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文檔簡(jiǎn)介
陜西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
擠密樁法處理地基技術(shù)規(guī)程
TechnicalSpecificationforground
treatmentbycompactionpilemethod
(修訂征求意見稿)
1
前言
根據(jù)陜西省建設(shè)廳《關(guān)于下達(dá)2020年度工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》
(陜建標(biāo)發(fā)〔2020〕4號(hào))文件的要求,由陜西省建筑科學(xué)研究院有限公司會(huì)同
設(shè)計(jì)、施工、科研等單位組成規(guī)程修訂組,對(duì)陜西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《擠密樁法處
理地基技術(shù)規(guī)程》DBJ61-2-2006(以下簡(jiǎn)稱原規(guī)程)進(jìn)行了全面修訂。在修訂期間,
認(rèn)真總結(jié)原規(guī)程應(yīng)用十幾年的不足及施工機(jī)械的發(fā)展,通過調(diào)查、分析與研究,
經(jīng)反復(fù)討論、修改和完善,完成征求意見稿。
本規(guī)程主要內(nèi)容是:總則、術(shù)語及符號(hào)、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)及工程驗(yàn)收、
附錄。
本規(guī)程修訂的主要內(nèi)容是:
1.在設(shè)計(jì)方面做了以下修訂:1)擠密樁處理深度由原來的3-15m,修改為
5-25m。2)將有關(guān)預(yù)留松動(dòng)層厚度的規(guī)定調(diào)整至設(shè)計(jì)內(nèi)容中,根據(jù)成孔方法及夯
錘重量,選取不同的松動(dòng)層厚度。3)將樁頂墊層厚度修改為不小于500mm,將
墊層壓實(shí)系數(shù)修改為不小于0.97。4)設(shè)計(jì)內(nèi)容中增加了成孔工藝、夯填工藝選
擇、夯填材料。5)對(duì)于鉆孔夯擴(kuò)擠密樁及沉管成孔二次夯擴(kuò)擠密樁的夯錘重量
修改為不小于2.5t。6)依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》GB50025-2018中的規(guī)
定,對(duì)擠密樁處理厚度及外放進(jìn)行了相應(yīng)修改,增加了大厚度處理的要求,自重
濕陷性黃土地基的丙類建筑不建議采取局部處理。附錄A以表格形式列出《濕
陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定,可供參考引用。
2.施工:1)將成孔分為:擠土成孔和取土成孔工藝,在擠土成孔工藝中增
加了靜壓沉管法和旋擠法,并根據(jù)不同成孔設(shè)備提出了施工要求。2)調(diào)整了夯
錘重量,規(guī)定了填料高度,并推薦使用全程自動(dòng)夯擊、自動(dòng)記錄、遠(yuǎn)程傳輸?shù)暮?/p>
實(shí)機(jī)械。3)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)預(yù)鉆孔夯擴(kuò)后成樁直徑在施工過程中的控制。4)樁
孔填料中增加了水泥土的內(nèi)容,并對(duì)原材料檢測(cè)提出要求。5)明確了成孔直徑
與夯錘直徑的比值,便于在固定填料量時(shí)有效夯實(shí)樁體。
3.質(zhì)量檢驗(yàn)和工程驗(yàn)收:1)增加了基本規(guī)定,強(qiáng)調(diào)在試樁階段樁間土平均
擠密系數(shù)應(yīng)該采用的檢測(cè)方法。2)工程樁質(zhì)量檢驗(yàn)階段明確了檢驗(yàn)的方法及其
適用條件,對(duì)樁間土與樁體取樣點(diǎn)及評(píng)價(jià)方法作出比較合理明確的規(guī)定。本次修
訂將成樁直徑控制列入主控項(xiàng)目。
2
目次
1總則··························································1
2術(shù)語和符號(hào)····················································2
2.1術(shù)語························································2
2.2符號(hào)························································2
3設(shè)計(jì)··························································4
3.1基本規(guī)定····················································4
3.2樁距設(shè)計(jì)····················································6
3.3處理范圍···················································11
3.4地基承載力·················································13
4施工·························································14
4.1一般規(guī)定···················································14
4.2施工準(zhǔn)備···················································14
4.3土中成孔···················································15
4.4樁孔夯填···················································20
4.5墊層施工···················································22
5質(zhì)量檢驗(yàn)及工程驗(yàn)收···········································23
5.1基本規(guī)定···················································23
5.2質(zhì)量檢驗(yàn)···················································27
5.3工程驗(yàn)收···················································31
附錄A《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025-2018關(guān)于地基處理范圍
的規(guī)定(要點(diǎn))···················································33
附錄B常用成孔擠密機(jī)械技術(shù)性能·································35
附錄C成孔擠密施工記錄表·······································37
附錄D樁孔夯填施工記錄表·······································38
附錄E小環(huán)刀深層取樣器簡(jiǎn)圖·····································39
附錄F擠密地基靜載荷試驗(yàn)要點(diǎn)···································40
