岩土工程 地基基础 46XN3r
挤密桩法处理地基技术规程 内容简介 0|Ucd
杨鸿贵! 朱武卫 ltA/
(陕西省建筑科学研究院710082西安) ARB7>"
摘! 要: 本文对陕西省工程建设标准挤密桩处理地基技术规程 DB J61- 2- 2006的主要内容及修订依据作简 kW-81
要说明, 以资使用参考。 WH$HI/%*m
关键词: 挤密桩法; 挤密标准; 桩距设计; 桩孔填料; 施工工艺; 质量检测 ><Z'D
前言 A WJWtUa
根据陕西省建设厅陕建函[ 2003] 160号文的要 K{DAOQ.z
求, 由陕西省建筑科学研究院会同中国建筑西北设计 AU{:;%.g
研究院、陕西省机械施工公司等单位组成修订组, 对 ?U9 /fl
陕西省标准灰土桩和土桩挤密地基设计施工及验收 =3'(A14C=
规程 DB J24 - 2- 85进行全面修订。修订组通过广 v'ay.oVzw
泛地调查工程实践经验, 认真分析汇总各地的试验研 )"u:ytK{
究资料、反复征求各单位意见、修订和完善后, 提出 5
2Hqu>
规程 送审稿。由省建设厅组织的以林在贯勘察大 bBE+jqi2
师任组长的专家审查组审定。与会专家的审查意见 sdr.u
∀ 一致认为: 修订后的规程 条文清晰, 内容完整, 突 a6nlt?1?D
出重点, 定性定量恰当, # #有多处有依据的突破和 rla:<6tt
进步, 并认为∀本规程 达到国内领先水平∃。 8LrK94
2006年3月27日由陕西省建设厅和陕西省质量 WZ~> BM
技术监督局共同发布, 批准挤密桩法处理地基技术 Mg? L-C
规程 为陕西省工程建设地方标准, 编号为DBJ61- 2 vrIV%l=
- 2006, 自2006年5 月1日起实施。本规程 已经 [.cq{6-
建设部备案, 备案编号为: J10788- 2006。原灰土桩 T\sNtdF`:
和土桩挤密地基设计施工及验收规程 DBJ4- 2- 85 J!p<oW)a!
同时废止。 u-><}OVf~
1! 关于规程 名称与适用性 ]+%=@mWYs
修订后规程定名为挤密桩法处理地基技术规 ~j&?/{7I
程 针对欠压密的湿陷性黄土地基突出其挤密特点, 1f//wk|
处理的基本要求即是增大桩间土的干密度, 消除其湿 ExrY>*v
陷性; 同时桩体材料不只限于素土和灰土, 也可采用 dgc&[
二灰(石灰、粉煤灰)、水泥石灰土或水泥土等类材料。 2P}bG>M
规程 名称既能反映挤密桩法的特点, 又可拓宽挤密 pj|X]4?wdI
桩法的范畴和技术经济效益。 n0fR u`SNV
作为地方标准, ∀本规程适用于陕西省湿陷性黄 .6 T4 z7I
土、杂填土和素填土场地上建筑物(包括构筑物)挤密 uqZ3Hyb
桩法处理地基的设计、施工、质量检验和工程验收∃。 nQLs<]h1
关于本规程与相关国家与行业标准的关系, 规程 1. jnBC;I[:
0. 3条明确规定: ∀ 采用挤密桩法处理地基除应执行 V
SAafux
本规程外, 尚应符合现行相关国家与行业标准中强制 !$>G#+y
性条文的规定∃。显然, 结合地区特点和经验, , 除相 )f*Iomp]@
关规范中强制性条文的规定外, 均应按本规程执行。 DY3:#X`4
1. 0. 3条规定的原则与现行GB50025- 2004及JG J79 JvJ;bFXD
- 2002规范是一致的。 0dt"ZSm
2! 规程 修订的主要内容 nCaLdj?
