《孔内深层强夯法技术规程》CECS197:2006.pdf
C E C S 19 72 0 0 6 中国工程建设标准化协会标准 孔内深层 强夯法技术规程 T echnical specification fordown- -holed , axnic C ompaC tlon 中国计划出版社 中国工程建设标准化协会标准 孔 内深层强夯法技术规程 T echnical specification fordown 一 hole dynamic compaC tlon C E C S 1 9 72 0 0 6 主编单位北京交通大学 批准单位中国工程建设标准化协会 施行日期20 0 6 年 4 月 1日 中国计 划出 版 社 2 0 0 6北京 中国工程建设标准化协会标准 孔内深层 强夯法技术规程 C E C S 1 9 72 0 0 6 北京交通大学主编 中国计划出版社出版 ( 地址北京市西城区木择地北里 甲 n 号国宏大 厦C座4层) (邮政编码1 0 0 0 3 8电话6 3 9 0 6 4 3 36 3 9 0 6 3 81 新华书店北京发行所发行 廊坊市海涛印刷有限公司印刷 85 0 x1 1 6 8 毫米 1/3 21.2 5印张2 9千字 2 0 0 6年4月第 一 版 2 0 0 6年8月第二次印刷 印数5 1 0 1 ,81 3 0册 统 一 书号1 5 80 0 5 8 7 5 0 定价9.0 0元 二 生 之占 . .J-山 月 g百 根据 中国工程建设标准化协会( 2 0 0 0)建标协字第3 6号文关 于印发中国工程建设标准化协会2 0 0 0年第二批推荐性标准制、修 订计划的通知的要求,制定本规程。 本规程的内容包括总则,术语、符号,基本规定,设计,施工, 检测与验收等。 本规程涉及专利技术问题,应按国家有关规定与有效专利技 术持有人协商解决(北京瑞力通地基基础工程有限责任公司地址 北京市槐柏树街市府大院3 “楼 ,邮政编码1 0 0 0 5 3,联系 电话0 1 0 一 6 3 1 6 5 85 3)。 根据国家计委计标[1 9 86〕1 6 4 9号文关于请中国工程建设标 准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知要求, 现批准发布协会标准孔内深层强夯法技术规 程,编号为C E C s 1 9 7 2 0 0 6 ,推荐工程建设设计、施工和使用单位采用。 本规程由中国工程建设标准化协会地 基 基 础专业 委 员会 C E C S/T C 2 7归口管理,由北京交通大学隧道 及岩土工程研究所 (地址北京市西直 门外北 京交通 大学 隧道及 岩土 工程研究 所,邮 政编码1 0 0 0 4 4,联系电话0 1 0 一 5 1 6 881 1 7)负责解释。在使用中 如发现有需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。 主 编 单 位北京交通大学 参编 单 位北京瑞力通地基基础工程有限责任公司 中国建筑科学研究院 j 匕 京城建设计研究总院有限责任公司 西北综合勘察设计研究院 中国石化集团建筑设计技术中心站 国贸工程设计院(北京) j 匕 京 司炳文技术开发研究所 中国建筑西北设计院 中国西北电力设计院 甘肃省建筑科学研究院 主 要起草人唐业清司炳文林在贯 汪 国烈杨桂芹崔江余 司安 沈励操 许丽 亮 喻 钟 强 中国工程建设标准化协会 2 0 0 6年3月2 1日 目 I J岔则 , ⋯ ⋯ (1 2 术语、符号 , ⋯ ⋯ (2 2.1 术语 ⋯ ⋯ (2 2.2 符号 ⋯ ⋯ (2 3 基本规定 ⋯ ⋯ (4 4 设计 , ⋯ ⋯ (5 4.1 一 般规定 ⋯ ⋯“ ⋯⋯ (5 4.2 承载力特征值 ⋯ ⋯ (7 5 施工 ⋯ ⋯ (1 0 5.1 施工准备 ⋯⋯ ( 1 0 5.2 机械成孔 , ⋯ ⋯ ( 1 0 5.3 强夯作业 ⋯ ⋯ 二 ⋯⋯ (1 1 6 检测与验收 , ⋯ ⋯ ( 1 2 6.1 自检 , ⋯⋯ (1 2 6.2 检测 ⋯ ⋯ (1 2 6.3 验收 , ⋯⋯ (1 3 附录A孔 内深层强夯法施工检查验收表 ⋯ ⋯ (1 4 附录B复合地基载荷试验要点和承载力特征值的确定 ⋯⋯ (1 5 本规程用词说明 , ⋯⋯ (1 7 附条文说明 ⋯⋯ ( 1 9 1 总则 1.0.1 为了在孔内深层 强夯法 处理地基 时贯 彻 国家技术、经济、 环保政策,遵循安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环 境等原则,制定本规程。 1.0.2 采用本规程时,应根据场地条件、工程特点、使用要求、材 料供应情况、施工条件等因素做到因地制宜、就地取材,保护环境、 精心设计、精心施工 。 1.0.3 本规程适用 于建(构)筑物、铁路、公路、机场、港口等工程 的地基处理,并可用 于无 机无毒固体垃圾 的消纳处理。 1.0.4 采用孔内深层强夯法处理地基时,除应符合本规程的规定 外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1,i 孔内深层强夯法 down 一 hole dynamiccompaction 一 种深层地基处理方法。该方 法先成孔 至 预定深度,然后 自 下而上分层填料强夯或边填料边强 夯,形成高承载力的密实桩体 和强力挤密的桩间土(以下简称D D C法)。 2.1.2 碴 土桩复合地基 compositesubgrade ofslag 一 5 0 1 1 pile 用建筑垃圾、杂土、素土、石料、灰土、无毒工业废料及它们的 混合物等为填料,以D D C法形成具有较高承载力的复合地基。 2.1.3 串珠状桩beadingpile 由下 至上形成串珠状 的桩体。 2.1.4 扩底桩 under 一 reamed pile 在底部形成扩大头的桩体。 2.1.5 地基处理深度depth ofgroundtreatment 地基处理设计顶 面标高至处理后有效影响深度的距离。 2.1.6 成孔深度 hole depth 地基 处理场地顶面标高至成孔底部的距离。 2.2 符号 A b串珠宽于桩体的部分底 面积 的水平投影; A m桩端(扩大头)水平投影 面积; A F b桩串珠周围侧表面积; A F m主桩按土层分段 的桩周表面积; A pm桩身平均横截面面积; d 夯后桩身平均直径或成孔直径; 2 de单桩挤密影响圆的直径; E sp 复合地基的压缩模量; E s桩间土的压缩模量; E 0地基变形模量; fspk 复合地基 承载力特征值; 几k桩体单位截面积承载力特征值; fsk桩间土的承载力特征值; fcu 桩体试块抗 压强度平均值; m 面积置换率,m 一 了/磷; n 桩土应力比; 哪m主桩端(扩大头)持力层 的端阻力特征值; qsim主桩侧的摩阻力特征值; 外b桩串珠底端土 的端阻力特征值; qsi 、桩串珠周围土的侧阻力特征值; R a单桩竖向承载力特征值; R m主桩(包括桩端扩大头)竖向承载力特征值; R b串珠状桩的竖向承载力特征值。 3 基本 ,规 定 3.0.1D D C法适用于素填土、杂填土、砂 土、粉土、粘性 土、湿陷 性黄 土、淤泥质土等地基 的处理 。 3.0.2D D C法处理地基应采用素土、砂 土、碎石、建筑固体垃圾、 工业废料、灰土、混凝土 以及其他的非腐蚀性混合物,对地 下水无 污染的材料作为桩体填料。 