1.3托换法主要有桩式托换法和基础加宽法等,设计时可根据既有建筑物的地基条件、基础情况和现场施工条件等,以安全、经济为原则,采用一种或几种托换法进行处理。12.2桩式托换法12.2.1桩式托换可分为静压桩托换、灌注托换、树根桩托换、微型钢管桩托换和利用原有桩基托换等,设计可根据现场地质条件、施工条件、上部结构形式等确定合适的桩型。各种桩的单桩承载力特征值可通过现场单桩载荷试验、已有工程经验或按现行广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31有关规定确定。12.2.2静压桩可采用锚杆静压桩或反力架静压桩。锚杆静压桩是利用锚杆承受压桩反力进行压控,反力架静压桩是利用建筑物的竖向构件设置反力架承受压桩反力进行压控。静压桩托换应符合下列规定:1静压桩可采用预应力管桩、预制钢筋混凝土方桩、钢管桩或型钢桩。预制钢筋混凝土桩的强度等级不应低于C30,截面尺寸不宜小于200㎜×200㎜;钢管桩直径不宜小于150㎜。静压桩每节桩的长度由施工净空确定,宜为1.0~3.0m,接头可采用焊接接头或机械接头;2压桩力应根据地质条件及桩竖向承载力确定,并不应小于1.5倍单桩竖向承载力特征值。压桩时应随时校正桩的垂直度,记录压桩力和压入量;3乘台上压桩孔应比桩边长或直径大100㎜以上,压桩完成后,应进行封桩,桩与基础锚固前应将装头截短和凿毛处理,对压桩孔的孔壁应予凿毛,并清除杂物,封桩混凝土宜采用微膨胀旱强混凝土,强度不宜低于C30。封桩宜在不卸荷条件下进行;-35-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 4对钢管桩,宜在钢管内灌注混凝土或水泥砂浆;5应验算桩乘台的强度,并有可靠措施保证桩与乘台之间荷载的传递,必要时,可在乘台顶面设置封桩孔的钢盖板。12.2.3灌注桩托换应符合下列规定:1灌注桩托换可采用钻(冲)孔灌注桩或人工挖孔灌注桩;2应设置托梁或托板将柱或墙的荷载传至托换桩上;3托梁可位于原基础的底部和基础或柱的侧面,当托梁设于基础或柱的侧面时,应采用有效措施,确保新旧混凝土接触面传力可靠;4托梁截面尺寸由设计计算确定,高度不宜小于跨度的1/6,必要时可采用预应力托梁。12.2.4树根桩托换应符合下列规定:1树根桩的直径宜为150~300㎜,桩长不宜超过20m,桩距不宜小于2.5d(d为桩的直径);2注浆材料可采用水泥浆、水泥砂浆或细石混凝土。当采用水泥浆时,应在注浆前向桩孔投入粒径为5~25㎜的细石,投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍,投细石时应同时用注浆管注水清孔;3桩身混凝土强度等级不应低于C25,水泥砂浆强度等级不应低于M20,纵向受力钢筋的混凝土保护层的厚度不应小于40㎜。主筋不宜少于3根。对软弱地基,主要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2桩长;主要承受水平荷载时应全长配筋;4钢筋笼分节吊放时,节间钢筋接头应采用焊接接头或螺纹连接接头;5注浆宜分两次进行,第一次注浆鸭梨可取0.3~0.5MPa,第二次注浆压力可取1.5~2.0MPa,并应在第一次注浆的浆液达到初凝后www.bzfxw.com及终凝前进行第二次注浆;6树根桩穿过既有建筑物基础时,应凿开基础,将主钢筋与树根桩主筋焊接,并应将基础顶面混凝土凿毛,浇筑一层大于原基础强度的混凝土;7应验算加桩后乘台的强度。12.2.5钻孔嵌岩微型钢管灌注桩托换应符合下列要求:1钻孔微型钢管灌注桩的桩径不宜小于150㎜,钢管直径不宜小于102㎜。当需要嵌岩时,桩端入岩深度不应少于1.0m;2钢管接头可采用焊接接头,桩顶宜焊接不少于3f12钢筋,伸入乘台不小于30d,桩端入岩段宜用与钢管等强度的钢筋代替钢管,并与钢管焊接;3应在钢管下部1/3段四周每隔1.0m左右开设直径10㎜出浆孔;4在灌浆前,应清孔干净,保证孔底沉渣不大于100㎜;5浆液可采用水泥浆或水泥砂浆,注浆压力可取0.3~0.5MPa,待孔口返浆后方可终止注浆;6注浆完成后,乘台上的桩孔应用混凝土封闭,封孔混凝土强度等级不应小于C30,应保证乘台与桩的联结可靠,使柱上荷载能传递至桩上。12.2.6利用原有桩基托换应符合下列要求:1当进行建筑物改建,使某一基桩承载力不满足要求,而该桩两侧的基桩承载力有富余时,可利用托梁、将桩上荷载传递到两侧的桩上;2在桩的两侧设置双托梁,应有可靠的措施(如新旧混凝土接触面凿毛,设置抗剪销等),使桩与梁之间能有效传递荷载;3托梁高度不应小于梁跨度的1/6,宽度宜大于400㎜,混凝土强度等级不应低于C39。-36-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 12.3浅基础加宽法12.3.1浅基础加宽法主要采用加大基础底面积法及改变原有浅基础形式法等。12.3.2加大基础底面积法适用于既有建筑物的地基承载力或基础地面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。加大基础底面积的设计和施工应符合下列规定:1当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽;2在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,应采用适当的方法如涂混凝土界面剂等,以增加新老混凝土基础的粘结力;3对基础加宽部分,地基上应铺设厚度与原基础垫层相同的垫层;4当采用混凝土套加固时,基础每边加宽的宽度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中的有关无筋扩展基础台阶宽高比允许值的规定。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋;5当采用钢筋混凝土套加固时,加宽部分的主筋应与原基础内主筋焊接或采用植筋;6条形基础加固时,应按长度1.5~2.0m划分成单独区段,分批、分段、间隔进行施工。12.3.3当不宜采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础地面积时,可将原独立基础改变成条形基础;将原有条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础;将原筏形基础改成箱形基础。12.4.1采用桩式托换法的工程,宜按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定对基桩进行完整性和承载力检测。当无法检测时,应先施工试验桩,根据试验桩的施工参数、完整性和承载力的检测结果指导工程桩的施工。www.bzfxw.com12.4.2采用浅基础加宽法的工程,应对天然地基的工程特性进行鉴定,确定满足设计要求后才进行下道工序的施工。12.4.3所有被托换的建筑物均应进行沉降观测,直到沉降稳定为止。13建筑物纠偏13.1一般规定13.1.1建筑物纠偏可分为迫降纠偏、顶升纠偏以及由以上两种方法组合的综合纠偏三大类。13.1.2在制定纠偏设计和施工方案前,应收集以下资料:1场地的工程地质和水文地质资料,必要时应进行补充勘察工作;2需纠偏建筑物的结构设计、施工、竣工、沉降观测和损坏调查分析等资料;3场地内管线、邻近建筑物和自然环境对既有建筑物在纠偏施工时和竣工后可能产生影响的调查资料;4应对拟采用纠偏方法所用设备仪器全面了解,同一地区该纠偏方法的应用情况,若无此类记录,宜做该种方法的试验工作。13.1.3建筑物纠偏方法的选择应通过方案比较确定。13.1.4建筑物前必须根据既有建筑物的岩土工程情况、基础情况和建筑物结构状况制定可行的纠偏施工方案。纠偏方案应同时满足建筑物结构安全和纠偏效果要求。13.1.5纠偏应防止对相邻建筑物产生不良影响。-37-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 13.1.6必须做好纠偏处理前后及施工过程中的检测工作,包括裂缝量测、沉降观测、必要的结构构件应力测试和周围环境监测,并分类做好记录。13.1.7纠偏到达预定位置时,应立即对工作槽、孔或施工破损面进行回填修复。13.2迫降纠偏法13.2.1迫降纠偏适用于黏性土、粉土、砂土以及压实填土地基。13.2.2迫降纠偏可根据岩土工程条件、工程对象及当地经验选用人工陶土纠偏法、高压射水陶土纠偏法、钻孔取土纠偏法、断桩迫降纠偏法、堆载迫降纠偏法、浸水纠偏、降水纠偏、锚杆静压桩加载纠偏、锚桩加压纠偏等。13.2.3迫降纠偏的设计应包括下列内容:1计算各点的沉降量;2设计迫降的顺序、位置和范围、制定实施计划;3编制迫降操作规程及安全措施;4设置迫降的监控系统。沉降观测点纵向布置每边不少于4点,横向每边不少于2点,对框架+结构每边应适当增加观测点;5迫降的沉降速率应根据建筑物的结构类型和刚度确定。沉降速率宜控制做5~10㎜/d范围内。纠偏开始及接近设计纠偏量时应选择低值,迫降接近终止时应预留一定的沉降量,以防纠偏过量。13.2.4迫降纠偏的设定迫沉量可根据拟纠偏建筑物的裂缝情况、沉降观测记录以及沉降较大区段的沉降预测确定。13.2.5堆载加压迫降纠偏应符合下列要求:www.bzfxw.com1堆载加压迫降纠偏适用于软弱黏性土、较松散的粉土等中或高压缩性土体,并且建筑物建成时间不长,未完成固结的土体。