GBT50765-2012 钢制储罐地基处理技术规范.pdf
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8.2.1砂石桩宜采用等边三角形或环形布置,桩径可采用 400mm~800mm, 8.2.2砂石桩的桩距应通过现场试验确定。对砂土、粉土地基, 砂石桩的桩距不宜大于桩径的4倍。 8.2.3砂石桩的桩长宜为8m~20m,根据地基中松软土层厚度、 地基变形、地基稳定性和消除液化要求等综合确定。 8.2.4砂石桩布置范围应超山储罐基础外边缘2排~3排;砂石 桩用于消除液化时,在基础外缘扩大宽度不宜小于处理深度的1/2, 且不应小于5m。当液化层上覆盖有厚度大于3m的非液化层时,超 出基础外缘不宜小于液化层厚度的1/2,且不应小于3m。 8.2.5砂石桩孔内的填料宜用砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵 石、碎石等硬质材料。填料中含泥量不得大于5%,并不宜含有大 于50mm的顺粒。 8.2.6在桩顶和基础之间宜铺设300mm~500mm厚的砂石垫层, 8.2.7 砂石桩复合地基的承载力特征值,应按现场复合地基载荷 ·31·
试验确定,初步设计阶段可接本规范第7.2.8条规定计算。 8.2.8砂石桩复合地基的变形应按本规范第7.2.9条计算
8,3!派动沉官成桩法施应根据况官和价密情况,控制开记承 砂石用量、提升高度和速度、反插次数和时间、电机的工作电流等。 8.3.2施工中宜采用活瓣桩靴,对砂土和粉土地基宜选用尖锥 型,对粉质黏土地基宜选用平底型。 8.3.3锤击沉管成桩法施工可采用单管法或双管法。锤击法挤 密应根据捶击的能量,控制分段的填砂石量和成桩的长度。 8.3.4 砂石桩的施工宜按下列顺序进行: 1对砂土地基宜从外围向罐基中心进行施工: 2对黏性土地基宜从罐中心向外围施工,宜隔排或隔桩施工。 8.3.5施工时位水平偏差不应大于0.3倍套管外径;套管垂直 度偏差不应大于1%。
8.4,1砂石桩应在施工期间及施工结束后,检套砂石桩的施工记 录,检查套管反插次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石 料量等施工记录。 8.4.2施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。对粉质黏士 地基的间隔时间可取21d28d,对粉土地基可取14d~21d建筑软件、计算,对砂 土地基可取3d~7d, 8.4.3砂石桩的成桩质量可采用单桩载荷试验、动力触探试验进 行检测,桩间土的挤密效果可采用标准贯人、静力触探、动力触探 或其他原测试方法进行检测,检测位置应在等边三角形或正方 形的中心。桩体和桩间土的检测数量均不应少于息桩数效的2%。 8.4.4复合地基承载力检验应采取单桩或多桩复合地基载荷试 验,检验点数不宜少于总桩数的0.5%,且每台储罐不应少于3点。 ·32·
9.1.1水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理黏性土、粉土 砂土和已完成固结的素填土等地基,且储罐基础下土层的承载力 特征值不应小于100kPa。 9.1.2水泥粉煤灰碎石应采用摩擦型桩,并选择承载力较高的 土层作为桩端持力层。 9.1.3储罐基础型式应采用环墙式。环墙内填料层的材料宜采 用级配良好的碎石、砂石或灰土、水泥土。当填料层采用碎石、砂 石时,填料层顶部应设置500mm厚的黏性土层或灰土层、水泥土 层。填料层的压实系数不应小于0.96
9.2.1水泥粉煤灰碎石桩可只在储罐基础范围内布置,桩位布置 宜采用正方形,最外排桩应沿环墙中心线布置,桩径宜取350mm~ 500mm 9.2.2桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺 周边环境条件等确定,宜取3倍5倍桩径。 9.2.3桩项宜设置桩帽,材料可与桩身相同。桩帽宜采用形, 厚度宜取350mm~500mm,直径不宜大于1000mm,项部宽出柱 边尺寸不应大于桩幅厚度,底部宽出桩边尺寸不宜小于100mm; 桩项进人桩帽长度不宜小于50mm。 9.2.4桩赠顶和基础之间应设置褥垫层,褥垫层厚度宜为 300mm 9.2.5 褥垫层材料宜采用级配良好的碎石或砂石,不含植物残 33
9.3.2各种成桩工艺除应满足国家现行有关标准的规定外,尚应 符合下列要求: 1施工前应按设计要求在试验室进行配合比试验,施工时按 配合比配制混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的 落度宜为160mm~200mm 2长螺旋钻孔、管内泵压混合料成施工在钻至设计深度 后,应准确掌握提拨钻杆时间,混合料泵送量应与拨管速度相配 合,遇到饱和砂土或饱和粉土质,不得停泵待料: 3施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m; 4成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一天应做一组 试块,标准养护,测定其立方体抗压强度。 9.3.3冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间 土应采取保温措施 9.3.4清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩 间土。 9.3.5褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含 水量较小时,也可采用动力夯实法。 9.3.6水泥粉煤灰碎石桩施工时其垂直度偏差不应大于1%,桩 位偏差不应大于0.4倍桩径。 9.4质量检验 9.4.1施工质量检验主要应检查施工记录、混合料落度、桩数、 桩位偏差、褥垫层厚度及压实系数、填料层厚度及压实系数和桩体 试块抗压强度等。 9.4.2外增内填科层的质量稳量符合本规池第4.4.1条第 4.4.3条的要求。检验点应在环墙内均匀布置,距环墙1000mm 范围内必须设置检验点。 9.4.3水泥粉煤灰碎石桩复合地基峻工验收时,承载力检验应采 用复合地基载荷试验。 ·36·
9.3.2各种成桩工艺除应满足国家现行有关标准的规定外,尚应 符合下列要求: 1施工前应按设计要求在试验室进行配合比试验,施工时按 配合比配制混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的 落度宜为160mm~200mm; 2长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度 后,应准确掌握提拨钻杆时间,混合料泵送量应与拨管速度相配 合,遇到饱和砂土或饱和粉土质,不得停泵待料: 3施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m; 4成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一天应做一组 试块,标准养护,测定其立方体抗压强度。 9.3.3冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间 土应采取保温措施 9.3.4清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩 间土。 9.3.5褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含 水量较小时,也可采用动力夯实法。 9.3.6水泥粉煤灰碎石桩施工时其垂直度偏差不应大于1%,桩 位偏差不应大于0.4倍桩径。 9.4质量检验 9.4.1施工质量检验主要应检查施工记录、混合料块落度、桩数、 桩位偏差、褥垫层厚度及压实系数、填料层厚度及压实系数和桩体 试块抗压强度等。 9.4.2环请内填料层的质量检验应符合本规范第4.4.1条~第 4.4.3条的要求。检验点应在环墙内均匀布置,距环墙1000mm 范围内必须设置检验点。 9.4.3水泥粉煤灰碎石桩复合地基峻工验收时,承载力检验应采 用复合地基载荷试验。 ·36*