3.0.3D D C法处理地 基 的设计,应根据工程类别、场地条件、周 边环境和上部结构设计对地基处理 的深度、承载力 、沉降变形等要 求,比选确定。 3.0.4D D C法 处 理 地 基应根据地 基 处 理 设计方案进行工程 试 桩,调整 和确定设计、施工参数。 3.0.5D D C法处理 的地基应遵照本规程 和 国家现行有关标准的 规定进行检测 和验收。 4 设计 4.1 一 般 规 定 4.1.1 设计前应具备下列资料和条件 1 场地岩土工程勘察报告; 2 拟建工程的结构类型、荷载大小和使用要求; 3 周边 既有的地上、地下建(构)筑物的状况; 4 地基处理后要求达到的各项技术指标。 4.1.2 根据场地 的工程性质、环境条件,可选用钻孔、掏孔或重锤 夯击成孔。 4.1.3 孔内深层强夯的桩端宜置 于性状较好的土层上。当有软 弱下卧层时,应经过验算来确定地基处理深度。 4.1.4D D C法处理地基深度不宜大于3 0 m。处理后 的复合地基 承载力特征值不宜大于6 0 0 kP a 。 4.1.5 整片地 基 处 理宽度应 根据地 基 处 理 深度、地 基岩土特 性 和建筑物的特征而定。自基 础侧边外延宽度可采用 地 基 处 理深度的1/ 3,当桩体填料为活 性胶结性材料时,可 .适 当减少 或不外延。 4.1.6 桩顶与基础之 间应设置褥垫层。褥垫层厚度应为1 5 0 一 3 0 0 mm,材料可选用碎石、中粗砂或灰土垫层。 4.1.7 桩间距应根据设计要求确定。常用 的成孔方法、孔 径、中 心距应按表4.1.7确定。 表4.1.7成孔方法、孔径、中心距 成孔方法成孔直径(mm 中心距(mm 夯后桩径(mm 机械钻孔、掏孔 4 0 0 1 5 0 02.0 3.od5 5 0 2 0 0 0 续表4.1.7 成孔方法成孔直径(mm中心距 ( mm 夯后桩径(mm 冲击 成孔 夯锤重( t 2 st5 0 0 1 0 0 02.03.sd6 0 0 1 5 0 0 51 0 t1 0 0 0 1 4 0 02.03.sd1 5 0 0 2 0 0 0 1 0 2 0 t1 4 0 0 2 0 0 02.03.sd2 0 0 0 3 0 0 0 注d成孔直径。 4.1.8 桩 孔 内的填料应根据地基处理 的 目的和要求选用便于取 得的材料。桩体质量 应 根据其强度采用动力触探或压实系数控 制。当为素土或灰土桩时,压实系数不应小于0.9 5。触探击数按 勘察规范评定。 4.1.9 桩孔 内填料、最优含水量应 通过试 验确定,也可按当地 经 验确定。填料的粒径、配 比可参照表4.1.9确定。 表4.1.9填料的粒径、配比 桩型填料填料粒径配比 素土桩 黄土、粉土、砂土、 粘土、杂土 ,,1 1、. 、 ~,一,, 乓 又而 一 了 )放 寸L且 往 单组分、双组分 或多组分的 混合桩体 碴土桩 土、碎砖瓦、砂、石料、 混凝土块、无害的工业废料 及其混合物 ,,1 1、. 、 ~,, 气 ‘ 而 一 万 )成 寸L且 份 单组分、双组分 或多组分的 混合桩体 碎石桩碎石、石屑 ,,1 1、, 、 ~,一, 气 又万育 ~ 下 尸)放 扎 且 往 I V刁 碎石或 碎石夹石屑 灰土桩石灰、土 灰蕊1 0 Z omm 一,1 1、. 、 ,,一, 土飞 又下言 ~ - 犷)双 才L且 仕 上U O 2 8 、3 7 生石灰桩生石灰块、粉煤灰 ,,1 1、. 、 ,.一,. 熟 又而 一 了 )放 扎 且 性6 4、7 3 三合土桩灰、土、碴土 一1. 、 ~.一,. 气下了放 才L且 栓 O 1 1.5 粉煤灰桩粉煤灰或粉灰、土 1 3 水泥土桩水泥、土1 2 4 注1表 中填料 的有机物含量不应超过1 0; 2对于细粒土的含水量应 由最优含水量控制 。 