浙江复合地基技术规程2008.doc

浙江省工程建设标准复合地基技术规程Technical code for composite foundation（报批稿）2008 杭州浙江省工程建设标准复合地基技术规程Technical code for composite foundation主编单位：浙江大学土木工程学系前 言随着土木工程建设的蓬勃发展，各种复合地基技术在工程建设中得到应用。复合地基与桩基础和浅基础已成为工程建设中常用的三种地基基础形式。为了在复合地基设计与施工中贯彻国家的技术经济政策，做到保证质量、保护环境、安全适用、经济合理和技术先进，根据浙江省建设厅文件建科发【2005】233号文件的编制计划要求，规范编制组在广泛调查研究的基础上，认真总结已有科研成果和工程实践经验,广泛听取各方面意见，先后完成初稿、征求意见稿、送审稿和报批稿,制定了本技术规程。本规程较好地吸取了国内外近年来发展和应用的复合地基新形式、新工法、新工艺，较好地反映了近年来国内外在复合地基领域的科研成果,具有较好的前瞻性。本规程编制过程中得到省内外有关专家的大力帮助，在此表示衷心感谢。本规程在执行过程中，如发现有需要修改或补充之处，请将意见寄交浙江大学土木工程学系（Email: ）,以供今后修订时参考。本规程主编单位、参编单位及主要起草人:主编单位：浙江大学土木工程学系参编单位：浙江省建筑设计研究院浙江省城乡规划设计研究院国家电力公司华东勘测设计研究院杭州市建筑设计研究院温州市建筑设计研究院浙江当代建筑设计研究院有限公司浙江浙峰工程咨询有限公司广厦建设集团有限责任公司吉林省建筑科学研究院主要起草人: 龚晓南(以下按姓氏笔划排序)史海莹 刘世明 刘兴旺 沈 扬 应宏伟 连 峰 周茂新 张先明 张清华 施祖元倪士坎 潘秋元 潘曾发 目 录1 总 则12 术语、符号22.1 术 语22.2 主 要 符 号43 基本规定73.1 设计前期工作73.2 复合地基型式选用原则73.3 设计原则74 水泥搅拌桩复合地基94.1 一般规定94.2 设 计94.3 施 工114.4 检测与检验125 挤密砂石桩复合地基135.1 一般规定135.2 设 计135.3 施 工155.4 检测与检验166 强夯置换碎石墩复合地基176.1 一般规定176.2 设 计176.3 施 工196.4 检测与检验207 低强度桩复合地基227.1 一般规定227.2 设 计227.3 施 工267.4 检测与检验268 钢筋混凝土桩复合地基288.1 一般规定288.2 设 计288.3 施 工298.4 检测与检验309 长短桩复合地基319.1 一般规定319.2 设 计319.3 施 工329.4 检测与检验3310 桩网复合地基3410.1 一般规定3410.2 设 计3410.3 施 工3810.4 检测与检验3811 其他类型复合地基4011.1 高压旋喷桩复合地基4011.2 灰土挤密桩复合地基4211.3 夯实水泥土桩复合地基4311.4 石灰桩复合地基44本规程用词说明45条文说明461 总 则472 术语、符号483 基本规定494 水泥搅拌桩复合地基555 挤密砂石桩复合地基586 强夯置换碎石墩复合地基657 低强度桩复合地基698 钢筋混凝土桩复合地基729 长短桩复合地基7410 桩网复合地基7811 其他类型复合地基85961 总 则1.0.1 为了在复合地基设计与施工中贯彻国家的技术经济政策，做到保证质量、保护环境、安全适用、经济合理和技术先进，根据浙江省工程建设发展需要制定本规程。1.0.2 本规程适用于桩体复合地基的设计、施工及检验。1.0.3 复合地基的设计与施工，应综合考虑具体工程地质条件和水文地质条件、上部结构和基础型式、荷载特征、施工工艺和检测方法，以及环境条件等影响因素，应本着因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则，注重概念设计，精心设计，精心施工。1.0.4 复合地基设计采用的荷载及其效应组合，应按现行有关标准、规范执行。1.0.5 对于特殊土地基中和腐蚀介质作用下的复合地基，以及本规程未做规定的其他内容，尚应按现行有关标准、规范执行。2 术语、符号2.1 术 语2.1.1 复合地基 composite foundation天然地基在地基处理过程中，部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，由基体（天然地基土体或被改良的地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。2.1.2 桩体复合地基 pile composite foundation又称竖向增强体复合地基，其增强体方向与竖向荷载方向平行。根据荷载传递特性的不同，桩体复合地基可分为散体材料桩复合地基和粘结材料桩复合地基两大类。