附件1：征求意见稿-《水泥土竹节桩复合地基技术标准》TSDCEAS 10047-2024

ICSxx山东土木建筑学会标准P22T/SDCEAS1000X－20XXTechnicalstandardforcompositefoundationofcementsoilbamboojointpile(征求意见稿)2024-XX-XX发布2024-XX-XX实施山东土木建筑学会发布山东土木建筑学会标准Technicalstandardforcompositefoundationofcementsoilbamboojointpile主编单位：山东建筑大学山东金衢设计咨询集团有限公司批准部门：山东土木建筑学会实施日期：2024年月日

前言根据山东土木建筑学会《关于公布2023年第二批山东土木建筑学会标准制订计划项目的通知》（鲁土建学字〔2023〕58号）的要求，编制组经深入调查研究，认真总结近年来水泥土竹节搅拌桩复合地基工程实践经验，并参考国家和行业相关标准、规范，并在广泛征求意见的基础上，制定了本标准。本标准的主要内容是：1.总则；2.术语和符号；3.基本规定；4.设计；5.施工；6.检验与验收等。本标准内容未涉及相关专利及核心技术。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由山东土木建筑学会负责管理，由山东建筑大学、山东金衢设计咨询集团有限公司负责具体内容的解释。在执行过程中如有意见和建议，请反馈至山东建筑大学（地址：山东省济南市历城区凤鸣路1000号；邮政编码：250101；电话邮箱：zhouchong21@）。主编单位：山东建筑大学山东金衢设计咨询集团有限公司参编单位：山东省机械施工有限公司济南城建动能转换开发建设集团有限公司济南轨道交通集团有限公司山东大学中建八局第二建设有限公司济南国际机场建设有限公司济南地基基础工程检测有限公司主要起草人员：周冲杨强王德才贾栋王小超张思峰厉超庄培芝路林海范芳丁德利严士海武朝军唐子超梁汝鸣和西良张栋曹正龙王兆军周广泉李志刚宗世晓卢留英韩松郝国栋潘振泉王明健朱振海吕晓磊马强何鹏秦建宋建财孙振川杨东刘冠军孙宝钢赵静强王银飞刘硕主要审查人员：设计4.1竹节桩构造4.1.1竹节桩桩径、间距及竹节厚度、高度应满足构造要求。竹节桩的构造见图4.1.1；竹节桩尺寸可按表4.1.1采用。当不采用表4.1.1尺寸时，应对竹节的受力进行验算并通过试验确定。竹节间距宜根据土层情况设置，宜将竹节设置于较好的土层。对于较均匀的土层，可沿桩身均匀分布竹节，竹节间距可按1.0d~1.2d设置。图4.1.1竹节桩的构造图注：d为竹节桩直径；d’为竹节桩土芯内径；D为竹节桩外径；H为桩顶竹节加厚厚度；h’为竹节高度；t为竹节厚度；s为竹节间距。表4.1.1竹节桩的基本构造参数（mm）d竹节桩直径500600700800d’竹节桩空芯内径200300350400D竹节外径7008009001000H桩顶竹节加厚高度7008009001000t竹节厚度250250300350h’竹节高度100120150150s竹节间距s1.0d~1.2d4.1.2竹节桩的桩长应根据上部荷载对地基承载力和变形的要求确定，并应穿透软土层到达地基承载力相对较高的土层，加固深度不宜大于20m；当设置竹节桩以提高地基稳定性时，其桩长应超过危险滑弧以下不少于2.0m。4.1.3竹节桩应在现场试验的基础上确定直径、竹节壁厚、竹节高度、竹节厚度、间距、桩长及其他施工参数。应综合考虑地层条件、荷载特征、施工环境及设备施工能力等，按安全适用、经济合理的原则选择。竹节桩的壁厚不宜小于竹节桩直径的1/4。4.1.4竹节桩的平面布置，可采用正三角形、正方形或长方形等加固形式。对于建筑物可根据上部结构特点及对地基承载力和变形的要求布置，独立基础下的桩数不宜少于4根，桩外缘不宜超出基础外边线。4.1.5对于承重的复合地基应对竹节桩桩顶4.0d范围进行复喷复搅处理。4.1.6竹节桩用于复合地基时，应在基础和桩之间设置褥垫层，厚度可取200mm~300mm。