本規(guī)程用詞用語說明··············································42
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄····················································43
4
1總則
l.0.1為陜西省在擠密樁法處理地基的設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量檢驗(yàn)中貫徹執(zhí)行國(guó)
家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,結(jié)合地區(qū)特點(diǎn),做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、安全
適用、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源,制定本規(guī)程。
【條文說明】制定本規(guī)程之目的:為了陜西省在擠密樁法處理地基設(shè)計(jì)、施工中貫徹執(zhí)
行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,結(jié)合地區(qū)特點(diǎn),做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、安全適用和
保護(hù)環(huán)境?!凹夹g(shù)規(guī)程”即包括設(shè)計(jì)、施工與質(zhì)量檢驗(yàn)和工程驗(yàn)收等方面內(nèi)容?!敖?jīng)濟(jì)合理”
應(yīng)在滿足工程設(shè)計(jì)要求的條件下,做到因地制宜,有的放矢,就地取材,節(jié)約資源。
1.0.2本規(guī)程適用于陜西省范圍內(nèi)的濕陷性黃土、雜填土和素填土場(chǎng)地上建
筑物(包括構(gòu)筑物)擠密樁法處理地基的設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)和工程驗(yàn)收。
【條文說明】本規(guī)程適用范圍:作為地方標(biāo)準(zhǔn)限于陜西省行政區(qū)域內(nèi),適用于欠壓密非
飽和的濕陷性黃土、雜填土和素填土場(chǎng)地上的建筑物(包括構(gòu)筑物)擠密樁法處理地基的設(shè)
計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)和工程驗(yàn)收。
1.0.3采用擠密樁法處理地基除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的《通
用規(guī)范》的規(guī)定。
【條文說明】本規(guī)程與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系:采用擠密樁法處理地基,在本省區(qū)域內(nèi)除應(yīng)執(zhí)
行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行《建筑與市政工程通用規(guī)范》《建筑與市政工程抗震通用規(guī)
范》《工程勘察通用規(guī)范》等通用規(guī)范的規(guī)定。因《通用規(guī)范》為強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范,全
部條文必須嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)非強(qiáng)制性條文,結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)和工程經(jīng)驗(yàn),則應(yīng)按本規(guī)程執(zhí)行。本
條規(guī)定的原則與現(xiàn)行GB50025-2018及JGJ79-2012規(guī)范是一致的。
1
2術(shù)語和符號(hào)
2.1術(shù)語
2.1.1地基處理groundtreatment,soiltreatment
為提高地基承載力或消除土的不良工程性質(zhì)(如濕陷性),改善其變形性質(zhì)或
滲透性質(zhì)而采取的技術(shù)措施。
2.1.2復(fù)合地基compositesugared,compositefoundationsoil
部分土體被增強(qiáng)或被置換形成增強(qiáng)體,由增強(qiáng)體和其間地基土共同承擔(dān)荷載
的人工地基。
2.1.3擠密樁法compactionpilemethod
利用沉管、沖擊、爆擴(kuò)、旋擠等方法在地基土中擠壓成孔,使樁孔周圍土體
得到擠密,再向樁孔內(nèi)分層夯填素土、水泥土或灰土等材料形成樁體;或預(yù)鉆孔
后,用重錘夯填并擴(kuò)徑成樁。由樁體和樁間土共同組成擠密樁復(fù)合地基。
2.1.4樁孔填料pilematerial
在土中成孔后,樁孔內(nèi)分層夯填素土、灰土、水泥土、二灰(石灰、粉煤灰)
等材料構(gòu)成土樁、灰土樁或水泥土樁、二灰樁等類擠密樁體。
2.1.5鉆孔夯擴(kuò)樁擠密法predrilledcompactionpilemethod
在土中預(yù)鉆樁孔,然后用25kN及以上的夯錘在鉆孔內(nèi)夯填樁孔填料成樁,
夯填時(shí)促使樁徑擴(kuò)大至設(shè)計(jì)要求,并使樁間土得以擠密。
2.1.6面積置換率replacementratio
單樁復(fù)合地基中,一根樁體的截面面積與其所分擔(dān)的處理面積的比值,簡(jiǎn)稱
置換率。
2.1.7樁距系數(shù)pilespacingtodiameterratio
樁中心間距與樁體直徑的比值
2.1.8平均擠密系數(shù)
樁間土經(jīng)過擠密后的擠密系數(shù)平均值,用以評(píng)價(jià)樁間土濕陷性消除情況的指
標(biāo)。
2.2符號(hào)
A—基礎(chǔ)底面面積;
Ae—一根樁承擔(dān)的處理地基面積;
AP—樁的截面面積;
b—基礎(chǔ)底面寬度;
2
bs—地基處理平面超出基礎(chǔ)邊緣的寬度;
d—樁體直徑;
de—一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑;
d0—預(yù)鉆樁孔直徑;
fpk—樁體(單位截面面積)承載力特征值;
fsk—樁間土承載力特征值;
fspk—復(fù)合地基的承載力特征值;
h—樁的中心排距(三角形的高),簡(jiǎn)稱排距;
k—擴(kuò)徑系數(shù),夯擴(kuò)成樁直徑d與鉆孔直徑d0之比,k=d/d0;
m—面積置換率,簡(jiǎn)稱置換率;
s—樁的中心間距(三角形底邊長(zhǎng)),簡(jiǎn)稱樁距;
n—排距系數(shù),樁的排距h與樁距s之比,n=h/s;
ω—土或填料的含水量;
ωop—土或填料的最優(yōu)含水量;
z—處理土層的厚度;
α—樁距系數(shù),樁距s與樁徑d之比,α=s/d;
ηc—樁間土擠密系數(shù);
λc—樁體或墊層壓實(shí)系數(shù);
ρd—擠密前土的干密度;
ρdc—擠密后樁間土的干密度;
ρdmax—土或填料的最大干密度。
【條文說明】2.2及2.3所列術(shù)語、符號(hào)與相關(guān)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)盡可能一致,
仍舊保留原規(guī)程中擠密樁特有的術(shù)語和符號(hào),為擠密系數(shù)ηc,樁距系統(tǒng)α=s/d、擴(kuò)徑系
d
數(shù)k=d/0和排距系數(shù)n=h/s;等。
3
3設(shè)計(jì)
3.1基本規(guī)定
3.1.1地基處理設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)下列資料和條件進(jìn)行:
1搜集掌握?qǐng)龅氐膸r土工程勘察資料。對(duì)濕陷性黃土地基應(yīng)查明濕陷的類型
與等級(jí)、濕陷性土層的深度、地基土的含水量、飽和度與干密度等指標(biāo);對(duì)人工
填土地基應(yīng)查明其分布范圍、深度、填土成分以及填土的均勻性、濕陷性和承載
力等。必要時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。
2根據(jù)建(構(gòu))筑物的分類、上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料等,明確地基處理的主
要目的和要求。
3了解建(構(gòu))筑場(chǎng)地以及周邊環(huán)境和相鄰建筑物的情況等。
4了解當(dāng)?shù)厥┕C(jī)械的型號(hào)和性能,工程經(jīng)驗(yàn)和同類場(chǎng)地的試驗(yàn)資料等。
3.1.2擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基,處理厚度宜為
5m~25m。當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時(shí),宜選用土樁擠密法;當(dāng)以提高地基土的承載
力并消除其濕陷性為主要目的時(shí),宜選用灰土樁(或其它具有一定膠凝強(qiáng)度的樁,如二灰樁、水
泥土樁等)擠密法。當(dāng)土的含水量大于24%,飽和度大于65%時(shí),或土的含水量小于12%時(shí),應(yīng)
通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。
【條文說明】關(guān)于擠密樁法處理的厚度,原規(guī)程規(guī)定“處理厚度為3m~15m……”修訂
后將處理深度改為:“處理厚度宜為5m~25m?!?,已有試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)證明樁長(zhǎng)2.5~4.5m
的擠密樁,在現(xiàn)有夯實(shí)施工機(jī)械條件下,很難保證處理厚度內(nèi)樁間土的有效擠密及樁體的施
工質(zhì)量,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較差。小于5.0m厚的濕陷性土層,采用擠密樁法處理時(shí),須根據(jù)
施工機(jī)械設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、處理厚度內(nèi)地基土的含水率等指標(biāo)綜合考慮,并經(jīng)充分論證
切實(shí)可行時(shí),方可使用。
隨著施工機(jī)械能力的大幅提高,現(xiàn)有的設(shè)備可以處理25m及以上深度的濕陷性土層,根
據(jù)GB50025-2018標(biāo)準(zhǔn),甲類建筑“對(duì)大厚度濕陷性黃土地基,基礎(chǔ)底面以下具自重濕陷性
的黃土層應(yīng)全部處理,且應(yīng)將附加壓力與上覆土飽和自重壓力之和大于濕陷起始?jí)毫Φ姆亲?/p>
重濕陷性黃土層一并處理;以上兩項(xiàng)處理厚度之和大于25m時(shí),如自重濕陷性土層厚度小于
25m,最小處理厚度可取25m,如自重濕陷性土層厚度不小于25m,處理厚度應(yīng)取自重濕陷性
土層厚度。且應(yīng)在原防水措施基礎(chǔ)上提高等級(jí)或采取加強(qiáng)措施?!北敬涡抻喨∽畲筇幚砗穸?/p>
為25m。
關(guān)于地基土的含水量、飽和度超過某一定量或地基土含水量低于某一定量時(shí),能否采用
擠密樁法,主要看能否成孔及工程要求而定,難以給予明確界定,故規(guī)程提出“應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)
試驗(yàn)確定其適用性?!?/p>
4
3.1.3擠密樁的樁孔直徑、樁孔填料及樁孔布置應(yīng)符合下列要求:
1擠密樁的樁孔直徑宜為300mm~600mm,可根據(jù)當(dāng)?shù)爻S贸煽讬C(jī)械的類
型、規(guī)格確定。
2樁孔填料應(yīng)根據(jù)地基處理的目的和工程要求,可采用素土、灰土、二灰(粉
煤灰與石灰)或水泥土等,不應(yīng)選用透水性較強(qiáng)的粗顆粒材料??變?nèi)填料均應(yīng)分
層回填夯實(shí),填料的平均壓實(shí)系數(shù)λc不應(yīng)低于0.97,其中壓實(shí)系數(shù)最小值不應(yīng)低
于0.90。
3樁孔布置宜按等邊三角形排列,三角形的邊長(zhǎng)為樁的間距s,三角形的高
為樁的排距h。也可采用等腰三角形布樁?;A(chǔ)下樁孔排數(shù)不宜少于3。
【條文說明】關(guān)于擠密樁的樁孔直徑,規(guī)程定為300mm-600mm。一方面考慮常用施工機(jī)
具條件,另一方面也考慮若樁經(jīng)過小時(shí),樁的數(shù)量增多,施工繁瑣費(fèi)時(shí);若樁徑過大時(shí),樁
間距也相應(yīng)增大,不僅處理地基均勻性較差,同時(shí)樁間土擠密效果較差,更容易使樁周上層
土因上踴而變松,或使樁邊土因過分?jǐn)D壓產(chǎn)生超空隙水壓力而形成橡皮土。由此可見過分增
大樁徑對(duì)樁間土的擠密效果與處理地基的綜合效益并不理想,這已為部份試驗(yàn)工程所證明。
樁孔填料的平均壓實(shí)系數(shù)c≥0.97,是鑒于目前建工系統(tǒng)普遍采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)確定
填料的最大干密度,而擠密樁地基中對(duì)樁體的要求較高,一般要求樁體承載力特征值為:水
泥土樁fpk≥600kPa,灰土樁fpk≥500kPa,素土樁fpk≥200kPa~250kPa,因此對(duì)樁體壓實(shí)質(zhì)
量必須保證。目前施工中有的難以完全達(dá)到,主要原因是填料含水量偏低以及夯錘過輕所致,
如在施工中將填料的含水量控制在Wop±3%范圍內(nèi),(對(duì)水泥土、灰土及較干的素土宜在拌和
過程中用水噴灑加濕)并適當(dāng)加大錘重和控制分層填料量是可以達(dá)到平均壓實(shí)系數(shù)c≥
0.97要求的。對(duì)樁體壓實(shí)系數(shù)的要求是和現(xiàn)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》GB50025-2018、
《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012的要求一致。同時(shí)在擠密地基中的樁體,具有逐步
向周邊土層及向下傳遞荷載的作用,對(duì)樁體的強(qiáng)度和剛度應(yīng)有一定的要求,故樁體填料的平
均壓實(shí)系數(shù)要求達(dá)到0.97外,尚應(yīng)保證其中最小的壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)低于0.90,以免形成部分
虛樁。
3.1.4設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上預(yù)留上覆土層的厚度,應(yīng)根據(jù)具體的施工工藝加以確定:沉管成孔并用
1.5t以上的夯錘夯填應(yīng)控制在1.0m以上;旋擠法成孔、沖擊法成孔、鉆孔夯擴(kuò)法成樁采用2.5t
以上夯錘夯填,應(yīng)控制在2.0m以上,含水量≤10%時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加預(yù)留上覆土層厚度。樁頂標(biāo)高
以上應(yīng)設(shè)置不小于500mm的2:8或3:7灰土(水泥土等具有一定膠凝強(qiáng)度的材料)墊層,墊層的寬
度不應(yīng)小于擠密樁處理的寬度。如對(duì)墊層承載力要求較高時(shí),可在灰土中摻入水泥或采用水泥土