对建筑物刚度较好、跨度不大,因建筑物荷载分布不均或建筑物一侧开挖、降水、堆载等引起的建筑物倾斜适宜使用,对坚硬老土、密实砂土等低压缩性土体不宜使用;2堆载纠偏的荷载及分级应根据设定迫沉量、地基土情况及堆载时间限定等确定;3饱和黏性土沉降计算可由限定时间的平均固结度乘以最终沉降计算并减去由建筑体荷载引起的沉降量进行简化计算。计算时可不考虑瞬时沉降及次固结与主固结的差别。计算值还必须根据实际施工测量沉降量进行适时调整;最终沉降量可按广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31沉降计算分层总和法计算确定。4堆载分级根据总预计堆载量初定,并根据实际堆载情况确定。堆载可用钢锭、砂石、砖石、水箱及其他重物;加载过程中,应作好建筑物的沉降观测工作,并与设计计算沉降量对比。13.2.6陶土纠偏法适用于砂性土、黏性土、碎卵石土以及碎卵石较多的填土。根据陶土部位分为基础下陶土和在建筑物外侧地基中陶土两种,按陶土方法可分为抽(排)土(砂)纠偏法、穿孔陶土纠偏法、钻孔陶土纠偏法、沉井深层冲孔排土纠偏法等。13.2.7陶土纠偏基底压力增量可按下式确定:Dp=lp(13.2.7)kk式中l——基底压力增长率,l取值范围25%~40%;Dp——基底压力增量(kPa),根据原地基土的极限承载力几不同倾斜速率确定;k-38-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn p——原基底压力(kPa)。k13.2.8建筑物回倾量及设计沉降差可按下式计算(图13.2.8)s¢BHDs=(13.2.8—1)Hgs¢=s-a(13.2.8—2)HH式中s——建筑物实际水平变位值(㎜);Hs¢——建筑物回倾量(㎜);HHg——建筑物自然地面算起的高度(㎜);a——考虑施工因素的变位滞留量(回倾滞留量,㎜)取不大于0.4%Hgs¢——建筑物纠偏时水平变位设计控制值(㎜);HB——建筑物宽度(㎜);Ds——纠偏需调整的设计沉降差(㎜)。计算沉降差Ds为等效陶土土层厚度,即建筑物基础最大沉降值。www.bzfxw.com图13.2.8建筑物回倾计算示意图13.2.9陶土所需时间可按下式计算:Dst=(13.2.9)v式中Ds——角点沉降差,纠偏相对沉降值(㎜);v——纠偏沉降率,根据结构物的类型确定,宜取5~12㎜/d。13.2.10掏孔直径d的确定应考虑施工的可行性、施工方法、机具及施工成本。人工掏孔宜取50~200㎜,机械掏孔宜取70~200㎜。掏小直径孔时孔间距取小值,掏大直径孔时间距取大值。13.2.11对于一般黏性土及粉土,可按塑性影响范围确定掏孔间距。R=3R(13.2.11—1)piD=6R(13.2.11—2)i式中R——塑性影响半径(㎜);pR——掏孔半径(㎜);iD——掏孔间距(㎜)。13.2.12掏挖区应控制在倾斜相反侧的房屋重心线以外的范围;重心线以内的地基土不应掏挖,通过建筑物上部结构与基础的下沉予以调整。-39-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 13.2.13掏孔位置距基底的距离应控制在一定范围内,宜为300~600㎜。13.2.14人工陶土纠偏法适用于匀质黏性土和砂土上的基础浅埋的建筑物的纠偏。人工陶土纠偏法应符合以下规定:1陶土孔的间距可根据建筑结构类型以及土质情况来确定,宜取0.8~1.2m;2陶土孔的孔径可取50~150㎜;3掏挖土时应先从沉降量小的一侧开始,逐渐过渡,依次进行。13.2.15高压射水陶土纠偏法适用于黏性土、粉土、砂性土、填土和淤泥质土的基础浅埋的建筑物的纠偏。高压射水陶土纠偏法应符合以下规定:1射水孔的间距可根据建筑物结构类型以及土质情况来确定,一般可取1.0~1.5m;2高压射水泵的工作压力及流量可根据土层的性质在现场进行试验确定;3纠偏达到设计要求后,射水孔陶土孔均应回填。13.2.16钻孔取土纠偏法适用于淤泥和淤泥质土等软弱地基的纠偏,钻孔取土纠偏法应符合以下规定:1钻孔的布置和直径的选择应根据房屋现场的岩土工程条件来确定,孔径可取400~600㎜;2钻孔的深度应根据建筑物的底面尺寸和附加应力的影响范围确定,取土的深度应大于3m;3钻孔顶部3m范围内应设置套管,以保护浅层土体不受扰动。13.2.17断桩迫降纠偏法主要适用于桩底持力层坚硬的单桩或多桩乘台的桩基建筑物的纠偏。断桩迫降纠偏法应符合以下规定:1纠偏前应做好结构或基础防护措施;2断桩前必须做好原基础与断桩纠偏www.bzfxw.com后的连接准备并确保安全有效;3断桩应采用人工或专用机具,避免重型机具对桩基础的损伤;4断桩的数量应根据结构类型按照一定的比例进行,不得同时全部截断;5在乘台周边开挖工作坑,露出需断的桩颈,在桩颈下部加约束钢,以防桩体破坏过量造成难以控制的局面;6在各桩边准备好足够的钢垫板,依照设计沉降量顺次凿去桩颈周边混凝土,减少桩截面积,并随凿随垫钢板,垫钢板是为了防止凿桩颈过量,垫钢板要及时、紧凑,但也要留有余地。如此不断重复,直至将桩断开。根据观测结果,决定是否继续断桩,直至达到所需沉降量;7要密切注意变形的协调,包括同一乘台内各桩顶的变形,以及柱与柱之间的变形协调,同一乘台内各桩顶变形要求基本一致,柱与柱之间相对变形不大于0.1%;8纠偏完毕后,在桩颈破坏处设加强钢筋与乘台一起浇捣混凝土,形成扩大桩台接头。13.3顶升纠偏法13.3.1顶升纠偏法可采用断柱(断墙)顶升纠偏法和基础底部顶升纠偏法。顶升纠偏法适用于建筑物的整体沉降较大及不均匀沉降较大;建筑物基础为桩基;受相邻建筑物影响或周边环境影响不适宜采用迫降纠偏的建筑物。13.3.2顶升纠偏设计应包括下列内容:1确定各点的顶升量:2安排顶升纠偏的顺序、位置和范围,制定实施计划;3编制顶升纠偏的操作规程及安全措施;4设置顶升纠偏监控系统。观测点纵向布置每边不少于4点,横向每边不少于2点,对框架结构每边应适当增加。-40-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 13.3.3顶升的分级次数应根据建筑物的结构类型和总的顶升量来确定。每级的顶升量宜控制在50㎜以内。顶升开始阶段要选择低值,要防止超顶现象。13.3.4砌体结构顶升纠偏设计应对上部结构的整体性进行评估,并应符合下列要求:1应设置一个与上部结构连成一体的支承梁,支承梁按支座反力作用下的弹性地基量计算,按钢筋混凝土受弯构件对其进行抗弯、抗剪和局部受压承载能力验算;2计算时,根据上部结构重量、墙体总延米长和千斤顶工作荷载求出支承点平均间距,按相邻三个支承点距离之和作为支承梁设计跨度;3当原墙体强度验算不能满足设计要求时,应调整支承点距离或对原砌体进行加固补强。13.3.5砌体结构的纠偏施工应符合下列要求:1确定支承梁分段施工顺序和顶升点位置的平面布置;2应在每墙段至少分三次施工,每次间隔时间应保证托换梁混凝土强度达到50%以上;3临近段的施工应满足新旧混凝土的连接及钢筋的焊接要求;4顶升点的设置应避开窗洞、门洞等受力薄弱位置。13.3.6框架结构支承梁体应增设连系梁,应对结构进行剪力、弯矩和轴力等内力计算,还应对截面抗弯能力、局部抗拉强度及抗剪强度进行验算。13.3.7顶升量可按下列公式确定:H=h+h+h(13.3.7-1)i1i2i3ih=bL+bL(13.3.7-2)1iEEiNNiwww.bzfxw.com式中h——建筑物已有不均匀沉降的调整值(㎜);1ih——整体顶升量(㎜);2ih——地基土残余不均匀变形测算调整值(㎜);3ib、b——建筑物南北向东西向基础倾斜度;ENL、L——计算点i到建筑物基点南北及东西向的距离(㎜)。EiNi13.3.8顶升的次数应根据建筑物的结构类型及所能承受的抵抗变形能力确定,顶升次数可按下式确定:Hmaxn=DHmax式中H---纠偏时所需最大顶升量(㎜);maxDH-----结构所能承受一次最大顶升量(㎜)。max13.3.9顶升纠偏的施工可按照下列步骤进行:1钢筋混凝土顶升梁(柱)的托换施工;2设置千斤顶底座;-41-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 3设置顶升标尺;4顶升梁(柱)及顶升机具的试验检验;5在顶升前凿除混凝土,顶升时切断钢筋;6统一指挥顶升施工;7当顶升量达到千斤顶最大行程的50%时,开始千斤顶倒程;8顶升到位后进行结构的连接和回填。13.3.10顶升纠偏的施工应符合下列规定:1顶升前应对顶升点进行承载里抽检,试验荷载应为设计荷载的1.5倍,试验的数量不得少于总数的20%,试验合格后方可正式顶升;2顶升时应设置水准仪和经纬仪观测点站,每次的顶升量不得大于10㎜,各点顶升量的偏差要小于结构的允许变形;3千斤顶倒程时,相邻的千斤顶不得同时进行,倒程前应使用楔形垫块进行保护,保证千斤顶底座平稳。楔形垫块和千斤顶底座均应采用组合工具式、可连接的具有抵抗水平力的钢垫块或外包钢板的混凝土垫块,垫块应满足强度要求;4千斤顶上下应设置应力扩散的钢垫块,防止顶升时结构构件的局部破坏;5顶升达到、设计高度后,应立即在墙体交叉点或主要受力部位用垫块稳住,并迅速进行结构连接。应待结构连接完毕并达到设计强度后,千斤顶方可分批分期拆除;6结构的连接处应达到或大于原结构的强度,若纠偏施工时受到削若,应进行结构加固补强。13.4监测13.4.1建筑物纠偏前应制定措施严密、方法可靠的监测方案。13.4.2建筑物纠偏期间施工作业时应进行连续www.bzfxw.com监测;非作业时监测频率不少于2次/日。13.4.3纠偏监测内容应包括纠偏建筑物沉降、结构变形、变化速率和地下水位变化情况等。