褥垫层材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20.0mm，褥垫层的夯填度不应大于0.90。4.1.7竹节桩应采用PO42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为加固天然土质量的15%；竹节桩的土芯部分不配置水泥。4.2复合地基设计4.2.1竹节桩复合地基承载力特征值，应通过现场单桩复合地基静载荷试验确定。初步设计时可按下列公式估算。并应符合《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。（4.2.1）式中：ƒspk——复合地基承载力特征值（kPa）；ƒsk——桩间土处理后承载力特征值（kPa），可按地区经验取值；λ——单桩承载力发挥系数，可取1.0；m——面积置换率；，d为竹节直径（m），de为一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径（m），等边三角形布桩de＝1.05s’，正方形布桩de＝1.13s’，矩形面桩，s’、s1、s2分别为桩中心距、纵向桩中心距和横向桩中心距；Ap——桩身截面面积；β——桩间土承载力发挥系数，对淤泥、淤泥质土和流塑状软土等处理土层，可取0.10～0.40，对其他土层可取0.40～0.80；Ra——单桩竖向承载力特征值（kN）。4.2.2变形计算应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。4.3单桩竖向承载力设计4.3.1竹节桩单桩竖向承载力特征值应通过试验确定。试验方法应符合现行行业标准《建筑地基检测技术规范》JGJ340的有关规定。初步设计时可按公式（4.3.1-1）和（4.3.2）估算，并取两者的较小值：（4.3.1-1）（4.3.1-2）（4.3.1-3）（4.3.1-4）（4.3.1-5）式中：qsik——竹节桩第i层土的侧摩阻力特征值（kPa）；qbjk——竹节桩第j个竹节的持力土层承载力特征值（kPa）；qbk——竹节桩端持力土层承载力特征值（kPa）；li——竹节桩穿过第i层土的厚度（不包括竹节高度）；d——竹节桩直径；D——竹节桩外径；n——桩身所在土层数量；m——竹节数量；Apd——扣除主桩桩身截面积的第i个竹节的水平投影面积（m2）；u1——竹节桩桩体周长（m）；u2——竹节中间段桩体周长（m）；t——竹节厚度；ηj——竹节桩第j个竹节体桩端阻力折减系数，可按表4.3.1取值；η——桩端端阻力折减系数，与最下方竹节体取值相同。表4.3.1竹节体端阻力折减系数ηj竹节数量1357ηj1.04.3.2由桩身材料强度确定的桩身竖向承载力的特征值应满足下式的要求：（4.3.2）式中：fcu——与桩身水泥土配比相同的室内加固土试块，边长为70.7mm的立方体在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值(kPa)。Ap’——桩端环形面积；当采用实芯桩时，Ap’＝Ap——桩身强度折减系数，可取0.25～0.33。应使由桩身材料强度确定的单桩承载力不小于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。5施工5.1一般规定5.1.1施工前应进行下列准备工作：1详细研读工程地质报告、设计图纸等相关技术资料。组织编制施工组织设计，向施工人员进行技术、质量安全交底。2对施工场地和周边环境进行调查，查明场区内地上、地下建（构）筑物和各种地下管线的位置及埋深等，并清除地上和地下的所有障碍物。3施工前应平整场地，根据施工图和坐标、测量放出施工轴线，确定桩号、定位，并依据基准点进行测量桩顶地面高程。5.1.2施工前，应根据设计要求进行工艺性试桩，数量不得少于3根，应对工艺试桩的质量进行检验，验证施工工艺参数的适用性。5.1.3钻机应支平垫稳，用水平尺测量钻机底盘水平，钻杆对准孔位、钻进过程中应保证钻杆垂直，垂直度偏差不得大于1%。