墊層,其壓實(shí)系數(shù)均不應(yīng)低于0.97。
【條文說明】原規(guī)程把該部分內(nèi)容放在施工一章,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí),就不考慮本章規(guī)
定,所有設(shè)計(jì)圖紙均把松動(dòng)層厚度按墊層厚度考慮,不管是重錘還是其它夯實(shí)設(shè)備,全部取
5
500mm,這樣擠密樁施工產(chǎn)生的松動(dòng)層就不可能完全挖除,留下安全隱患。因此本次修訂將
預(yù)留上覆土層的厚度設(shè)計(jì)調(diào)整至基本規(guī)定中,方便并提醒設(shè)計(jì)人員使用。本次修訂主要針對(duì)
旋擠法成孔、沖擊法成孔、鉆孔夯擴(kuò)法成樁時(shí)預(yù)留上覆土層厚度要求有所提高,隨著夯錘重
量的增加,松動(dòng)層厚度也隨之增加。大量實(shí)踐證明,旋擠法成孔時(shí),上部一定會(huì)取一定數(shù)量
的樁孔土體,同時(shí)擠壓成孔時(shí)樁周土體會(huì)上踴變松,影響該部分樁間土擠密效果,而該部分
地基土直接位于基礎(chǔ)下,不宜作為主要受力層使用,應(yīng)該挖除。通過大量實(shí)驗(yàn)證明,旋擠法
成孔工藝,隨地基土的含水率減小,松動(dòng)層厚度在增加,尤其應(yīng)注意含水率低于10%時(shí),應(yīng)
增大預(yù)留上覆土層厚度。
對(duì)樁頂墊層厚度要求不少于500mm是因?yàn)椋弘S著碾壓設(shè)備功能的提高,每批灰土(水泥
土)壓實(shí)厚度約為200-250mm,原規(guī)程的最小厚度300mm厚,現(xiàn)場(chǎng)無法施工。根據(jù)目前的施
工機(jī)具能力,也是為了有效防水,將墊層厚度調(diào)整至不小于500mm,同時(shí)要求壓實(shí)系數(shù)不小
于0.97,也是為了和《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》GB50025保持一致。
3.1.5當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對(duì)擠密樁復(fù)合地基承載力特征值進(jìn)行修正
時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取0。
2基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取1.0。
3.1.6擠密樁法處理地基的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括成孔工藝、夯填工藝選擇、夯填材料、樁距設(shè)計(jì)、處理
深度及范圍、承載力確定、變形計(jì)算和墊層設(shè)計(jì)等方面。
【條文說明】本條與原規(guī)程基本相同,增加了夯填工藝及夯填材料選擇。由于目前成孔
工藝多,夯填設(shè)備,尤其是夯錘重量、直徑形式各異,因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮成孔工藝與夯填
工藝相匹配,才能達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目的。隨著擠密樁處理地基已經(jīng)廣泛應(yīng)用到高度超過40m
及以上的的建筑中,對(duì)地基處理的要求也大大提高,復(fù)合地基承載力特征值也已經(jīng)應(yīng)用到
400kPa,樁體材料的選擇也應(yīng)該在設(shè)計(jì)文件中明確。
3.1.7對(duì)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的甲、乙類建筑,以及成片的丙類建筑
工程或在缺乏經(jīng)驗(yàn)的地區(qū),應(yīng)在施工前按初步設(shè)計(jì)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),確定其適用性、處理效果
及相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)參數(shù)。
3.1.8對(duì)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定需要進(jìn)行地基變形計(jì)算的建筑物,經(jīng)地
基處理后,應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)。沉降觀測(cè)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測(cè)量規(guī)程》JGJ/T8的要求進(jìn)
行。
3.2樁距設(shè)計(jì)
3.2.1擠密樁的中心間距(簡(jiǎn)稱樁距),應(yīng)根據(jù)樁間土得到有效擠密的原則計(jì)算確定,樁距設(shè)計(jì)可
依據(jù)成孔擠密的方法和樁孔的排列方式分別按下列公式進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)采用擠密成孔時(shí):
6
sdcd(3.2.1-1)
dcd
當(dāng)采用預(yù)鉆樁孔重錘夯擴(kuò)擠密成樁時(shí):
/k2
sdcdd(3.2.1-2)
dcd
式中:s—樁的間距(m);
d—樁體直徑(m),(3.2.1-2)式中d=k·d0,d0為鉆孔直徑;
β—等邊三角形布樁時(shí),β=0.952;其他方式布樁時(shí),β=0.886/n,n
為排距h與樁距s之比簡(jiǎn)稱排距系數(shù),n=h/s;
3
d—處理前地基土的平均干密度(g/cm),宜取基礎(chǔ)下主要受力層范圍內(nèi),
按各處理土層厚度加權(quán)計(jì)算的干密度平均值;
—樁間土擠密后的平均干密度3;
dc(g/cm),dccdmax
—樁間土的最大干密度3,通過室內(nèi)輕型擊實(shí)試驗(yàn)確定;
dmax(g/cm)
—樁間土擠密后的平均擠密系數(shù),對(duì)土樁擠密地基及甲、乙類建筑的
c
灰土樁、水泥土樁及二灰樁等擠密地基不應(yīng)小于0.93,對(duì)丙類建筑的
灰土(水泥土及二灰等)樁擠密地基不應(yīng)小于0.90;
k—擴(kuò)徑系數(shù),即夯擴(kuò)后成樁直徑d與預(yù)鉆樁孔直徑d0之比,k=d/d0,k值
宜1d/dc。
【條文說明】擠密樁樁間距的設(shè)計(jì)是保證樁間土得到有效擠密和擠密樁復(fù)合地基中有足
夠面積置換率的重要環(huán)節(jié),其中直接擠土成孔為常用的基本工法,預(yù)鉆孔重錘夯擴(kuò)法是近幾
年開始采用的一種工法,但其成樁直徑不易控制。擠密效果較難保證,而置換率又顯著增大,
故規(guī)程分別列出了直接擠土成孔和預(yù)鉆孔夯擴(kuò)成樁兩種樁距S的計(jì)算公式(3.2.1-1)和
(3.2.1-2),兩式的基本形式相似,便于設(shè)計(jì)人員使用。
樁間距計(jì)算公式中主要參變量;即樁間土擠密后要求達(dá)到的平均干密度ρdc,處理前天
然地基土的平均干密度d,以及擴(kuò)徑系數(shù)k如何合理選用需說明如下:
ρdc
1.已知=cρdmax,其中ρdmax為場(chǎng)地土的最大干密度,與土質(zhì)有關(guān),可通過輕型擊實(shí)
試驗(yàn)確定;c為樁間擠密土的平均擠密系數(shù),它是保證擠密地基質(zhì)量的重要因素。表3.1
所列為同類場(chǎng)地通過基底應(yīng)力測(cè)試結(jié)果求得的灰土樁與素土樁擠密地基的樁土應(yīng)力比與荷
載分擔(dān)百分率。由于灰土具有一定的膠凝強(qiáng)度和較大的變形模量,故灰土擠密地基浸水前后
7
的樁土應(yīng)力比ps高達(dá)6.6~15.6,樁體分擔(dān)荷載率QpQ為39.2%-61.8%,即灰土樁體承