13.4.4建筑物纠偏完成后第一个月监测次数不少于1次/周;以后不少于2次/月,监测周期不少于半年。13.4.5被纠偏的建筑物监测点数应布设合理均匀,条件许可时宜一柱一点。13.4.6顶升纠偏时除应符合纠偏监测要求外,尚应对建筑物主体结构作应力应变测试,且点数不宜少于纠偏受力柱位的50%。13.4.7周围环境监测布点不宜少于4点,监测内容应包括地面沉降、建筑物变形和地下水位等。13.4.8纠偏必须做到设计与施工的紧密配合,施工中应严格监测,根据监测结果调整迫降量及施工顺序。迫降过程中,应每天进行沉降观测,并应监测建筑物的裂损情况。14污染土地基处理14.1一般规定14.1.1根据污染土的分布、物理力学性状、化学性质情况,选择对污染土区域地基土进行处理的方法。地基处理前,应对污染土地基做必要的岩土工程勘察,判断污染土和地下水的空间分布、污染运动规律和污染作用等情况,以及污染土对建筑材料的腐蚀性。14.1.2污染土场地的勘察和评价应包括以下内容:1查明污染土的物理力学性质、矿物成分和化学成分等;2查明污染源、污染物的化学成分、污染途径、污染史等;3查明污染土对金属和混凝土的腐蚀性;-42-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 4查明污染土的分布,按照有关标准划分污染等级;5查明地下水的分布、运动规律及其污染作用关系;6提出污染土的力学参数,评价污染土基的工程特性。14.1.3污染土对建筑材料的腐蚀性等级,应根据介质的类别按照表14.1.3确定。介质类别介质组分指标钢筋混凝土素混凝土2-T1硫酸根离子SO4>6000强强T2含量(mg/kg土)1500~6000中中T3400~1500弱弱-T4氯离子Cl含量>7500中弱T5(mg/kg土)750~7500弱无T6400~750无无T7氯离子指数(PH<3强强T83值)~4.5中中T94.5~6.0弱弱14.1.4应根据地基土中腐蚀性介质的性质、浓度和作用条件,结合外加地基处理材料的物理力学性质、耐腐蚀性能、使用部位和材料供应等因素确定处理方法。14.1.5进行污染土地基勘察、监测、地基处理施工和检验时,当污染土、地下水等对人体有害或对勘察机具、监测仪器与施工设备有腐蚀性时,应采取必要的防护措施。14.1.6处理的方法有:水洗或其他溶剂洗涤www.bzfxw.com、化学处理、热处理、微生物处理等,或采用挖出、固化覆盖、隔断等方法,防止污染土对周边地质和地下水环境的二次污染。14.1.7污染土地基处理后,必须防止污染土地基与地表水、周边地下水或其他污染物的物质交换,防止污染土地基因化学物质的变化(如:PH减小等)所造成工程性质的恶化。14.2设计14.2.1对浅层污染土的地基处理,可采用全部挖除污染土层,回填无污染岩土。14.2.2对污染土的地基处理也可选用下列方法或措施:1局部挖除污染土层,但保留的污染土层的厚度应通过变形计算确定;2采用预压(加载预压、真空预压或真空联合加载预压)法加固污染土地基;3采用碎石桩加固污染土层;4采用强夯法加固污染土层;5采用预制钢筋混凝土桩或钢桩基础时,桩身应穿越污染土层,支承在有足够承载力的岩层上。同时桩身应进行防护处理;6采用化学处理方法,用灌浆等方法向土中压入化学材料,使污染土得到加固;或用灌浆等方法向土中压入化学材料,使污染土变成非污染土,再采用常规地基处理方法进行加固。当污染土没有在被全部置换时,除采取常规方法进行地基处理外,尚应对建筑场地污染土采取截水帷幕等隔离措施,防止污染区域与外界发生地下水交换。14.2.3污染土地基加固方法的选择,应符合下列要求:1对污染土地基加固的分析与计算、控制原则可参照本规范其他章节,但分析与计算的参数必须选用待加固污染土和地下水的有关物理力学性质、化学性质和腐蚀性参数;2在酸或硫酸盐介质作用下,不得采用灰土垫层、石灰桩和灰土桩;3污染土或地下水的氢离子指数PH值小于4.5时,不宜采用强夯加固法和含碳酸盐的-43-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 碎石桩加固法;4污染土或地下水对素混凝土的腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时,不宜采用以水泥作固化剂的深层搅拌法;5污染土或地下水的氢离子指数PH值大于9时,不宜采用硅化加固法;6污染土或地下水的氢离子指数PH值小于7时,不宜采用碱液加固法;7当采用排水固结法加固污染土地基时,应对固结排出的污水隔离与收集,并经处理达到国家相关标准后再予以排放;8当采用化学处理方法时,不仅应做好室内污染土和拟采用的化学材料的拌和试验,试验得出掺入各种化学物质的相关参数;而且应做现场的压入化学材料试验和检验,试验得出掺入各化学物质的施工参数。待污染土地基化学加固的室内和现场试验达到设计要求后,才进行工程施工。14.3施工14.3.1地基处理施工参照本规范其他章节14.3.2污染土和污水的排放应符合国家环保部门有关规范的规范。14.4质量检验14.4.1污染土处理后的地基承载力应采用载荷试验确定。14.4.2污染土地基采取水试样和土试样应符合下列规定:1混凝土或钢结构处于地下水以上时,应www.bzfxw.com采取地下水试样和地下水以上的土试样,并分别做腐蚀性试验;2混凝土或钢结构处于地下水以下时,应采取土试样,并分别做腐蚀性试验;3混凝土或钢结构处于地下水以下时,应采取地表水试样,做土的腐蚀性试验;4水和土的取样数量每个场地不应少于各2件,对建筑群不宜少于各3件。14.4.3腐蚀性试验项目和试验方法应符合表14.4.3的规定。表14.4.3腐蚀性试验项目序号试验项目试验方法1PH值电位法或锥形电极法2+2CaEDTA容量法2+3MgEDTA容量法-4Cl摩尔法2-5SO4EDTA容量法6酸滴定法酸滴定法2-7CO3酸滴定法8侵蚀性CO2盖耶9游离CO2碱滴定法+10NH4钠氏试剂比色法-11OH酸滴定法12总矿化度质量法13氧化还原电位铂电极法14极化曲线两电极恒电流法-44-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 15电阻法四级法16质量损失管罐法注:1序号1~7为判别土腐蚀性需试验的项目,序号1~9为判别水腐蚀性需试验的项目;2序号10~12为水质受严重污染时需试验的项目,序号13~16为土对钢结构腐蚀性试验项目;3序号1对水试验为电位法,对土试样为锥形电极法(原位测试)序号2~12室内试验项目;序号13~15为原位测试项目;序号16为室内扰动土的试验项目;4土的易溶盐分析土水为1:514.4.4受环境类型影响,水和土对混凝土结构的腐蚀性,应符合表14.4.4的规定。表14.4.4按环境类型水和土对结构的腐蚀性评价腐蚀等级腐蚀介质环境类型ⅠⅡ2-弱磷酸盐含量SO4500~15001500~3000中(mg/L)1500~30003000~6000强>3000>60002+弱镁盐含量Mg2000~30003000~4000中(mg/L)3000~40004000~5000强>4000>5000+弱铵盐含量NH4www.bzfxw.com500~800800~1000中(mg/L)800~10001000~1500强>1000>1500-弱苟性碱含量OH43000~5700057000~70000中(mg/L)57000~7000070000~100000强>70000>100000弱总矿化度20000~5000050000~60000中(mg/L)50000~6000060000~70000强>60000>70000注:1环境类型Ⅰ:直接临水;含水量w≥20﹪的强透水土层或含水量w≥30﹪的弱透水土层;环境类型Ⅱ:含水量w<20﹪的强透水土层或含水量w<30﹪的弱透水土层;2表中数值适用于有干湿交替作用的情况,无干湿交替作用时,表中数值应承以1.3的系数;2表中数值适用于水的腐蚀性评价,对土的腐蚀性评价,应承以1.5的系数;单位以“mg/kg”表示;--3表中苟性碱(OH)含量(mg/L)应为NaOH和KOH中OH含量(mg/L)14.4.5受地层渗透性影响,水和土对混凝土结构的腐蚀性评价,应符合表14.4.5的规定。表14.4.5按地层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性评价-腐蚀等级PH值侵蚀性CO2(mg/L)HCO3(mol/L)ABABAB弱5.0~6.54.0~5.015~3030~600.5~1.0--中4.0~5.03.5~4.030~6060~100<0.5---45-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 强<4.0<3.5﹥60------注:1表中A是指直接临水或强透水层的地下水;B是指弱透水层的地下水;–-2HCO3含量是指水的矿化度低于0.1g/L的软水时,该类水质HCO3的腐蚀性;3土的腐蚀性评价只考虑PH值指标;评价其腐蚀性时,A是指含水量w≥20﹪的强透水土层;B是指含水量w≥30﹪的弱透水土层14.4.6水和土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价,应符合表14.4.6的规定。