2.1.3 复合地基置换率 replacement ratio of composite foundation复合地基置换率概念应用于桩体复合地基，是指桩体的横断面积与该桩体所对应（或所承担的）的复合地基面积的比值。2.1.4 荷载分担比 bearing ratio荷载分担比概念应用于桩体复合地基，是指复合地基中桩体承担的荷载与桩间土承担的荷载之比。2.1.5 桩土应力比 pile-soil stress ratio 复合地基加固区桩体的竖向应力和桩间土的竖向应力之比。2.1.6 水泥土桩复合地基 cement-soil pile composite foundation由水泥土桩与桩间土组成的复合地基称为水泥土桩复合地基。形成水泥土桩的施工工法有：深层搅拌法、高压旋喷法和夯实水泥土法。所形成的复合地基分别称为：水泥搅拌桩复合地基、高压旋喷桩复合地基和夯实水泥土桩复合地基。2.1.7 水泥搅拌桩复合地基 cement deep mixing pile composite foundation采用深层搅拌法将以水泥为主要成份的固化剂与地基土体就地搅拌，经过一系列物理化学反应形成水泥搅拌桩。由水泥搅拌桩和桩间土共同承担荷载的人工地基称为水泥搅拌桩复合地基。2.1.8 挤密砂石桩复合地基 compacted stone column composite foundation采用振冲法或振动沉管法等工法在地基中设置砂石桩，在成桩过程中桩间土被挤密或振密。由砂石桩与挤密的桩间土组成的复合地基。2.1.9 强夯置换碎石墩复合地基 dynamic replacement stone column composite foundation采用强夯法边夯边填碎石，在地基中形成碎石墩。由碎石墩、墩间土以及上部碎石垫层组成的复合地基。2.1.10 低强度桩复合地基 low strength pile composite foundation 低强度桩是指桩的刚度比钢筋混凝土桩相对较小，比水泥土桩相对较大的一类桩。如水泥粉煤灰碎石桩、二灰混凝土桩和低标号素混凝土桩等。低强度桩复合地基是指由上述低强度桩作为竖向增强体和桩间土组成的复合地基。2.1.11 钢筋混凝土桩复合地基 reinforced-concrete pile composite foundation由钢筋混凝土桩作为竖向增强体和桩间土组成的复合地基。2.1.12 灰土桩复合地基 lime-soil pile composite foundation由灰土桩作为竖向增强体和在成桩过程中被挤密的桩间土组成的复合地基。2.1.13 石灰桩复合地基 lime pile composite foundation由石灰桩作为竖向增强体和桩间土组成的复合地基。2.1.14 长短桩复合地基 long-short pile composite foundation竖向增强体由长桩和短桩组成的桩体复合地基。长桩常采用刚性桩，短桩常采用柔性桩或散体材料桩。2.1.15 桩网复合地基 pile-reinforced earth composite foundation在刚性桩复合地基上铺设加筋土垫层形成的人工地基。为增加桩体承担荷载比例，一般在刚性桩上设置桩帽。2.1.16 散体材料桩复合地基 composite foundation of granular column竖向增强体为砂桩、砂石桩或碎石桩等散体材料桩的桩体复合地基。2.1.17 粘结材料桩复合地基 cohesive material pile composite foundation竖向增强体为粘结材料桩的桩体复合地基。粘结材料桩复合地基又可分为刚性桩复合地基和柔性桩复合地基两大类。桩的刚柔是相对的，不仅与桩土模量比有关，还与桩的长细比有关，可按桩土相对刚度来分类。 2.1.18 柔性桩复合地基 flexible pile composite foundation竖向增强体为柔性桩的桩体复合地基。水泥土桩、灰土桩和石灰桩等一般属于柔性桩。2.1.19 刚性桩复合地基 rigid pile composite foundation竖向增强体由刚性桩组成的桩体复合地基。混凝土桩和钢管桩一般属于刚性桩。2.1.20 刚性基础下复合地基 composite foundation under rigid foundation指在钢筋混凝土筏板基础、箱形基础或条形基础等刚性基础下的复合地基。2.1.21 柔性基础下复合地基 composite foundation under flexible foundation指在路堤或采用柔性地面结构的堆场等柔性基础下的复合地基。2.1.22 褥垫层 cushion 在桩体复合地基和上部结构基础之间设置的垫层。刚性基础下复合地基的褥垫层常采用柔性垫层，如砂石垫层；柔性基础下复合地基的褥垫层常采用刚度较大的垫层，如土工格栅加筋垫层、灰土垫层等。设置褥垫层可以调节桩土荷载分担比，改善复合地基受力性状。