擔(dān)了一半左右的荷載,從而對(duì)樁間土具有卸荷減壓作用;而素土樁擠密地基的樁土應(yīng)力比
ps僅為1.3~2.4,其樁體分擔(dān)荷載率QpQ為12.4%~28.9%,近于或略高于其面積置換
率,故土樁擠密地基近似于厚度較大的勻質(zhì)土墊層。其次灰土樁擠密地基與素土樁擠密地基,
在不同樁間土擠密系數(shù)c平均值條件下;浸水載荷試驗(yàn)結(jié)果如表3.2所示,若以相對(duì)濕陷
量Sw/d=0.015判定處理地基是否濕陷時(shí),對(duì)灰土樁擠密地基c≥0.90即可消除地基的濕陷
性,而素土樁擠密地基需c大于0.92以上。故規(guī)程結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果與歷年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)規(guī)定,
對(duì)素土擠密地基平均擠密系數(shù)c不宜小于0.93;對(duì)灰土樁擠密地基上的丙類建筑c不宜小
于0.90,而甲、乙類建筑c不宜小于0.93。
表3.1灰土樁與素土樁擠密地基樁土應(yīng)力比
(бp/бs)及樁體分擔(dān)荷載百分率(Qp/Q%)
測(cè)試條件浸水前浸水后
樁體類別
統(tǒng)計(jì)值psQp/Q(%)psQp/Q(%)
范圍值9.0-15.649.3-61.86.6-12.039.2-55.5
灰土樁
平均值10.758.78.649.5
范圍值1.6-2.414.3-28.91.3-1.612.4-21.5
素土樁
平均值1.820.81.416.4
注:1、樁的面積置換率m=0.098~0.148;基底壓力150kPa~200kPa;
2、應(yīng)力測(cè)試位于壓板底面下,即擠密樁復(fù)合地基的頂面。
2.關(guān)于處理前地基土的平均干密度ρd的確定。因在需要擠密的樁長(zhǎng)范圍內(nèi),往往包括2~
3層干密度不同的土層,且普遍規(guī)律是各土層的干密度自上而下逐漸增大,如簡(jiǎn)單的按全樁
長(zhǎng)或壓縮層范圍內(nèi)各土層計(jì)算其平均干密度ρd,勢(shì)必造成直接位于基底下樁間土的平均擠
密系數(shù)偏小,擠密效果不足。如在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)存在干密度(平均值)分別為
1.25g/cm3,1.35g/cm3和1.43g/cm3的三種土層,計(jì)算其平均干密度ρd=1.34g/cm3,若設(shè)計(jì)要
求樁間土擠密后的平均干密度達(dá)到ρdc=0.93×1.71=1.59g/cm3,則按3.2.1-1計(jì)算,在等邊
三角形布樁情況下的樁距S=2.40d,平均置換率m=0.907/(2.40)2=0.157。由此可分別算出
ρ
各層土擠密后實(shí)際達(dá)到的dc及c,列如表3.3??梢钥闯觯聦油粒?)c≈1,容易產(chǎn)生
縮徑等情況,而位于基底下主要壓縮和濕陷變形區(qū)的(1)層土的擠密效果反而較差,顯然
8
這是不合理的。故規(guī)程規(guī)定宜取基礎(chǔ)下主要受力層范圍內(nèi)按各土層厚度加權(quán)計(jì)算的平均干密
度值。為了使上下土層擠密系數(shù)趨于均勻,對(duì)上下土層變化較大的場(chǎng)地,可采取變徑樁孔(如
在樁管中段加箍或粗細(xì)樁管分段擠土成孔),其設(shè)備和工藝無明顯變動(dòng),施工也并不困難。
表3.2灰土樁與素土樁擠密地基浸水載荷試驗(yàn)樁間土擠密系數(shù)平均值c與
相對(duì)濕陷量Sw/d的關(guān)系
Sw/d
工程地點(diǎn)c
灰土樁擠密地基素土樁擠密地基
陜西渭北0.860.01370.1783
甘肅慶陽0.90——0.1310
陜西渭北0.910.00230.0246
西安東郊0.920.01310.0181
山西河津0.920.0080*——
西安東郊0.920.00340.0042
山西侯馬0.92(灰土樁)0.94(素土樁)0.00210.0033
甘肅天水0.950.00460.0140
注:1、Sw為在200kPa壓力下浸水時(shí)的沉陷量;d為壓板的直徑或短邊寬度;
2、*該次試驗(yàn)當(dāng)壓力加至260kPa時(shí),Sw/d=0.0111。
3、上述試驗(yàn)均未考慮三樁中心點(diǎn)土樣的最小擠密系數(shù)ηcmin及其濕陷系數(shù)。
ρ
表3.3同一樁距系數(shù)對(duì)不同土層擠密后樁間土的平均干密度dc和平均擠密系數(shù)c
3ρ3
土層序號(hào)(自上而下)ρd(g/cm)dc(g/cm)c(dcdmax)
(1)1.2501.4820.867
(2)1.3501.6010.936
(3)1.4301.6960.992
注:1、ρd為各土層天然狀態(tài)下的干密度平均值;
3
2、場(chǎng)地土的最大干密度ρdmax=1.71g/cm。
3、在預(yù)鉆孔夯擴(kuò)成樁樁距計(jì)算公式中,擴(kuò)徑系數(shù)k=d/do的確定,須注意以下兩種情況:
一種情況是當(dāng)不鉆孔時(shí),d0=0,k=∞,則3.2.1-2式變?yōu)?.2.1-1式;另一種情況是d0≠0
即預(yù)鉆孔直徑為d0,樁距設(shè)計(jì)仍按3.2.1-1式及d=d0計(jì)算確定時(shí),為達(dá)到樁間土平均擠密
系數(shù)不致降低,所需最小k值的確定。若將3.2.1-2改寫為下列形式:
k2
dcdd
0
S=dcd(3.1)
9
并令(3.1)式與規(guī)程中(3.2.1—1)式根號(hào)中的分子相等即
2
kdcddc
則得k=1ddc(3.2)
由此可見,若按擠土成孔直徑為d=d0并按公式(3.2.1-1)計(jì)算確定樁距S時(shí),而施工
1ddc
采用排土鉆孔直徑d0,再夯擴(kuò)后成樁,最小的擴(kuò)徑系數(shù)kmin=。
陜西關(guān)中地區(qū)ddc=0.75-0.88,故kmin=1.322~1.371。若d0=40cm,夯擴(kuò)后樁徑應(yīng)不
小于53.9cm-54.8cm。
'
當(dāng):(1)k=kmin時(shí),鉆孔夯擴(kuò)成樁直徑d=kmin·d0,樁間土擠密效果與擠土成孔直徑d
=d0,且樁距S按3.2.2-1計(jì)算的情況相當(dāng);
(2)k<kmin時(shí),在上述情況下,則樁間土平均擠密效果系數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;
(3)k>kmin時(shí),同樣在上述情況下,樁距可按3.2.1-2進(jìn)行計(jì)算,樁距才可能略有
增大(約10%~20%)。
顯然在濕陷性黃土地區(qū),采用預(yù)鉆孔夯擴(kuò)擠密樁法處理地基時(shí),為保證樁間土的擠密效
果,樁距難以明顯增大,而對(duì)擴(kuò)徑系數(shù)或成樁直徑,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真計(jì)算確定,并在設(shè)計(jì)圖中
明確提出;施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制并監(jiān)測(cè)成樁成徑,才能達(dá)到預(yù)期的樁間土擠密效果。
3.2.2鉆孔夯擴(kuò)樁擠密法,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確提出對(duì)夯擴(kuò)樁體直徑的要求,并應(yīng)在施工后檢測(cè)實(shí)際樁
體的直徑,鉆孔夯擴(kuò)樁擠密法的適用范圍如下:
1周邊環(huán)境對(duì)沉管擠密造成的施工噪音或振動(dòng)有限制的場(chǎng)地;場(chǎng)地或道路狹
窄,擠密成孔設(shè)備難以施工;
2地基土的含水量偏大,沉管擠密法成孔質(zhì)量不易保證的場(chǎng)地;