表14.4.6对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价--腐蚀等级水中cl含量(mg/L)土中cl含量(mg/L)长期侵水干湿交替w³20﹪的土层wá20﹪的土层弱>5000100~500400~750250~500中--500~5000750~7500500~5000强-->5000>7500>500014.4.7当按表14.4.5和表14.4.6评价的腐蚀性等级不同时,应按下列规定综合评定:1腐蚀等级中,只出现弱腐蚀,无中等腐蚀或强腐蚀时,应综合评价为弱腐蚀;2腐蚀等级中,无强腐蚀,最高为中等腐蚀时,应综合评价为中等腐蚀;3腐蚀等级中,有一个或一个以上为强腐蚀,应综合评价为强腐蚀14.4.8水和土对钢结构的腐蚀性评价,应分别符合表14.4.8-1和表14.4.8-2的规定。表14.4.8-1水对钢结构的腐蚀性评价-2-腐蚀等级PH值(cl+SO4)含量(mg/L)-2-弱PH3~11(cl+SO4)<500-2-中PH3~11(cl+SO4)≥500-2-强PH<3,(cl+SO4)任何浓度表14.4.8-2水钢结构的腐蚀性评价腐蚀等级PH氧化还原电位电阻率极化电流密度质量损失(mv)(Wm)(g)2(mA/cm)弱5.5~4.5>200﹥100<0.05<1中~200~100100~501~21~2强<<100<50>0.20>2附录A复合地基载荷试验要点A.0.1本附录适用于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。-46-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn A.0.2复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合地层的承载力和变形模量。复合地基载荷试验承压板应具有足够刚度。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形,面积为一根桩承担的处理面积;多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形,其尺寸按实际桩数所承担到处理面积确定。桩的中心应与承压板的中心保持一致,并与载荷作用点相重合。A.0.3承压板底部标高与基础底面设计标高相同。承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层,垫层厚度取50~150mm,桩身强度高时宜取大值。试验标高处的试坑长度和宽度,不应小于承压板尺寸的3倍。基准梁的支点应设在试坑之外。A.0.4试验前应采取措施,保证试验场地地基土含水量不变或地基土不受扰动。A.0.5加载等级可分为8~12级。最大加载力不应小于设计要求达到的复合地基承载力特征值的2倍。A.0.6每加载一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次,以后每半小时读记一次。当1h内沉降量小于0.1mm时,即可加下一级荷载。A.0.7当出现下列情况之一时可终止试验:1沉降急剧增大,土被挤出或承压板周围出现明显的隆起;2承压板的累积沉降量已大于其宽度或直径的6﹪;3当达不到极限荷载,而最大加载压力已大于设计要求复合地基承载力特征值的2倍。A.0.8卸载级数可为加载级数的一半,等量进行,每卸一级,间隔半小时,读记回弹量,待卸完全荷载后间隔3h读记总回弹量。A.0.9复合地基承载力特征值的确定:1当p-s曲线上比例界限与极限荷载都能确定且极限荷载不小于比例界限的2倍时,可取比例界限值;当极限荷载小于比例界限的2倍时,可取极限荷载的一半;2当出现A.0.7条第三款情况时,可取最大加载压力的一半;3当p-s曲线是缓变形曲线时,可按相对变形值确定:1)对振冲碎石桩复合地基:当以粘性土为主的地基,可取s/b或s/d等于0.015所对应的压力(s为载荷试验承压板的沉降值;b和d分别为承压板宽度和直径,当其值大于2m时,按2m计算);当以粉土或砂土为主的地基,可取s/b或s/d等于0.01所对应的压力;2)对水泥土搅拌桩或旋喷桩单桩复合地基:可取s/b或s/d等于0.006~0.01所对应的压力,对水泥土搅拌桩或旋喷桩多桩复合地基,可取高值;对于加固淤泥等软粘土地基时,单桩复合地基和多桩复合地基均宜取低值;3)对于刚性桩复合地基,可取s/b或s/d等于0.01~0.015所对应的压力;4)对于有经验的地区,也可按当地经验确定相对变形值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。A.0.10试验点的数量不应少于3点,当满足其极差不超过平均值的30﹪时,可取其平均值为复合地基承载力特征值。当极差超过平均值的30﹪时,宜增加试验点数或取其最低值为复合地基承载力特征值A.0.11复合地基变形模量可按下式计算:2pbE=w(1-n)(A.0.11)0s2E式中——复合地基变形模量,--KN/m0w——刚性承压板形状换算系数,圆形承压板取0.79,方形承压板取0.88;n——土的泊松比;b——承压板的边长或直径;-47-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 2p——复合地基承载力特征值所对应的荷载,Kn/ms——与承载力特征值所对应的沉降,m。附录B珠江三角洲主要软土物理力学性质指标统计表表B.0.1珠江三角洲主要软土物理力学性质指标统计表取样地点取样深度含水量孔隙比液限塑限液性指数塑性指数(m)(﹪)e(﹪)(﹪)LLLp广州市区1.8~2.2103.42.7660.135.72.7724.44.2~4.472.01.9650.528.51.9822.08.0~8.271.01.8567.834.41.1130.414.8~56.51.6341.123.71.8917.415.0广州黄埔2.5~2.960.61.6146.426.41.7120.03.5~3.793.12.5264.042.02.3522.013.0~66.01.8154341.6120.013.2东莞麻涌1.6~2.099.62.769.635.41.8834.22.0~2.499.02.6573.834.61.6439.24.3~4.597.52.5461.034.02.3427.014.7~53.51.3842241.6818.014.9南海2.0~2.470.91.9555.731.21.6224.58.2~8.437.01.0336.021.01.8415.0三水3.5~3.955.31.4931.018.02.8813.0四会4.1~4.8121.13.09105.172.91.5132.2中山张家6.0~6.3102.72.6250.030.02.1424.027.0~61.51.6143242.0419.027.3斗门9.2~9.471.52.2152291.8623.0番禺3.5~6.680.12.1852.028.02.1424.0广珠高速6.3~6.574.61.824924258.25~661.845630.725.38.45台山高速7.2~7.484.82.1160.228.032.210.3~89.72.3654.032.621.410.5佛山高速4.3~4.556.41.1956.026.929.16.4~6.671.41.8370.025.344.7深汕高速6.55~88.12.3363.830.733.16.75-48-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 表B.0.2珠江三角洲淤泥软土颗粒组成取样粒组含量地点>2.02.0~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.05~<0.0050.050.005广州市区0.71.24.812.040.540.8广州1.73.78.218.323.145.0黄埔0.81.92.36.218.170.7广州西壕1.02.72.760.710.610.614.3南海盐步4.24.239.011.213.930.0东莞麻涌0.31.03.515.332.547.5番禺南沙0.30.41.25.013.535.244.4中山张家0.40.92.13.79.448.135.4三水0.30.330.492.611.354.031.0表B.0.3珠江三角洲软土的主要物理力学性质指标关系2-W(﹪)ρ(g/cm)eLLC(kPa)ф(°)α(MPa)N击淤40~451.60~1.651.0~1.21.1~1.311.0~8.0~0.55~1.5~2.0泥13.011.00.70质46~551.55~1.61.2~1.41.3~1.48.0~6.5~8.00.7~1.01.5~2.0土11.0淤57~731.5~1.551.5~2.01.5~1.85.5~7.85.0~6.51.1~1.61.0~1.574~801.45~1.502.0~2.21.8~2.14.0~5.54.0~5.01.60~0.8~1.0泥1.8080~1001.40~1.452.2~2.62.2~2.53.0~4.02.0~4.01.8~0.5~0.82.50﹥1001.3~1.4>2.8>2.5<3.0<2.0>2.5<0.5-49-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 广东省标准建筑地基处理技术规范TechnicalcodeforgroundtreatmentofbuildingsDBJ15-38-2005条文说明1总则1.0.1地基处理技术在我国得到飞速发展,施工工艺和设备快速更新,地基处理的范围进一步扩大,需要地基处理的工程项目越来越多,采用地基处理的方法大大地降低工程造价。