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      《建筑地基處理技術規范》JGJ 79-2012

      57371

       前言

      前 言


      根據住房和城鄉建設部《關于印發(2009年工程建設標準規范制訂、修訂計劃)的通知》(建標[2009]88號)的要求,規范編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,與國內相關規范協調,并在廣泛征求意見的基礎上,修訂了《建筑地基處理技術規范》JGJ 79-2002。

      本規范主要技術內容是:1.總則;2.術語和符號;3.基本規定;4.換填墊層;5.預壓地基;6.壓實地基和夯實地基;7.復合地基;8.注漿加固;9.微型樁加固;10.檢驗與監測。

      本規范修訂的主要技術內容是:1.增加處理后的地基應滿足建筑物承載力、變形和穩定性要求的規定;2.增加采用多種地基處理方法綜合使用的地基處理工程驗收檢驗的綜合安全系數的檢驗要求;3.增加地基處理采用的材料,應根據場地環境類別符合耐久性設計的要求;4.增加處理后的地基整體穩定分析方法;5.增加加筋墊層設計驗算方法;6.增加真空和堆載聯合預壓處理的設計、施工要求;7.增加高夯擊能的設計參數;8.增加復合地基承載力考慮基礎深度修正的有粘結強度增強體樁身強度驗算方法;9.增加多樁型復合地基設計施工要求;10.增加注漿加固;11.增加微型樁加固;12.增加檢驗與監測;13.增加復合地基增強體單樁靜載荷試驗要點;14.增加處理后地基靜載荷試驗要點。

      本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。

      本規范由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由中國建筑科學研究院負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建議,請寄送中國建筑科學研究院(地址:北京市北三環東路30號郵政編碼:100013)。

      本規范主編單位:中國建筑科學研究院

      本規范參編單位:機械工業勘察設計研究院 湖北省建筑科學研究設計院 福建省建筑科學研究院 現代建筑設計集團上海申元巖土工程有限公司 中化巖土工程股份有限公司 中國航空規劃建設發展有限公司 天津大學 同濟大學 太原理工大學 鄭州大學綜合設計研究院

      本規范主要起草人員:滕延京 張永鈞 閆明禮 張峰 張東剛 袁內鎮 侯偉生 葉觀寶 白曉紅 鄭剛 王亞凌 水偉厚 鄭建國 周同和 楊俊峰

      本規范主要審查人員:顧國榮 周國鈞 顧曉魯 徐張建 張丙吉 康景文 梅全亭 滕文川 肖自強 潘凱云 黃新

      1總則

      1 總則

      1.0.1 為了在地基處理的設計和施工中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質量、保護環境,制定本規范。

      1.0.2 本規范適用于建筑工程地基處理的設計、施工和質量檢驗。

      1.0.3 地基處理除應滿足工程設計要求外,尚應做到因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源等。

      1.0.4 建筑工程地基處理除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

      2術語和符號

      2.1 術語

      2 術語和符號 


      2.1 術語 

      2.1.1 地基處理 ground treatment,ground improvement 

      提高地基承載力,改善其變形性能或滲透性能而采取的技術措施。

      2.1.2 復合地基 composite ground,composite foundation

      部分土體被增強或被置換,形成由地基土和豎向增強體共同承擔荷載的人工地基。

      2.1.3 地基承載力特征值 characteristic value of subsoil bearing capacity

      由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內規定的變形所對應的壓力值,其最大值為比例界限值。

      2.1.4 換填墊層 replacement layer of compacted fill

      挖除基礎底面下一定范圍內的軟弱土層或不均勻土層,回填其他性能穩定、無侵蝕性、強度較高的材料,并夯壓密實形成的墊層。

      2.1.5 加筋墊層 replacement layer of tensile reinforcement

      在墊層材料內鋪設單層或多層水平向加筋材料形成的墊層。

      2.1.6 預壓地基 preloaded ground,preloaded foundation

      在地基上進行堆載預壓或真空預壓,或聯合使用堆載和真空預壓,形成固結壓密后的地基。

      2.1.7 堆載預壓 preloading with surcharge of fill

      地基上堆加荷載使地基土固結壓密的地基處理方法。

      2.1.8 真空預壓 vacuum preloading

      通過對覆蓋于豎井地基表面的封閉薄膜內抽真空排水使地基土固結壓密的地基處理方法。

      2.1.9 壓實地基 compacted ground,compacted fill

      利用平碾、振動碾、沖擊碾或其他碾壓設備將填土分層密實處理的地基。

      2.1.10 夯實地基 rammed ground,rammed earth

      反復將夯錘提到高處使其自由落下,給地基以沖擊和振動能量,將地基土密實處理或置換形成密實墩體的地基。

      2.1.11 砂石樁復合地基 composite foundation with sandgravel columns

      將碎石、砂或砂石混合料擠壓入已成的孔中,形成密實砂石豎向增強體的復合地基。

      2.1.12 水泥粉煤灰碎石樁復合地基 composite foundation with cement-fly ash-gravel piles

      由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成豎向增強體的復合地基。

      2.1.13 夯實水泥土樁復合地基 composite foundation with rammed soil-cement columns

      將水泥和土按設計比例拌合均勻,在孔內分層夯實形成豎向增強體的復合地基。

      2.1.14 水泥土攪拌樁復合地基 composite foundation with cement deep mixed columns

      以水泥作為固化劑的主要材料,通過深層攪拌機械,將固化劑和地基土強制攪拌形成豎向增強體的復合地基。

      2.1.15 旋噴樁復合地基 composite foundation with jet grouting 

      通過鉆桿的旋轉、提升,高壓水泥漿由水平方向的噴嘴噴出,形成噴射流,以此切割土體并與土拌合形成水泥土豎向增強體的復合地基。

      2.1.16 灰土樁復合地基 composite foundation with compacted soil-lime columns

      用灰土填入孔內分層夯實形成豎向增強體的復合地基。

      2.1.17 柱錘沖擴樁復合地基 composite foundation with impact displacement columns

      用柱錘沖擊方法成孔并分層夯擴填料形成豎向增強體的復合地基。

      2.1.18 多樁型復合地基 composite foundation with multiple reinforcement of different materials or lengths