2.2 主 要 符 号2.2.1 几何参数a0 基础长度方向桩的外包尺寸；A 单桩对应（或承担）复合地基总面积；Ap单桩截面积；b0 基础宽度方向桩的外包尺寸；B 矩形基础或条形基础底边的宽度；d桩身直径；D基础埋深；l 桩长；L矩形基础底边的长度；m复合地基置换率；S 桩间距；up桩的截面周长；Zn加筋垫层厚度；2.2.2 作用和作用效应Fl 相应于荷载效应基本组合时，作用在冲切锥体外部的桩帽顶部压力设计值；Fk相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力；Gk 基础自重及基础上土自重标准值；M相应于荷载效应基本组合时，桩边缘处截面的弯矩设计值；p相应于荷载效应基本组合时，桩帽顶部均布压力值；pc基础底面处土的自重压力值；pcz软弱下卧层顶面处土的自重压力值；pk 相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均应力；pz 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值；Qca基础下桩间土承担的荷载标准值；Vs 相应于荷载效应基本组合时，作用在桩帽顶部的压力设计值；2.2.3 抗力和材料性能cc 复合土体内聚力；cp 桩体内聚力；cs 桩间土内聚力；Dr砂土相对密度；Ep桩身压缩模量；地基变形计算深度范围内土的压缩模量当量值；Esi基础底面下第i层土的压缩模量；Esp复合地基压缩模量；fa复合地基经深度修正后的承载力特征值；fak 基础底面下天然地基承载力特征值；faz软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值；fc混凝土轴心抗压强度设计值；fcu桩体试块抗压强度平均值；fpk桩体承载力特征值；fsk 处理后桩间土承载力特征值；fspk复合地基承载力特征值；fspk1加筋垫层承载力特征值；ft 混凝土轴心抗拉强度设计值；Ip 塑性指数；pcf刚性桩复合地基极限承载力；ppf单桩极限承载力；psf天然地基极限承载力；qp桩端土承载力特征值，桩端端阻力特征值；qsi第i层土的桩侧摩阻力特征值；Ra单桩竖向承载力特征值；Tr应变为5%时对应的加筋体拉力；c复合土体抗剪强度；p 桩体抗剪强度；s 桩间土抗剪强度；c复合土体内摩擦角；p桩体内摩擦角；s桩间土体内摩擦角；p桩体重度；s桩间土体重度； 压力扩散角；2.2.4 计算系数K1 反映复合地基中桩体实际极限承载力与单桩极限承载力不同的修正系数；K2 反映复合地基中桩间土实际极限承载力与天然地基极限承载力不同的修正系数；N荷载分担比；n桩土应力比；a桩端天然地基土的承载力折减系数；b 桩间土承载力折减系数；h桩身强度折减系数；p应力集中系数，p=n/1+(n-1)m；s应力降低系数，s=1/1+(n-1)m；z复合土层压缩模量提高系数；l1复合地基破坏时，桩体发挥其极限强度的比例，可称为桩体极限强度发挥度；l2复合地基破坏时，桩间土发挥其极限强度的比例，可称为桩间土极限强度发挥度；Ys沉降计算经验系数；g 填料充盈系数。3 基本规定3.1 设计前期工作3.1.1 设计前应掌握详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。3.1.2 应根据工程要求，确定选用复合地基的目的、处理范围和处理后要求达到的承载力、工后沉降等各项技术经济指标。3.1.3 应结合工程情况，了解当地复合地基选用经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区的有关经验等。3.1.4 应掌握建筑物场地的环境情况，包括邻近建筑、地下工程和有关地下管线等情况。3.2 复合地基型式选用原则3.2.1 应根据上部结构对地基处理的要求和工程地质、水文地质条件，提出多种技术上可行的复合地基方案，经过技术经济比较，并考虑工期和环境保护要求，选用合理的复合地基型式。3.2.2 在选择复合地基型式时，应考虑上部结构、基础和复合地基的共同作用。3.2.3 对大型重要工程，宜通过现场试验对多个复合地基方案进行验证比较。3.2.4 复合地基方案选用宜按照下列步骤进行：1 根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合工程地质和水文地质条件、上部结构和基础型式、施工条件，以及环境条件进行综合分析，提出几种可供考虑的复合地基方案。2 对初选的各种复合地基型式，分别从加固原理、适用范围、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分析，选择一个或几个较合理的复合地基方案。3 对大型重要工程，应对已经选择的复合地基方案，在有代表性的场地上进行相应的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。通过比较分析，选择和优化设计方案。4 在施工过程中应加强监测。监测结果如达不到设计要求时，应及时查明原因，修改设计参数或采用其他必要措施。3.3 设计原则3.3.1 桩体复合地基设计中，应保证复合地基中桩体和桩间土在荷载作用下能够共同直接承担荷载。