由于不断创新和总结及工程经验的积累,地基处理设计与施工水平也得到了提高。由于广东不同地区地质条件差异巨大,岩土工程特性指标也有较大差异,各地区应用地基处理的方法、工艺和技术水平的不同,要求建筑地基处理设计与施工,必须认真贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量和保护环境,同时充分发挥地方特色。1.0.3本规范列入的地基处理方法,是广东地区广泛应用,并积累丰富工程经验的地基处理方法,或者虽然目前应用还不是很广泛,但应用前景良好的方法。国家行业标准中一些地基处理方法在广东地区应用还不成熟,或不适合广东地区的地质条件,故没有列入本规范,但有些未列入规范的地基处理方法,如果经过足够的现场试验,证实能取得较好的地基处理效果,满足设计要求,且经济合理时,可按国家行业标准的规定进行设计和施工。1.0.4目前我国建筑地基处理方法繁多。施工工艺和设备不断更新,但每一种地基处理的方法都有严格的适用条件和应用范围,广东地区的普遍特点是地下水位高,淤泥的含水量高,在别的地区非常适用的地基处理方法,在广东地区不适用。因此,建筑地基处理设计,应强调方法合理,精心设计,因地制宜和就地取材。3基本规定3.0.1本条规定在地基处理设计前应搜集的基础资料,强调施工现场的岩土工程勘察资料、当地的地基处理工程经验、施工条件、邻近建筑物、地下工程及管线的埋设情况对选择地基处理方法有重要的影响。3.0.2现有研究成果表明,上部结构、基础和地基是共同作用的整体,加强建筑物上部结构的刚度,一定能减少地基的不均匀沉降,采用地基处理的建筑物比采用桩基础的建筑物往往沉降和变形偏大。因此,在选择地基处理方案时,应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用,尽量兼顾加强上部结构和处理地基相结合的方案,既可降低地基处理的费用,又可收到满意的效果。3.0.3本条规定在确定地基处理方法时应遵循的要求。由于影响因素众多,可供选择的地基处理方法有多种,初选方案时宜选择2~3种方法进行技术经济比较,选择最优和经济合理的方案,但现场条件是否适用或能否达到设计要求,最终以现场试验或试验性施工的效果来确-50-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 定。3.0.5、3.0.6这两条规定为强制性条文,是与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的强制性条文一致。3.0.8地基处理设计与施工是一个动态的过程,应委托有资质的专业检测单位进行施工过程的信息化监测,并将监测结果及时反馈给设计与施工单位,以判断是否需要调整设计参数或调整施工工艺,保证施工质量和安全。3.0.11本条规定经地基处理的建筑物应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定进行沉降观测。4换填垫层法4.1一般规定4.1.1换填垫层法亦称换填法,是一种处理软弱地基的传统方法。其历史悠久,施工简便易行,材料来源广泛,可因地制宜。一般多用于1~3m范围的浅层处理,施工机械及基坑开挖会相对简单。换填垫层法常用于处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。4.2设计4.2.1~4.2.3垫层的设计主要是确定垫层的厚度、宽度以及压实要求。经过换填垫层后形成的软弱土层上的相对刚性硬层,是否考虑应力扩散存在一些不同观点,但就一般而言,多数倾向考虑扩散作用,本条所取应力扩散角值引自与现行行业标准《建筑地基基础设计规范》JGJ79。4.2.5加筋垫层是在换填土中铺设土工合成材料,其一种土中加筋的作用。土工材料由涤纶、尼龙、晴纶、丙纶等高分子化合物经过加工构成,如土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工垫、土工格室等。土工织物有很高的抗拉强度,它能与土体紧密贴合,提高了加筋垫层的刚度,能大大限制土体的侧向移动、挤出或隆起,可一定程度提高软土地基的承载力,减少地基的变形和增大地基的稳定性。由于在加筋土垫层中,土工合成材料承受大的拉应力,所以要求选用高强度、低徐变性的材料。承受工作应力时,延伸率不宜大于4%~5%,以保证垫层及下卧层的稳定性。4.2.7表4.2.7引用现行行业标准《建筑地基基础设计规范》JGJ79的条文说明,并作了修改。4.2.8当垫层下存在软弱下卧层时基础沉降应包括垫层自身的变形和下卧层变形。我省珠江三角洲地区及江河流域均存在不同程度身后的淤泥、淤泥质土层,有的厚度达数十米。不论采用换填、置换或其他地基处理方法,很难穿越软土层,因而软弱下卧层的变形不可忽视。应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007或广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15—31中的变形计算方法进行建筑物沉降计算。4.3施工4.3.1当垫层下卧层为淤泥或淤泥质土时,为了不破坏其结构强度,要特别注意不扰动坑底-51-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 土层。因为一旦扰动,结构遭破坏,变形将大量增加。通常做法是预留300mm的保护层,在垫层铺设准备好后再分段开挖回填。4.3.2垫层的分层铺设厚度及压实遍数,与填土的含水量、碾压机械及机械行走速度等各种因素有关。一般应通过试验确定。由于现场条件与室内试验条件不同,现场所能达到的干密度一般会低于室内击实试验的最大干密度。现场应以压实系数与施工含水量进行控制。在不具备条件时可按表4.3.2-1建议采用。表4.3.2-1垫层的每层铺设厚度及压实遍数设备施工每层铺设厚度(cm)每层压实遍数行驶速度(km/h)<=平碾(8-12t)20~306~82.0羊足碾(5-16t)20~358~163.0蛙式夯(200kg)20~253~4-振动压实机120~150100.5(2t,振动力98kN)振动碾(8~15t)60~1306~82.0插入式振动器20~50--平板式振动器15~25--碾压机械可参考表4.3.2-2合理选择。表4.3.2-2各种压实机械的合理选择土的类型机械名称细粒土砂类土砾石土巨粒土适用情况6~8t两轮光轮压路机AAvA用于预压12~18t三轮光轮压路机AAAB最常使用25~50t轮胎式压路机AAAA最常使用羊脚碾AC或BCC粉、黏土质砂可用振动压路机BAAA最常使用凸块或振动压路机AAAA最宜使用于含水量较高的细粒土手扶式振动压路机BAAC用于狭隘地点振动平板夯BAAB或C用于狭隘地点振动冲击夯AAAC用于狭隘地点夯锤(板)AAAA航迹影响深度最大推土机、铲运机AAAA仅用于摊平土层和预压注:根据〈公路路基施工技术规范〉JTJ033-95。表内:A代表适用,B代表无适当机械时可用,C代表不适用。4.3.3施工垫层为土料时,击实试验曲线峰段约在最有含水量±2.%区间,当施工垫层为粉煤灰时,击实试验曲线峰段相对土料较宽,变动区间在最大含水量±4%。4.3.5重锤夯实一般适用于地下水位距地表0.8m以上的稍湿粘性土、砂土、杂填土和分层-52-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 填土。当用钢丝绳悬吊夯锤时,吊车起重能力应大于锤重的3倍。当用脱钩夯锤时,其中能力应大于锤重的1.5倍。4.3.7灰土中的土料不仅作为填料,而且参与化学作用,土中黏里(<0.005mm)或胶粒(<0.002mm)含量越高(即土的塑性指数越高),灰土的强度越高。淤泥、耕土、膨胀土及有几含量超过8%的土料,不得使用。灰土中的熟石灰其活性物质含量很高,即含Cao与Mgo含量百分率越高,活性越大,胶结力越强。一般常用消石灰粉末,其含量应符合活性Cao+Mgo含量不低于50%。如达不到,应相应增加石灰用量。4.4检测与检验4.4.3利用贯入仪检验垫层质量,必须首先通过现场试验。3砂垫层质量的检验采用环刀取样法时环刀容积应不小于200cm,以减少其偶然误差。5强夯法5.1一般规定5.1.1强夯法又名动力固结法或动力压密法。这种方法是反复将夯锤(质量一般为10~40t)提高一定高度使其自由落下(落距一般为10~40m),给地基以冲击和振动能量,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。由于强夯法具有加固效果显著、使用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料和施工费用低等特点,我国自20世纪70年代引进此法后迅速在全国推广应用。强夯法用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉涂和黏性土、素填土和杂填土等地基,一般均能够取得较好的效果。对于饱和软土地基,一般来说处理效果不显著。强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗粒材料,用夯锤夯击形成强夯置换墩。