3處理厚度較大,采用沉管擠密法成孔,因沉、拔管阻力較大而施工困難的
場(chǎng)地。
4如采用擠密成孔已滿足樁間土擠密效果的要求,而處理地基的承載力仍達(dá)
不到設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用鉆孔夯擴(kuò)擠密法或沉管法擠土成孔后,采用2.5t及以上
夯錘擴(kuò)徑成樁,提高復(fù)合地基中樁的面積置換率,也可采用水泥土樁或摻水泥的
灰土樁,以提高樁體強(qiáng)度和承載力。
【條文說明】鉆孔夯擴(kuò)擠密法的優(yōu)點(diǎn)是施工噪音和振動(dòng)影響較小,對(duì)場(chǎng)地周邊環(huán)境要求
較低,對(duì)地基土含水量較高的場(chǎng)地,鉆孔夯擴(kuò)不易出孔縮孔、回淤等情況。但在濕陷性黃土
地區(qū)應(yīng)用時(shí),因其夯擴(kuò)樁直徑難以有效地控制與監(jiān)測(cè),同時(shí)又因鉆孔而增大了置換率1.74
倍以上,無形中增大了地基處理的費(fèi)用,并使樁間土的擠密效果不易保證,這已為不少工程
實(shí)踐和檢測(cè)結(jié)果所證明,故規(guī)程對(duì)其適用范圍作了必要的限定,本次修訂對(duì)夯填設(shè)備的錘重
10
進(jìn)行了限制,現(xiàn)場(chǎng)施工過程控制是該方法應(yīng)用成功與失敗的關(guān)鍵。
3.2.3每根單樁分擔(dān)的地基處理的面積Ae、與Ae相當(dāng)?shù)牡刃A直徑de、樁的面積置換率m以及
總樁數(shù)N可分別按下列公式進(jìn)行計(jì)算:
2;或
Aen(d)Aehs(3.2.3-1)
de1.129nd(3.2.3-2)
m=0.785/nα2(3.2.3-3)
N=[A]/Ae(3.2.3-4)
式中:α—樁距系數(shù),α=s/d;
h—樁的排距(m);
s—樁的間距(m);
n—排距系數(shù),n=h/s;
[A]—擬處理地基的總計(jì)面積(m2)。
3.3處理范圍
3.3.1擠密樁處理地基的平面面積,應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)的平面面積。如圖3.3.1
所示,圖中b為基礎(chǔ)寬度,z為處理土層的厚度,d為樁體直徑,h為樁的排距,
平面處理范圍每邊超出基礎(chǔ)邊緣的寬度b,應(yīng)符合下列規(guī)定。
1非自重濕陷性黃土地基可采用整片或局部處理地基,自重濕陷性黃土地基
應(yīng)采用整片處理;
2對(duì)非自重濕陷性黃土場(chǎng)地采用局部處理時(shí):平面處理范圍應(yīng)大于建筑物基
礎(chǔ)底面,bs應(yīng)≥b/4,同時(shí)bs應(yīng)≥0.5m。
3采用整片處理時(shí),平面處理范圍應(yīng)大于建筑物外墻基礎(chǔ)底面。超出建筑物
外墻基礎(chǔ)外緣的寬度(外放寬度),bs宜≥z/2,同時(shí)bs不應(yīng)小于2.0m。確有困難
時(shí),按處理土層厚度的1/2計(jì)算的外放寬度,非自重濕陷性黃土地基大于4m時(shí),
可采用4m;自重濕陷性黃土地基,大于5m時(shí)可采用5m,大厚度濕陷性黃土地
基大于6m時(shí)可采用6m,但應(yīng)在原防水措施基礎(chǔ)上提高等級(jí)或采取加強(qiáng)措施。
3.3.2擠密樁處理地基的厚度(含樁頂墊層厚),應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地的土質(zhì)、工程要求和施工設(shè)備條
件等因素綜合確定。對(duì)濕陷性黃土地基,當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要處理目的時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)
行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定(見附錄A);
當(dāng)以提高地基土的承載力為主要處理目的時(shí),應(yīng)處理基礎(chǔ)底面下經(jīng)修正后的
天然地基承載力特征值fak小于附加壓力pz和上覆土的飽和自重壓力Pcz之和的所
有土層;當(dāng)以降低地基土的壓縮變形為主要處理目的時(shí),可按計(jì)算總變形控制地
11
基的處理厚度。
【條文說明】擠密樁法處理地基的寬度和厚度,原則上根據(jù)現(xiàn)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑
標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱黃土標(biāo)準(zhǔn))的有關(guān)規(guī)定。為設(shè)計(jì)人員應(yīng)用方便,規(guī)程附錄A以表的形式列
出了該標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于地基處理范圍的要求。對(duì)于非自重濕陷性黃土場(chǎng)地可采用局部或整片處理地
基,對(duì)于重濕陷性黃土場(chǎng)地黃土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不允許局部處理地基。但應(yīng)指出,黃土標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于
處理厚度的規(guī)定,對(duì)量大面廣的丙類建筑及乙類建筑,是為消除地基土部分濕陷量而定的最
小處理厚度,而擠密樁法為深層處理地基的一種方法,擠密樁復(fù)合地基中樁的面積置換率僅
為10%~25%,增加必要的處理厚度,不僅可基本的或全部消除地基土濕陷量,取得更好的
技術(shù)效果,同時(shí)也能達(dá)到合理的經(jīng)濟(jì)效益。
局部處理是將大于基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的濕陷性黃土層進(jìn)行處理,通過處理消除擬處
理土層的濕陷性,改善地基應(yīng)力擴(kuò)散,增強(qiáng)地基穩(wěn)定性。由于局部處理平面范圍較小,上部
水源仍可自其側(cè)向滲入下部未處理濕陷土層,本次修訂將局部處理的應(yīng)用范圍限定在非自重
濕陷性黃土地基。
整片處理是將大于建筑物底層平面范圍內(nèi)的濕陷性土層全部進(jìn)行處理,消除其濕陷性,
減小滲透性,增強(qiáng)擬處理土層的防水作用。要求地基處理有一定外放寬度,就是要增大上部
水源從側(cè)向滲入地基的路徑長(zhǎng)度,減少滲入量,減輕危害。GB50024-2018規(guī)定外放寬度是
地基處理厚度的1/2,在處理厚度大時(shí)較難實(shí)施,黃土標(biāo)準(zhǔn)參考自然滲透浸水試驗(yàn)的結(jié)果,
對(duì)外放寬度給出了最小外放值。具體實(shí)施時(shí),如有條件按地基處理厚度的1/2進(jìn)行外放最好,
確有困難時(shí),可采用地基處理的最小外放值,但要加強(qiáng)防水措施作為彌補(bǔ)。
3.3.3對(duì)人工填土或新近堆積黃土地基,當(dāng)其具有濕陷性時(shí),應(yīng)按濕陷性黃土地基確定處理
的厚度和寬度;當(dāng)處理的主要目的為提高承載力時(shí),擠密樁應(yīng)穿透全部的軟弱人工填土或新近堆
積黃土層,并驗(yàn)算下臥土層的承載力。
圖3.3.1處理范圍示意圖
12
3.4地基承載力
3.4.1擠密樁復(fù)合地基承載力特征值,應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。載荷試
驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行,試驗(yàn)應(yīng)選在現(xiàn)場(chǎng)有代表性的地點(diǎn),依據(jù)設(shè)計(jì)的樁型、樁距等參