5.1.4钻进前应先在地面试喷水泥浆，待水泥浆喷射正常后驱动钻杆，使喷搅钻头沉入土层中；钻进或提升钻杆过程中，如出现压力突降或骤增、孔口冒浆异常等情况时，必须查明原因，排除故障或调整参数后再继续施工；喷搅过程中因故中断喷浆，恢复喷搅时应复喷搭接，长度不小于300mm。5.1.5竹节桩的喷浆压力宜取10MPa~15MPa，黏土层宜取高值；流量宜为50L/min～75L/min。5.1.6输送水泥浆液的管路长度不应大于50m。施工时的喷浆压力应考虑管路损失压力。喷浆时在高压力状态下，应选择匹配的输送水泥浆液的管路，保证浆液喷送安全。5.1.7搅喷停浆面应高于桩顶设计标高0.50m。开挖基坑时，应将设计桩顶高程以上质量较差的桩段采用人工挖除。5.1.8水泥掺量和水灰比应结合土质条件和设计要求等通过现场试验确定。水泥浆的制备符合下列规定：1水泥浆液所用水泥品种和标号应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定；采用普通硅酸盐水泥时，其强度等级应采用42.5。水泥应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。2水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机应不少于60s；使用普通搅拌机不少于180s。纯水泥浆自制备至用完的时间应不超过2.5h。浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度；制浆材料称量可采用质量或体积计量法，其误差不应大于5%；高温季节施工应采取防热和防晒措施，浆液温度应保持在5℃～40℃，低温季节施工应做好机房和高喷管路的防寒保暖工作。3水泥浆液应按设计的水灰比拌制。水灰比0.8~1.2：密度为14kN/m3~16kN/m3。4根据需要水泥浆液可加入粉煤灰、土壤固化剂、早强剂、速凝剂等外掺料和外加剂；掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场试验确定。5搅拌水泥浆用水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。5.1.9施工完成后应使用土工布或塑料布覆盖桩顶养护7d。天洒水的次数应以能保持水泥土表面经常处于湿润状态为度。开挖时应采取措施防止损伤桩顶；当桩顶处于地表时，采取措施防止施工设备或轮式车辆碾压等破坏桩顶完整性；冬期地基暂时不施工时，可铺填一定厚度的虚土防冻或采取其他覆盖措施。5.2设备、机具5.2.1施工应选用高塔架台车，提升机构宜采用无级调速系统；搅喷钻杆、喷嘴和高压水龙头应密封可靠，装卸简便；钻杆应具有足够刚度，且连接顺直。5.2.2水泥浆的制备宜选用高速制浆设备。搅浆机性能应与浆液类型和供浆量相适应，保证浆液拌制均匀和连续供应。5.2.3高压喷嘴应采用耐磨材料，并根据流量设定孔径，孔径应与设计压力和流量相适应；喷嘴结构尺寸和加工精度应满足高速射流的要求。5.2.4泥浆泵或输送管路上应安装压力表或压力传感器，使用压力宜为压力表最大量程的1/3~3/4。压力表应定期进行检验。5.2.5竹节桩采用搅拌法施工，竹节桩高压泥浆泵的额定压力宜为20MPa，流量宜为50L/min～75L/min；泵的工作压力宜为额定压力的0.8倍。5.2.6竹节桩的搅喷钻头结构见图5.2.6。喷搅钻头设置有上下两层搅喷叶片，下层搅喷叶片的直径与设计竹节直径相等，高压喷嘴夹于下搅喷叶片的中间，其喷嘴的对称直径与竹节桩空芯内径相等；上搅喷叶片是可摆动的活动叶片，正转时活动叶片处于缩回状态，待反转时，活动叶片伸出，其外端直径与设计竹节桩外径相等。上部喷浆管的外端直径与设计竹节桩直径相等，其喷嘴的对称直径与竹节桩直径相等。竹节桩的壁厚对应于高压喷嘴的对称直径与上部喷浆管的外端直径之差。图5.2.6竹节桩的搅喷钻头结构图5.3施工作业5.3.1搅拌法施工竹节桩，其具体的施工步骤如下：1根据设计施工图和坐标网点测量放出施工轴线。