6 附录 B 复合地基载荷试验要点和 承载力特征值的确定 B.0.1 本试验要点适用 于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地 基载荷斌验。 B .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 内复合土层 的承载力和变形参数。复合地基载荷试验承压板必须 具有刚性压板特征。单桩复合地基载荷试验的承压板可用 圆形或 方形,面 积 应为 一 根桩承担的处 理 面 积。当桩径大于 1 5 0 O mm 时,载荷试验承压板宜按势 一 1 1 2 0 mm 的桩和桩间土分别检测试 验,其特征值按实际单桩的直径,桩间土的置换率进行复合地基承 载力计算。桩径小 于6 0 O mm的多桩复合地 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、 千斤顶 的中心(或形心 )应 与承压板中心保持 一 致,并与荷载作用 点相重合。 B .0.3承压板底 面标高应与桩顶设计标高相适 应。承压板底面 下宜铺设粗砂或中砂垫层,垫层厚度取5 0 一 1 0 0 mm ,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。 ‘ B .0.4试验前应采取措施,防止 因试验场地 地 基土含水量变化 或地基土扰动影 响试验结果。 B.0.5 加荷等级可分为 8一1 2级。最大加载压力不应小于设计 要求压力值的2.5倍。 B.0.6 每加 一 级荷载前后,均应各读记 承压板沉降量 一 次,以后 每0.sh读记 一 次。当lh内沉降量小 于0.lmm时,即可加下 一 级荷载。 1 5 B.0.7 当出现下列现象之 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 的累计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压力 值的2.5倍。 B.0.8 卸载级数可为加载级数的 1 / 2,等量 进行,每卸 一 级 间隔 0.sh,读记 回弹量,待卸完全部荷载后间隔3 h读记总 回弹量。 B .0.9复合地基承载力特征值应按下列要求确定 1 当压力 一 沉降p 一 ,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 1/ 2 。 2 当压力 一 沉降p 一 、曲线是平缓的光滑曲线时,可按相对变 形值确定; 1 )对 于土 、砂、石、碴 土桩、工业废料等复合地 基,可取、/b或 ,/d一0.0 1 5所对应的压力。b、d为承压板的宽度和直径,当大于 Z m时按Z m计算; 2 )对 于灰土、石灰桩、粉煤灰、水泥 土桩等复合地基,可取/ b 或,/d 一 0.0 10.0 1 2所对应 的压力。 3 )对 于钢筋混凝 土桩按桩基检测规范评定。 B.0.1 0 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3 0%时,可取其平均值为复合地基承载力特征值。 本规程用词说明 1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下 1 )表示很严格,非这样做不可的 正面词采用 “必 须 ” ; 反面词采用 “严禁” 。 2 )表示严格,在正常情况下均应这样做的 正 面词采用 “应” ; 反 面词采用 “不应”或“不得” 6 3 )表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 正 面词采用 “宜” ; 反面词采用 “不宜” 。 