      采用兩種及兩種以上不同材料增強體,或采用同一材料、不同長度增強體加固形成的復合地基。

      2.1.19 注漿加固 ground improvement by permeation and high hydrofracture grouting

      將水泥漿或其他化學漿液注入地基土層中,增強土顆粒間的聯結,使土體強度提高、變形減少、滲透性降低的地基處理方法。

      2.1.20 微型樁 micropile

      用樁工機械或其他小型設備在土中形成直徑不大于300mm的樹根樁、預制混凝土樁或鋼管樁。

      2.2 符號

      2.2 符號

      2.2.1 作用和作用效應

      E——強夯或強夯置換夯擊能;

      pc——基礎底面處土的自重壓力值;

      pcz——墊層底面處土的自重壓力值;

      pk——相應于作用的標準組合時,基礎底面處的平均壓力值;

      pz——相應于作用的標準組合時,墊層底面處的附加壓力值。

      2.2.2 抗力和材料性能

      Dr——砂土相對密實度;

      Drl——地基擠密后要求砂土達到的相對密實度;

      ds——土粒相對密度(比重);

      e——孔隙比;

      e0——地基處理前的孔隙比;

      e1——地基擠密后要求達到的孔隙比;

      emax、emin——砂土的最大、最小孔隙比;

      ƒak——天然地基承載力特征值;

      ƒaz——墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值;

      ƒcu——樁體試塊(邊長150mm立方體)標準養護28d的立方體抗壓強度平均值,對水泥土可取樁體試塊(邊長70.7mm立方體)標準養護90d的立方體抗壓強度平均值;

      ƒsk——處理后樁間土的承載力特征值;

      ƒspa——深度修正后的復合地基承載力特征值;

      ƒspk——復合地基的承載力特征值;

      kh——天然土層水平向滲透系數;

      ks——涂抹區的水平向滲透系數;

      qp——樁端端阻力特征值;

      qs——樁周土的側阻力特征值;

      qw——豎井縱向通水量,為單位水力梯度下單位時間的排水量;

      Ra——單樁豎向承載力特征值;

      Ta——土工合成材料在允許延伸率下的抗拉強度;

      Tp——相應于作用的標準組合時單位寬度土工合成材料的最大拉力;

      U——固結度;

      Ut——t時間地基的平均固結度;

      ωop——最優含水量;

      ap——樁端端阻力發揮系數;

      β——樁間土承載力發揮系數;

      θ——壓力擴散角;

      λ——單樁承載力發揮系數;

      λc——壓實系數;

      ρd——干密度;

      ρdmax——最大干密度;

      ρc——黏粒含量;

      ρw——水的密度;

      τft——t時刻,該點土的抗剪強度;

      τfo——地基土的天然抗剪強度;

      △σz——預壓荷載引起的該點的附加豎向應力;

      φcu——三軸固結不排水壓縮試驗求得的土的內摩擦角;

      ηc——樁間土經成孔擠密后的平均擠密系數。

      2.2.3 幾何參數

      A——基礎底面積;

      Ae——一根樁承擔的處理地基面積;

      Ap——樁的截面積;

      b——基礎底面寬度、塑料排水帶寬度;

      d——樁的直徑;

      de——一根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑、豎井的有效排水直徑;

      dP——塑料排水帶當量換算直徑;

      l——基礎底面長度;

      lp——樁長;

      m——面積置換率;

      s——樁間距;

      z——基礎底面下換填墊層的厚度;

      δ——塑料排水帶厚度。

      3基本規定

      3 基本規定

      3.0.1 在選擇地基處理方案前,應完成下列工作:

      1 搜集詳細的巖土工程勘察資料、上部結構及基礎設計資料等;

      2 結合工程情況,了解當地地基處理經驗和施工條件,對于有特殊要求的工程,尚應了解其他地區相似場地上同類工程的地基處理經驗和使用情況等;

      3 根據工程的要求和采用天然地基存在的主要問題,確定地基處理的目的和處理后要求達到的各項技術經濟指標等;

      4 調查鄰近建筑、地下工程、周邊道路及有關管線等情況;

      5 了解施工場地的周邊環境情況。

      3.0.2 在選擇地基處理方案時,應考慮上部結構、基礎和地基的共同作用,進行多種方案的技術經濟比較,選用地基處理或加強上部結構與地基處理相結合的方案。

      3.0.3 地基處理方法的確定宜按下列步驟進行:

      1 根據結構類型、荷載大小及使用要求,結合地形地貌、地層結構、土質條件、地下水特征、環境情況和對鄰近建筑的影響等因素進行綜合分析,初步選出幾種可供考慮的地基處理方案,包括選擇兩種或多種地基處理措施組成的綜合處理方案;