在施工轴线上确定桩号、定位，并依据基准点进行测量各孔口地面高程。2钻进前应先在地面试喷水泥浆，待喷射正常后启动动力盘驱动钻杆正时针旋转，使喷搅钻头沉入土层中；3喷搅钻头到达桩顶设计高程以上0.5m之后，启动泥浆泵通过下喷嘴向土层喷射水泥浆，一边钻进一边喷搅直到设计桩底高程后，关闭泥浆泵，形成空芯筒桩；4喷搅钻头一边正转搅拌一边提升，到达设计竹节位置时钻杆反转，使上搅拌叶片自动撑开，同时再开启泥浆泵，通过上喷嘴向土层喷水泥浆，完成竹节搅拌设计厚度后，关闭水泥浆泵；5在完成第一竹节搅喷后，再正转搅拌提升至设计第二竹节的下端时重复上述操作。经多次切换，完成竹节的施工。5.3.2竹节桩施工安全管理应采取下列措施：1应加强施工现场的安全生产管理，认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。建立施工现场的安全生产管理制度，实行安全岗位责任制，明确分工、责任到人；2正式施工前，应对参与施工的人员进行安全生产教育、培训，组织学习“安全生产操作规程”，并进行安全生产交底，各专业人员必须持证上岗；3施工人员进现场必须戴安全帽，高空作业必须系好安全带。施工区应设立安全警示牌；4临时用电应符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。施工现场供电系统均采用三相五线制并安装漏电保护装置。夜间施工有足够的照明。非专业电工不得维修电气设备；5雨期施工，水、气、浆泵站、水泥浆搅拌站、配电箱等应按规定加装防雨篷或防雨罩。冬期施工应注意设备及管道的防冻，并严格执行《建筑工程冬期施工规程》JGJ104有关规定；6应防止高压射流对人员造成伤害。在任何情况下不得带压拆卸高压管道；7施工机械的使用操作应符合《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定。5.3.3施工过程的环境保护应符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523的有关规定，并满足下列要求：1施工现场应采取防治扬尘污染措施。为防止搅拌水泥浆过程中水泥粉尘的飞扬，搅拌设备宜设置于封闭大棚中；对现场的裸露地面应采取覆盖措施或设置喷雾装置。2现场的废泥浆应妥善存放，待固化以后及时外运。现场的废水应经过沉淀处理符合要求后，方可排入市政排水管网。废泥浆和废水不得随意排放。施工过程中产生的垃圾，应及时并分类清理。3施工现场出入口处应设置冲洗装置，由专人对进出车辆进行清洗保洁。车辆及车胎应保持干净，不沾带泥块等杂物，防止污染道路。4施工现场应严格控制噪声，必要时应设置声障。夜间施工应办理相关手续，并采取措施减少声、光对周边环境的不利影响。5.3.4竹节桩施工可参照《劈裂喷浆水泥土搅拌桩技术标准》T/SDCEAS10014的有关规定。6检验与验收6.0.1竹节桩施工质量验收标准应符合表6.0.1的规定。表6.0.1施工质量检验标准项序检查项目允许偏差允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外加（掺）剂符合出厂要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3水泥土桩强度设计要求原桩位钻芯取样方法4单桩承载力及复合地基承载力设计要求单桩静载试验和复合地基静载试验一般项目1深度(桩长)mm≤50用钢尺量测钻杆长度2钻杆垂直度%≤1.0经纬仪测钻杆垂直度或开挖实测3喷浆压力按规定参数指标查看压力表4搅拌直径mm≤50开挖后用钢尺量5桩中心允许偏差mm≤50开挖后在桩顶处用钢尺量6筒桩壁厚允许偏差mm≤20开挖后用钢尺量7竹节高度mm≤20开挖后用钢尺量8竹节厚度mm≤20开挖后用钢尺量6.0.2竹节桩验收应符合下列要求：1工程完工后，施工单位应向建设单位提交工程竣工报告，申请工程竣工验收。实行监理的工程，工程竣工报告须经总监理工程师签署意见。