修订后的规程 分为: 总则, 术语和符号、设计、 p_6P`Yx^e
施工与质量检验和工程验收等五部分, 以及5 个附 ;`j U_
录。修订的主要内容包括: AQh["1{yJ
28 陕西建筑! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2007年11月总第149期 08r[K(bfb,
2. 1! 术语和符号: 尽可能与现行国家和行业标准中 Pj!%ym3A
的术语、符号相一致, 同时根据挤密桩法的特点, 列出 YFvgz.>QE
一些常用的术语和符号, 如挤密系数c, 桩距系数 _*`q(dYcf
排距系数n和扩径系数k等。 <\DUo0]J
2. 2! 设计: ( 1)桩距设计, 桩距的大小决定着桩间土 JlIS0hnv
的挤密效果, 桩距设计与施工工艺和土的干密度有 K&S@F!#g
关, 规程 分别列出了直接挤密成孔及予钻孔夯扩挤 L82NP)St
密成桩两类桩距计算公式。对桩间土平均挤密系数 Xj,j0
的要求, 不仅按建筑类别区分, 还对素土桩与灰土等 g
i4
桩采取不同的要求, 并明确了处理前地基土平均干密 fM:80bnL+
度的计算原则。( 2)关于挤密桩法处理地基的范围, g:i*O^c@
除明确按现行湿阳性黄土地区建筑规范 中的规定 Sx&mv.?X
执行外, 同时也考虑挤密桩法无需开挖、深层加密及 5$^c@ 0
桩体置换面积小的特点, 增大处理深度可获得更好的 l1RlYl5
技术经济效益。 v"
FO
2. 3! 施工: ( 1)土中成孔、除沉管法处, 增加了冲击法 aBlbg3 q
和钻孔法, 同时强调在湿陷性黄土地基上应用这些方 \+]O*Bm&`8
法时, 必须保证成桩的直径及桩间土挤密的效果; ( 2) @:gl:mc
桩孔夯填, 对沉管法提出锤重不宜小于0. 2 ,t 逐步淘 gKQ@!UU8
汰锤重偏小的夹杆式夯实机; 对冲击法和钻孔法成 3"tg+DncC
孔, 应采用1. 0 t以上的重锤夯填, 其中钻孔法还须保 rWe
8D/oc
证夯扩后的桩径不低于设计要求。 ]h8/M7k
2. 4! 质量检验: ( 1)明确规定, 以桩间土的平均挤密 `7_n}8NVC
系数是否达到规程 要求, 作为判定处理地层湿陷性 .v
l="<
是否消除的标准, 而不采用最小挤密系数或三桩中心 <2)v9c
点部分土样是否具湿陷性为附加标准。( 2)根据桩间 Xz* tbW#
土挤密的一般规律, 提出了检验分层桩间土挤密系数 sZm^&h;
平均值的取样部位及全处理深度平均挤密系数的计 R=86w_
算公式, 使检验方法结果较为合理可行。 :SeLkQC
3! 设计计算 uXNp!tY
3. 1! 桩距设计 :BDviUC7Z
桩径d确定后, 桩间土的挤密效果决定于桩距S (WMLNv
的设计, 桩距系数= s/d与桩的面积置换率m = 0. >fwlg-
785 /n2 密切相关( n 为排距系数, n = h / s; h为桩的 rgn|24x
排距) , 置换率m 的大小直接决定着桩间土挤密后的 Te}IMi:
平均干密度 d c 及挤密系数c。 Dauo(Uhuo
规程 3. 2. 1条分别列出挤密成孔和预钻孔重 z1qUz7
锤夯扩挤密成桩两种桩距S的计算式( 3. 2. 1 - 1)和 UP*yeT,P,
( 3. 2. 1- 2) : >I:9'"`
当直接挤土成孔时: !vrnoFVu
S = ! ] - h|]
- LOt#1Qv
d c %w@ig~vD'
- 2w7@u/OC'
d c - w6v1 q:20
- b)y<.pS\
d gQCC>8
! d ( 3. 2. 1 - 1) J\GKqt;5@
当预钻孔夯扩成桩时: {5.?'vMp
S = ! W7]mfy^
- =ZrjK=K
d c - y|LXDq4Wj
- 'F6#l"~/
d /k
,gx$U@0Z
2 uTUa4^]*
- t5A[o7BS
d c - E =
^-Z
- EK.c+Or,
d A1 b6Zt
! d ( 3. 2. 1 - 2) {cX7<7N
式中: !% % % 等边三角形布桩时, != 0. 952; 其它方式 Qvs(Rt3?y