3.3.2 复合地基设计宜按沉降控制设计思路进行设计。3.3.3 设计中应重视基础刚度对复合地基性状的影响。柔性基础下复合地基设计和刚性基础下桩体复合地基设计，应采用不同的计算参数。3.3.4 刚性基础下的复合地基宜设置柔性垫层，以改善地基和基础底板受力性能。3.3.5 柔性基础下的复合地基应设置加筋碎石垫层等刚度较大的褥垫层；柔性基础下不宜采用不设褥垫层的桩体复合地基。4 水泥搅拌桩复合地基4.1 一般规定4.1.1 根据施工工艺，深层搅拌法可分为浆液喷射深层搅拌法（简称浆喷法）和粉体喷射深层搅拌法（简称粉喷法）两种。由浆喷法和粉喷法施工形成的深层搅拌桩复合地基，其设计、检测和检验方法基本相同。4.1.2 水泥搅拌桩复合地基主要用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不大于120kPa的地基。水泥搅拌桩复合地基适用范围和加固深度与施工机械能力有关。有的深层搅拌施工机械可用于砂土地基的加固。4.1.3 当拟加固地基土层为泥炭土、有机质含量较高的土层，含大量植物根茎土层以及土层地下水有腐蚀性、流速过大等情况时，必须通过现场试验确定水泥搅拌桩复合地基的适用性。地基中含有大量大粒径块石的，不能采用水泥搅拌桩复合地基加固。4.1.4 冬季施工时，应注意低温对处理效果的影响。4.2 设 计4.2.1 水泥搅拌桩单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩载荷试验确定。有经验时单桩竖向承载力特征值Ra也可按式4.2.1-1和式4.2.1-2估算，取两者中小值。 （4.2.1-1） （4.2.1-2）式中 up桩的截面周长，m；qsi第i层土的桩侧摩阻力特征值，kPa；li 第i层土的厚度，m；a 桩端天然地基土的承载力折减系数，与桩长、土层土质情况等因素有关，常取0.40.6；Ap桩的截面积，m2；qp桩端土承载力特征值，kPa；n 桩长范围内划分的土层数；h 桩身强度折减系数；喷浆深层搅拌法取0.250.33，喷粉深层搅拌法取0.200.30；fcu90d龄期桩体水泥土立方体抗压强度平均值，kPa。4.2.2 竖向承载水泥搅拌桩复合地基的承载力特征值应通过复合地基载荷试验确定，或采用单桩载荷试验结果和天然地基的承载力特征值结合经验确定。有经验时水泥搅拌桩复合地基的承载力特征值可按式4.2.2估算： （4.2.2）式中 Ap 单桩截面积，m2；m复合地基置换率；fspk复合地基的承载力特征值，kPa；Ra 单桩竖向承载力特征值，kN；b 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无地区经验时可取0.650.95；fsk处理后桩间土承载力特征值，kPa。4.2.3 竖向承载水泥搅拌桩复合地基处理范围以下存在软弱下卧层时，下卧层承载力应按式4.2.3验算： （4.2.3）式中 pz 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值，kPa；pcz软弱下卧层顶面处土的自重压力值，kPa；faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值，kPa。 4.2.4 竖向承载水泥搅拌桩复合地基的变形量主要包括水泥搅拌桩复合土层的平均压缩变形量s1和桩端下未加固土层的压缩变形量s2，即s=s1+s2。 1 水泥搅拌桩复合土层的平均压缩变形量s1，可按式4.2.4-1计算： （4.2.4-1）水泥搅拌桩复合土层的压缩模量Esp可按下式（4.2.4-2）计算： （4.2.4-2）式中 pz 水泥搅拌桩复合土层顶面的附加压力平均值，kPa；pzl水泥搅拌桩复合土层底面的附加压力平均值，kPa；l 水泥搅拌桩桩长，m；Es水泥搅拌桩桩间土的压缩模量，MPa；Ep水泥搅拌桩桩身的压缩模量，MPa。2 水泥搅拌桩桩端以下未加固土层的压缩变形量s2，可采用现行国家规范建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定计算。4.2.5 路（坝）堤复合地基稳定性可采用圆弧滑动总应力法进行验算。最危险滑动面上的总剪切力为，总抗剪切力为，则稳定性安全系数由式4.2.5计算： （4.2.5）式中 T最危险滑动面上的总剪切力，kN； S最危险滑动面上的总抗剪切力，kN；K安全系数。稳定性安全系数取1.201.30，并且水泥搅拌桩桩长应超过危险滑弧以下2.0m。4.2.6 竖向承载水泥搅拌桩的平面布置可根据上部结构特点和基础特点确定。水泥搅拌桩在基础范围内布置。独立柱基下水泥土桩不少于3根。4.2.7 根据现场拟处理土的性质和室内试验成果，选择合适的水泥品种、外掺剂和掺合量，取90d龄期的立方体试块抗压强度值为水泥土设计抗压强度值。4.2.8 水泥搅拌桩固化剂应选用32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。