4 )表示有选择,在 一 定条件下可 以这样做的 正面词采用 “可” ; 反 面词采用 “不可” 。 2 条文中指定应按其他有关标准执行 时,写 法为 “应 按 ⋯⋯ 执行 ”或“应符合 ⋯⋯ 的要求(或规定) ” 。非必须按所指定的标准 执行时,写法 为 “可参照 ⋯⋯ 执行 ” 。 中国工程建设标准化协会标准 孔 内深层强夯法技术规程 C E C S1 9 72 0 0 6 条文说明 目 1 总则 , ⋯ ⋯ ( 2 3 3 基本规定 , ⋯ ⋯ ( 2 4 4 设计 , , , ⋯ ⋯ (2 5 4.1 一 般规定 , ,⋯⋯ (2 5 4.2 承载力特征值 , ⋯⋯ (2 7 5 施 工 , ⋯⋯ (3 。) 5.1 施工准备 , , ~ ⋯⋯ (3 0 5.2 机械成孔 ⋯⋯ ,.’ ⋯ ⋯ ( 3 0 5.3 强夯作业 , , ⋯ ⋯ ( 3 1 6 检测与验收 ⋯ ⋯ 二 ( 3 2 6.1 自检 , ⋯⋯ ( 3 2 6.2 检测 ⋯⋯ ( 3 2 2 1 1 总则 1.0.1、1.0.2 随着我国基本建设 的发展,大型高耸、特殊建设工 程不断增多,这些工程也可能建造在各类需要处理 的软弱地基上 。 它们对地基的要求标准高,处理深度深,要求处理后 的地基承载力 高、地基刚度均匀、变形小、费用低、节 约材料、污染公害小等。所 以,在总则中,特别明确了采用D D C法 的设计、施工必须贯彻执行 国家有关技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保 质量和保护环境的原则。 1.0.3D D C法处理各类软弱地基 时,以动力 固结 为手段,采用无 机材料,如无机无毒的 固体土 、砂、石料、碎砖 瓦、工业废料以及 它 们的混合物等为填料,达 到节 约钢 材、水 泥,降低成本,节 约耕地、 保护生态环境,具有绿色工程技术效应 的特征 。除了适 用本条所 列的应用范围外,对沙漠、垃圾场以及工业废料堆场的处理都有明 显的效果。 我国广阔分布的沙漠地 区,造成了严重的空气和环境污染,对 人类造成灾难。尤其沙漠化每年不断的吞 没农 田,我 国已有2 6 2 万平方公里 的土地被沙化,约 占我 国总面积 的2 7, 3%。 每年 国家 要损失5 7 0多亿元,这是 十分严重 的问题。因此保护农田,制止沙 化 的扩展,向沙摸夺田造福子 孙后代,D D C法将是 一 项 有效的技 术手段,能为沙漠变良田做出贡献。 3 基本 规 定 3.0.1、3.0.2D D C法适用范围较广,特别是采用无机、无毒固体 的土、砂、石料、碎砖瓦、灰土、混凝土块、工业废料以及它们的混合 物等处理地基 ,不仅变废为宝,而且节约材料,降低工程造价,保护 了生态环境。旗是D D C法的 一 大特点。 3.0.3D D C法是 一 项新技术。应根据工程 的具体情况、场地条 件、使用要求、环境条件、地 基 处 理 要求等,确定地 基 处 理设计方 案。 3.0.4D D C法施工前的工程试桩是选定设计、施工参数的依据。 在没有工程实例可参照的条件下,强调了工程试桩的重要性。当 采用D D C法处理地基制定处理方案时,应根据场地条件和工程设 计要求等综合因素,确定成孔方式、设备选 型。通 过 试 验性施工 后,调整设计、施工和工艺参数。 3.0.5D D C法处理地基除执行本规程外,尚应执行国家现行有 关标准。本规程是桩基、复合地基处理技术的补充和新发展。使 用本规程时应注意与国家其他相关标准协调 一 致。 4 设计 4.1 一 般 规 定 4.1.1 大量的地基处理工程实践证 明,建筑物上部结构的形状、 刚度、荷载大小及场地工程地质条件等因素,对地基 的承载力和变 形有很大的影 响。