布桩时, != 0. 886 / n; 其余符号的涵意 *<;&>w8
及其数值确定分叙如下: <WgG=Kf)N
( 1) d 为处理前地基土的平均干密度( g /cm3 ), E.Pje@d
宜取基础下主要受力层(处理层)范围内, 按各处理土 ua!D-0
层厚度加权计算的干密度平均值, 不宜简单按算术平 su%Z{f)#
均值计算 d, 以保证主要处理土层挤密的效果。 Ic_t c
( 2) dc 为桩间土挤密后的平均干密度(g /cm ,Zr YJ<
3 >sB=\
), '>4+WZ1w5
dc = c dmax。 dmax 为桩间土挤密后的平均干密度( g / 2/UI>@By
cm3 ); c 为桩间土挤密后要求达到的平均挤密系数; =b|)Wnt2f
对土桩挤密地基及甲、乙类建筑的灰土桩、水泥土桩 s}<)BRZi
及二灰桩等挤密地基不宜小于0. 93, 对丙类建筑的灰 Mj,2\ijNM
土桩等挤密地基不宜小于0. 90。以上规定是根据陕、 s+Cl
晋、甘等地多处现场浸水载荷试验结果综合分析后确 UU-v;_oP
定的, 所有试验均以桩间土的平均挤密系数c 以及 '1qAZkz
相对湿陷量Sw /d& 0. 015为判定标准, 而不涉及三桩 5Bzuj`
中心点土样的最小挤密系数cm in 或三桩中心点部分 Ho:}Bn
g
土样是否存在湿陷性。具有一定胶凝强度的灰土等 <w%Yq?^
类挤密桩, 不仅桩体强度较高、水稳定好, 同时具有较 R|6RI}
大的变形模量, 在复合地基承重荷载压力时, 桩土应 ByC1I.B`
力比∀p /∀s = 8. 6~ 10. 7, 且浸水前后变化不大; 面积 )lE3GDAPgZ
置换率仅为10% ~ 15% 的灰土桩承担了近50~ 60% )3+xsn v
2007年11月总第149期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 陕西建筑29 ?BXP}]
的荷载, 对桩间土具有明显的卸减压作用, 而土桩挤 nqUH6(
密地基类似于大厚度的土垫层, 因此对土桩挤密地基 `W
D*Q-&n
及基底压力较高的甲、乙类建筑的灰土桩挤密地基桩 lu<Np9/5<
间土的平均挤密系数c 应有较高要求, 这些均已为 60(}_%
现场浸水载荷结果所证实。 {Nzmb|&
( 3) k为扩径系数, 即夯扩后的成桩直径d与预 #a/n5c&6/
钻孔直径d0 之比, k= d /d0。在( 3. 2. 1- 2)式中, d= hVROzGZk
kd0, 代入原式后, 式中根号中的分子变为k dc - d, 根 44g`=o@
号后则变为d0, 当令k ]i9H_K
2 d c - d = d c 时, 得k = VuP#b'g=|]
1 + F<H`8*q9
- xuw//F
d / g%Th_= qy
- (mu{~@Hw
dc , 如设想钻孔直径d0 夯扩成桩与挤密桩 {^2({A#&
孔直径为d的挤密效果相等而桩距S不变时, 则扩径 w;z@py
系数必须达到k 1 + U1OLI]P
- }6yxt9
d / ,dGFX]P
- ,S7~=S
d c。陕西关中地区一般 pIM*c6
d / d c = 0. 75~ 0. 88, 则最小的扩径系数km in = 1. 32~ uKaf{=*
1. 37, 常用d0 = 0. 40m, 故夯扩后的桩径应不小于0. iA5*
_tK5
53m ~ 0. 55m。若夯扩后桩径过小, 则桩间土挤密效 S]Yu6FtWiO
果差; 若夯扩桩径较大, 桩距有可能稍许增大, 但现场 Hz8Jgp
施工往往又难以完全达到, 特别对含水量偏小的黄土 weTK#O0@v
地基。 KE&InTM/j
鉴于钻孔夯扩挤密法的桩距S 与挤密成孔法基 7"h=MB_
本相当, 而置换率增大约80% , 势必增加了地基处理 9`hpa-m@
的费用, 同时桩径及桩间土挤密的效果, 设计及施工 \1eKY^)2
人员均不易操控; 但从另一方面看, 该工法具有振动 L|dab{9
及噪音较低, 在含水量较高的场地便于成孔等优点, mmh nw(/
故规程 3. 2. 2条, 对钻孔夯扩径挤密法的适用范围 2_B;
作出了必要的规定。 \xa36~hh40
3. 2! 处理范围 s8/ozaeo