强夯置换法是20世纪80年代后期开发的方法,适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的黏性土等地基上对变形控制要求不严的工程,例如堆场、公路、机场停机坪、油罐等工程,目前广东应用成功的实例不多,因此,本规范没有列入。4.1.2强夯法虽然已在工程中得到广泛的应用,但有关强夯机理的研究,至今尚未取得满意的结果。因此,还没有一套成熟的设计计算方法。本条规定,强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上进行试夯或试验性施工。对于一般小型工程,如果已有成熟的工程经验,也可不必进行专门试验区试夯,仅进行小片试验性施工,以确定夯击能和夯击次数等参数是否合适。5.1.3根据国内大量工程的实践,强夯所产生的振动,对一般建筑物来说,只要有一定的间隔距离(如10~15m),一般不会产生有害的影响。对抗震性能极差的民房或对振动有特殊要求的建筑物,或精密仪器设备等,当强夯振动有可能对其产生有害影响时,应采取防振或隔振措施。当强夯施工临近在建工程时,应错开在建工程混凝土浇筑时间,避免强夯振动对混凝土强度的影响。5.2设计-53-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 5.2.1强夯法的有效加固深度是指自从最初起夯面到航后满足设计要求的垂直深度。有效加固深度的影响因素很多,主要有夯锤重量和落距、单店夯击次数、地基土性质与不同涂层的厚度、夯锤地面积以及地下水位等。鉴于有效加固深度的计算目前尚无合适的公式,所以本条规定应通过现场试夯或当地经验确定。为了设计人员预估有效加固深度的需要,本规范给出了表5.2.1作为参考数值。考虑到在广东地区强夯法主要用于加固填土地基,所以将土类分成填土类和原状土类两大类,而填土又分为块石填土和砾质黏性土等素填土,原状土分为碎石土、砂土等粗颗粒的土和粉土,黏土等细颗粒土,便于选用。表中数值细分根据大量工程实测资料的归纳和工程经验的总结而制定的,并经广泛征求意见后,作了必要的调整。由于块石填土所需夯击能更大,所以要求单击夯击能不小于3000kN·m。在缺乏经验时,强夯法的有效加固深度h(m)可按式(5.2.1)估算:h=αHQ(5.2.1)式中H----锤有效落距(m);Q----锤重(t);α---修正系数,可取0.5~0.8,对碎石土、砂土α取较大值,对粉土、黏性土取较小值,对地下水较高时取小值,对地下水位较低时取较大值。5.2.2单位夯击能的大小与地基土的性状,要求处理的深度和加固后的技术要求等有关,若承载力要求较高,加固深度较大,上部结构对变形要求较严时,单位夯击能可适当加大。对含水量较高的黏性土,如果夯击能过大,易形成“橡皮土”。这时,应采取减小击数,增加遍数与间歇时间,并采取降低地下水水位等措施。5.2.3本章5.1.1条规定:强夯法适用于处理松散碎石土、砂石、低饱和度粉土与黏土、素填土和杂填土等地基“。即未包括饱和土,因此本条内容不适用于饱和土。对于饱和土,每遍夯击能存在一个极限夯击能,根据Menard饱和土夯击时土液化、孔隙水压升高观点,理论上每遍极限夯击能中,孔隙水压达到土的自重压力时的夯击能,此时土已液化,此夯击能极为饱和夯击能,也即最佳夯击能。实际上,夯击时锤底加固区的挤压力(包括超静孔隙水压力)超过坑侧土的约束力,土隆起,此时已无加固效果,不应继续夯击。因此,强夯加固饱和土应控制夯坑侧土的隆起量。而对于非饱和土(5.1.1条所规定的地基),高能量夯击使土颗粒破碎或使颗粒瞬间产生相对运动,孔隙体积减少,形成密实的结构。实际工程表明,非饱和土即使最后几夯沉量之差趋于平稳时,夯坑侧土的隆起量很小,一般小于50mm,且小于每击夯沉量。而通过强夯效果检验,加固深度内强度均满足或高于设计要求,没有必要作为确定非饱和土夯击次数的控制指标。因此本条款中没有列入控制夯坑侧隆起量。20个工程实例表明,最后夯击沉降差不大于30~50mm,对于低水位非饱和土、填土较适用,但实际操作中有一定困难,故没有列入控制条件中。对高水位或较高含水量填土层,设计无需严格规定最后三击夯沉量,且不应该是越小越好,而应通过试验区在强夯过程的监测资料及效果检验结果综合分析确定,一般夯沉量可以放松。夯坑不得过深,以免造成起锤困难。为增大加固深度,必要时可在夯坑加填粗粒料,形成土塞,增多夯击数。5.2.4夯击遍数应根据地基土性质经试夯后确定。一般来说,对于透水性较好的粗颗粒土,采用2~3遍点夯即可,但对于透水性较差的饱和黏性土,夯击遍数宜适当增加,采用减少即数,增加遍数的方法提高加固效果。对于建筑物地基,应重视满夯效果。5.2.5两遍夯击之间应有一定的时间间隔,以利于土中超静水压力的消散。最好能在试夯前埋设孔隙水压力传感器,通过试夯确定超静孔隙水压力的消散时间,可按超静孔压消散-54-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 80%以上所需时间来决定两遍夯击之间的间隔时间。当缺少实测资料时,可按本条规定采用。5.2.6夯点布置一般按加固区域均匀布点,对于建筑物地基,可对柱下独立基础或条形基础部位进行重点加固。对于地下水位较低、透水性能较好的粗颗粒土,通常采用隔行跳夯的方式夯击,有利于提高夯击效率。对于透水性能较差的细颗粒土,第一遍夯点间距宜采用隔点跳行方式夯击。当要求处理深度较大时,第一遍夯点间距不宜过小,以免影响夯击能往深层传递。5.2.7由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于建筑物基础范围,具体放大范围可根据设计处理深度和建筑物结构类型及重要性等因素参照本条规定确定。5.2.8试夯前,应初步确定强夯参数,如单击夯击能、夯点击数、夯点布置、夯点遍数、收锤标准等。并确定强夯监测项目和数量,如孔隙水压力监测、分层沉降监测、测斜管监测、夯沉量和地面隆起量监测等。并对夯后检测的项目和数量以及要求进行说明。通过监测和检测,检验强夯效果,确定工程采用的各项强夯参数,若不符合使用要求,则应调整强夯设计参数。在进行试夯时,也可采用不同设计参数的方案进行比较,择优选用。5.2.9由于强夯法常用于加固填土地基,而填土的厚度和填土材料在同一幢建筑物范围内可能变化很大,甚至出现同一幢建筑物一端位于挖方区,另一端位于强夯加固的深厚填土区的情况,建筑设计单位和地基处理施工单位应重视此类差异可能产生的影响。必要时,应采取工程措施减小此类差异沉降,例如采用在深厚填土区换填部分块石以后再强夯,提高填土去变形模量,或采用筏形基础等措施。5.3施工5.3.2夯锤重量最大以已达40t,但通常用15~25t。当夯击能大于5000kN·m时,锤重常用25~30t。夯锤通常采用圆形是因为夯锤与夯坑在连续夯击时易于重合,夯锤直径一般采用2.2~2.5m,当地基较软弱时,可适当加大夯锤直径。夯锤设置通气孔有利于夯锤着地时坑底空气迅速排出,减小起锤时坑底的吸力。5.3.4本条规定目的是便于强夯机作业,同时降低地下水水位有利于提高加固效果。5.3.9由于强夯施工的特殊性,施工中所采用的各项参数是否符合设计要求,在施工结束后很难检查,因此施工过程中应有专人作详细的记录。5.4质量检验5.4.1强夯地基的质量检验,包括施工过程中的质量监测及夯后地基的检验,其中前者尤为重要,所以必须认真检查施工过程中的各项测试数据和施工纪录,若不符合设计要求,应补夯或采取其他措施。5.4.2经强夯处理的地基,其强度是随时间增长而逐步恢复和提高的,因此,竣工验收质量检验应在施工结束间隔一定时间后方能进行。其间隔时间可根据土的性质按本条规定而定。5.4.4强夯地基质量检验的数量,主要根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定,考虑到场地土的不均匀性和测试方法可能出现的误差,本条规定了最少检验点数。-55-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 6排水固结法6.1一般规定6.1.1排水固结法是地基处理中造价低廉、易于实施、在时间许可条件下作为首选的方法之一。动力排水固结法结合了堆载预压法和强夯法的优点,以在软土中插板堆载预压为基础,用强夯给软土施加循环动荷载,使软土在静、动荷载联合作用下加速排水固结,有利于缩短工期,降低工程造价,提高加固效果。受目前强夯有效加固深度的限制,本条规定动力排水固结法适用于淤泥厚度小于7.0m的工程。由于动力排水固结设计理论尚不完善,需要设计、施工和现场监测密切配合才能取得较好的加固效果,故本条规定对于变形控制较严格的工程应慎用。变形控制不严的工程包括场坪、小区道路、小型监(构)筑物等。6.1.2查明地质情况对排水固结的设计是很重要的,如软土下部有透水砂层,则可作为排水面,对于是否需要设置竖向排水体或确定竖向排水体间距的重要作用,若有透水砂层,又有水源补给,对真空预压法必须切断补给水源,否则会影响预压效果。6.1.3软土的沉降及稳定的理论计算还有赖于工程经验,计算结果难以达到精确,对于重大工程,最好能预先通过现场试验对计算结果进行验证,指导后续工作。同时,为了确保安全,在施工过程中应进行系统的监控,并将监测结果反馈指导施工。6.1.5软土地基的稳定取决于其有效强度,有效强度的提高取决于软土的排水固结和有效应力的增加,这需要一定的固结时间,应使软土有效强度的增长与所加荷载相适应,若加载过快,敌机有效强度增长过慢,则会造成地基失稳,因而需要预压载荷分级施加,同时通过孔隙水压力的监测,位移的监测反馈来确保加载的稳定。对真空预压,由于真空吸力是负压,对地基产生的是侧向收缩,对稳定是有利的,可一次施压。