因此,本条规定对需要进行地基处理 的工程,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,选用能加强上部结构和处理地基相结合的设计方案,使其既可 降低地基 的处理费用,又能确保建筑物的安全。 4.1.2 地基处理 的技术效果与成孔条件有密切关系。该工法 的 成孔技术特征既可优先采用钻孔、掏孔,还可采用重锤冲孔或交替 进行,它 的核心是达到引孔将强夯重锤放人孔中,以便填料强夯, 进行深层 的地基处理。 4.1.3 孔内深层强夯 的桩端与 一 般桩基础 一 样,宜置于性状较好 的土层上。本技术成桩时采用孔内强夯挤扩,对桩端土层有挤密 加固的作用。当桩端没有较好的土层时,可采用D D C法加固改良 桩端土层,如置人干硬性混凝土、碎石、建筑垃圾等材料,通过夯击 形成桩端加 固土层作为桩端持力层。设计 时应通过试夯和检测确 定加固技术效果。 4.1.4 根据本技术多年的实践经验和检测数据,其复合地基承载 力特征值限定在6 0 0 kP a 。虽在工程实验中取得的数值更大些, 如灰土桩承载力特征值为3 O O O kP a ,一2.5 7 m,复合地基承载力 特征值为1 5 0 0 kP a (、 = 8.5 7 m;素土桩承载力特征值为7 5 O kP a, 一 6.2 7 m)。 一 般桩端应 置 于密实土层或卵石 层等承载性状好的 土层上。对桩长的确定,当以消除地基土 的湿陷性为主要 目的时, 可按现行 国家标准湿陷性黄土地区建筑规范 G B 50 0 2 5和建筑 2 5 伉震设计规范 G B 5 0 O n确定。 4.1.5地 基 处 理宽度应 根据桩 型 和地 基 处 理 的具体情况 而定。 对 于柔性、半柔 性 的加固桩,布桩时要 超 出基础底面边缘 一 定范 围,超 出范围值可根据地 基 处 理、工程类别、岩土特性而定。其目 的在于增强地基土的整体稳定性,防止基底下被处理 的土层在附 加应力作用下产生侧向变形。原 天然土层越软,加宽范围应越大。 对于采用刚性桩处理 的地基,可不超出基 础 以外范围。 4.1.6 褥垫层 是协调桩土共同作用,调 整 受力和沉降的构造层, 在黄土地基上也可用灰土做褥垫层兼防渗层,其厚度根据设计而 定, 一 般工程 的 厚度为 3 0 0 一 5 0 0 mm,对高层其厚度为5 0 0 一 I 0 0 0 mmo 4.1.7 表4 .1.7是对成孔方法、孔径、桩径、桩间距的限定。它的 成孔方法有钻孔、掏孔、挖孔及冲孔。无论哪种方法均可为地基处 理造成 一 个深层 强夯 的通道,以达到孔内深层强夯的目的,成孔直 径可大于锤径也 可小于锤径。桩中心距 的确定与地基处理 的 目的 和地基 土层 的特征有关,尤其是夯后直径 的大小,它不但与设计动 能有关,而且与地基 土的构造有关。在动能及填料相同时,其直径 随天然地基 土层的软硬变化而变化。天然地基强度越低则桩径越 大,使桩型成 一 个不等径的串珠状,达到处理 地 基刚度均匀的目 的。表4.1.7中四项技术特征都是相互关联的,夯后的桩径可达 到成孔直径的2.5 一 4.。倍。 4.1.8D D C法处理地基的用料广泛,凡是能填人孔内的材料,在 高动 能、超压强 的夯锤作用下,均能达到设计 目的。由于用料 品种 不 一 ,其质量控制、测试方法,宜用 两种检测方法确定,应根据不同 的用料采用不同的方法测试 。只要施工 工艺控制严格,D D C法 的 强夯机也是检测控制质量的好手段。 4.1.9D D C法可夯成各种桩体,根据孔内填料,如土桩、砂桩 、 碎石桩、灰土桩、三合土桩、水泥土桩、生石灰桩、粉煤灰桩、碴 土桩 等。