9.4.4复合地基载荷试验和单桩载荷试验应在桩身强度满足试 验荷载条件且施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的 0.5%~1%,且每台罐的试验数量不应少于3点 9.4.5水泥粉煤灰碎石桩的桩身完整性应采用低应变动力测试 进行检测,检测数量不应少于总桩数的10%,桩身完整性检测应 在施工结束14d后进行
10.2.1水泥土搅拌桩固化剂宜选用强度等级为42.5级及以上 的普通硅酸盐水泥,水泥掺量宜为12%~20%,湿法的水泥浆水
10.3.2施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不应少于3根。 当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥 掺量。 10.3.3 搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅推轴的垂直夹角、搅排头 的回转数、提升速度应相互匹配,钻头每转一圈的提升(或下沉)量 以10mm~15mm为宜,以确保加固深度范围内土体的任何一点 均能经过20次以上的搅拌。 10.3.4成桩应采用重复搅拌工艺,确保全桩长在喷浆(粉)后上 下至少再重复搅择一次。 10.3.5承重水泥土桩施工时,设计停浆(灰)面一般高出基础底 面标高300mm~500mm,在开挖基坑时,应将该施工质量较差段 用人工挖除。 10.3.6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50mm,成桩 直径和桩长不得小于设计值。 10.3.7承重水泥土桩在开挖基坑时,停浆(灰)面以上300mm 宜采用人工开挖,避免挖土机械破坏体。 10.3.8水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同 而略有差异,其主要步骤应为: 1搅拌机械就位、调平; 2预授下沉至设计加固深度; 3边喷浆(粉)、边搅拌提升,直至预定的停浆(灰)面; 4重复搅拌下沉至设计加固深度; 5根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆 (灰)面; 6关闭搅拌机械。 在预(复)搅下沉时,也可采用喷浆(粉)的施工工艺。 法 10.3.9 施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管 ·41·
到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备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:宜用流量泵控制 输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4MPa~0.6MPa,并应使 搅拌提升速度与输浆速度间步 10.3.10水泥应过筛,制备好的浆液不得离析,泵送应连续。拌 制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应 有专人记录,喷浆量及搅择深度应采用经国家计量部门认证的监 测仪器进行自动记录。 10.3.11搅拌机喷浆提升的速度和次数应符合施工工艺的要求, 并应有专人记录。 10.3.12当浆液达到出浆口后,应座底喷浆搅挥30s,在浆液与 桩端土充分搅拌后,再开始提升搅头: 10.3.13搅择机预搅下沉时不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢 时,可适量冲水,但应控制冲水量,减少冲水成桩对桩身强度的响。 10.3.14施工时如因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下 500mm处,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h,浆液 有可能硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,清洗干净。 10.3.15壁状加固时,相邻桩的施工时间间隔不宜大于24h,如 因特殊原因超过24h,应对最后一根群先进行空钻留出柳头以待 下一批桩搭接;如间时间太长与下一根无法搭接时,应在设计和 建设单位认可后,采取局部补桩或注浆措施。 重干法 10.3.16喷粉施工前应仔细检套搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、 接头和阀门的密封性、可靠性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m, 10.3.17水泥土搅拌法喷粉施工机械应配置经国家计量部门确认的 具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度白动记录仪。 10.3.18搅拌头每旋转一周,其提升高度不应超过16mm。 10.3. 19 搅拌头的直径应定期复核检查,其磨耗量不应大于 1omm. ·42·
10.3.20当搅拌头到达设计桩底以上15m时,h RU. 行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时,喷粉机应停止喷粉。 10.3.21成桩过程中因故停止喷粉,应将搅择头下沉至停灰面以 下1m处,待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升, 10.3.22需在地基土天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时, 应采用地面注水搅拌工艺。
10.4.1水泥土搅择桩的施工过程中应及时检查施工记录和计量 记录,并根据确定的施工工艺参数对每根桩进行质量评定。检查 重点是:水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅 深度、停浆处理方法等。 10.4.2水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法: 1成桩后3d内,可用轻型动力触探(N)检查桩身的均匀 性,检验数量宜为施工总桩数的1%,且不应少于3根。 2成桩7d后,采用浅部开挖桩头,深度宜超过停浆(灰)面下 0.5m,目测检查搅择的均匀性,量测成桩直径,或采用桩身静力 触探试验、标准贯入试验检验,检验量为总桩数的5%。 3成桩28d后,用单动双管钻进钻取芯样作抗压强度检验或 (和)桩身采用静力触探试验、标准贯入检验和重型动力触探试验 检验,检验数量为施工总桩数的2%,且不应少于3根。承载力宜 用单桩载荷试验进行承载力检验,检验数量为施工总链数的1%, 且不应少于3根。 10.4.3水泥土搅拌桩地基峻工验收时,承载力检验应采用复合 地基载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时, 并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每 台罐不应少于3点。 10.4.4基槽开挖后,应检验桩位、桩数与桩顶质量,如不符合设 计要求,应采取有效补强措施。
12钢筋混凝土桩复合地基法
采用正方形,最外排桩应沿环墙中心线布置,桩径宜取300mm~ 500mm. 12.2.2桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工 艺、周边环境条件等确定,宜取3倍~5倍桩径。 12.2.3桩项宜设置钢筋混凝土桩帽,桩帽宜采用围形,直径取 1000mm~1500mm。桩的厚度不应小于300mm,桩顶进人桩帽 长度不宜小于50mm 12.2.4桩蜡的设计应满足抗弯、抗冲切和抗剪要求。配筋按抗 弯计算确定,控制裁面为桩边缘处截面。 12.2.5桩帽配筋宜为单层,按双向均匀通长布置,钢筋直径不应 小于10mm,[可距不宜大于200mm,混税土强度等级不应低于 18