要实现软土的动力排水固结,要求软土本身有一定的透水性,并应在软土中设置良好的水平排水系统(如砂垫层、盲沟、集水井等)和竖向排水体(如塑料排水板),以适应预压静荷载和强夯动荷载联合作用下软土的排水固结过程。本条特别强调应在软土表面堆填3.0~4.0m厚填土载荷作为预压静载荷和强夯的工作垫层,是因为强夯只能给软土施加一个垂直方向的冲击载荷,需要一定厚度的填土作为垫层将竖向冲击荷载转化成振动波,而振动波是激发软土中动孔隙水压力上升的有效载荷。如果填土太薄,而行技能太大,则夯坑太深,将使软土产生大量挤出破坏,夯击能太小,则动荷载对软土的贡献不大。如果填土太厚,将消耗过多夯击能而使该法不经济。根据大量工程实践,在软土表面堆填3.0~4.0m厚填土是必需且合适的。而且在深圳、珠海等填海造地工程中一般也需要回填土,使造地后场地标高在4.0m左右,因此,动力排水固结法在填海造地工程中具有良好的应用前景。6.2设计6.2.1堆载预压对堆载的效果进行科学的设计计算,通过计算和经验确定处理方案,同时通过监测来检验设计的正确性,并分析处理的效果,因此,堆载预压法要有一套完整的设计计算分析相配合,才能做到科学合理。6.2.3砂井直径dw与间距de对排水效果的影响可采用等效排水体渗透系数的变化来表示(见杨光华《含排水砂井软土地基的有限元简化计算方法》,广东水利水电,1990年第1期)。横坐标表示等效排水体渗透系数kfx与原排水体渗透系数kx的比值率,由图6.2.3可见,同-56-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 一砂井间距de,增大砂井直径dw对横坐标变化并不很显著,调整砂井间距更有效,且砂井间距大于2m后再变化对排水效果也不显著,因此,砂经设计一般采用“细而密”的原则较有效,且砂井间距一般宜在0.8~1.5m较适宜。图6.2.3砂井间距与等效排水体渗透系数的关系6.2.4竖向排水体的深度一般宜穿透产生沉降变形的软土层,当软土较厚或施工能力有限时,应根据工后沉降或稳定需要确定固结的时间或合适的深度。6.2.5竖向排水体把软土深部孔隙水排至软土表面,应通过水平排水体排至预压区外围,因此,应在预压载荷底部设置一定厚度的砂垫层作排水体,把砂井排出的水排出预压区外围,砂垫层厚度一般不少于500m,以免由于变形过大而断开,影响排水效果。6.2.8在实际工程中,一般软土层厚度比排水井的间距大得多,故经常忽略竖向固结,采用公式(6.2.8-1)计算总荷载作用下地基平均固结度。6.2.10本公式为一维压缩公式加上考虑软土侧向变形而引入一个经验系数ξ而得到,荷载大,软土软则影响变形大,严格的计算应考虑采用非线性应力应变关系进行,实际情况根据应力水平取值较合理,应力水平高取大值,应力水平低去小值,广东的软土较软,强调低,一般取更大一点的ξ值。6.2.11依据库仑定律,软土强度由于有效应力的增加而增加了土的摩阻力:Dt=Dd·U·tgj¢zt式中j¢——有效内摩擦角,为方便和便于安全,通常j¢=j¢。cu实际工程计算中,稳定分析多用土的强度系数黏聚力c和内摩擦角φ,此时也可用另一等效方式求出固结后等效的c、φ值。由于有效应力的增加主要是增加了内摩阻力,故可考虑黏聚力c值不变而提高φ值。设单元体在总应力σn1下固结度达到U1时,再加下一级荷载时,该单元体总应力增加到σn2,土体快剪强度指标设为c、φ,单元总应力达到σn2时的等效强度指标为c2、j,则由强度等效有:2t=c+dtgj=c+dtgj+dU(tgj¢-tgj)2n22n2n11设c2=c,则有:dUn11tgj=tgj+(tgj¢-tgj)2dn2为便于应用和偏安全,可采用代替,则有j代替j¢,则有cndUn11tgj=tgj+(tgj-tgj)2cndn2若为多极荷载,则有:nåsnkUkk=1tgj=tgj+(tgj-tgj)ncndnn-57-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 也可以平均固结度U表示为:ttgj=tgj+U(tgj-tgj)ntcnU可按(6.2.8-2)式计算。t求出等效土体的c、j值,则可方便地进行稳定计算。n6.2.12在条文6.2.8、6.2.9中都说明公式适用于理性井,既不考虑井阻及涂抹作用。因为影响排水固结的固结时间、固结度的主要因素就是软土固结系数,而目前软土固结系数确定受软土取样、保鲜等土工实验条件、计算方法(时间对书法、时间平方根法、三点计算法等法)影响,固结系数与实际值有较大差异。而施工后,由于砂井或塑料排水板施工时,机械对软土的涂抹作用,影响涂抹区内土体的水平渗透系数和压缩模量,也影响软土的固结系数。这一影响是难以在施工前做出估算的,因此软土地基处理设计计算公式仅能按理想井进行初步估算。准确地计算应在砂井或塑料排水板施工后,在堆载或真空预压施工过程中利用监测资料(主要是分层沉降仪、沉降标、孔隙水压力计等监测资料)及检验成果,进行分析后确定。目前工程上实用有效的办法是利用监测资料,采用公式(6.2.12-1)~(6.2.12-4)进行计算。公式(6.2.12-1)~(6.2.12-4)所计算出的参数均已包括井阻、涂抹作用影响。本条参考了《地基处理手册》(第二版)P91~P92.6.2.13尽管真空预压法的固结与堆载预压法不同,即堆载预压的加固过程是一个不等向固结过程,而真空预压是在等向固结压力下固结,就目前地基处理工程实践与理论公式之间的复杂关系依然无法解决。堆载预压法固结度的计算也仅仅是作为工程初步、大概的控制计算,其固结度应由地基处理施工过程中设置检测项目,如沉降标、分层沉降仪、孔隙水压力仪等进行监测,用实测数据推算软土的固结系数及固结度,因此,目前真空预压得固结度计算公式,较难得到工程界的认同,只能参考堆载预压的固结度计算公式,通过实测工作进行修正。6.2.22软土层含有薄粉砂层或软土透水性较好时,特别有利于动力排水固结。如果是新近吹填的淤泥或淤泥中黏粒含量很高、透水性很差,则强夯产生的动孔隙水压力消散缓慢,加固效果不明显。6.2.24塑料排水板的间距可按堆载预压法进行估算,一般采用1.0~1.2m较密的间距更有利于动力排水固结,以适应堆载和强夯动载联合作用下软土超静孔压的尽快消散。6.2.26本条规定交工面标高不宜小于场地设计地面标高,要求软土上覆静载荷能在加固过程中尽早施加。因为动力排水固结法中,预压静荷载是软土排水固结过程中最基本、最重要的荷载,强夯产生的动荷载只有在预压静荷载辅助作用下才能在软土中激发较高的动孔隙水压力,这点实践证明是重要的原则。本工法强调强夯的动荷载只是作为全部或部分代替超载,以加速软土的排水固结过程,避免或减小超载土的搬运。根据现有工程经验,动力排水固结法沉降稳定后,如果再超载,仍会产生较大的沉降,因此,不应将强夯产生的动载作为预压静荷载的一部分。该法仅适用于变形控制不严工程,包括场坪、小区道路、小型建(构)筑物等,而不宜将加固后地基直接作为重要建筑地基的持力层。6.2.27一般强夯法是夯击能由大到小,加固深度由深到浅,而动力排水固结则要求夯击能由小到大,加固深度由浅到深,这是因为软土在加固初期含水量高,强度很低,先用小能量使浅地层淤泥率先排水固结,待软土排水固结强度增长了再加大夯击能使较深部软土实现动力固结。当软土上覆填土厚仅2.0~3.0m时,夯击能取1500~2500kN·m较合适;当软土上覆填土厚3.0~5.0m时,夯击能取2500~4500kN·m较合适,上覆填土厚度小于2.0m或大于5.0m时,该法宜慎用。此外,动力排水固结法中强夯需要反复多变的施加,使软土受循-58-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 环动荷载作用产生循环动孔隙水压力的增长和消散。一般需要6~10遍才能取得较好的加固效果。6.2.28动力排水固结法需要有严格和完整的现场监控措施,而对软土中动孔隙水压力和超静孔隙水压力的增长和消散进行监测,可以监控和掌握软土的加固进程和加固效果,直到施工。本条要求软土中动孔隙水压力消散80%以上才能施工下一遍强夯,是提高强夯效率,保证加固效果的重要措施。6.2.29与强夯法收锤标准不同,动力排水固结法的收锤标准着眼于强夯是给软土施加动荷载,使软土在静、动荷载联合作用下迅速排水固结。前两款是控制夯坑深度,以免浅层软土大量挤出,应待孔隙水压力消散后再夯,以提高强夯效率。6.2.30本条要求强夯的动荷载施工得到监控,避免盲目夯击,保证加固效果。6.3施工6.3.1塑料排水板应有足够抗拉强度,以免施工时被拉断,同时应满足排水能力要求,有关指标应进行检验。6.3.15动力排水固结法中强夯是作为软土固结的动荷载源,使用直径3.0~3.5m的扁平锤有利于将强夯冲击荷载转化为振动波,从而激发较高的动孔隙水压力。6.3.16由于强夯动载荷需反复多遍施加,软土上腹填料采用碎石土,、砂土等粗颗粒土便于强夯施工,不宜回填含水量高的黏性土,以免填土层出现“橡皮土”的现象。6.3.18当软土上覆填土较薄时,强夯时浅层沉降板会有上抬现象,本条限制上抬量不超过50mm是为了避免浅层软土过分扰动,产生过多测向挤出,如果浅层沉降板上抬较多,应降低夯击能或减少每遍的击数。另外如果实测软土中因强夯产生的超静孔隙水压力太小,说明强夯的作用不大,宜加大夯击能以保证加固效果。本条规定强夯时实测动孔隙水压力增量宜大于20kpa是指被加固软土中部实测的因每遍强夯而引起的超静孔隙水压力的累积增量。6.4监测与检验6.4.1监测目的主要确保施工期间的地基稳定,同时可根据监测结果完善设计,并根据观测结果判断沉降变形是否趋向于稳定,分析其固结度是否达到设计要求。