      2 對初步選出的各種地基處理方案,分別從加固原理、適用范圍、預期處理效果、耗用材料、施工機械、工期要求和對環境的影響等方面進行技術經濟分析和對比,選擇最佳的地基處理方法;

      3 對已選定的地基處理方法,應按建筑物地基基礎設計等級和場地復雜程度以及該種地基處理方法在本地區使用的成熟程度,在場地有代表性的區域進行相應的現場試驗或試驗性施工,并進行必要的測試,以檢驗設計參數和處理效果。如達不到設計要求時,應查明原因,修改設計參數或調整地基處理方案。

      3.0.4 經處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對本規范確定的地基承載力特征值進行修正時,應符合下列規定:

      1 大面積壓實填土地基,基礎寬度的地基承載力修正系數應取零;基礎埋深的地基承載力修正系數,對于壓實系數大于0.95、黏粒含量ρc≥10%的粉土,可取1.5,對于干密度大于2.1t/m3的級配砂石可取2.0;

      2 其他處理地基,基礎寬度的地基承載力修正系數應取零,基礎埋深的地基承載力修正系數應取1.0。

      3.0.5 處理后的地基應滿足建筑物地基承載力、變形和穩定性要求,地基處理的設計尚應符合下列規定:

      1 經處理后的地基,當在受力層范圍內仍存在軟弱下臥層時,應進行軟弱下臥層地基承載力驗算;

      2 按地基變形設計或應作變形驗算且需進行地基處理的建筑物或構筑物,應對處理后的地基進行變形驗算;

      3 對建造在處理后的地基上受較大水平荷載或位于斜坡上的建筑物及構筑物,應進行地基穩定性驗算。

      3.0.6 處理后地基的承載力驗算,應同時滿足軸心荷載作用和偏心荷載作用的要求。

      3.0.7 處理后地基的整體穩定分析可采用圓弧滑動法,其穩定安全系數不應小于1.30。散體加固材料的抗剪強度指標,可按加固體材料的密實度通過試驗確定;膠結材料的抗剪強度指標,可按樁體斷裂后滑動面材料的摩擦性能確定。

      3.0.8 剛度差異較大的整體大面積基礎的地基處理,宜考慮上部結構、基礎和地基共同作用進行地基承載力和變形驗算。

      3.0.9 處理后的地基應進行地基承載力和變形評價、處理范圍和有效加固深度內地基均勻性評價,以及復合地基增強體的成樁質量和承載力評價。

      3.0.10 采用多種地基處理方法綜合使用的地基處理工程驗收檢驗時,應采用大尺寸承壓板進行載荷試驗,其安全系數不應小于2.0。

      3.0.11 地基處理所采用的材料,應根據場地類別符合有關標準對耐久性設計與使用的要求。

      3.0.12 地基處理施工中應有專人負責質量控制和監測,并做好施工記錄;當出現異常情況時,必須及時會同有關部門妥善解決。施工結束后應按國家有關規定進行工程質量檢驗和驗收。

      4換填墊層

      4.1 一般規定

      4 換填墊層


      4.1 一般規定

      4.1.1 換填墊層適用于淺層軟弱土層或不均勻土層的地基處理。

      4.1.2 應根據建筑體型、結構特點、荷載性質、場地土質條件、施工機械設備及填料性質和來源等綜合分析后,進行換填墊層的設計,并選擇施工方法。

      4.1.3 對于工程量較大的換填墊層,應按所選用的施工機械、換填材料及場地的土質條件進行現場試驗,確定換填墊層壓實效果和施工質量控制標準。

      4.1.4 換填墊層的厚度應根據置換軟弱土的深度以及下臥土層的承載力確定,厚度宜為0.5m~3.0m。

      4.2 設計

      4.2 設計

      4.2.1 墊層材料的選用應符合下列要求:

      1 砂石。宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑,并應級配良好,不含植物殘體、垃圾等雜質。當使用粉細砂或石粉時,應摻入不少于總重量30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對濕陷性黃土或膨脹土地基,不得選用砂石等透水性材料。

      2 粉質黏土。土料中有機質含量不得超過5%,且不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時,其最大粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質黏土墊層,土料中不得夾有磚、瓦或石塊等。

      3 灰土。體積配合比宜為2:8或3:7。石灰宜選用新鮮的消石灰,其最大粒徑不得大于5mm。土料宜選用粉質黏土,不宜使用塊狀黏土,且不得含有松軟雜質,土料應過篩且最大粒徑不得大于15mm。

      4 粉煤灰。選用的粉煤灰應滿足相關標準對腐蝕性和放射性的要求。粉煤灰墊層上宜覆土0.3m~0.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時,應通過試驗確定其性能及適用條件。粉煤灰墊層中的金屬構件、管網應采取防腐措施。大量填筑粉煤灰時,應經場地地下水和土壤環境的不良影響評價合格后,方可使用。

      5 礦渣。宜選用分級礦渣、混合礦渣及原狀礦渣等高爐重礦渣。礦渣的松散重度不應小于11kN/m3,有機質及含泥總量不得超過5%。墊層設計、施工前應對所選用的礦渣進行試驗,確認性能穩定并滿足腐蝕性和放射性安全要求。對易受酸、堿影響的基礎或地下管網不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時,應經場地地下水和土壤環境的不良影響評價合格后,方可使用。

      6 其他工業廢渣。在有充分依據或成功經驗時,可采用質地堅硬、性能穩定、透水性強、無腐蝕性和無放射性危害的其他工業廢渣材料,但應經過現場試驗證明其經濟技術效果良好且施工措施完善后方可使用。