2建设单位收到工程竣工报告后，应对符合竣工验收要求的工程，组织勘察、设计、施工、监理等单位和其他有关方面的专家组成验收组，制定验收方案。3建设单位应当在工程竣工验收7个工作日前将验收的时间、地点及验收组名单书面通知负责监督该工程的工程质量监督机构。4建设单位组织工程竣工验收应符合下列规定：建设、勘察、设计、施工、监理单位应分别汇报工程合同履约情况和在工程建设各个环节执行法律、法规和工程建设强制性标准的情况；审阅建设、勘察、设计、施工、监理单位的工程档案资料；3）实地查验工程质量；4）对工程勘察、设计、施工、设备安装质量和各管理环节等方面作出全面评价，形成经验收组人员签署的工程竣工验收意见。参与工程竣工验收的建设、勘察、设计、施工、监理等各方不能形成一致意见时，应当协商提出解决的方法，待意见一致后，重新组织工程竣工验收。6.0.3施工单位、监理单位应按照工程规定需要验收，组织相关人员进行验收。验收人员应当包括下列人员：1总承包单位和分包单位技术负责人或授权委派的专业技术人员、项目负责人、项目技术负责人、专项方案编制人员、项目专职安全生产管理人员及相关人员；2监理单位项目总监理工程师及专业监理工程师；3有关勘察、设计和监测单位项目技术负责人；6.0.4复合地基承载力检验数量不应少于总桩数的0.5%，且不应少于3点。单桩承载力检验数量不应少于总桩数的0.5%，且不应少于3.0根。静载荷试验宜在成桩28d后进行。6.0.5竹节桩施工过程中应随时检查施工情况，并详细记录。施工质量检验可在成桩7d后，采用浅部开挖桩头进行检查，开挖深度不宜超过设计桩顶高程，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径、检查数量不少于总桩数的5.0%。6.0.6对变形有严格要求的工程，应在成桩28d后，采用双管单动取样器钻取芯样做水泥土抗压强度试验，检验数量为施工总桩数的0.50%，且不少于6点。6.0.7基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩身质量，如不符合设计要求，应采取有效补强措施。检测点位置应均匀、对称布置。6.0.8竹节桩应按有关要求整理下列技术资料：1技术、安全交底记录；2测量放线方案；3施工组织设计或施工方案；4测量放线方案及记录；5施工记录；施工日志及工程照片；6设计变更记录表；7工程质量处理记录及有关文件；8工程竣工验收证明单；9竣工报告等。附录A：竹节桩施工记录表工程名称：成桩时间:年月日设计桩长/桩径：桩顶高程:m施工桩号钻杆参数桩筒搅拌水泥浆竹节搅拌水泥浆浆液水灰比转速转/min提速cm/min压力MPa流量m3/min压力MPa流量m3/min监理:项目负责人:机长：记录人:本规范用词说明1对执行规范条文严格程度的用词采用以下写法：1）表示很严格，非这样做不可的用词：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用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：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用词：采用“可”。2条文中应按指定的其他有关标准、规范的规定执行，其写法为“应按……执行”或“应符合……的要求（或规定）”。如非必须按指定的其他有关标准、规范的规定执行，其写法为“可参照……”。引用标准名录1《建筑地基基础设计规范》GB500072《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB502023《岩土工程勘察规范》GB500214《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB1755《建筑施工组织设计规范》GB/T505026《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB125237《建筑地基处理技术规范》JGJ798《建筑地基检测技术规范》JGJ3409《建筑工程冬期施工规程》JGJ10410《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ4611《建筑机械使用安全技术规程》JGJ3312《多节钻扩灌注桩技术规程》T/CECS60113《劈裂喷浆水泥土搅拌桩技术标准》T/SDCEAS1001414《建筑工程（建筑与结构工程）施工资料管理规程》DB37/T5072