若是超载预压,还要根据监测结果确定卸载的时间。6.4.8现行的行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)关于真空—堆载联合预压没有对施工引起的变形做出明确规定;《港口工程地基规范》JTJ250)规定:边桩水平位移每昼夜应小于5mm,基地的中心沉降每昼夜应小于10mm;《深圳地区地基处理技术规范》(SJG04)规定:竖向变形应控制在10~15mm/d,边桩位移不应超过4mm/d,孔隙水压力增长值与荷载增长值之比不大于0.6。京珠高速公路番禺灵山桥头段:由于真空联合路堤堆载预压可以大大加快堆载的进度,沉降速度可以突破规范规定的10mm/d的限制。本工程是吹填加载,荷载大,沉降也大,且沉降速率在加载时和加载后一段时间内较快,在观测到的沉降速率中,最大值为77mm/d,由于区段填土高度不同,侨台处(DK0+165)填土最高,该处堆载平均值与该段面沉降速率平局值如图6.4.8所示。由图6.4.8可知,堆载每施加一次,沉降速率就突然增大,然后减小,与堆载的施加可以很好的对应,而且随着加荷频率的真空时较大,随后减小,至3月7日开始堆填,沉-59-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 降速率上升,在4月26日前堆载速度很快,沉降速率也最大,堆填完成后,沉降速率下降,7月10日真空卸载后,沉降速率减少较快,随后对路面进行整平,有些断面进行了开挖,致使沉降速率出现负值。每一级加载的最大沉降速率如表6.4.8所示表6.4.8最大沉降速率表堆载级别真空荷载(kPa)堆载(kPa)开始时间最大沉降速度率(mm/d)第一级15.93月7日77第二级31.53月27日48第三级8051.34月10日74第四级72.34月19日75第五级92.04月26日55第六级114.85月12日56京珠高速公路中山新隆桥头段加固过程中出现最大沉降速率在砂垫层荷载联合真空荷载时出现,为72mm/d。次之为第一级荷载时出现的最大沉降速率为70mm/d。最大沉降速率远大于规范规定的10mm/d。由此可以看出,沉降速率最大值达到了77mm/d,超过70mm/d的有三个,即沉降速率达到70mm/d的现象是比较普遍的,而路堤仍然安全,因此,本规范没有对沉降速率做出规定。7振动碎石桩法7.1一般规定7.1.1在国家现行行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)中按成桩施工工艺“振冲法”进行编写。本规范认为用“振冲法”不能反映成桩材料,同时为与“水泥土搅拌法”及“高压旋喷注浆法”相对应,本章定名为“振冲碎石桩法”。在国家现行行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)中还没有“砂石桩法”一章,本规范在讨论时认为,砂石桩主要用于处理可液化的松散砂土地基,处理的目的是通过设置砂桩甚至不设砂只是振动使松散砂土得到振挤作用提高砂土的密实度,达到抗震加固的目的。本规范在调查过去广东地区的地基处理方法时几乎没有砂石桩法的地基小狐狸实例,另一方面,砂石桩法用于处理软土淤泥地基的实用性不足,因此,本规范根据送审稿审查会的专家意见取消了“砂石桩法”。由于碎石属于散体材料,颗粒之间没有凝聚力,颗粒之间的咬合力要靠桩间土的握裹作用才能形成,如果需要处理地基的天然强度过低,必然对桩体的握裹作用就小,地基处理很难达到要求的效果,尤其是广东地区软土的性质较差,桩体容易发生测向彭胀破坏,复合地基的变形量大。为此本规范认为振冲碎石桩法适用于处理不排水抗剪强度不小于15kpa的饱和软黏土地基;对于不排水抗剪强度为10~15kpa的饱和软黏土地基宜慎用,如果不得不采用应在施工前通过现场实验确定其适用性;但明确规定不得用于处理不排水抗剪强度小-60-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 于10kpa的饱和软黏土地基。7.2设计7.2.1采用振冲碎石桩法处理地基,主要是达到两个目的,一是提高地基承载力并减少地基的变形,二是消除可液化的砂土和粉土地基的液化可能性。对于以提高地基承载力并减少地基变形为目的的处理,由于散体材料的桩体强度相对较低,作为处理的地基一般适合于建设低层和多层建筑,对于小高层和高层建筑的地基处理本法应慎用。考虑到建筑地基的应用扩散作用,处理的范围要求在基础外缘扩大1~2排桩。对于以消除地基液化为目的的砂土和粉土地基的处理采用本法是有效的,但考虑到地震液化时孔隙水压力的增高和消散过程,处理范围应不小于5m;同时作为建筑地基时,其处理范围在基础外缘的扩大宽度不应小于基低面至可液化土层底面这一厚度的一半。8水泥土搅拌法8.1一般规定8.1.1水泥土搅拌法可分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。喷粉搅拌法因供粉计量、搅拌质量、施工现场的文明卫生环境等问题较难控制,本规范不予推荐。硬壳层下的淤泥与上覆新近天突的滨海滩涂淤泥,两者的主要差别是前者已完成自重固结,复合地基计算公式8.2.2可成立;后者为完成自重固结,不仅不符合8.2.2计算公式的前提条件,还因桩间土欠固结沉降产生负摩阻力降低加固土体对上部结构的有效贡献。本规范吸取珠海等地水泥土搅拌桩工程的失败教训,将用于竖向承重的水泥土搅拌法限制在处理正常固结的土层。本条中“流动地下水”系指地下水渗透造成水泥浆散失、影响成桩质量的动水。8.1.2JGJ79规定:塑性指数Ip大于25的黏土采用水泥土搅拌法时,必须通过现场实验确定其适用性并作为强制性条文列出。为本章编制而专门开展的水泥土试块抗压强度系列试验中,所用淤泥的Ip范围值为21.4~26.9,平均值为24.0,试验中将已称量的淤泥和水泥浆放进砂浆搅拌锅中,电流一接通,淤泥马上成团,水泥浆基本的泥团外边,难以进入淤泥中,最后只能采用手工拌和。广东省工程界认为:当Ip大于22时,常规的搅拌工艺(四枚搅拌叶片、四搅二喷或四搅四喷工艺)难以保证搅拌质量,经常出现窜浆、搅拌不均等质量事故,应采取措施(如增加搅拌叶片的枚数、增大叶片宽度、增加搅喷次数、降低注浆压力防止窜浆等),采取这类措施后能否保证搅拌质量必须通过现场实验确定。8.1.6本条强调设计前的试配工作。由于水泥土试块养护时间长,编制本规范时又未能收集到系统的试验资料,为了给本规范适用者提供参考数据,特开展了水泥土试块抗压强度系列试验,主要情况见表8.1.6-1~表8.1.6-10,图8.1.6-1~图8.1.6-10。-61-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn 表8.1.6-1试验用的水泥强度检验结果表水泥品种普通硅酸盐早强水泥厂牌斗门上横镇上羊水泥厂上羊牌水泥品种32.5R生产日期2003.1.17试验项目抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)龄期3d28d3d28d~3.155.9215.033.7结论符合普通普通硅酸盐早强水泥32.5R强度等级标准检验依据GB/T17671—1999注:试验用的水泥浆水灰比为0.55,早强剂采用三乙醇胺和氯化钠。表8.1.6-2试验用的淤泥土主要参数表成含水量ω湿密度ρo干密度ρd压缩模量塑性指数液性指数有机质含量因范围值范围值范围值范围值范围值范围值范围值平均值平均值平均值平均值平均值平均值平均值33(﹪)(g/cm)(g/cm)(MPa)(﹪)滨62.9-88.761.48-1.590.79-0.980.57-0.8721.4-26.91.79-2.490.89-1.23海76.11.530.880.6724.02.051.04相沉积试《土工试验方法标准》GB/T50123—1999验《岩土工程勘察规范》GB50021—2001依据表8.1.6-3试验用的花岗岩残积土土工试验主要结果表稠度指标抗剪强度土粒组成(mm)(%)液限塑限塑性液性黏聚内摩卵圆或粗砂中砂细砂级细黏粒土ωLωP指数指数方力擦角或角砾按塑样IPILcφ碎性指编石数定号(%)(%)法kPa(o2020.50.250.075<名称)>2~~~~~0.005020.50.250.0750.005ZK136.721.515.20.14快剪24.024.30021.522.65.14.646.2粉质黏土ZK236.222.214.00.10快剪23.024.10024.621.05.63.145.6粉质黏土ZK335.122.612.50.17快剪25.023.60022.121.05.14.647.2粉质黏土ZK435.823.212.60.19快剪24.023.10024.619.55.13.647.2粉质黏土-62-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn ZK536.922.714.20.18快剪25.023.20022.621.05.13.647.7粉质黏土试验依据《土工试验方法标准》GB/T50123—1999《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:以下将该批花岗岩残积土称为粉质黏土。表8.1.6-4试验用的吹填砂颗粒组成试验结果表土样土粒组成(mm)(%)按编号卵圆粗砂中砂细砂级细黏粒界限中间有效不均曲率颗或或粒径粒径粒径匀系系数粒碎角数级石砾配>2020.50.250.075