12.4.7土工格棚搭接宽度和搭接缝错开距离符合要求,抽检比 例不应少于2%, 12.4.8桩帽施工质量检验项日主要有轴线偏位、平面尺寸、厚度 以及混凝土强度等.抽检比例不应少于2%
附录A复合地基载荷试验要点
A.0.1本试验要点适用于单桩和多桩复合地基载荷试验。 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 内复合土质的承载力和变形参数,复合地基线荷试验承压板应具 有足够刷度。单桩复合地基载简试验的承压板可用酬形或方形, 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的处理面积确定。桩 的中心(或形心)应与承压板中心保持一孜,并与荷载作用点相重 合。 A.0.3承压板底面标高应与桩项设计标高相适应。承压板底面 下宜铺设粗砂或中砂望层,垫层厚度取50mm150mm,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加荷装置宜采用压重平台装置,量测仪器和试验设备等 应有遮挡设施,严禁暴晒、雨淋,严禁周围存在振动情况下进行试 验。 A.0.5i 试验前应采取措施,避免阳光照射、冰冻及用水浸入,以 保持试验土层的天然结构和湿度,以免影响试验结果,当试验标 高低于地下水位时,应先将地下水位降低到略低于试验标高后再 进行开挖,待试验设备安装后使地下水恢复到原水位再开始试验。 A.0.6加载等级可分为8级~12级。最大加载压力不应小于设 计要求压力值的2倍, A.0.7每加一级荷载后第一小时内按5min、15min、30min, 45min、60min读记承压板沉降量一次,以后每半个小时读记一次。 当一小时内沉降量小于0.1mm时,即可加下一级荷载,对于淤泥 ·52·
质土等软土地基,当一小时内沉降量小于0.25mm时,可加下一 级荷载。每级加荷过程中应保持加荷量值的稳定。 A.0.8试验前应进行预载,预载量宜为上覆土自重。 A.0.9当出现下列情况之一时可终止试验: 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的10%; 2达不到极限荷载,而最大加载压力已大于设计要求压力值 的2倍; 3在某级荷载作用下承压板的沉降量大于前一级的2倍,且 经过24h尚未稳定,同时累计沉降量达到载荷板宽度(或直径)的 7%以上。 A.0.10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,待卸完全部荷载后间隔3h读记总回弹量。 A.0.11试验点复合地基承载力特征值的确定: 1当压力一沉降曲线上极限荷载能确定,而其值不小于对应 比例界限的2倍时,可取比例界限;当其值小于对应比例界限的2 倍时,可取极限荷载的一半; 2当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时,可按相对变形值 确定: 1)相对变形值等于承压板沉降量与承压板宽度或直径(当 承压板宽度或直径大于3.0m时,可按3.0m计算)的比 值; 2)对砂石桩、振冲桩、强夯置换墩复合地基,桩间土以黏性 土为主时,可取相对变形值等于0.02所对应的压力;桩 间土为粉土或砂土为主时,可取相对变形值等于0.015 所对应的压力; 3)对灰土挤密桩复合地基,可取相对变形值等于0.008所 对应的压力; 4)对水泥粉煤灰碎石桩、钢筋混凝土桩复合地基,桩间土 以卵石、圆砾、密实粗中砂为主时,可取相对变形值等
下研体复合地基承载力大于性基础下群体复合地基承载力。向 载水平相同时,刚性基础下桩体复合地基沉降小于柔性基础下柱 体复合地基沉降。为了提高罐基础下复合地基桩土商载分担比, 提高复合地基承载力,减小复合地基沉降,应选用加强储罐基础刚 度和处理地基相结合的方案,如桩顶设置桩幅,填料层保证一定的 厚度,填料层材料采用灰土、水泥土、加劲土等。 3.0.5目前大量罐区建造在填海或回填场地,为减少场地处理费 用和保证场地处理效果,储罐地基处理方案应与场地回填或吹填 方案一起确定,并对场地回填、吹填提出具体要求。 3.0.6随着国家或地方对环保要求的不断提高,选择地基处理方 案时应充分考虑施工过程中产生的噪声、振动、挤土、滤浆等对环 境的影响, 3.0.7本条规定了在确定地基处理方法时宜遵循的步骤。着重 指出在选择地基处理方案时,宜根据客种因系进行综合分析,初步 选出几种可供考虑的地基处理方案,其申强调包括选择两种多 神地基处理措施组成的综合处理方案。因为许多工程实践证明, 当岩土工程条件较为复条时,采用单一的地基处理方法处理地基 在往满足不了设计要求或造价较高,由两神或多种地基处理播施 组成的综合处理方法可能会达到较好的处理效果,目前工程中常 用的综合处理方法有:低能级强夯十桩(碎石村、CFG、钢筋混 凝土桩)、长短桩法(一般短桩采用碎石桩、水泥搅拌桩,长桩采用 CFG桩、钢筋混凝土桩)、强夯十充水预压、碎石桩十充水预压、 CFG桩十充水预压、低能级强券十桩十充水预压等。 ·66·
表4热层的每后辅填厚度及压实遍数
4.4,4罐基础地基处理面积一股较大,所以本条根据醒基础特点 并结合工程经验,规定了垫层施工质量检验点数量的取值范围及 最少检验点量,
4.4,4罐基础地基处理面积一股较大,所以本条根据醒基础特点
5.1.1由于充水预压法对加固淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和裂 性土地基工期较长、沉降量大且沉降均匀性不易控制,实际工程中 对此类地基已很少采用充水预压法。目前充水预压法主要用于处 理地基承载力不低于设计要求80%或沉降较大的天然地基或复 合地基、为避免罐基础产生不均匀沉降,罐基础影响范围内土层 宜均勾。为加快预压期间地基土的排水固结,地基土中应具有良 好的排水通道。 5.1.2制订充水预压方案时需要常规参数之外的地基参数,因此 工程地质勘察报告应给出土层垂直方向和水平方向土的固结系 数、渗透系数、前期固结压力、三轴试验抗剪强度、十字板抗剪强度 等参数。 5.1.3为保证充水预压后罐基础的顶标高及储罐与管线的连接 设计时应根据计算的沉降量对罐基础进行相应的预抬高。 5.1.5为保证地基的稳定及避免地基不均匀沉降,充水预压过程 中应按本条各项控制指标进行控制。 5.1.6为减少或消除使用过程中罐基础的沉降,经充水预压后受 压土层平均固结度不宜小于90%,为避免地基土回弹,放水速率 宜小于1.5m/d。
5.2.1当软土层厚度不大,且其中分布有透水性良好的粉砂测 层,则可考虑直接进行充水预压,通常当软土层超过4m时预压 时间较长,则需考虑在地基中加人竖向排水体以缩短预压时间,坚 70
向排水体多为普通砂井、袋装砂井和塑料排水板。 初步制订充水预压方案时,可先按经验设定竖向排水体的布 置方式,再通过演算看是否满足工期及安全要求,然后进一步调整 优化。 5.2.2对于塑料排水带的当量换算直径d,,许多文献都提供了 不同的建议值,但至今还没有结论性的研究成果,国内工程上普避 采用式(5.2.2)。 整并间距的选择,应根据地基土的固结特性,预定时间内所要 求达到的固结度以及施工影响等通过计算、分析确定。根据我国 的工程实践,普通砂井之井径比取6~8,型料排水带或袋装砂井 之井径比取15~22,均取得良好的处理效果。 对受压土层深厚,竖并很长的情况,虽然考惠井阻影响后,土 层径向排水平均固结度随深度而减小,但井阻影响程度取决于竖 并的纵向通水量与天然土层水平向渗透系数的比值大小和竖并深 度等。在深度较深时,土层之径向排水平均固结度仍较大,特别是 当纵向通水量与天然土层水平向渗透系数的比值较大时。因此对 深厚受压土层,在施工能力可能时,应尽可能加深坚并深度,这对 加速土层固结,缩短工期是很有利的。 5.2.4固结表减系数β的取值风域性别很大,一般由实测反算 得出,无经验值时,可按表5.2.4计算;m,的取值,对于饱和软黏 土,液性指数大则取大佰。 5.2.5对逐渐加载条件下竖并地基平均固结度的计算,本规范 采用的是改进的高木俊介法,并考虑了竖向排水体未穿透受压 土层。 5.2.8地基最终沉降的计算多用分层总和法,不同规范及手册均 有演化为不同形式的公式,此处虽建议用国标《钢制储罐地基基础 设计规范》GB50473中的公式,但实际中可按地区适用的公式及 系数计算。如有条件,并通过沉降监副测的结案修正适用的公式及 系数,以便增强以后设计的符合性。