表4 .1.9对各种桩的用料、含水量 、粒径、配 比等仅作了原则 2 6 的限定。还应根据设计和施工中地 基 处 理的目的、岩土工程 的特 征、材料的供应、雨水的影响而定。 D D C法既可夯造单组分的素土桩,也 可夯造两种混合材料、 三种或三种以上 的混合材料的多组分的桩种。其粒径的限量是根 据 一 般设备动能压强所定。在特殊条件下,只要孔径能放人所需 的粒径,超压强动能锤 可将其在孔内予 以粉碎,砸 人孔底,挤人桩 周。配 比的限定是根据工艺设备和成桩的技术特征 而定,对 活性 材料是 以装载机斗容量配合搅拌,只要按其配 比,装载机几 次翻倒 搅拌和高动能的压强挤扩即可将材料粉碎搅拌均匀 。含水量 限定 是达到活性材料胶化的 一 个重要 因素,D D C法对其低位和高位都 作了限定。对于素土桩含水量应越低越好,碴土桩的含水量无论 高低均可能使用。 4.1.1 0 复合地基承载力特征值、压缩模量 、变形模量在方案设计 阶段可按其经验公式估算,但应 根据建筑物的重要性通 过工程进 行原位测试。尤其对碴土桩 处理的杂填土地基,其复合地 基压缩 模量只能由原位测试得 出变形模量,再换算压缩模量进行计算。 4.1.1 1D D C法 可夯造的串珠、扩大头桩形的单桩承载力特征 值,可根据桩周摩阻力和扩大头承载力,以及混凝土桩断面强度等 通过公式进行设计估算取其小值 。D D C法的桩周摩阻力是天然 地基土 的2 一 3倍,这使桩长设计大大减小。 4.2 承载 力特征值 4、2.1 单桩竖 向承载力特征值应 遵 照本规程 和参考有关国家现 行标准进行估算,应按直桩、串珠和扩大头部分分别计算。计算参 数应采用地质勘察报告的提供值或通过试验确定。 桩(扩大头、串珠)端阻力特征值哪m 、哪。和侧摩阻力特征值 qsim 、qsib的取值均大于勘察报告提供值的2 一 3倍,主要 是 考虑孔 内强夯施工 工艺的特点,施工时对周围土体产生 强挤密作用 。挤 密 的范 围 一 般为 桩径 的2 一 2.5倍,挤密后 桩 间土 干重度凡为1 5 2 7 1 7 kN/m “ ,非饱和黄土、粘性土桩侧阻力可达80 一 1 4 O kP a 。桩 周 围土性 改 良程度 一 般根据现场试验确定,当无现场资料时,可参 考本规程建议值估算。孔内深层强夯施工对侧摩阻力和端阻力的 提高影响因素较多,如施工 工艺、填料、地质情况,夯击能量等。应 通过现场试验确定各种因素对侧摩阻力的端阻力影响而定。本规 程给出的提高系数就是在此基础上提出来的。随着工程不断的实 践、经验不断的积累,此提高系数将会更接近实际。 4.2,3 单桩承载力特征值应通 过 现场试验确定。复合地基 承载 力特征值的计算主要参考国家现行行业标准建筑地基处理技术 规范) J G J 7 9 的有关规定。但也综合考虑了孔内强夯施工 工艺的 施工特点,桩间土地 基 承载力较勘察报告给出值提高2倍左右。 桩间土地基 承载力的提高,与施工 工艺 、夯击能量、地基土的土性 和填料等因素有关。根据大量的工程实践和经验,对以素土、砂、 石料、碴 土等为桩体填料,其复合地基 承载力特征值 fsp、 一 2 0 0 一 6 ookP a 。对 以灰土、混凝土、水泥 土等活性材料处理非饱 和黄土、 粉质粘土 和 砂 土 地 基,其复合地 基 承载力特征值 fspk 一 80 0 1 6 0 okP a(、 一 。.0 6 d) 。以三合土 处 理软弱 地 基,其复合地 基 承载 力特征值 fspk 一 3 0 0 一 4 0 okP a 。对其他土性如尚缺少工程实践经 验,应通过现场试验确定。 4.2.4 复合地基沉降变形计算按现行国家标准建筑地基基础设 计规范 G B 50 0 0 7中分层 总 和法计算,计算时应考虑原状土 土性 的改善,复合地基压缩模量 E s 。