水泥掺量、水灰比按设计要求由配合比试验确定。水泥掺量宜在1020%范围；喷浆搅拌法的水泥浆水灰比控制在0.450.55。4.2.9 外掺剂可根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料，并应避免污染环境。4.2.10 竖向承载水泥搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定，并宜穿透软弱土层，到达承载力相对较高的土层。水泥搅拌桩直径不应小于500mm；采用喷粉法施工的搅拌桩桩长宜控制在15.0m以内。4.2.11 水泥搅拌桩复合地基宜在基础下设置褥垫层。褥垫层厚度可取200300mm，其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。4.2.12 为增加水泥搅拌桩单桩承载力，可在水泥搅拌桩中插设预制钢筋混凝土桩，形成加筋水泥土桩。加筋水泥土桩承载力通过现场单桩载荷试验确定。4.3 施 工4.3.1 水泥搅拌桩施工前场地应予以平整，清除给施工带来影响的障碍物。遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤，分层回填粘性材料并予以压实，不得回填生活垃圾和大粒径块石。4.3.2 水泥搅拌桩施工前应根据设计要求进行工艺性试桩，确定施工工艺和获得施工参数，试桩数量不得少于2根。4.3.3 竖向承载水泥搅拌桩停浆面应高于桩顶设计标高300500mm。桩测试或垫层施工时，应将多余桩体凿除。4.3.4 水泥搅拌桩施工应采用合理施工参数，以确保水泥掺量满足设计要求，水泥土搅拌均匀。4.3.5 施工时桩位水平偏差不应大于50mm；垂直度偏差不应大于1.0。4.4 检测与检验4.4.1 水泥搅拌桩的质量控制应贯穿施工全过程。做好施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺进行质量评定。4.4.2 检查水泥品种、用量、桩位、提升速度、搅拌次数、成桩深度、桩顶标高、桩径、桩垂直度等指标是否符合设计及施工工艺要求。4.4.3 水泥搅拌桩桩身的施工质量检验：1 成桩后3d内，可用轻型动力触探（N10）检查桩身的均匀性。检验数量宜为施工总桩数的1%，且不少于3根。2 成桩7d后，采用浅部开挖桩头（至设计桩顶标高处），目测检查水泥土桩均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。3 成桩28d后，宜采用小应变动测方法随机抽查，数量不少于总桩数的10%。4.4.4 桩间土检验采用原位测试和室内土工试验。4.4.5 竖向承载水泥搅拌桩复合地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。1 复合地基载荷试验宜在成桩28d后进行，检验数量由设计单位提出。2 经触探和载荷试验检验后，对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，钻取芯样做抗压强度检验。5 挤密砂石桩复合地基5.1 一般规定5.1.1 采用振冲、振动沉管等施工方法在软弱地基中成孔，再将砂石等粗颗粒填料填入孔中，经振动挤密形成砂石桩，在成桩的同时桩间土被振密、挤密。挤密砂石桩复合地基由密实的砂石桩与被振密、挤密的桩间土共同组成。5.1.2 挤密砂石桩施工方法，根据成孔的方式不同可分为振冲法、振动沉管法等。按填料可分为挤密碎石桩、挤密砂石桩和挤密砂桩。上述三类碎石桩均为散体材料桩，统称为砂石桩。5.1.3 挤密砂石桩复合地基适用于处理松散砂土、粉土、素填土和杂填土等地基。当处理粘粒含量大于10%的砂土、粉土地基时，应通过现场试验确定其适用性。挤密砂石桩法也可用于处理可液化地基。5.2 设 计5.2.1 设计前应掌握砂土和粉土地基土的天然孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比、标准贯入击数、砂石料特性，以及施工机具等资料。5.2.2 挤密砂石桩复合地基处理范围应大于荷载作用面范围。处理范围应根据建筑物的重要性和场地条件确定，一般处理宽度宜在基础外缘扩大13排桩。对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，且不应小于5m。5.2.3 砂石桩孔位宜采用等边三角形或正方形布置。砂石桩直径可根据地基土质情况、成桩方式和成桩设备等因素确定。通常采用3001200mm。5.2.4 砂石桩的间距应根据上部结构荷载和场地情况通过现场试验确定，并应符合下列规定：1 对采用振冲法成孔的碎石桩，桩间距宜结合所采用的振冲器功率大小确定。30kW的振冲器布桩间距可采用1.32.0m；55kW的振冲器布桩间距可采用1.42.5m；75kW的振冲器布桩间距可采用1.53.0m。荷载大宜采用较小的间距，荷载小宜采用较大的间距。