山东土木建筑学会标准条文说明2024济南

目次3基本规定 324设计 364.1竹节桩构造 364.2复合地基设计 374.3单桩承载力设计 385施工 405.1一般规定 405.2设备、机具 415.3施工作业 426检验及验收 42

3基本规定3.0.1水泥土搅拌桩是我国应用最广泛的软土地基处理技术之一，由于加固机理明确、工艺简便、与其他地基处理方法相比造价较低，在公路软基加固及建筑地基处理工程中被广泛采用。但该项技术在工程应用中存在大量严重的质量事故，归纳起来主要有：1地面普遍冒浆，在塑性指数较大的黏土层中，大量黏泥糊在搅拌叶片上、包裹住叶片使其失去搅拌功能，水泥浆很难掺入土层，沿搅拌杆冒出地面，导致大量水泥浆流失、土泥土桩身质量无保证。水泥掺入量达不到设计要求；2由于土层性质在竖向上存在差异，在施工参数及输浆量相同条件下，桩身水泥土强度沿桩长不同，常因某一土层的性质太差导致桩身强度偏低甚至断桩；3桩身强度沿桩的截面分布不均匀，水泥土中有大量成块的土体和成块的水泥凝固体，单桩承载力达不到设计要求；4设计桩间距较小，复合地基面积置换率低、造价相对较高。上述问题有人归结为我国深层搅拌桩施工设备落后，施工质量管理薄弱和施工队伍良莠不齐，导致成桩质量难以保证，造成工程界对水泥土搅拌桩处理软土地基的效果产生了怀疑，一些地方采取慎用甚至限用的措施。经分析，导致水泥土搅拌桩的质量和强度达不到设计使用要求的主要原因是工艺问题：传统水泥土搅拌桩的钻头设有一个直径约15mm的出浆口，所用水泥浆压力只有零点几个兆帕，搅拌时，软黏土包裹在搅拌杆周围，低压水泥浆从出浆口挤出后顺着搅拌杆与土的界面聚集到搅拌杆的外沿，在桩的外表面形成1.0cm～2.0cm厚的纯水泥浆皮，同时提升钻杆留下的小直径空腔里形成水泥浆柱，相当一部分水泥浆则沿钻杆流失到地面。本标准的竹节桩做了2项重大改进：1将大直径出浆口改为两个对称的小直径喷嘴，将低压泥浆泵改为高压泥浆泵。当高压水泥浆从喷嘴中射出后，对黏土层产生一种类似于单管法高压旋喷的切割、劈裂作用，迫使水泥浆掺到软黏土中，再加上搅拌杆的作用，可使水泥浆较均匀地掺搅进软黏土中。2将等直径桩改为变截面的竹节型桩。因该桩型具有特有的竹节段，其单桩承载特性有其自身特点：1）在上覆荷载的作用下，竹节的凸出部分与桩周土使桩与土的界面构成了机械型咬合，改变了桩与土体之间相互作用的模式；竹节桩的筒壁约束了桩芯土的变形。这种表面带有“竹节”的桩可提高桩的承载力、减小桩长或调大桩间距、降低工程造价。2）对于柔性荷载的路基，竹节能更好形成土拱，充分利用土拱效应作用，提高桩体荷载分担比例；加强了复合地基强度。竹节施工可采用搅拌法或旋喷法，搅拌法的特点是，钻杆提升速度快、水泥掺量相对较低，性价比高。但由于受设备能力限制，其搅拌法桩径不宜大于1000mm；旋喷法可选用单管法或双管法，直径可做到1000mm以上，但成桩机理是基于旋喷工艺，其提升速度慢、施工效率低，水泥掺量相对较高。从经济角度看成本太高，本标准优先推荐采用搅拌法。本标准竹节桩解决了传统水泥土搅拌桩的质量通病问题，大大提高了施工效率，改善了复合地基的技术经济指标准，是一种节能减排、绿色施工的好方法。由于我省软土地基的分布广，竹节桩具有广阔的推广应用价值和前景。公路软基加固对水泥土桩的承载力要求不是很高，设置水泥土桩的主要目的是控制软土的变形，作为路基工程来说，采用大桩径设计的面积置换率较大、布置的桩数少，能加快施工进度。但大直径的水泥掺入量增加，其桩身强度不易发挥。