5.3施工 5.3.3设置事故紧紫急排水设施的目的是保证在事故情况下能顺 利地将罐内的储水排走。 5.3.7现行行业标准《石油化工钢储罐地基充水预压监测规程》 SH/T3123规定了监测点、监测网布置、监测方法、监测设备的埋 设、监测数据记录和整理、监测报告的编制等。监测工作应按规定 进行。
固后效果较差。因此,本条特别强调采用强夯置换法前,必须通过 现场试验确楚其适用性和处理效果,否则不得采用, 6.1.3强夯法的适用性及其加同效果取决于场地的士层条件、施 工工艺和周边环境,强夯的其体施工工艺应根据类似场地的成功 经验和现场试验综合确定。因此,强夯施工前,应在施工现场有代 表性的场地上选取一个或儿个试验区进行试验。通过现场试验监 测和梭测来确是其适用性、加固效果和工艺参数。试聚区数量质 根据场地复杂程度、施工工艺等确定。 当地质条件、工程技术要求相同或相近且已有成熟的强夯施工 经验时,可不进行专门试验,但在全面强夯施工前应进行试施工。 式芬测试结来不满定设计要求时,可调整有关参数(如务键质 量、落距、夯击次数、降排水工艺等)重新试,也可修改地基处理 方案。 6.1.4为提高强夯法加固地基的整体均匀性,强夯施工前,应首 先进行施工场地平整,对于极软弱地基土(如新近吹填饱和土),应 首先对表层土进行加固,以使其能承受施工设备进场。强夯时地 基中会产生强大的冲击波和动应力,对周围环境和居民可能带来 不利影响。根据国内大量的工程实践,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10m~15m),一般不会产 生有害的影。对抗震性能极差的民房及对振动有特殊要求的建 改物或精密仪器设备等,当强务振动有可能对其产生有害影响时, 应来取防旅或隔振措施。当强务施工临近在建工程时,应错开在 建工程混费士筑时间,避免强务派动对低能士强度的影响, 6.1.6对回填场地,当回填厚度较大时,为提高有效加固深度和 加固效果,宜采用分层回填、强夯的方法。 6.2设计 【强夯法 6.2.1强夯法的有效加圈深度既是反映处理效果的重要参数,又 ·74·
是选择地基处理方案的重要依据。强夯法创始人梅那(Menard) 曾提出下式来估算影响深度H(m): H/Mh (1) 式中:M—夯锤质量(t); h—落距(m) 国内外大量试验研究和工程实测资料表明,采用上述梅那公 式估算有效加固深度将会得出偏大的结果,从梅那公式中可以看 出,其影响深度仅与夯锤重和落距有关。而实际上影响有效加固 深度的因索很多,除了夯锤重和落距以外,夯击次数、锤底单位压 力、地基土性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水位等都与 加固深度有着密切的关系。鉴于有效加固深度间题的复杂性,以 及目前尚无适用的计算式,所以本条规定有效加固深度应根据现 场试或当地经验确定。 考虑到设计人员选择地基处理方法的需要,有必要提出有效 加固深度的预估方法。由于梅那公式估算值较实测值大,国内外 相继发表了大量文章,建议对梅那公式进行修正,修正系数一般碎 石土、砂土0.32~0.50,粉土、黏性土、湿陷性黄土0.27~0.40,高 填土为0.50~0.70,根据不同土类选用不同修正系数。虽然经过 修正的梅那公式与未修正的梅那公式相比较有了改进,但是大量 工程实表明,对于同一类土,采用不同能量夯击时,其修正系数 并不相同。单击夯击能越大时,修正系数越小。对于同一类土,采 用一个修正系数,并不能得到满意的结果。因此,本规范不采用修 正后的梅那公式,而采用表6.2.1的形式。表中将土类分成碎石 土、砂土等粗颗粒土和粉土、黏性土、湿陷性黄土等细颗粒土两类, 便于使用。单击夯击能范围为1000kN·m~18000kN·m,满足 了当前绝大多数工程的需要。表中的数值系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。 6.2.2夯击次数是强夯设计中的一个重要参数,对于不同地基土 ·75
是选择地基处理方案的重要依据。强夯法创始人梅那(Menard) 曾提出下式来估算影响深度H(m): H/Mh (1) 式中:M—夯锤质量(t); A—落距(m)。 国内外大量试验研究和工程实测资料表明,采用上述梅那公 式估算有效加固深度将会得出偏大的结果,从梅那公式中可以看 出,其影响深度仅与夯锤重和落距有关。而实际上影响有效加固 深度的因索很多,除了夯锤重和落距以外,夯击次数、锤底单位压 力、地基土性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水位等都与 加固深度有着密切的关系。鉴于有效加固深度间题的复杂性,以 及目前尚无适用的计算式,所以本条规定有效加固深度应根据现 场试或当地经验确定。 考虑到设计人员选择地基处理方法的需要,有必要提出有效 加固深度的预估方法。由于梅那公式估算值较实测值大,国内外 相继发表了大量文章,建议对梅那公式进行修正,修正系数一般碎 石土、砂土0.32~0.50,粉土、黏性土、湿陷性黄土0.27~0.40,高 填土为0.50~0.70,根据不同土类选用不同修正系数。虽然经过 修正的梅那公式与未修正的梅那公式相比较有了改进,但是大量 工程实践表明,对于同一类土,采用不同能量夯击时,其修正系数 并不相同。单击夯击能越大时,修正系数越小。对于同一类土,采 用一个修正系数,并不能得到满意的结果。因此,本规范不采用修 正后的梅那公式,而采用表6.2.1的形式。表中将土类分成碎石 土、砂土等粗颗粒土和粉土、黏性土、湿陷性黄土等细颗粒土两类, 便于使用。单击夯击能范围为1000kN·m~18000kN·m,满足 了当前绝大多数工程的需要。表中的数值系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。 6.2.2夯击次数是强夯设计中的一个重要参数,对于不同地基土 75
来说夯击次数也不同。夯击次数应通过现场试夯确定,常以夯坑 的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为确定的原则。可从现场试 夯得到的夯击次数和券沉量关系曲线确定,但要满足最后两击的 平均夯沉量不大于本条的有关规定。 6.2.3击遍数应根据地基土的性质确定。一般来说,由租颗粒 七组成的渗透性强的地基,务击通数可少些。反之,由细赖粒土组 成的渗透性弱的地基,务击通数要求多些。根据我国工程实践,对 于大多数工程采用夯击遍数2邀,最后再以低能量满夯2遍,一般 均能取得较好的夯击效果。对于渗透性弱的细颗粒土地基,必要 时务击通数可适当增加。 必频指出,由于表层土是基础的主要持力层,如处理不好,将 会增加罐基础的沉降和不均匀沉降。因此,必须重视满夯的夯实 效果,除了采用2速满夯外,还可采用轻锤或低落距锤多次夯击, 印搭接等措施, 6.2.4两遍夯击之间应有一定的时间间隔,以利于土中超静孔隙 水压力的消散。所以间隔时间取决于超静孔隙水压力的消散时 间。但土中超静孔隙水压力的消散速率与土的类别、夯点间距等 因素有关。有条件时最好能进行孔隙水压力监测,通过试夯确定 超静孔隙水压力的消散时间,从面决定两遍夯击之间的间隔时间。 当缺少实测资料时,间隔时间可根据地基土的渗透性按本条规定 采用。 6.2.5务击点布置是否合理与务实效采有直接的关系。理基础 一般采用正方形布置务点,务击点间距一般根据地基土的性质和 要求处理的深度面定。对于细颗粒土,为便于超静孔除水压力的 消散,券点间距不宜过小。当要求处理深度较大时,第一通的券点 间距更不宜过小,以免夯击时在浅层形成密实层面影响夯击能往 深层传递。 6.2.6由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于罐基础范 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至 76