2 当采用振动沉管法成桩时，对粉土和砂土地基，桩间距不宜大于砂石桩直径的4.5倍。初步设计时，砂石桩的间距也可根据挤密后要求达到的孔隙比e1按式5.2.4-1和5.2.4-2估算。等边三角形布置 （5.2.4-1）正方形布置 （5.2.4-2） 式中 S砂石桩桩间距，m；d砂石桩直径，m；x修正系数，当考虑振动下沉密实作用时，可取1.11.2；不考虑振动下沉密实作用时，可取1.0；e0地基处理前砂土的孔隙比，可按原状土样试验确定，也可根据动力或静力触探等对比试验确定；e1地基挤密后要求达到的孔隙比，；emax、emin为砂土的最大、最小孔隙比，可按现行国家标准土工试验方法标准GB/T50123的有关规定确定；Dr1为地基挤密后要求砂土达到的相对密实度，可取0.700.85。5.2.5 砂石桩桩长可根据工程要求和工程地质条件通过计算确定，并应符合下列规定：1 当松软土层厚度不大时，砂石桩宜穿透松软土层；2 当松软土层厚度较大时，对按稳定性控制的工程，砂石桩桩长应不小于最危险滑动面以下2m的深度；对按变形控制的工程，砂石桩桩长应满足处理后地基变形量不超过建筑物的地基变形允许值，并满足软弱下卧层承载力的要求；3 对可液化的地基，砂石桩桩长应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的有关规定采用；4 桩长不宜小于4m。5.2.6 砂石桩桩孔内的填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数g确定，g可取1.21.4。如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料数量应根据现场具体情况予以增减。5.2.7 砂石桩复合地基的承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时，也可以按式5.2.7估算： （5.2.7） 式中 fspk砂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，可取天然地基承载力特征值；m 复合地基置换率，；为桩身平均直径，m；为单根桩分担的处理地基面积的等效圆直径，m。5.2.8 砂石桩处理地基的变形计算，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定计算。复合土层的压缩模量可按式5.2.8计算： （5.2.8）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，可取天然地基压缩模量；m复合地基置换率； n桩土应力比，当无实测资料时，对粉土和砂土可取1.53，原土强度低者取大值，原土强度高者取小值。5.2.9 当砂石桩用于处理堆载地基时，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007有关规定进行抗滑稳定性验算。5.2.10 桩体材料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、粗砂、中砂或石屑等硬质材料，不宜选用风化易碎的石料，按一定配比混合，含泥量不得大于5。对振冲法成桩，常用的填料粒径为：30kW振冲器2080mm；55kW振冲器30100mm；75kW振冲器40150mm。当采用沉管法成桩时，最大粒径不宜大于50mm。5.2.11 砂石桩顶部宜铺设一层厚度为300500mm的砂石垫层。5.3 施 工5.3.1 砂石桩施工可采用振冲、振动沉管等成桩法。5.3.2 施工前应进行成桩工艺和成桩挤密试验。当成桩质量不能满足设计要求时，应再调整设计与施工有关参数，重新进行试验或改变设计。5.3.3 振冲施工可根据设计荷载的大小、原状土强度的高低、设计桩长等条件选用不同功率的振冲器，升降振冲器的机械可用起重机、自行井架式施工平车或其他合适的设备，施工设备应配有电流、电压和留振时间自动信号仪表。5.3.4 施工现场应设置泥水排放系统，或组织运浆车辆将泥浆运至预先安排的存放地点，并宜设置沉淀池重复使用上部清水；在施工期间可同时采取降水措施。5.3.5 应根据现场地质情况和施工要求确定密实电流、填料量和留振时间三项施工参数。施工中应控制三项施工参数，保证振冲挤密砂石桩的质量。5.3.6 振动沉管成桩法施工应根据沉管和挤密情况，控制填砂石量、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桩尖结构。当采用活瓣桩靴时，对砂土和粉土地基宜选用尖锥型；一次性桩尖可采用混凝土锥形桩尖。5.3.7 砂石桩的施工顺序：对砂土地基宜从外围或两侧向中间进行；在既有建（构）筑物邻近施工时，应背离建（构）筑物方向进行。砂石桩施工应控制成桩速度，必要时采取防挤土措施。5.3.8 施工时桩位水平偏差不应大于0.3倍桩身平均直径或套管外径；垂直度偏差不应大于1。5.3.9 砂石桩施工后，应将基底标高下的松散层挖除或夯压密实，随后铺设并压实砂石垫层。