      7 土工合成材料加筋墊層所選用土工合成材料的品種與性能及填料,應根據工程特性和地基土質條件,按照現行國家標準《土工合成材料應用技術規范》GB 50290的要求,通過設計計算并進行現場試驗后確定。土工合成材料應采用抗拉強度較高、耐久性好、抗腐蝕的土工帶、土工格柵、土工格室、土工墊或土工織物等土工合成材料。墊層填料宜用碎石、角礫、礫砂、粗砂、中砂等材料,且不宜含氯化鈣、碳酸鈉、硫化物等化學物質。當工程要求墊層具有排水功能時,墊層材料應具有良好的透水性。在軟土地基上使用加筋墊層時,應保證建筑物穩定并滿足允許變形的要求。

      4.2.2 墊層厚度的確定應符合下列規定:

      1 應根據需置換軟弱土(層)的深度或下臥土層的承載力確定,并應符合下式要求:

      pz+pcz≤ ƒaz (4.2.2-1)

      式中:pz——相應于作用的標準組合時,墊層底面處的附加壓力值(kPa);

      pcz——墊層底面處土的自重壓力值(kPa);

      ƒaz——墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值(kPa)。

      2 墊層底面處的附加壓力值pz可分別按式(4.2.2-2)和式(4.2.2-3)計算:

      (4.2.2-2)

      2) 矩形基礎

      (4.2.2-3)

      式中:b——矩形基礎或條形基礎底面的寬度(m);

      l——矩形基礎底面的長度(m);

      pk——相應于作用的標準組合時,基礎底面處的平均壓力值(kPa);

      Pc——基礎底面處土的自重壓力值(kPa);

      z——基礎底面下墊層的厚度(m);

      θ——墊層(材料)的壓力擴散角( °),宜通過試驗確定。無試驗資料時,可按表4.2.2采用。

      表4.2.2 土和砂石材料壓力擴散角θ( °)

      注:1 當z/b<0.25時,除灰土取θ=28°外,其他材料均取θ=0°,必要時宜由試驗確定;

      2 當0.25<z/b<0.5時,θ值可以內插; 

      3 土工合成材料加筋墊層其壓力擴散角宜由現場靜載荷試驗確定。 

      4.2.3 墊層底面的寬度應符合下列規定:

      1 墊層底面寬度應滿足基礎底面應力擴散的要求,可按下式確定:

      b'≥b+2ztanθ (4.2.3) 

      式中:b'——墊層底面寬度(m);

      θ——壓力擴散角,按本規范表4.2.2取值;當z/b<0.25時,按表4.2.2中z/b=0.25取值。

      2 墊層頂面每邊超出基礎底邊緣不應小于300mm,且從墊層底面兩側向上,按當地基坑開挖的經驗及要求放坡。

      3 整片墊層底面的寬度可根據施工的要求適當加寬。

      4.2.4 墊層的壓實標準可按表4.2.4選用。礦渣墊層的壓實系數可根據滿足承載力設計要求的試驗結果,按最后兩遍壓實的壓陷差確定。

      表4.2.4 各種墊層的壓實標準

      注:1 壓實系數λc為土的控制干密度ρd與最大干密度ρdmax的比值;土的最大干密度宜采用擊實試驗確定;碎石或卵石的最大干密度可取2.1t/m3~2.2t/m3; 

      2 表中壓實系數λc系使用輕型擊實試驗測定土的最大干密度ρdmax時給出的壓實控制標準,采用重型擊實試驗時,對粉質黏土、灰土、粉煤灰及其他材料壓實標準應為壓實系數λc≥0.94。

      4.2.5 換填墊層的承載力宜通過現場靜載荷試驗確定。

      4.2.6 對于墊層下存在軟弱下臥層的建筑,在進行地基變形計算時應考慮鄰近建筑物基礎荷載對軟弱下臥層頂面應力疊加的影響。當超出原地面標高的墊層或換填材料的重度高于天然土層重度時,宜及時換填,并應考慮其附加荷載的不利影響。

      4.2.7 墊層地基的變形由墊層自身變形和下臥層變形組成。換層墊層在滿足本規范第4.2.2條~4.2.4條的條件下,墊層地基的變形可僅考慮其下臥層的變形。對地基沉降有嚴格限制的建筑,應計算墊層自身的變形。墊層下臥層的變形量可按現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB 50007的規定進行計算。

      4.2.8 加筋土墊層所選用的土工合成材料尚應進行材料強度驗算:

      Tp≤Ta (4.2.8)

      式中:Ta——土工合成材料在允許延伸率下的抗拉強度(kN/m);

      Tp——相應于作用的標準組合時,單位寬度的土工合成材料的最大拉力(kN/m)。

      4.2.9 加筋土墊層的加筋體設置應符合下列規定:

      1 一層加筋時,可設置在墊層的中部;

      2 多層加筋時,首層筋材距墊層頂面的距離宜取30%墊層厚度,筋材層間距宜取30%~50%的墊層厚度,且不應小于200mm。

      3 加筋線密度宜為0.15~0.35。無經驗時,單層加筋宜取高值,多層加筋宜取低值。墊層的邊緣應有足夠的錨固長度。

      4.3 施工

      4.3 施工

      4.3.1 墊層施工應根據不同的換填材料選擇施工機械。粉質黏土、灰土墊層宜采用平碾、振動碾或羊足碾,以及蛙式夯、柴油夯。砂石墊層等宜用振動碾。粉煤灰墊層宜采用平碾、振動碾、平板振動器、蛙式夯。礦渣墊層宜采用平板振動器或平碾,也可采用振動碾。