數(shù),每點(diǎn)的成樁數(shù)不應(yīng)少于7根,單項(xiàng)工程的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)。如試驗(yàn)還包括樁體承載力、
擠密效果等內(nèi)容或在Ⅲ級(jí)~Ⅳ級(jí)濕陷性黃土地基上試驗(yàn)則每點(diǎn)樁數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。
3.4.2當(dāng)確無條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)時(shí),擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值,可按當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)
確定,也可按經(jīng)驗(yàn)公式3.4.2進(jìn)行估算,但未經(jīng)試驗(yàn)確定的灰土等擠密樁復(fù)合地基的承載力特征
值,不宜大于處理前天然地基的2.0倍,并不宜大于250kPa;素土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征
值,不宜大于處理前天然地基的1.4倍,并不宜大于180kPa。
fspkmfpk(1m)fsk(3.4.2)
式中:fspk—擠密樁復(fù)合地基承載力特征值(kPa);
fpk—樁體承載力特征值,對(duì)土樁取值不宜大于250kPa,對(duì)灰土樁等樁
體取值不宜大于500kPa;
fsk—樁間土承載力特征值,宜取原天然地基承載力特征值(kPa);
m—置換率,按初步確定的樁徑d,樁距s及排距h進(jìn)行計(jì)算,
m=0.785d2/sh(三角形布樁時(shí))。
3.4.3當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大1.5m時(shí),復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)進(jìn)行修正,其中寬
度和深度的修正系數(shù)應(yīng)按本規(guī)程3.1.5條的規(guī)定取值。
3.4.4擠密地基下臥層的承載力進(jìn)行驗(yàn)算時(shí),對(duì)下臥土層修正后的承載力特征值,當(dāng)下臥土層
為黃土或黃土狀土,按現(xiàn)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB50025)的規(guī)定計(jì)算。當(dāng)為其它土
類則按現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50007)的規(guī)定計(jì)算。對(duì)下臥層頂面附加壓力,應(yīng)按
實(shí)際處理平面范圍換算的壓力擴(kuò)散角進(jìn)行計(jì)算,但換算的壓力擴(kuò)散角在土樁擠密地基不應(yīng)大于
23°、在灰土樁等擠密地基不應(yīng)大于28°。
3.4.5當(dāng)對(duì)擠密樁法處理后的地基需進(jìn)行變形驗(yàn)算時(shí),其變形計(jì)算和變形允許值,應(yīng)符合現(xiàn)行
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的有關(guān)規(guī)定。擠密樁復(fù)合地基的變形計(jì)算,包括擠
密樁處理的復(fù)合土層及其下臥土層的變形。其中復(fù)合土層的壓縮模量Es,可采用復(fù)合地基載荷試
驗(yàn)的變形模量Esp代替;下臥土層的壓縮模量仍按常規(guī)取值。變形計(jì)算宜參照當(dāng)?shù)赝惞こ坛两?/p>
觀測(cè)資料進(jìn)行修正。
13
4施工
4.1一般規(guī)定
4.1.1擠密樁法處理地基施工的主要工序包括施工準(zhǔn)備、土中成孔、樁孔夯填、墊層施工等項(xiàng)。
各工序應(yīng)規(guī)范運(yùn)作,并應(yīng)重視工序間的搭接與配合。
4.1.2施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)列于本規(guī)程5.2.2表中,各工序完成后,應(yīng)嚴(yán)格按其進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控與檢測(cè),
并隨時(shí)做好施工記錄。
4.1.3擠密樁施工順序:整片處理時(shí),為達(dá)到預(yù)期的擠密效果,宜從里(或中間)向外,隔排隔樁,
分四遍依次進(jìn)行,大型工程可分段施工;局部處理時(shí),宜從外向里,隔排隔樁,分四遍依次進(jìn)行。
4.2施工準(zhǔn)備
4.2.1施工前應(yīng)熟悉下列資料:
1建筑場(chǎng)地的巖土工程勘察報(bào)告;
2建筑場(chǎng)地普探資料;
3建筑物基礎(chǔ)施工圖、樁位布置圖及設(shè)計(jì)要求;
4建筑場(chǎng)地及周邊環(huán)境的調(diào)查資料。包括地上和地下管線、舊基礎(chǔ)以及可能
影響到的周邊建筑物、設(shè)施等相關(guān)資料。
4.2.2施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)或施工方案,其主要內(nèi)容包括:
1根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖,繪制施工樁位詳圖,標(biāo)明樁位編號(hào)、樁距及施工順序,
注明孔徑、樁頂標(biāo)高、樁長(zhǎng)、填料及有關(guān)質(zhì)量要求;
2根據(jù)工期要求,編制施工進(jìn)度、機(jī)械設(shè)備、材料供應(yīng)及人配備等計(jì)劃;
3做好現(xiàn)場(chǎng)平面布置,規(guī)劃好臨時(shí)水、電線路、材料堆放和施工作業(yè)的場(chǎng)地;
4編制質(zhì)量保證、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)及應(yīng)急預(yù)案等技術(shù)措施。
5復(fù)核建設(shè)單位(總承包單位)提供的平面坐標(biāo)控制點(diǎn)及高程控制點(diǎn),在便于
施工且不受影響的區(qū)域設(shè)置控制點(diǎn)。
【條文說明】強(qiáng)調(diào)原始坐標(biāo)控制點(diǎn)及高程控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性,需要在施工前復(fù)核。
4.2.3施工前,場(chǎng)地內(nèi)外施工機(jī)械運(yùn)行的道路,施工用水、用電,以及其它施工臨時(shí)設(shè)施必須
準(zhǔn)備到位。土料、石灰或其它填料宜就近堆放,采取適當(dāng)措施覆蓋,并防止日曬雨淋及揚(yáng)塵污染
等。
4.2.4施工前,應(yīng)清除地面上下影響施工的管線、既有建筑基礎(chǔ)、樹根等所有障礙物;對(duì)礙于
機(jī)械運(yùn)行、作業(yè)的松軟地段及淺層洞穴要進(jìn)行必要的處理,并將場(chǎng)地平整到預(yù)定標(biāo)高。
4.2.5施工前,應(yīng)復(fù)核測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn),定出基礎(chǔ)軸線控制樁和具體的樁位中心點(diǎn),并報(bào)經(jīng)監(jiān)
理及建設(shè)單位代表復(fù)核確認(rèn)。
4.2.6施工場(chǎng)地土質(zhì)及其含水量變化較大或與勘察報(bào)告差異較大時(shí),應(yīng)在正式施工前,進(jìn)行成
14