、变形模量 E 0各参数的变化值应 通过现场试验确定。桩土 面积 的置换率与天然地基、动能大小及 锤形有关, 一 般为2 0% 一 4 0%。 由于本 技术的特殊性,采用 不同 的桩体填料,其桩间距 也不同。桩土应力比应 根据桩体材料和桩 间距 的设计而定,在2倍的桩径条件下, 一 般素土、灰土、砂、碎石、 工业废料的桩,其桩土应力比为3 , 1。混凝土桩因其与桩距 和强 度有关, 一 般应通过现场试验确定。在无现场实测资料时,上述参 数可供估算时选用,但应通过工程试验验证。 2 8 4.2.5 采用D D C法处理软弱地基 时,对于多层建筑物, 一 般沉降 变形值仅为2 一 4 mm;对于大型的高层建筑物,其沉降值仅为国家 规范值的1/2 0 1/ 1 O;对于1 0万立方米油罐强风化地基 处理,其 沉降值仅为国家规范值的1/1 5;对于大型冷却塔下2 3 m厚的1 1 1级 自重湿陷性黄土地基,其沉降值远远低于 国家规范值。 5 施工 5.1施工准 备 5.1.1D D C法处理地基范围广,用料易得,技术含量高。为了工 程 的安全 和质量,实施单位必须取 得专利技术培训 。未取得资质 证 书 的单位,不得进人该项技术的实施 。 5.1.2D D C法 处 理地 基前,必须具有场地工程地质和水文地质 勘察报告、地 下管线埋 置情况、周边建筑物状况 以及工程设计图 纸、施工组织设计、施工 工艺参数标准。 5.1.3 为了确保施工顺利和安全,施工现场必须平整稳定,地上、 地下 以及 空中范围内,必须消除有 碍施工设备运转的洞穴、土坑、 土堆、架空线、管线等障碍物。 5.1.4 .由于D D C法采用 预钻孔、掏孔和重锤冲击成孔等工艺,故 应根据施工 工艺的不同、现场设备的数量、场地条件等,制定最佳 作业流水线保证施工安全。 5.1.5 桩体填料必须按设计要求在现场配制,尤其对掺有活性材 料的填料应由专人进行监督配制。填料可就地选用各种无机 固体 材料及其混合物等。其中有机 物 含 量 不超过 1 0% 一 1 5%。填料 的标准必须按表4 .1.9控制,根据本技术的特征,其配 比及均匀性 用装载机拌和。 5.1.6工程正式开工时,应 根据设计要求、设备选型、工艺标准和 地基 土层特征,先做工程设计检验的试验性施工 。经设计认 可后 方可正式施工。 5.2 机 械 成 孔 5.2.1 根据土层物理力学性能,优先采用钻孔、掏孔的成孔方法。 如土层内含有块石或松散土层 时,可采用冲击成孔或机械挖孔。 对特殊土层(如冲孔困难)以两锤落距 不大于 1 5 0 mm的方法控制 成孔深度,即可达到处理深度的要求。 5.2.2 为了充分发挥强夯设备的功能,保证工程质量、设备正常 运转和人身安全,起 吊机械运行时必须保持平稳,且地基土承载力 不应低于1 2 O kP a方可施工。严禁在高低不平及未碾压 的松软土 上施工 。 5.2.3 成孔深度应满足设计要求。当采用钻、掏孔达到设计深度 后,对孔底留有 一 定天然土可不取 出,改用强夯机进行孔内冲击夯 实。强夯后影响桩底的有效深度大于孔深 1 Z m。 5.3强 夯 作 业 5.3.1强 夯前必须按 成 孔质量标准要求对 已成 孔 的直径、垂直 度、标高、孔 内的沉碴情况 以及有无 积水等进行检查 ,凡不符合成 孔质量标准者,均须进行处理。如出现未达到设计标高的情况 ,应 在孔内达到两锤落距不大于1 5 0 mm时,方可进行填料强夯施工。 5.3.2D D C法在孔内填料强夯过程中,必须按照设计工艺规定 的标准 ’ 、数量、击数以 及落距等要求施工,它是保证质量 的重 要环 节,必须严格遵守。未经设计、监理批准 ,任何人不得修改。 5.3.3强夯中必须检查强夯重