      4.3.2 墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實遍數宜通過現場的試驗確定。除接觸下臥軟土層的墊層底部應根據施工機械設備及下臥層土質條件確定厚度外,其他墊層的分層鋪填厚度宜為200mm~300mm。為保證分層壓實質量,應控制機械碾壓速度。

      4.3.3 粉質黏土和灰土墊層土料的施工含水量宜控制在ωop±2%的范圍內,粉煤灰墊層的施工含水量宜控制在ωop±4%的范圍內。最優含水量ωop可通過擊實試驗確定,也可按當地經驗選取。

      4.3.4 當墊層底部存在古井、古墓、洞穴、舊基礎、暗塘時,應根據建筑物對不均勻沉降的控制要求予以處理,并經檢驗合格后,方可鋪填墊層。

      4.3.5 基坑開挖時應避免坑底土層受擾動,可保留180mm~220mm厚的土層暫不挖去,待鋪填墊層前再由人工挖至設計標高。嚴禁擾動墊層下的軟弱土層,應防止軟弱墊層被踐踏、受凍或受水浸泡。在碎石或卵石墊層底部宜設置厚度為150mm~300mm的砂墊層或鋪一層土工織物,并應防止基坑邊坡塌土混入墊層中。

      4.3.6 換填墊層施工時,應采取基坑排水措施。除砂墊層宜采用水撼法施工外,其余墊層施工均不得在浸水條件下進行。工程需要時應采取降低地下水位的措施。

      4.3.7 墊層底面宜設在同一標高上,如深度不同,坑底土層應挖成階梯或斜坡搭接,并按先深后淺的順序進行墊層施工,搭接處應夯壓密實。

      4.3.8 粉質黏土、灰土墊層及粉煤灰墊層施工,應符合下列規定:

      1 粉質黏土及灰土墊層分段施工時,不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫;

      2 墊層上下兩層的縫距不得小于500mm,且接縫處應夯壓密實;

      3 灰土拌合均勻后,應當日鋪填夯壓;灰土夯壓密實后,3d內不得受水浸泡;

      4 粉煤灰墊層鋪填后,宜當日壓實,每層驗收后應及時鋪填上層或封層,并應禁止車輛碾壓通行; 

      5 墊層施工竣工驗收合格后,應及時進行基礎施工與基坑回填。

      4.3.9 土工合成材料施工,應符合下列要求:

      1 下鋪地基層面應平整;

      2 土工合成材料鋪設順序應先縱向后橫向,且應把土工合成材料張拉平整、繃緊,嚴禁有皺折; 

      3 土工合成材料的連接宜采用搭接法、縫接法或膠接法,接縫強度不應低于原材料抗拉強度,端部應采用有效方法固定,防止筋材拉出; 

      4 應避免土工合成材料暴曬或裸露,陽光暴曬時間不應大于8h。 

      4.4 質量檢驗

      4.4 質量檢驗 

      4.4.1 對粉質黏土、灰土、砂石、粉煤灰墊層的施工質量可選用環刀取樣、靜力觸探、輕型動力觸探或標準貫入試驗等方法進行檢驗;對碎石、礦渣墊層的施工質量可采用重型動力觸探試驗等進行檢驗。壓實系數可采用灌砂法、灌水法或其他方法進行檢驗。 

      4.4.2 換填墊層的施工質量檢驗應分層進行,并應在每層的壓實系數符合設計要求后鋪填上層。 

      4.4.3 采用環刀法檢驗墊層的施工質量時,取樣點應選擇位于每層墊層厚度的2/3深度處。檢驗點數量,條形基礎下墊層每10m~20m不應少于1個點,獨立柱基、單個基礎下墊層不應少于1個點,其他基礎下墊層每50m2~100m2不應少于1個點。 采用標準貫入試驗或動力觸探法檢驗墊層的施工質量時,每分層平面上檢驗點的間距不應大于4m。 

      4.4.4 竣工驗收應采用靜載荷試驗檢驗墊層承載力,且每個單體工程不宜少于3個點;對于大型工程應按單體工程的數量或工程劃分的面積確定檢驗點數。 

      4.4.5 加筋墊層中土工合成材料的檢驗應符合下列要求:

      1 土工合成材料質量應符合設計要求,外觀無破損、無老化、無污染;

      2 土工合成材料應可張拉、無皺折、緊貼下承層,錨固端應錨固牢靠;

      3 上下層土工合成材料搭接縫應交替錯開,搭接強度應滿足設計要求。

      5預壓地基

      5.1 一般規定

      5 預壓地基


      5.1 一般規定

      5.1.1 預壓地基適用于處理淤泥質土、淤泥、沖填土等飽和黏性土地基。預壓地基按處理工藝可分為堆載預壓、真空預壓、真空和堆載聯合預壓。

      5.1.2 真空預壓適用于處理以黏性土為主的軟弱地基。當存在粉土、砂土等透水、透氣層時,加固區周邊應采取確保膜下真空壓力滿足設計要求的密封措施。對塑性指數大于25且含水量大于85%的淤泥,應通過現場試驗確定其適用性。加固土層上覆蓋有厚度大于5m以上的回填土或承載力較高的黏性土層時,不宜采用真空預壓處理。