5.4 检测与检验5.4.1 在施工期间及施工结束后，应检查砂石桩的施工记录。应检查振冲深度、砂石的用量、留振时间和密实电流强度等；对沉管法，尚应检查套管往复挤压振动次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等项施工记录。5.4.2 施工后应间隔一定时间，方可进行质量检验。对砂土和杂填土地基，不宜少于7d；对粉土地基，不宜少于14d。5.4.3 砂石桩的施工质量检验可采用单桩载荷试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。检测数量不应少于桩孔总数的2。5.4.4 砂石桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。5.4.5 复合地基载荷试验数量不应少于总桩数的0.5，且每个单体建筑不应少于3点。6 强夯置换碎石墩复合地基6.1 一般规定6.1.1 采用强夯法，边夯边填碎石在地基中形成碎石墩。由碎石墩、墩间土以及上部碎石垫层组成的复合地基称为强夯置换碎石墩复合地基。6.1.2 强夯置换碎石墩复合地基适用于加固淤泥、淤泥质土、饱和粉土、粘性土、杂填土、素填土等地基。置换碎石墩深度不宜超过7m。6.1.3 强夯置换碎石墩施工对周围环境有噪音、振动，以及挤土影响，应重视施工环境的适应性。6.2 设 计6.2.1 强夯置换碎石墩复合地基的设计应包括下列主要内容：1 确定强夯置换深度；2 确定强夯置换处理的范围；3 墩体材料的选择；4 单击夯击能；5 夯点的夯击次（遍）数；6 墩位的平面布置形式；7 墩体间距；8 单墩承载力的确定；9 强夯置换碎石墩复合地基的变形计算；10 必要时的周边环境保护措施；11 现场监测和质量控制措施。6.2.2 强夯置换处理深度由土质条件决定，除厚层饱和粉土外，宜穿透软土层，到达较硬土层上。碎石墩深度不宜大于7m。6.2.3 强夯置换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1/22/3，并不宜小于3m。6.2.4 墩体材料可采用级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料。6.2.5 强夯置换的单击夯击能应根据现场试验确定。初步设计时，可根据地基处理的深度、结构类型、土层情况和桩体材料等因素综合确定。6.2.6 夯点的夯击次数应通过现场试夯确定。桩体成型夯击应满足下列条件：1 墩底穿透软弱土层，且达到设计墩长；2 每次夯沉量以不造成起拔夯锤困难为宜，累计夯沉量为设计墩长的1.52.0倍；3 最后两击的平均夯沉量不大于下列数值：当单击夯击能小于4000kNm时，为50mm；当单击夯击能为40006000kNm时，为100mm；当单击夯击能大于6000kNm时，为200mm。墩间土应根据土质情况采用满夯或碾压等方法进行加固。满夯夯击遍数和碾压遍数可根据现场试验确定。6.2.7 墩位布置应根据建筑物底面的平面形状确定。宜采用等边三角形或正方形。6.2.8 墩体间距应根据荷载大小、原状土体的承载力、基础型式及夯点布置形式选定，并应注意太小的间距会造成施工对临近已成墩体的挤抬作用。一般情况，当满堂布置时，可取夯锤直径的23倍，对独立基础或条形基础可取夯锤的1.52.0倍。墩的计算直径可取夯锤直径的1.11.2倍。6.2.9 强夯置换碎石墩的设计应预估地面抬高值，并在试夯时进行校正。6.2.10 墩顶应铺设一层厚度不小于500mm的压实垫层，垫层材料可与墩体相同，粒径不宜大于100mm。6.2.11 强夯置换碎石墩试验方案的确定，应先初步确定强夯参数，进行现场试夯。然后根据土质条件的不同，待试夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验效果，确定工程施工采用的各项强夯参数。检测项目除进行现场载荷试验检测承载力和变形量外，还应采用超重型或重型动力触探等方法，检查置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化。6.2.12 确定软粘土中强夯置换墩地基承载力特征值，可只考虑墩体，不考虑墩间土的作用，其承载力应通过现场单墩载荷试验确定；对饱和粉土地基经强夯置换后，可按复合地基考虑，其承载力可通过单墩复合地基的载荷试验确定。初步设计时，单墩承载力特征值Ra可按式6.2.12-1计算： （6.2.12-1）式中 up墩的截面周长，m；qsi第层土的墩侧摩阻力特征值，kPa；li 第层土的厚度，m；Ap墩的截面积，m2；qp墩端土承载力特征值，kPa。饱和粉土中的复合地基承载力特征值fspk可按式6.2.12-2计算： （6.2.12-2）式中 m复合地基置换率；b墩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无地区经验时可取0.750.95，承载力较高时取大值；fsk 处理后的墩间土承载力特征值，kPa。