2/3,并不宜小于3m。根据《建筑抗震设计规范>GB50011,当要 求消除地基液化时,在基础外缘扩大宽度还不应小于基底下可液 化土层厚度的1/2。 6.2.7根据上述各条初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案, 进行现场试夯,并通过测试,与夯前测试数据进行对比,检验强夯 效果,并确定工程采用的各项强夯参数,若不符合使用要求,则应 改变设计参数。在进行试时也可采用不同设计参数的方案进行 比较.择优选用
5.2.10强务置换墩的深度宜穿透软土层,到达较硬土层上。对 深厚饱和粉土、粉砂,墩身可不穿透该层,因墩下土在施工中密度 变大,强度提高有保证,故可允许不穿透该层。目前工程中置换深 度一般不超过10m。 强夯置换的加固原理相当于下列三者之和:强夯置换一强 (加密)十碎石墩十特大直径排水井。因此,墩间的和墩下的粉土 或黏性土通过排水与加密,其密度及状态可以改善,由此可知,强 夯置换的加固深度由两部分组成,即置换深度和墩下加密范围。 墩下加密范围,因资料有限目前尚难确定,应通过现场试验逐步积 累资料。 6.2.12墩体材料级配不良或块石过多过大,均易在墩中留下大 孔,在后续墩施工或罐基础使用过程中使墩间土挤人孔隙,下沉增 加,因此本条强调了级配和大于300mm的块石总量不超出填料 总重的30%。 6.2.13单击夯击能应根据现场试验决定,目前实际工程中在初 步设计时一般按下列公式估计: (2)
低于E、则可能达不到所需的置换深度。 强夯置换一般选取同一夯击能中锤底静压力较高的锤施工。 6.2.14夯点的夯击次数应通过现场试夯确定。累计夯况量指 单个夯点在每一击下夯沉量的总和,累计夯沉量为设计墩长的 1.5倍~2.0倍以上,主要是保证夯墩的密实度与着底,实际是 充盈系数的概念,此处以长度比代替体积比。 6.2.20本条规定强夯置换后的地基承载力,对粉土中的置换地 基按复合地基考虑,对淤泥或流塑的黏性土中的置换墩则不考虑 墩间土的承载力,按单墩载荷试验的承载力除以单墩加固面积作 为加固后的地基承载力,主要是考虑: 1某些工程因单墩承载力已够,而不再考患墩间土的承载 力 2强夯置换法在国外亦称为"动力转换与混合"法(Dynamic replacementandmixingmethod),因为墩体填料为碎石或砂砾 时,置换墩形成过程中大量填料与墩间土混合,越浅处混合的越 多,因而墩间土已非原来的土而是一种混合土,含水量与密实度改 善很多,可与墩体共同组成复合地基,但目前由于对填料要求与施 工操作尚未规范化,填料中块石过多,混合作用不强,墩间的淤泥 等软土性质改善不够,因此目前暂不考虑墩间土的承载力较为稳 要
6.3.1根据要求处理的深度和起重机的起重能力选择强夯夯锤 质量。我国目前采用的最大夯锤质量为60t,常用的夯锤质量为 18t~40t。夯锤底面形式是否合理,在一定程度上也会影响夯击 效果。根据工程实践,困形锤或多边形锤夯击效果较好。为了提 高夯击效果,捶底宜对称设置大于或等于3个与其项面贯通的排 气孔,以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的 吸力。
6.3.2起吊夯锤的起重机械目前以履带式起重机为主。不论采 用何种起重机械,均不应超负荷作业,防止发生安全事故。采用履 带式起重机实施较高能级强夯时,可在肾杆端部设置辅助门架,或 采用其他安全措施,防止落锤时机架倾覆。 6.3.3当场地表层土软弱或地下水位高时,宜采用人工降低地下 水位,或在表层铺填一定厚度的松散性材料。这样做的目的是在 地表形成硬层,确保机械设备通行和施工安全,防止夯击时夯坑积 水或出现“橡皮土”,保证强夯效果。 6.3.6当表层土松软时可铺设一层厚为1.0m~2.0m的砂石施 工垫层以利施工机具运转。随着置换墩的加深,被挤出的软土渐 多,务点周围地面高,先铺的施工垒层在向分坑中填料时往往被 推人坑中成了填科,施工层越来越博,因此,施工中须不断地在务 点周围加厚施工型层,遵免地面松软 6.3.7强夯地基的加固效果很大程度决定于施工质量,施工过程 中应有专人负责监测工作。首先,施工前应检查夯锤质量和落距, 分错质量和落距未达设计要求,他将单击务击能;其次,务点 放线错误情况常有发生,因此,在每遍夯击前,均应对夯点放线进 行认真复核;此外,在施工过程中还必须认真检查每个点的夯击 次数和量测每击的夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。施工 记录中还应反映每一个点击起止时间。不符合设计要求时应 补夯或采取其他有效补救措施。 6.3.8由于强夯施工的特殊性,施工中所采用的各项参数和施工 步骤是否符合设计要求,在施工结束后往往很难进行检查,所以要 求在施工过程中对各项参数和施工情况进行详细记录。
。4.1强务地基的质量稳验,包施工过程中的质量监测与检测 及夯后地基的质量检验,其中前者尤为重要。监测与检测可以及 时发现施工过程中的问题以控制指导施工,为工程设计提供参数
7.3.1地质资料和前期现场试验贷料,是指导施工的重要资料。 施工单位应掌握这两项资料,当得到的资料不全时,应向建设单位 索取, 7.3.2为了控制处理后的不均勾沉降量,应根据地层竖向和水平 向分布情况,制订针对性的技术质量措施,合理安排施工机组和施 工顺序。 7.3.3工艺试验的目的主要是: 1调试施工设备,确定施工工艺。 2通过重力触探或标贯等试验手段,验证施工技术参数的处 理效果。 3通过工艺试验成果,确认或调整施工工艺和施工技术参 数。 由于罐基础报冲属于大面积地基处理,地层水平或竖间分布 存在一定的变化,无论施工前是否做过现场试验,正式施工前每台 ·83·
机组都应进行工艺试验。 7.3.4一般采用汽车吊施工。对较软场地或砂悬场地等汽车行走 困难的场地,宜选用履带吊。30kW报冲器宜选用2t~[6t品车, 75kW振冲器宜选用16t以上吊车。20m以内框长可选用25t~ 35t吊车,20m以上长宜选用35t~80t吊车。为了保证等工质 量,施工设备必须配有自动信号仪表。 7.3.6造孔工序是保证施工质量的前提条件。造孔中山现孔位 偏斜应查明原因,并采取纠偏措施。一般遇质软硬不同时,宣将 娠冲器向土质硬的一侧对孔位,偏移量通过现场随工调整。 3造孔速度取决于地层条件、造孔水压、振冲器型号等。因 此本标准只控制最大速度。一般黏性土层,造孔速度过快不利成 孔,甚至影响成桩效果。根据工程实践经验,一般控制在每分钟不 宜大于2m。 4造孔深度浅于设计桩底标高0.3m,目的是为了防止高压 水冲对设计处理深度以下土层的扰动被坏。填料报密时应从设计 桩底标高开始,保证桩底加固效巢。 5清孔是指将振冲器提至孔口然后重新造孔至桩底,或是在 孔内需要清理的土层段上下提拉振冲器,目的使桩孔内泥浆变稀、 桩孔通畅以利于排水、填料。 7.3.7自前国内振冲施工的填料方法可分为连续填料和间断填 料两种方法。在工程施工中可根据实际情况采用一种或两种结合 填料方法。 1连续填料:在振密过程中,振冲器保持在孔内,连级间孔内 填料直至振密至桩顶为止。该法适用于桩孔下料通畅及机械填料 作业。 2间断填料:填料时将振冲器提出孔口,倒人一定量石料(一 投为0.3),再将振冲器费人孔中进行振密的填科方法。该法适 用于人工手推车填料。由于每次需把振冲器提出孔口,深孔施工 效率低,一般应用于浅孔施工,