      5.1.3 預壓地基應預先通過勘察查明土層在水平和豎直方向的分布、層理變化,查明透水層的位置、地下水類型及水源補給情況等。并應通過土工試驗確定土層的先期固結壓力、孔隙比與固結壓力的關系、滲透系數、固結系數、三軸試驗抗剪強度指標,通過原位十字板試驗確定土的抗剪強度。 

      5.1.4 對重要工程,應在現場選擇試驗區進行預壓試驗,在預壓過程中應進行地基豎向變形、側向位移、孔隙水壓力、地下水位等項目的監測并進行原位十字板剪切試驗和室內土工試驗。根據試驗區獲得的監測資料確定加載速率控制指標,推算土的固結系數、固結度及最終豎向變形等,分析地基處理效果,對原設計進行修正,指導整個場區的設計與施工。

      5.1.5 對堆載預壓工程,預壓荷載應分級施加,并確保每級荷載下地基的穩定性;對真空預壓工程,可采用一次連續抽真空至最大壓力的加載方式。 

      5.1.6 對主要以變形控制設計的建筑物,當地基土經預壓所完成的變形量和平均固結度滿足設計要求時,方可卸載。對以地基承載力或抗滑穩定性控制設計的建筑物,當地基土經預壓后其強度滿足建筑物地基承載力或穩定性要求時,方可卸載。

      5.1.7 當建筑物的荷載超過真空預壓的壓力,或建筑物對地基變形有嚴格要求時,可采用真空和堆載聯合預壓,其總壓力宜超過建筑物的豎向荷載。

      5.1.8 預壓地基加固應考慮預壓施工對相鄰建筑物、地下管線等產生附加沉降的影響。真空預壓地基加固區邊線與相鄰建筑物、地下管線等的距離不宜小于20m,當距離較近時,應對相鄰建筑物、地下管線等采取保護措施。

      5.1.9 當受預壓時間限制,殘余沉降或工程投入使用后的沉降不滿足工程要求時,在保證整體穩定條件下可采用超載預壓。

      5.2 設計

      5.2 設計

      Ⅰ 堆載預壓

      5.2.1 對深厚軟黏土地基,應設置塑料排水帶或砂井等排水豎井。當軟土層厚度較小或軟土層中含較多薄粉砂夾層,且固結速率能滿足工期要求時,可不設置排水豎井。

      5.2.2 堆載預壓地基處理的設計應包括下列內容:

      1 選擇塑料排水帶或砂井,確定其斷面尺寸、間距、排列方式和深度;

      2 確定預壓區范圍、預壓荷載大小、荷載分級、加載速率和預壓時間;

      3 計算堆載荷載作用下地基土的固結度、強度增長、穩定性和變形。

      5.2.3 排水豎井分普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。普通砂井直徑宜為300mm~500mm,袋裝砂井直徑宜為70mm~120mm。塑料排水帶的當量換算直徑可按下式計算:

      (5.2.3)

      式中:dp——塑料排水帶當量換算直徑(mm);

      b——塑料排水帶寬度(mm);

      δ——塑料排水帶厚度(mm)。

      5.2.4 排水豎井可采用等邊三角形或正方形排列的平面布置,并應符合下列規定:

      1 當等邊三角形排列時,

      de=1.05 l (5.2.4-1)

      2 當正方形排列時,

      de=1.13 l (5.2.4-2)

      式中:de——豎井的有效排水直徑;

      l——豎井的間距。

      5.2.5 排水豎井的間距可根據地基土的固結特性和預定時間內所要求達到的固結度確定。設計時,豎井的間距可按井徑比n選用(n=de/dw,dw為豎井直徑,對塑料排水帶可取dw=dp)。塑料排水帶或袋裝砂井的間距可按n=15~22選用,普通砂井的間距可按n=6~8選用。

      5.2.6 排水豎井的深度應符合下列規定:

      1 根據建筑物對地基的穩定性、變形要求和工期確定;

      2 對以地基抗滑穩定性控制的工程,豎井深度應大于最危險滑動面以下2.0m;

      3 對以變形控制的建筑工程,豎井深度應根據在限定的預壓時間內需完成的變形量確定;豎井宜穿透受壓土層。

      5.2.7 一級或多級等速加載條件下,當固結時間為t時,對應總荷載的地基平均固結度可按下式計算:

      (5.2.7)

      式中:Ut——t時間基地的平均固結度;

      qi——第i級荷載的加載速率(kPa/d); 

      Σ△p——各級荷載的累加值(kPa);

      Ti-1,Ti——分別為第i級荷載加載的起始和終止時間(從零點起算)(d),當計算第i級荷載加載過程中某時間t的固結度時,Ti改為t;

      a、β——參數,根據地基土排水固結條件按表5.2.7采用。對豎井地基,表中所列β為不考慮涂抹和井阻影響的參數值。

      表5.2.7 a和β值

      5.2.8 當排水豎井采用擠土方式施工時,應考慮涂抹對土體固結的影響。當豎井的縱向通水量qw與天然土層水平向滲透系數是kh的比值較小,且長度較長時,尚應考慮井阻影響。瞬時加載條件下,考慮涂抹和井阻影響時,豎井地基徑向排水平均固結度可按下列公式計算:

      (5.2.8 -1)

      (5.2.8 -2)

      (5.2.8 -3)

      (5.2.8 -4)

      (5.2.8 -5)