6.2.13 强夯置换碎石墩复合地基的变形应根据建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定进行计算。复合土层的压缩模量可按式6.2.13计算： （6.2.13）式中 Esp复合土层的压缩模量，MPa； Es墩间土的压缩模量，MPa，宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基压缩模量；n 桩土应力比，在无实测资料时，对粘性土可取24，对粉土和砂土可取1.53，原土强度低取大值，原土强度高取小值；m复合地基置换率，；d为墩身平均直径，m；de为单根墩分担的处理地基面积的等效圆直径，m。等边三角形布置时：；正方形布置时：；矩形布置时：。S、S1、S2分别为桩间距、纵向间距和横向间距。6.3 施 工6.3.1 夯锤重应根据土质情况、处理置换深度、加固要求和施工技术水平确定，其底面形式宜采用圆形或多边形，锤底面积宜按土的性质确定，也可采用诸如橄榄形等其他形式的夯锤。锤底静接地压力值可取100200kPa，对于细颗粒土宜取较小值。锤的底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250300mm。6.3.2 施工机械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。采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。6.3.3 坑内或场地积水应及时排除。当场地地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，应采用措施降低地下水位，使地下水位低于夯坑底面以下一定深度。当场地表土较软弱，机械无法行走时，可铺填一定厚度的粗粒料。6.3.4 施工前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等基本资料，并采取必要的措施，以免因施工而造成损坏。6.3.5 当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设施产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟或防振措施。6.3.6 强夯置换碎石墩施工应按下列步骤进行：1 清理平整施工场地，当表土松软时，可铺设一定厚度的碎石或塘渣施工垫层；2 定位施工的夯点位置，并测量场地高程；3 起重机就位，夯锤置于夯点位置；4 测量夯前锤顶高程；5 将夯锤起吊至预定高度，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。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶齐平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。在夯击过程中，夯坑底面出现过大倾斜时，应向坑内较低处抛填夯料，整平夯坑。当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石，继续施工；6 按“由内而外，隔行跳打”的原则完成全部夯点的施工；7 推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；8 铺设垫层，并分层碾压密实。6.3.7 施工过程中应有专人负责下列监测工作：1 开夯前检查夯锤的重量和落距，确保单击夯击能符合设计要求；2 夯前应对夯击点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正或补夯；3 按设计要求检查每个夯点的夯击次数、每击的夯沉量和置换深度；6.3.8 详细记录施工过程中的各项参数及相关情况。6.4 检测与检验6.4.1 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。强夯置换施工中可采用超重型或重型圆锥动力触探检查置换墩着底情况，斜孔取芯钻进检测墩体的墩径、外形和墩长情况。6.4.2 强夯置换碎石墩复合地基的竣工验收承载力检验应在施工结束后28d进行。6.4.3 强夯置换碎石墩复合地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探、地质雷达等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化。对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。6.4.4 竣工验收承载力检验的数量，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，载荷试验检验点不应少于墩点