填料应遵循“少量多次”的原则,即每次填料不宜过多,保持孔 内下料通畅,一般保持孔内虚填高度不宜超1.0m,这样可避免桩 体发生振现象。 7.3.8振密是振冲法施工的关键工序。为保证施工质量,应按振 密电流、留振时间、振密段长度,填料量多指标实施综合控制。 振密电流是指填料振密过程中,振冲器电机达到的设计电流 值。振密电流是指持续稳定一定时间(留振时间)的稳定电流值, 而非瞬时电流值。由于制造过程中机械性能存在一定差别,同型 号的振冲器其空载电流值可能不一样,因此施工中宜根据不同振 冲器的空载电流对设计振密电流值做适当的调整。 施工中电压若低于360V,不能施工。振密电流应根据设计承 载力、桩径、地层性质等条件确定,一般要求控制在超过空载电流 30A以上。 留振时间指振冲器达到振密电流值后持续的一段时间。在规 定的留振时间内,电流值应等于或大于设定振密电流值。留振时 间一般为5s~15s,根据设计要求达到的指标而定。 振密段长指本次振密段结束位置与前一次报密段结束位置之 闻的距离。 7.3.10施工中遇到硬土夹层,往往由于振冲器下沉过快而导致 电流超过振冲器额定电流,此时应控制振冲器下沉速度。另一方 面由于填料过多,填料卡在孔的上部,也会造成电流过大,所以应 避免一次填料过多。 7.3.11振冲法施工会有泥水从孔内返出,必须提前设置排水湾 和沉淀池,将魂水及时排出场地,做到文明施工,也有利于复合地 基强度恢复。砂土层土质返出的主要是含砂水浆,砂子迅速沉淀, 清水可重复使用。黏土层返出泥水量较大,沉淀时间较长,需设置 分级流淀池,循环利用水源。 7.3.14砂土层采用不加填料就地振密施工,宜采用75kW以上 大功率振冲器。由于大功率振冲器振动力大,影响范围大,工效
纱石桩的设计内容包括桩位布置、桩距、处理范同、灌砂量 及处理地基的承载力、稳定或变形验算。 砂石桩的平面布置宜采用等边三角形或环形。对于砂土地 基,因靠砂石桩的挤密提高桩周土的密度,所以采用等边三角形更 有利,可使地基挤密较为均匀。
砂石桩直径的大小取决于施工设备桩管的大小。小直径桩管 挤密质量较均勾但施工效率低,大直径桩管需要较大的机械能量, 工效高。采用过大的桩径一根桩要承担挤密面积大,通过一个孔 要填人的砂料多,但不易使桩周土挤密均匀。目前使用的桩管直 径一般为300mm~600mm,但也有小于200mm或大于800mm 的。 8.2.2砂石桩处理松砂地基的效果受地层、土质、施工机械、施工 方法、填砂石的性质和数量、砂石桩排列和间距等多种因素的综合 影响,较为复杂。国内外虽已有不少实践,并曾进行了一些试验研 究,积累了一些资料经验,但是有关设计参数如桩距、灌砂石量以 及施工质量的控制等仍应通过施工前的现场试验才能确定。 距不能过小,也不宜过大,根据经验提出了距可控制在4 借桩径以内。合理的桩距取决于具体的机破能力和地层土质条 件。当合理的桩和桩的排列布置确定后,一根桩所承担的处理 范围即可确是。主层密度的增加靠其孔原的减小,把原主层的密 度高到要求的密度,孔原要赢小的数量可通过计算得出。这样 可以设想只要靠人的砂石料能把需要减小的孔原都充填来,娜 么土层的密度也就能达到预期的数值, 地基挤密要求达到的密实度是从满足储罐地基的承载力、变 形或防止液化的需要面定的,原地基土的密实度可通过钻探取样 试验,也可通过标准贯人、静力触探等原位测试结果与有关指标的 相关关系确定。各有关的相关关系可通过试验求得,也可参考当 地或其他可靠的资料, 间距与要求的复合地基承载力及桩和尿地基主的承载力有 关。如按要求的承载力算出的置换率过高、桩距过小不易施工时, 则应考患增大桩径和桩距。在满足上还要求承件下,一股桩距 适当大些,可避免施工过大地扰动原地基土,影响处理效果。 8.2.3关于砂石桩的长度,通常应根据地基的稳定和变形验算确 定,为保证稳定,桩长应达到滑动弧面之下。标准贯入和静力触探
8.3,1施工中,电机工作电流的变化反映挤密程度及效率。电流 达到一定不变值,继续挤压将不会产生挤密效能。施工中不可能
8.4.1砂石桩施工的沉管时间、各深度段的填砂右量、提升及挤 乐时间等是施工控制的重要手段,这些资料本身就可以作为评估 施工质量的重要依据,再结合抽检便可以较好地作出质量评价。
9 水泥粉煤灰碎石桩法
9.1.1水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水 拌和形成的高黏结强度桩(简称CFG桩),桩、桩间土和褥垫层一 起构成复合地基。 为发挥桩间土的作用及保证CFG的侧向稳定,本条规定储 罐基础下土层承载力特征值不应小于100kPa;目前工程中对储罐 基础下土层承载力特征值小于100kPa的淤泥质土、素填土等地 基采用CFG桩时,一般先采用低能量强夯、碎石桩等方法对表层 进行处理 9.1.2通过桩与土变形协调使桩与土共同承担荷载是复合地基 的本质和形成条件。由于端承型桩几乎没有沉降变形,只能通过 褥垫层和填料层调节,将会使罐基础顶部在桩顶与桩间产生较大 的沉降差,因此,本规范规定CFG采用摩擦型桩。 9.1.3罐基确采用环墙式可以约束环墙内填料层的横向变形,增 加罐基础刚度,填料层的材料和压实系数也会对罐基础刚度产生 较大影响,CFG桩复合地基考虑了填料层的共同作用,因此本规 范规定填料层采用碎石、砂石、灰土、水泥土等材料,压实系数不小 于0.96,以保证填料层在复合地基中充分发挥作用。 目前工程中罐基础一般都有防渗要求,即填料层上面都设有 防渗层,因此可采用由碎石、砂石形成的渗透系数较大的填料层, 对无防渗要求的罐基础,为发挥泄漏管的作用,及时发现罐是否泄 漏,填料层顶部需设一渗透系数较小的防渗层,防渗层顶部应有一 定坡度,可与基顶坡度一致。目前工程中采用500mm厚的黏性 土层,但为减小填料层厚度,增加填料层刚度,宜采用500mm厚 ·94·
变形的计算应按现行国家标准《钢制储罐地基基础设计规范》GB 50473有关规定执行
9.3.1本条给出了两种常用的施工工艺:长操展钻孔灌注成桩: 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩。 长螺施钻孔灌注成程,属非挤土成耕工艺,该工艺具有穿透能 力强、无振动、低噪声、无泥浆污染等特点,但要求桩长范围内无地 下水,以保证成孔时不塌孔。 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺,是目前工程中使用比 较广泛的一种工艺,属非挤土成桩工艺,具有穿透能力强、低噪声、 无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。 长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工 艺,对周围环境的不良影响较小。 9.3.2长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工时落度应控制在 160mm~200mm,主要是考虑保证施工中混合料的顺利输送。期 落度太大,易产生泌水、离析,在泵压作用下,骨料与砂浆分离,导 致堵管。期落度太小,混合料流动性差,也容易造成堵管。 长端旋钻孔、管内泵压混合料成耕施工,应准确掌握提拨钻杆 时间,钻孔进人土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排 气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提 钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管 路堵塞。应杜绝在泵送混合料前提拨钻杆,以免造成桩端处存在 虚土或桩端混合料离析、端阻力减小。提拔钻杆中应连续泵料,特 别是在饱和砂土、饱和粉土层中不得停泵待料,避免造成混合料离 析、桩身缩径和断桩。 施工中桩顶标高应高出设计桩顶标高,留有保护桩长,保护 长的设置是基于以下几个因素: 1)成桩时桩项不可能正好与设计标高完全一致,一般要高
出桩顶设计标高一段长度: 2)桩顶一般由于混合料自重压力较力小或由于浮浆的影 响,靠柱顶一段桩体强度较差; 3)已打桩尚未结硬时,施打新桩可能导致已打桩受振动挤 压,混合料上涌使桩径缩小,增大混合料表而的高度即增加了白重 压力,可提高抵抗周围土挤压的能力。 9.3.5当基础底面桩间土含水量较大时,应进行试验确定是否采 用动力夯实法,避免桩间土承载力降低。对较干的砂石材料,虚铺 后可适当酒水再行碾压或夯实