      式中:Ur——固結時間t時豎井地基徑向排水平均固結度;

      kh——天然土層水平向滲透系數(cm/s);

      ks——涂抹區土的水平向滲透系數,可取ks=(1/5~1/3)kh(cm/s);

      s——涂抹區直徑ds豎井直徑dw的比值,可取s=2.0~3.0,對中等靈敏黏性土取低值,對高靈敏黏性土取高值;

      L——豎井深度(cm);

      qw——豎井縱向通水量,為單位水力梯度下單位時間的排水量(cm3/s)。

      一級或多級等速加荷條件下,考慮涂抹和井阻影響時豎井穿透受壓土層地基的平均固結度可按式(5.2.7)計算,其中,a=

      5.2.9 對排水豎井未穿透受壓土層的情況,豎井范圍內土層的平均固結度和豎井底面以下受壓土層的平均固結度,以及通過預壓完成的變形量均應滿足設計要求。

      5.2.10 預壓荷載大小、范圍、加載速率應符合下列規定:

      1 預壓荷載大小應根據設計要求確定;對于沉降有嚴格限制的建筑,可采用超載預壓法處理,超載量大小應根據預壓時間內要求完成的變形量通過計算確定,并宜使預壓荷載下受壓土層各點的有效豎向應力大于建筑物荷載引起的相應點的附加應力;

      2 預壓荷載頂面的范圍應不小于建筑物基礎外緣的范圍;

      3 加載速率應根據地基土的強度確定;當天然地基土的強度滿足預壓荷載下地基的穩定性要求時,可一次性加載;如不滿足應分級逐漸加載,待前期預壓荷載下地基土的強度增長滿足下一級荷載下地基的穩定性要求時,方可加載。

      5.2.11 計算預壓荷載下飽和黏性土地基中某點的抗剪強度時,應考慮土體原來的固結狀態。對正常固結飽和黏性土地基,某點某一時間的抗剪強度可按下式計算:

      τft=τf0+△σz•Uttanφcu (5.2.11)

      式中:τft——t時刻,該點土的抗剪強度(kPa);

      τf0——地基土的天然抗剪強度(kPa);

      △σz——預壓荷載引起的該點的附加豎向應力(kPa);

      Ut——該點土的固結度;

      φcu——三軸固結不排水壓縮試驗求得的土的內摩擦角(°)。

      5.2.12 預壓荷載下地基最終豎向變形量的計算可取附加應力與土自重應力的比值為0.1的深度作為壓縮層的計算深度,可按式(5.2.12)計算:

       (5.2.12)

      式中:sf——最終豎向變形量(m);

      eoi——第i層中點土自重應力所對應的孔隙比,由室內固結試驗e-p曲線查得;

      eli——第i層中點土自重應力與附加應力之和所對應的孔隙比,由室內固結試驗e-p曲線查得;

      hi——第i層土層厚度(m);

      ξ——經驗系數,可按地區經驗確定。無經驗時對正常固結飽和黏性土地基可取ξ=1.1~1.4;荷載較大或地基軟弱土層厚度大時應取較大值。

      5.2.13 預壓處理地基應在地表鋪設與排水豎井相連的砂墊層,砂墊層應符合下列規定:

      1 厚度不應小于500mm;

      2 砂墊層砂料宜用中粗砂,黏粒含量不應大于3%,砂料中可含有少量粒徑不大于50mm的礫石;砂墊層的干密度應大于1.5t/m3,滲透系數應大于1×10-2cm/s。

      5.2.14 在預壓區邊緣應設置排水溝,在預壓區內宜設置與砂墊層相連的排水盲溝,排水盲溝的間距不宜大于20m。 

      5.2.15 砂井的砂料應選用中粗砂,其黏粒含量不應大于3%。 

      5.2.16 堆載預壓處理地基設計的平均固結度不宜低于90%, 且應在現場監測的變形速率明顯變緩時方可卸載。

      Ⅱ 真空預壓

      5.2.17 真空預壓處理地基應設置排水豎井,其設計應包括下列內容: 

      1 豎井斷面尺寸、間距、排列方式和深度; 

      2 預壓區面積和分塊大小; 

      3 真空預壓施工工藝; 

      4 要求達到的真空度和土層的固結度; 

      5 真空預壓和建筑物荷載下地基的變形計算; 

      6 真空預壓后的地基承載力增長計算。 

      5.2.18 排水豎井的間距可按本規范第5.2.5條確定。 

      5.2.19 砂井的砂料應選用中粗砂,其滲透系數應大于1×10-2 cm/s。 

      5.2.20 真空預壓豎向排水通道宜穿透軟土層,但不應進入下臥透水層。當軟土層較厚、且以地基抗滑穩定性控制的工程,豎向排水通道的深度不應小于最危險滑動面下2.0m。對以變形控制的工程,豎井深度應根據在限定的預壓時間內需完成的變形量確定,且宜穿透主要受壓土層。 