孔及夯填工藝試驗(yàn),試驗(yàn)樁孔不得少于三個(gè)。如出現(xiàn)較嚴(yán)重的縮徑、塌孔、回淤或成孔時(shí)貫入度
異常等情況,應(yīng)及時(shí)會(huì)同建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位共同研究處治措施,或重新考慮其它地基
處理方案。
4.2.7當(dāng)?shù)鼗恋暮康陀?2%,或土質(zhì)堅(jiān)硬成孔擠密困難、影響擠密效果時(shí),可對(duì)處理范圍
內(nèi)的土層進(jìn)行預(yù)浸水增濕。當(dāng)預(yù)浸水土層深度在2.0m以內(nèi)時(shí),可采用地表水畦(高30cm~50cm,
每畦范圍不超過50m2)浸水的方法;浸水土層深度超過2.0m時(shí),應(yīng)采用地表水畦與深層浸水孔
結(jié)合的方法。深層浸水孔可用洛陽鏟挖孔或鉆機(jī)鉆孔,孔徑8cm左右,孔內(nèi)灌入砂礫,孔深宜
為預(yù)計(jì)浸水深度的2/3~3/4,孔距1.0m~2.0m,待土中水分分布基本均勻(約3d-7d)后即可正式
施工。預(yù)浸水的加水量可按下式估算:
()
QVopK(4.2.7)
d100w
式中:Q—估算加水量(t);
V—擬浸水土的總體積(m3);
3
d—浸水前地基土按分層厚度加權(quán)的平均干密度(t/m);
wop—土的最優(yōu)含水量(%),通過室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)確定;
—處理前地基土按分層厚度加權(quán)的平均含水量(%);
Kw—損耗系數(shù),可取1.05~1.15,夏季取高值。
4.2.8施工前,應(yīng)取有代表性的填料及地基土樣,送具有資質(zhì)的土工試驗(yàn)室做輕型擊實(shí)試驗(yàn),
以確定填料及樁間土的最優(yōu)含水量和最大干密度。
4.2.9施工前,應(yīng)按計(jì)劃調(diào)運(yùn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng),并進(jìn)行安裝與維護(hù)保養(yǎng),使其處于良好的狀態(tài);
施工人員應(yīng)按計(jì)劃組織進(jìn)場(chǎng),認(rèn)真進(jìn)行施工前的技術(shù)、質(zhì)量、安全交底,并做好交底記錄。
4.3土中成孔
(Ⅰ)擠土法成孔
4.3.1擠密法根據(jù)成孔工藝,可分為擠土成孔擠密樁法和鉆孔夯擴(kuò)擠密樁法。擠土成孔擠密樁法
包括振動(dòng)沉管、錘擊沉管、旋擠沉管、沖擊夯擴(kuò)、爆擴(kuò)成孔等方法。
【條文說明】4.3.1擠土成孔是指將填料孔位的土體完全擠壓到填料孔周圍,適用于
地基土含水量略低于最優(yōu)含水量或塑限的土層,或地基土含水量偏低經(jīng)增濕后達(dá)到最優(yōu)含水
量或接近最優(yōu)含水量的土層;擠土成孔屬于強(qiáng)制擠密成孔,基本不受人為因素影響,是最直
接經(jīng)濟(jì)的施工方法,根據(jù)成孔工藝及機(jī)械設(shè)備的區(qū)別共分為五種方法。
4.3.2沉管法成孔時(shí),沉管機(jī)械的技術(shù)性能應(yīng)與樁管直徑、長(zhǎng)度、重量以及地基土質(zhì)條件相適應(yīng)。
可參考附錄B或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇。沖擊成孔設(shè)備的技術(shù)性能應(yīng)與樁孔直徑、孔深及場(chǎng)地土質(zhì)
條件相適應(yīng)。
【條文說明】擠密樁土中成孔施工工藝的發(fā)展過程。在前蘇聯(lián)由阿別列夫(AбeλB)
15
教授于1934年首創(chuàng)土樁擠密法深層處理濕陷性黃土地基,施工工藝在開始階段僅有沉管法
擠土成孔,孔徑d=0.30m~0.35m,樁距S=0.6m~0.7m,隨后于1948年開始采用爆擴(kuò)法擠土
成孔,d=0.4m~0.45m,S=0.8m~0.9m,第三階段于1963年開始采用沖擊法擠土成孔,沖錘
直徑0.3m~0.4m,錘重0.6t~3.7t沖成的樁孔直徑d=0.5m~0.6m,樁距S=1.0~1.2m,孔
深可達(dá)20m以上,并用同一沖錘及配套設(shè)備向孔內(nèi)分層夯實(shí)填料成樁,在國(guó)外沖擊法成孔已
相當(dāng)普及。在我國(guó)自上世紀(jì)五十年代中后期開始,即進(jìn)行過土樁擠密法處理濕陷性黃土地基
的試驗(yàn)與應(yīng)用,但由于當(dāng)時(shí)機(jī)械設(shè)備條件的限制,擠土成孔也以沉管法為主,少數(shù)采用了爆
擴(kuò)法,沖擊法僅有少量試驗(yàn),于六十年代中期試驗(yàn)成功了具有中國(guó)特色的灰土樁擠密法,顯
著地提高了擠密樁法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。從1972年開始,灰土樁和土樁擠密法逐步推廣應(yīng)用,
并取得了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究成果。1985年我省率先編制了《灰土樁和土樁擠密地
基設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程》,DBJ24-2-85,為省內(nèi)、外應(yīng)用擠密樁法起到了推動(dòng)和保證作用。
而在DBJ61-2-2006規(guī)程中根據(jù)施工機(jī)械的發(fā)展水平和現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)狀與經(jīng)驗(yàn),提出沉管法、
沖擊法和鉆孔法(再夯擴(kuò)擠密)三種土中成孔的基本技術(shù)要求。在缺乏施工機(jī)械條件的地區(qū),
通過試驗(yàn)并有爆破專業(yè)人員參與下,能確保安全施工,也可采用爆擴(kuò)法成孔,這方面的經(jīng)驗(yàn)
和技術(shù)資料已基本具備。
2012年西安市對(duì)環(huán)境污染及噪音限制的要求提高后,柴油錘錘擊沉管法基本被廢止,
僅在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)少量應(yīng)用。
4.3.3樁管宜選用壁厚不小于10mm的鋼管,樁管上每隔0.5m應(yīng)設(shè)觀測(cè)人土深度的標(biāo)志,樁管
下端帶有活瓣式樁尖或錐型透氣樁尖,樁管與樁尖連接處宜設(shè)10mm厚的環(huán)型箍。
4.3.4樁機(jī)就位必須平正穩(wěn)固,確保成孔過程中不致發(fā)生移動(dòng)或傾斜。樁架落地后應(yīng)保證樁管
垂直,同時(shí)樁尖(錘尖)應(yīng)與樁心對(duì)正。
4.3.5柴油錘錘擊沉管
1沉管初始階段,宜控制樁錘處于低錘輕擊狀態(tài),待樁管入土深度超過1m,
能保證樁管垂直,方向穩(wěn)定后再加大落距,直至樁管沉到設(shè)計(jì)深度為止。沉管過
程中,應(yīng)對(duì)相關(guān)錘擊數(shù)或振動(dòng)沉入時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)和記錄。每臺(tái)機(jī)組的前三個(gè)孔、
建筑物重要部位(如沉降縫、伸縮縫處)及土層有明顯變化的地段以及施工出現(xiàn)異
常的,應(yīng)逐孔記錄;其它部位正常情況下,每5個(gè)孔做一次記錄。異常情況應(yīng)記
錄出現(xiàn)的問題和處理的方法。成孔施工記錄表可參考附錄C。
2沉管過程中,如出現(xiàn)沉管速度過慢、難以繼續(xù)沉入或樁管傾斜度不斷增大
情況時(shí),可能是土層過干,或是遇到塊石、磚砌體等地下障礙物,應(yīng)立即停機(jī)并
拔出樁管,采用浸水
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