的0.mm以下的粉状体,如水泥、生白庆、消白灰等,材科米源厂 泛,并可使用两种以上的混合材料。因此,对地基土加固适应性 强,不同的土质要求都可以找出与之相适应的固化材料,其适应的 工程对象较广。 4湿法水泥配比教直观,材料的量化教容易,有利于质量据 制。 水泥固化剂一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质土(避免产 生负摩擦力)、黏性土、粉土、素填土(包括冲填土)、饱和黄土、粉砂 以及中粗砂、砂砾等地基加固。 根据室内试验,一般股认为水泥固化剂对含有高岭石、多水高岭 石、蒙脱石等黏土矿物的软土加固效果较好,面对含有伊利石、氟 化物和水铝石英等矿物的黏性土以及有机质含量高、PH值较低 的黏性土加固效果较差。 在黏粒含量不足的情况下,可以添加粉煤灰。而当黏土的塑 性指数1,大于25时,容易在搅拌头叶片上形成泥团,无法完成水 泥土的拌和。当pH值小于4时,掺人少量的石灰,通常pH值就 会大于12。当地基士的天然含水量小于30%时,由于不能保证水 泥充分水化,故不宜采用干法。 在地下水中含有大量硫酸盐(海水渗人)的地区,因硫酸益与 水泥发生反成时,对水泥土具有结晶性侵健,便其出现开装、朋解 而丧失强度,为此应选用抗硫盐水泥,使水泥土中产生的结晶膜 账物质控制在一定的数量范围内,以提高水泥土的抗侵蚀性能。 在我国北纬40以南的冬季负温条件下,冰冻对水泥土的结构 损害甚微,在负温时,由于水泥与黏土矿物的各种反应减弱,水泥 土的强度增长缓慢(甚至停止);但正温后,随着水泥水化等反应的 继续深人,水泥土的强度可接标准强度。 10.1.4一般情况下水泥土揽拌法处理后的复合地基难以满足大 型储罐对承载力和沉降(尤其是不均匀况降)的要求,故作此限定。 10.1.5对拟采用水泥土搅择法的场地,除了常规的工程地质勘 100:
10.2.1采用水泥作为固化剂,在其他条件相同时,由于掺人比 的不同水泥土强度将不同。掺入比大于10%时,水泥土强度可 达0.3MPa2MPa以上,一般水泥掺人比采用12%~20%。水 泥土的抗压强度随着水泥掺入比的增加而增大,但因场地土质 与施工条件的差异,掺入比的提高与水泥土强度增加的百分比 是不完全一致的。 水泥标号直接影响水泥土的强度,水泥强度等级提高10级, 水泥土强度增大20%~30%。如要求达到相同强度,水泥强度等
级提高10级可降低水泥掺人比2%~3%。 外掺剂对水泥土度有着不同的影响,木质素磺酸钙对水滤 土强度的增长响不大,主要起减水作用;三乙醇胺、氟化钙、碳酸 钠、水玻璃和石膏等材料对水泥土强度有增强作用,其效果对不同 土质和不同水混掺人比有所不同。当掺人与水泥等量的粉煤灰 后,水泥土强度可提高10%左右。 10.2.2根据室内模型试验和水泥土桩的加固机理,水泥土搅拌 法桩身轴力自上而下逐渐减小,其最大轴力位于桩顶3倍桩径范 图内。为节省固化剂材料和提高施工效率,设计时可采用变掺量 的施工工艺 桩身强度亦不宜太高,应使桩身有一是的变形量,这样才能保 证桩间土强度的发挥,否则就不能形成复合地基了。 固化剂与土的搅拌均匀程度对加固体的强度有较大的影响。 实践证明采取复搅工艺对提高桩体强度有较好效果。 10.2.3水泥土桩是介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的 半刚性桩,桩身强度越高,其特性越接近刚性桩,反之则接近柔性 桩。从承载力角度分析,提高置换率比增加桩长的效果更好,桩越 长,则对桩身强度要求越高,但过高的桩身强度对桩间土承载力的 发挥是不利的,为了充分发挥桩间土的承载力以达到经济性,应使 土对桩的支承力与按桩身强度所确定的单桩承载力接近,通常使 后者略大于前著 对软土地区,地基处理的任务主要是解决地基的变形间题,即 地基是在满足强度的基础上由变形进行控制,因此水泥土搅择桩 的桩长应通过变形计算来确定;对于变形来说,增加桩长,对减少 沉降是有利的。实践证明,若水泥土境拌桩能穿透软弱土层到达 强度相对较高的持力层,则沉降量是很小的。 从求载力角度分所,对某一给定区或的水泥土证存在一有效 桩长,单桩承载力在一定程度上并不随桩长的增加而增大。但当 款弱土层较厚,为减少地基变形,桩长成穿透软辆土层至下部强度 102·
顶和桩身已有一定的强度,若用机械开挖基坑,往往容易碰撞损坏 桩顶,因此基底标高以上300mm宜采用人工开挖,以保护桩头质 量, 10.3.8深层搅择机施工时,搅排次数越多,则拌和越为均勾,水 泥土强度也越高,但施工效率却降低了。实证明,如按本条施工 步骤进行,就能达到搅拌均匀,施工速度较快的日的。 I湿法 10.3.9每一个搅拌施工现场,由于土质有差异,水泥的品种和等 级不同,提择加固质量会有较大的差别。所以在正式搅择施工 前,均应按施工组织设计确定的搅择施工工艺,制作数根试桩,再 最后确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度 等参数。 10.3.10制桩质量的优劣直接关系到地基处理的加固效果,其 中的关键是注录量,注浆与搅拌的均匀程度。因此,施工中应产格 控制喷浆提升速度。 施工中要有专人负资制桩记永,对每根桩的编号、水泥用量, 成链过程(下沉、喷浆提升和复搅等时间)进行详细记录,质检员应 根据记录,对照标准施工工艺,对每根桩进行质量评定。喷浆量及 境拌深度的控制,直接影响成桩质量,采用经国家计量部门认证的 监测仪器进行白动记录,可有效控制成桩质量 10.3.11搅拌桩施工检查是检查搅拌桩施工质量和判明事故原 因的基本依据,因此对每一延米的施工情况均应如实及时记录,不 得事后回亿补记。 10.3.12由于固化剂从灰录泵到达出口需通过较长的输浆管,必 须考虑水泥浆保证到达桩端的流动时间。一般可通过试打桩后再 确定其输送时间。 10.3.13深层搅拌机预搅下沉时,当遇到较坚硬的表土层前使 下沉速度过慢时,可适当加水下沉。试验表明,当土层的含水量 增加,水泥土的强度会降低。但考患到搅设计中一般是按下 .106·
部最软的土层来确定水泥掺量的,因此及要表层的硬土经加水 搅拌后的强度不低于下部软土加固后的强度,也是能满足设计 要求的。 10.3.14由于搅拌机械采用定量泵输送水泥浆,转速又是恒定 的,因此灌人地基中的水泥量完全取决于搅拌机的提升速度和复 搅次数,施工过程中不能随意变更,并应保证水泥浆能定量不间断 供应, 凡成桩过程中,由于电压过低或其他原因造成停机使成桩工 艺中断时,宜将搅拌机下沉至停浆点以下500mm,待复供浆时再 喷浆提升继续制桩;凡中间停止输浆3h以上者,将会使水泥浆在 整个输浆管路中凝固,因此必须排清全部水泥浆,清洗管路。 10.3.15一般壁状加固需考虑水泥土壁的防渗性,桩与桩的搭接 时间大于24h,水泥土初凝,会使搭接处出现冷缝,影响水泥土壁 的防渗性能。 亚干法 10.3.16粉喷桩机利用压缩空气通过水泥供给机的特殊装置,经 过高压软管和搅拌轴(中空的)将水泥粉输送到搅拌叶片背后的喷 粉口喷出,旋转到半周的另一搅拌叶片把土与水泥搅拌混合在一 起。这样周而复始地搅拌、喷射、提升,在土体内形成一个水泥土 柱体,而与水泥材料分离出的空气通过搅轴周围的空隙上升到 地面释放掉。粉体喷射机(俗称灰罐)位置与搅拌机的施工距离超 过60m时,送粉管的阻力增大,送粉量不易稳定。 0.3.18粉喷耕机一股均已考思提升速度与规择实转理的 配,使以不同的提升速度,钻头均约每提升不超过16mm搅拌一 圈,从而保证成桩搅择的均匀性。但每次搅拌时,桩体将出现极 薄软弱结构面,这对承受水平剪力是不利的。一般可通过复搅 的方法来提高桩体的均匀性,消除软弱结构面,提高桩体抗剪强 度。 10.3.20开启和停止粉喷机后,粉体从粉体喷射机(俗称灰罐)到 107
喷粉口,需要一段时间。因此开启和停止粉喷机,需要提前设定喷 粉口位置,以保证粉体喷射连续成械