( 1)处理宽度, 挤密桩地基平面处理范围, 对每边 N9fUlXhR
超出基础边缘的处理宽度bs作出规定。其规定的原 :y<Cd[/
则与现行国家标准湿陷性黄土地区建筑规范 基本 UU;Ysj
一致, 但对I、JI级湿陷性黄土地基上的丙类建筑, 该 _Ct@1}aa4x
规范并未明确要求整片处理, 而实践中常为便于施工 }bj,&c
或考虑处理地基的整体均匀性而采用了整片处理, 故 ORFr7a'K
规程 对这种情况厂的丙类建筑, 且采用条基或独立 XPR:_
基础时, 可仍按局部处理确定其外放宽度bs。 x);?jxd
( 2)处理厚度(含桩顶垫层及桩长)应不少于黄 A3<P li
土规范 规定的最小处理厚度, 但需考虑挤密桩法具 -wG[>Y
有原位处理、不需开挖和横向挤压、深层加密的特点, q/aL8V<"z
其桩体面积置换率仅为10% ~ 23% , 合理增大处理厚 RBHqLg(
度或深度, 不仅可基本或全部消除地基的湿陷量, 免 T-<> )N5y
除长期防水等后顾之忧, 若为厚2m ~ 3m 的换土垫层 q?gQ
法比较, 处理费用相当或略有增大, 但又可免除基坑 }(f,~?CP]
深开挖与支护的困难, 技术经济效益会更好。 )%nt61P\W
3. 3! 地基承载力 ;dpS@;v
挤密桩地基承载力特征值, 应通过现场单桩或多 sf|_2sI
桩复合地基载荷试验确定。对少量确无条件试验的 ^*4(JR
工程项目, 可按当地工程经验确定, 也可按经验公式 @et3}-c
3. 4. 2进行估算。对未经试验确定的承载力特征值, 7,&3=R<
规程 作出偏于安全与合理的限定, 但这种限定值不 2={K-s20
宜理解为挤密桩复合地基承载力特征值的上限。 V2<k0@y
灰土挤密桩法已成功应用于近20层的多幢高层 QWIOim-
建筑地基处理, 其基底压力约为400kPao 大量载荷试 L?/M2zc9Y
验结果也证明, 灰土挤密桩地基承载力特征值fspk, 在 }]Z,\lA
地基土自然含水量状态下, 一般可达到250~ 350kPa, ZJ{+_ax0K
经深度修正后的承载力值可达到400kPa以上; 水泥 1^Y:XJ73
土桩挤密地基的fspk可达到500~ 600kPa, 已成功用于 UJyiRP:#]>
西郑高速客运专线建设中。 b5iJm-
4! 施工工艺 : \ON+LQr
4. 1! 土中成孔 NjCLL`?f
本次规程 列出了沉管法、冲击法和钻孔法三种 qjdahVY
土中成孔方法, 前两种在成孔过程中直接挤土, 而钻 7lBQd (
孔法为取土成孔, 成孔时无挤土作用, 只好依靠重锤 AyI}LQm]u
夯扩桩径成桩时, 才能使桩间土挤密。 V< 9em7
沉管法是挤密桩的传统施工方法, 已有70 多年 ix_$Ok
的历史, 由于其成孔质量稳定, 挤密效果可靠, 工效较 rE'
%MiIK
高而施工机械和装备容易获得和操作, 现仍是挤密桩 {f6A[ZO; J
最普遍应用的成孔方法。冲击法成孔是采用直径0. GoZJDE3
3m~ 0. 4m, 锤重0. 6t~ 3. 7t的专用冲击锤头, 在土中 N5I W@?4
30 陕西建筑! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2007年11月总第149期 ^b/q|(Nu&
冲击挤土成孔, 由于其冲孔深度不受机架高度的限 Y/Gswcz
制, 孔深可达20m, 振动和噪音较小, 国外从1963年 a 7mKshY(
即开始应用, 并已成为俄罗斯和东欧诸国挤密桩施工 SgQmYaa&
重要的成孔方法之一。据资料介绍, 如合理设计冲锤 .k?hb]2N
的外型, 如抛物线旋转体型, 冲孔效率可明显提高, 对 1 _:1/~R1
处理深度超过12m 的挤密桩施工, 冲击法不失为一种 Q& unA3
有效可行的挤密成孔方法。钻孔法适用于土的含水 \T#(rt\j
量偏大, 或环境对噪音和振动有限制的场地, 不宜盲 !h~#L"z
目普遍采用。 4OESsN$O
4. 2! 桩孔夯填 5qAE9G!c
( 1)桩孔填料除已广泛采用的素土、灰土外, 还可 D}
<o<Dk
根据现有的试验资料和经验, 以及部分工程的需要, f<t*#]<