本条规定了竹节桩的适用土质，对于泥炭土、有机质含量大于5.0%或者PH值小于4.0的酸性土，水泥在上述土层中有可能不凝固或者发生后期崩解。因此，必须进行现场和室内试验，确定其适用性。3.0.2土层中有机质含量较高、PH值较低的酸性土，加固效果较差。在某些地区的地下水中，含有大量的硫酸盐，因硫酸盐与水泥发生反应时，对水泥土具有结晶性侵蚀，会出现开裂崩解而丧失强度。为此，应选用抗硫酸盐水泥，使水泥土中产生的结晶膨胀物质控制在一定的数量范围内，以提高水泥土的抗侵蚀能力；另外，在粗颗粒土层中的地下水有流动的时候，容易把水泥颗粒带走、降低水泥土的强度，所以要求查明以上的各种情况。由于喷搅钻头的结构形式所决定，当土层中含大颗粒碎石层或者有胶结情况时，不适合采用竹节桩。3.0.3根据室内试验，一般认为用水泥做固化材料对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等黏土矿物的软土加固效果较好。而对含有伊利石、氯化物和水铅石英等矿物的黏土以及有机质含量高，加固效果较差；掺合料可采用粉煤灰，外加剂亦可采用土壤固化剂。水泥土的强度随水泥掺入量的增大而提高。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的增加是不完全一致的。外掺剂对水泥土强度也有一定的影响。掺入与水泥等量的粉煤灰后，水泥土强度可提高10%左右。掺入土壤固化剂后，水泥土强度亦有一定的提高。水泥土的强度随龄期的增长而增大，在龄期超过28d后强度仍有明显增长，当龄期超过三个月后，水泥土强度增长缓慢。180d的水泥土强度为90d的1.25倍，而180d后水泥土强度增长仍未终止，国内外都取90d为标准龄期。考虑工期因素，一般水泥土强度可取28d龄期为标准龄期。3.0.4竹节桩采取复喷复搅措施后，由于重复喷搅，水泥浆掺入量增加，在桩顶部分自然会形成封顶；对于封底，经数值模拟计算，认为在土塞效应作用下，封底与不封底的效果相差不大，其单桩竖向承载力特征值可按公式（4.3.1）和公式（4.3.2）计算，并取两者小值；因竹节桩呈筒状、水泥掺入量不宜低于15%。3.0.6竹节桩作为一种新型桩，应在工程桩正式施工前进行成桩试验，验证地层条件适应性，确定浆液压力、水灰比、钻进和提升速度、旋转速度等工艺参数，确定其承载力，为设计人员提供足够的设计依据。成桩试验应选择具有代表性的场地。

4设计4.1竹节桩构造4.1.1本条提出了竹节桩的基本构造和主要尺寸，一般来说，竹节应设置在较好的土层中，对于较均匀的土层，可以沿桩身均匀分布竹节，一般竹节的间距可按1.0d~1.2d设置。由于竹节的主要受力状态是抗剪，而水泥土的抗剪性能较低，所以竹节的设计厚度大于其高度；对于软流塑土层，设置竹节作用不大，不建议设置竹节。竹节的构造和尺寸亦可通过现场试验确定。4.1.2对于软土地基，地基处理的主要任务是解决地基的变形问题，即地基设计是在满足强度的基础上以控制变形为主。竹节桩的桩长应通过变形计算来确定。当软弱土层较厚，从减少地基变形量方面考虑，桩长应穿透软弱土层，到达下卧强度较高之土层，则沉降量较小。在深厚淤泥及淤泥质土层中应避免采用悬浮桩设计。对于竹节桩来说，其桩身强度是有限的，单桩承载力在一定程度上并不随桩长的增加而提高，但增加桩长有利于减少沉降，尤其是桩端穿越软弱土层到达承载力相对较高的土层时，对沉降的控制尤为明显。在软弱土层，竹节桩长度宜超过危险滑弧，以利用桩体的力学性能提高抗滑稳定性。从复合地基承载力角度看，提高置换率比增加桩长的效果更好，对桩顶竹节厚度特意加大后，可以按竹节外径计算复合地基的面积置换率。4.1.3竹节桩作为一种新桩型，设计、施工前应在现场进行工艺和承载力试验。以便验证竹节直径、壁厚、竹节高度、节距、桩长等施工参数的适用合理性。4.1.4对于路基、堆场应在需要加固的范围内满堂布桩；对于条形基础或独立基础可布置在基础底面内；因水泥土属于半刚性的桩，无须像碎石桩那样在基础外布置护桩。因此要求桩的外圆不超出基础边缘。