10.4.1按水泥土境拌法的特点对水泥用量。链长、搅拌头转数 和提升速度、复稳次数和复现深度、停聚处理等的控制必频在施工 过程中进行。施工全过程的施工监理可有效控制水泥土揽拌法的 施工质量。对每根制成的水泥土桩须随时进行检查;对不合格的 桩应根据其位置和数量等具体情况,分别采取补桩或加强附近工 程桩等指施。 10.4.1水泥土搅拌桩的施工质量检验: 1检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在水泥土 班桩身销孔,取出水泥土桩芯,观察其额色是否一致;是否存在水 尼浆量集的结核或术被援拌均匀的土团 2用钻孔方法连续取出水泥土揽拌桩桩芯,可直观地检 验桩身强度和搅拌的均勾性。钻芯取样,制成试块,作立方强 度检验,进行桩身实际强度测定:为保证试决边长不小于 70.7mm,钻孔直径不宜小于108mm。由于桩的不均匀性,在 取芯过程中水泥土易产生破碎,强度试验结果很难保证其真实 性,进行芯样无侧限强度试验时,可视取样对桩芯的损坏程 度,将设计强度指标乘以0.7~0.9的折减系数。 3对单桩载荷试验,一般宜在龄期90d进行试验,但最少龄 期不得低于28d,具体载荷试验方法参照本规范附录A。 10.4.3对复合地基载荷试验,一般宜在龄期90d进行试验,但最 少龄期不得低子28d,具体载荷试验方法参照本规范附录A。 10.4.4水泥土搅拌桩施工时,由于各种因素的影响,有可能不符 股计要求。只有基增开挖后测款了建筑物猫线或基能轮席线后, 才能对偏位桩的数量、部位和程度进行分析和确定补救措施。因 此,水泥土搅择法的施工验收工作宜在开挖基槽后进行。
1.1.1用灰土分层夯实的桩体称为灰土挤密桩。灰王挤密桩通 过成孔过程中的横向济压作用,桩孔内的土被挤向周册,使桩间土 得以挤密,然后将备好的灰土分层填人桩孔内,并分层捣实至设计 标高。灰土挤密桩与挤密的桩间土组成复合地基,共同承受基础 的上部荷载。 11.1.2地基下5m以内的湿陷性黄土、索填土和杂填土,通常 采用灰土垫层或强夯等方法处理。大于15m的土层,由于成孔 设备限制,一般采用其他方法处理。本条规定可处理地基的深 度为5m~15m,基本上符合陕西、甘肃和山西等省的情况。 11.1.3在缺乏建筑经验的地区和大型储罐,施工前应在现场进 行试验,以检验地基处理方案和设计参数的合理性,对确保地基处 理质量,查明其效果都很有必要。 试验内容包括成孔、孔内夯实质量、桩间土的挤密情况、单桩 和桩间土以及单桩和多链复合地基的承裁力等。
11.2.1灰土挤密桩整片处理的范围大,既 混陷性地铁标准规范范本,又可防止水从侧向渗人未处理的下部土层引起湿陷,故整 片处理兼有防渗隔水作用。 11.2.2本条对灰土捞密桩处理地基的深度作了原则性规定,软 弱下卧层的承载力验算可按现行国家标准《建筑地基基础设计规 范》GB50007的有关规定执行。 对湿陷性黄土地基,也可按现行国家标准湿陷性黄上地区建 109·
11.2.1灰土挤密桩整片处理的范围大,既 混陷性,又可防止水从侧向渗人未处理的下部土层引起湿陷,故整 片处理兼有防渗隔水作用。 11.2.2本条对灰土挤密桩处理地基的深度作了原则性规定,软 弱下卧层的承载力验算可按现行国家标准《建筑地基基础设计规 范>GB50007的有关规定执行。 对湿陷性黄土地基,也可按现行国家标准湿陷性黄上地区建 109·
筑规范》GB50025的有关规定执行 11.2.3根据我国黄土地区的现有成孔设备选用桩孔直径。根据 钢制储罐的特点,建议桩孔直径选上限。 11.2.4布置桩孔应考虑消除桩间土的湿陷性。桩间土的挤密用 平均挤密系数页表示。 大量的试验研究资料和工程经验表明,消除桩闻土的湿陷性, 桩孔之间的中心距离通常为桩孔直径的2.0倍~2.5倍,也可按 本条公式(11.2.4)进行估算: 11.2.5湿陷性黄主为天然结构,处理限陷性黄土与处理扰动土 有所不同,故检验桩间土的质量用平均挤密系数了控制,面不用 压实系数控制,平均挤密系数是在成孔挤密深度内,通过取土样测 定桩间土的平均干密度与其最大干密度的比值而获得,平均干密 度的取样自桩项向下0.5m起,每1m不应少于2点(一组),即:桩 孔外100mm处1点,孔之间的中心1点。 11.2.6为防止填人桩孔内的灰上吸水后产生膨胀,不得使用生 石灰与土排和,而应用消解的石灰与黄土或其他贴性土拌和。石 灰富含钙离子,与土混合后产生离子交换作用,在较短时间内便成 为凝硬性材料,因此拌和后的灰土放置时间不可太长,并宜于当日 使用完毕, 由于桩体是用松散状态的灰土经夯实面成,桩体的夯实质量 可用土的干密度表示,土的于临度大,说明夯实质量好,反之,则 差。桩体的夯实质量一般通过测定全部深度内土的干密度确定, 然后将其换算为平均压实系数进行评定。桩体土的干密度取样: 白桩项向下0.5m起,每1m不应少于2点(一组),即;桩孔内距桩 孔边缘50mm处1点,桩孔中心1点。 班体土的平均压实系数入,是根据桩孔全部深度内的平均干 密度与室内击实试验求得填料(灰土)在最优含水量状态下的最大 干密度的比值,即X=际/pamx,式中隔为桩孔全部深度内的填 料.经分层实的平均干密度(t/m):A为桩孔内的填料通过击 11,
实试验求得最优含水量状态下的最大干密度(t/m)。 11.2.7灰土挤密桩回填夯实结束后,在桩顶标高以上设置 300mm~500mm厚的灰土垫层,一方面可使桩顶和桩间土找平, 另一方面有利于改善应力扩散,调整链土的应力比,并对减小桩身 应力集中也有良好作用, 11.2.8为确定灰土挤密桩的桩数及桩长(或处理深度),设计时 往往需要了解采用灰土挤密桩处理地基的承载力,面原位测试(包 括载荷试验、静力触探、动力触探)结果比较可靠。 用载荷试验可测定单桩和桩间土的承载力,也可测定单桩复 合地基或多桩复合地基的承载力。当不用载荷试验时,桩间土的 承载力也可采用动力触探测定。 11.2.9灰土挤密桩复合地基的变形,包括桩和桩间土及其下卧 未处理土层的变形。前者通过挤密后,桩间土的物理力学性质明 显改善,即土的干密度增大、压缩性降低、承载力提高、湿陷性消 除,故桩和桩间土(复合土层)的变形可不计算,但应计算下卧未处 理士层的变形
果,在施工过程中应对桩孔、柱体抽样检测:施工过程中对桩间土 有扰动,因此,桩间土挤密效果、地基承载力检测应在恢复期后进 行
12钢筋混凝土桩复合地基法
12.2.9目前工程实际中常用的土工格栅种类有:塑料土工格 栅(材质分PP、HDPE)、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格棚及 玻纤聚酯土工格栅等。目前常用产品拉伸屈服强度选择范围 为20kN/m~150kN/m,延伸率小于15%。 为利用桩间土的承载力,加筋体在满足强度要求的前提下需 要有一定的延伸性能,且抗拉刷度不宜过高,整免适成高我过分集 中于桩体,同时考虑到长期蟠变、施工损伤和桩间土长期支承作用 的可靠性等间题,结合国内外相关经验,将加筋体容许应变限制在 5%以内。 在上部荷载作用下,加筋体在破坏线处会产生变形,其拉力的 水平分力的反力可以限制土体的侧向位移,提高了地基承载力, 加筋体拉力的垂直分力可以分担上部的荷载,减小筋材界面以下 土体的附加应力,因面减小了土体的竖向压缩变形和由剪切变形 产生的侧向变形市政工艺、技术,提高了地基承载力。本条仅考虑了重直分力提 高的地基承载力。
12.3.3桩帽承受较大荷载,为保证桩帽正常发挥作用,桩幅浇筑 完毕应进行养护,达到设计强度70%后方可施工褥垫层。 12.3.5土工格栅工作时要受到很大的拉应力,故其端头一定要 埋设固定好。通常做法是在端部位置挖地沟,将合成材料的端头 埋人沟内,上覆土压住固定,以防止其受力后被拨出。铺设土工格 研时,应避免长时间晕晒或暴露,以免材质老化,降低强度及耐久
12.4.3钢筋混凝土桩复合地基考虑了填料层的共同作用,填料 层施工质量的好坏直接影响罐基础的刚度和沉降,因此填料层质 量检验应按本规范第4.4.1条~第4.4.3条的规定进行,为保证
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