      5.2.21 真空預壓區邊緣應大于建筑物基礎輪廓線,每邊增加量不得小于3.0m。 

      5.2.22 真空預壓的膜下真空度應穩定地保持在86.7kPa(650mmHg)以上,且應均勻分布,排水豎井深度范圍內土層的平均固結度應大于90%。 

      5.2.23 對于表層存在良好的透氣層或在處理范圍內有充足水源補給的透水層,應采取有效措施隔斷透氣層或透水層。 

      5.2.24 真空預壓固結度和地基強度增長的計算可按本規范第5.2.7條、第5.2.8條和第5.2.11條計算。

      5.2.25 真空預壓地基最終豎向變形可按本規范第5.2.12條計算。ξ可按當地經驗取值,無當地經驗時,ξ可取1.0~1.3。

      5.2.26 真空預壓地基加固面積較大時,宜采取分區加固,每塊預壓面積應盡可能大且呈方形,分區面積宜為20 000m2~40 000m2。

      5.2.27 真空預壓地基加固可根據加固面積的大小、形狀和土層結構特點,按每套設備可加固地基1000m2~1500m2確定設備數量。

      5.2.28 真空預壓的膜下真空度應符合設計要求,且預壓時間不宜低于90d。

      Ⅲ 真空和堆載聯合預壓

      5.2.29 當設計地基預壓荷載大于80kPa,且進行真空預壓處理地基不能滿足設計要求時可采用真空和堆載聯合預壓地基處理。

      5.2.30 堆載體的坡肩線宜與真空預壓邊線一致。

      5.2.31 對于一般軟黏土,上部堆載施工宜在真空預壓膜下真空度穩定地達到86.7kPa(650mmHg)且抽真空時間不少于10d后進行。對于高含水量的淤泥類土,上部堆載施工宜在真空預壓膜下真空度穩定地達到86.7kPa(650mmHg)且抽真空20d~30d后可進行。

      5.2.32 當堆載較大時,真空和堆載聯合預壓應采用分級加載,分級數應根據地基土穩定計算確定。分級加載時,應待前期預壓荷載下地基的承載力增長滿足下一級荷載下地基的穩定性要求時,方可增加堆載。

      5.2.33 真空和堆載聯合預壓時地基固結度和地基承載力增長可按本規第5.2.7條、5.2.8條和5.2.11條計算。

      5.2.34 真空和堆載聯合預壓最終豎向變形可按本規范第5.2.12條計算,ξ可按當地經驗取值,無當地經驗時,ξ可取1.0~1.3。

      5.3 施工

      5.3 施工

      Ⅰ 堆載預壓

      5.3.1 塑料排水帶的性能指標應符合設計要求,并應在現場妥善保護,防止陽光照射、破損或污染。破損或污染的塑料排水帶不得在工程中使用。

      5.3.2 砂井的灌砂量,應按井孔的體積和砂在中密狀態時的干密度計算,實際灌砂量不得小于計算值的95%。

      5.3.3 灌入砂袋中的砂宜用干砂,并應灌制密實。

      5.3.4 塑料排水帶和袋裝砂井施工時,宜配置深度檢測設備。

      5.3.5 塑料排水帶需接長時,應采用濾膜內芯帶平搭接的連接方法,搭接長度宜大于200mm。

      5.3.6 塑料排水帶施工所用套管應保證插入地基中的帶子不扭曲。袋裝砂井施工所用套管內徑應大于砂井直徑。

      5.3.7 塑料排水帶和袋裝砂井施工時,平面井距偏差不應大于井徑,垂直度允許偏差應為±1.5%,深度應滿足設計要求。

      5.3.8 塑料排水帶和袋裝砂井砂袋埋入砂墊層中的長度不應小于500mm。

      5.3.9 堆載預壓加載過程中,應滿足地基承載力和穩定控制要求,并應進行豎向變形、水平位移及孔隙水壓力的監測,堆載預壓加載速率應滿足下列要求:

      1 豎井地基最大豎向變形量不應超過15mm/d;

      2 天然地基最大豎向變形量不應超過10mm/d;

      3 堆載預壓邊緣處水平位移不應超過5mm/d;

      4 根據上述觀測資料綜合分析、判斷地基的承載力和穩定性。

      Ⅱ 真空預壓

      5.3.10 真空預壓的抽氣設備宜采用射流真空泵,真空泵空抽吸力不應低于95kPa。真空泵的設置應根據地基預壓面積、形狀、真空泵效率和工程經驗確定,每塊預壓區設置的真空泵不應少于兩臺。

      5.3.11 真空管路設置應符合下列規定:

      1 真空管路的連接應密封,真空管路中應設置止回閥和截門;

      2 水平向分布濾水管可采用條狀、梳齒狀及羽毛狀等形式,濾水管布置宜形成回路;

      3 濾水管應設在砂墊層中,上覆砂層厚度宜為100mm~200mm;

      4 濾水管可采用鋼管或塑料管,應外包尼龍紗或土工織物等濾水材料。

      5.3.12 密封膜應符合下列規定:

      1 密封膜應采用抗老化性能好、韌性好、抗穿刺性能強的不透氣材料;

      2 密封膜熱合時,宜采用雙熱合縫的平搭接,搭接寬度應大于15mm;

      3 密封膜宜鋪設三層,膜周邊可采用挖溝埋膜,平鋪并用黏土覆蓋壓邊、圍埝溝內及膜上覆水等方法進行密封。

      5.3.13 地基土滲透性強時,應設置黏土密封墻。黏土密封墻宜采用雙排攪拌樁,攪拌樁直徑不宜小于700mm;當攪拌樁深度小于15m時,搭接寬度不宜小于200mm;當攪拌樁深度大于15m時,搭接寬度不宜小于300mm;攪拌樁成樁攪拌應均勻,黏土密封墻的滲透系數應滿足設計要求。

      Ⅲ 真空和堆載聯合預壓

      5.3.14 采用真空和堆載聯合預壓時,應先抽真空,當真空壓力達到設計要求并穩定后,再進行堆載,并繼續抽真空。

      5.3.15 堆載前,應在膜上鋪設編織布或無紡布等土工編織布保護層。保護層上鋪設100mm~300mm厚砂墊層。 

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