4.1.5从竹节桩的竖向受力特点来看，桩顶上部4d左右范围内是受力比较集中的部位，对其进行复喷复搅处理，一方面可提高上部桩的强度，另一方面水泥掺入量增加、可顺带起到封顶的作用。4.1.6设置褥垫层，有利于发挥桩间土的作用，调整桩土应力比。4.1.7水泥强度直接影响水泥土的强度。水泥强度提高10MPa，水泥土强度大约增加20%～30%；在同一土层中，其他条件相同而水泥掺入量不同时，则水泥土强度将不同。对于承重的竹节桩应选用不低于42.5级的水泥，并应通过试验来确定水泥的掺量。4.2复合地基设计4.2.1竹节桩在估算复合地基承载力时，β值应依照《建筑地基处理技术规范》JGJ79有关规定选取：1当基础下加固土层为淤泥、淤泥质土和流速状态软土时，考虑到上述土层固结程度较差，桩间土难以发挥承载作用，所以β取0.1～0.40；其他土层：β=0.40~0.80。2土层强度高或设置褥垫层时取高值。3确定β值时还应考虑建筑物对沉降的要求以及桩端持力层土层的性质，当桩端持力层强度高或建筑物对沉降要求严格时β应取低值。4β值亦可根据现场单桩静载试验结果或当地已有试桩资料进行验证和调整。4.2.2竹节桩在计算复合地基变形时，应依照《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑地基处理技术规范》JGJ79有关规定进行。4.3单桩承载力设计4.3.1单桩竖向承载力设计时，桩周土层的侧阻力特征值qsik应符合如下规定：1对淤泥可取4.0kP～7.0kPa；对淤泥质土可取6.0kPa～12.0kPa；2对软塑状态的黏性土可取10.0kPa～15.0kPa；对可塑状态的黏性土可取12.0kPa～18.0kPa；3对稍密砂类土可取15.0kPa～20.0kPa；4对中密砂类土可取20.0kPa～25.0kPa；5桩端地基土未经修正的承载力特征值可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的有关规定确定。4.3.2桩身强度折减系数是一个与工程经验以及拟建工程的性质密切相关的参数。工程经验包括对施工队伍素质、施工质量、室内强度试验与实际加固强度比值以及对实际工程加固效果等情况的掌握。拟建工程性质包括工程地质条件、上部结构对地基的要求以及工程的重要性等。1在计算单桩竖向承载力特征值时应校核桩身强度，参考我国施工经验取0.25；2当桩端土未经修正的承载力特征值大于桩周土的承载力特征值的平均值时，可取0.10～0.40；差值大时取低值；3当桩端土未经修正的承载力特征值小于或等于桩周土的承载力特征值的平均值时，可取0.50～0.90；差值大时或设置褥垫层时取高值；由于水泥土强度有限，因此竹节桩承载力受水泥土强度的控制，估算单桩竖向承载力特征值时，应按环形面积计算桩身强度，并按公式（4.3.2）复核水泥土强度，并取两者的小值。

5施工5.1一般规定5.1.1施工组织设计应根据《建筑施工组织设计规范》GBT50502和设计技术要求编制。向施工人员进行技术、质量交底的内容包括施工参数、技术要求、质量标准、施工步骤方法、关键工序控制、质量通病预防措施等。施工前应对施工场区内的地下构筑物和各种管线的位置、埋深，以及地下的坟坑、暗函等做详细的调查，必要时应采取探查措施，以免因施工对其造成损坏。参加施工的相关人员都必须接受相关培训，持证上岗。5.1.2成桩试验应选择有代表性的地段，并应根据设计要求，通过工艺性成桩试验确定施工工艺参数和适用性。5.1.4喷搅过程中出现压力突降或骤增，孔口回浆密度或冒浆量异常等情况时，必须查明原因及时处理。喷搅过程中因故中断喷浆，恢复喷搅时应复喷搭接，搭接长度符合本条要求。5.1.5水泥浆压力以10MPa～15MPa的压力从喷嘴中射出后，会对黏土层产生切割、劈裂作用，并在搅拌杆的机械搅拌作用下，可使水泥浆均匀地掺进黏土中。5.1.6～5.1.7本条借鉴了《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关施工规定。5.1.8水泥浆质量的优劣对水泥土强度的影响较大，本条对水泥材料质量和搅拌过程应遵循