岩土工程 地基基础 (6\A"jey\x
挤密桩法处理地基技术规程 内容简介 U2ANu|
杨鸿贵! 朱武卫 )m[!HE`cZ
(陕西省建筑科学研究院710082西安) [jumq1
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 }7$\F!R
要说明, 以资使用参考。 cQPH le2
关键词: 挤密桩法; 挤密标准; 桩距设计; 桩孔填料; 施工工艺; 质量检测 aG|)k,
前言 T6H"ER$
根据陕西省建设厅陕建函[ 2003] 160号文的要 i=2+1;K
求, 由陕西省建筑科学研究院会同中国建筑西北设计 qRB7I:m-Wi
研究院、陕西省机械施工公司等单位组成修订组, 对 vS<;:3
陕西省标准灰土桩和土桩挤密地基设计施工及验收 $)@zlnU
规程 DB J24 - 2- 85进行全面修订。修订组通过广 Qb# S)[6s+
泛地调查工程实践经验, 认真分析汇总各地的试验研 HIhoYSwB
究资料、反复征求各单位意见、修订和完善后, 提出 p,D/ Pb8
规程 送审稿。由省建设厅组织的以林在贯勘察大 >[xQUf,p
师任组长的专家审查组审定。与会专家的审查意见 yB.6U56
∀ 一致认为: 修订后的规程 条文清晰, 内容完整, 突 i6m;2 UAa
出重点, 定性定量恰当, # #有多处有依据的突破和 McnP>n
进步, 并认为∀本规程 达到国内领先水平∃。 U(./LrM05
2006年3月27日由陕西省建设厅和陕西省质量 }qz58]fyx
技术监督局共同发布, 批准挤密桩法处理地基技术 kX1hcAa
规程 为陕西省工程建设地方标准, 编号为DBJ61- 2 ;T52aX
- 2006, 自2006年5 月1日起实施。本规程 已经 nbpN+a%
建设部备案, 备案编号为: J10788- 2006。原灰土桩 @V :b Co
和土桩挤密地基设计施工及验收规程 DBJ4- 2- 85 7<.f&1MgI
同时废止。 of& vQ
1! 关于规程 名称与适用性 o7 !@WOeZ3
修订后规程定名为挤密桩法处理地基技术规 Gz *U?R-T
程 针对欠压密的湿陷性黄土地基突出其挤密特点, n?,fF(
处理的基本要求即是增大桩间土的干密度, 消除其湿 JsPuxu_
陷性; 同时桩体材料不只限于素土和灰土, 也可采用 Iz{AA-
二灰(石灰、粉煤灰)、水泥石灰土或水泥土等类材料。 :OI!YR%"
规程 名称既能反映挤密桩法的特点, 又可拓宽挤密 ((dG<
桩法的范畴和技术经济效益。 L761m7J]B
作为地方标准, ∀本规程适用于陕西省湿陷性黄 Y,mH ]
土、杂填土和素填土场地上建筑物(包括构筑物)挤密 lQ+-g#`
桩法处理地基的设计、施工、质量检验和工程验收∃。 sCb?TyN'n
关于本规程与相关国家与行业标准的关系, 规程 1. >5 5/@+^
0. 3条明确规定: ∀ 采用挤密桩法处理地基除应执行 "<O?KO3K
本规程外, 尚应符合现行相关国家与行业标准中强制 &8&WY1cU
性条文的规定∃。显然, 结合地区特点和经验, , 除相 ~[9 ]M)=O0
关规范中强制性条文的规定外, 均应按本规程执行。 1shvHmrV
1. 0. 3条规定的原则与现行GB50025- 2004及JG J79 F"23>3
- 2002规范是一致的。 !#iP)"O
2! 规程 修订的主要内容 N7#GK]n%/}
修订后的规程 分为: 总则, 术语和符号、设计、 f\(K ou$
施工与质量检验和工程验收等五部分, 以及5 个附 gdC=SFb b
录。修订的主要内容包括: jv0e&rt
28 陕西建筑! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2007年11月总第149期 ^U_jeAuk8[
2. 1! 术语和符号: 尽可能与现行国家和行业标准中 >8NQ8i=]V1
的术语、符号相一致, 同时根据挤密桩法的特点, 列出 k LD)<D
一些常用的术语和符号, 如挤密系数c, 桩距系数 Eun%uah6c
排距系数n和扩径系数k等。 ;pB?8Z
2. 2! 设计: ( 1)桩距设计, 桩距的大小决定着桩间土 r9vC&pWZ
的挤密效果, 桩距设计与施工工艺和土的干密度有 ^ O`
关, 规程 分别列出了直接挤密成孔及予钻孔夯扩挤 |E7]69=P
密成桩两类桩距计算公式。对桩间土平均挤密系数 9DtSYd/
的要求, 不仅按建筑类别区分, 还对素土桩与灰土等 2N,*S
桩采取不同的要求, 并明确了处理前地基土平均干密 E$G"R=
度的计算原则。( 2)关于挤密桩法处理地基的范围, 0\Oeo8<7)~
除明确按现行湿阳性黄土地区建筑规范 中的规定 Ar'5kPzY>
执行外, 同时也考虑挤密桩法无需开挖、深层加密及 6
*8G e
桩体置换面积小的特点, 增大处理深度可获得更好的 GV[[[fu
技术经济效益。 % 9WWBxS
2. 3! 施工: ( 1)土中成孔、除沉管法处, 增加了冲击法 jEO;
和钻孔法, 同时强调在湿陷性黄土地基上应用这些方 Nq~bO_-I
法时, 必须保证成桩的直径及桩间土挤密的效果; ( 2) \W@?revK
桩孔夯填, 对沉管法提出锤重不宜小于0. 2 ,t 逐步淘 kD;BwU[
汰锤重偏小的夹杆式夯实机; 对冲击法和钻孔法成 d'-^VxO0
孔, 应采用1. 0 t以上的重锤夯填, 其中钻孔法还须保 ]c5GG!E-g
证夯扩后的桩径不低于设计要求。 Dkdm~~Rr
2. 4! 质量检验: ( 1)明确规定, 以桩间土的平均挤密 98 O z
系数是否达到规程 要求, 作为判定处理地层湿陷性 E0oJ|My
是否消除的标准, 而不采用最小挤密系数或三桩中心 Vr0RdO
点部分土样是否具湿陷性为附加标准。( 2)根据桩间 ^$#Q_Y|
土挤密的一般规律, 提出了检验分层桩间土挤密系数 rWvJ{-%
平均值的取样部位及全处理深度平均挤密系数的计 ;8b f5
算公式, 使检验方法结果较为合理可行。 Tf0#+6 1>
3! 设计计算 n6uobo-
3. 1! 桩距设计 HRw,D=
桩径d确定后, 桩间土的挤密效果决定于桩距S f:utw T
的设计, 桩距系数= s/d与桩的面积置换率m = 0. Yp
?
2<
785 /n2 密切相关( n 为排距系数, n = h / s; h为桩的 E_y h9lk
排距) , 置换率m 的大小直接决定着桩间土挤密后的 |R[m&uOib
平均干密度 d c 及挤密系数c。 `aI%laj&M
规程 3. 2. 1条分别列出挤密成孔和预钻孔重 YT:5J%"
锤夯扩挤密成桩两种桩距S的计算式( 3. 2. 1 - 1)和
b'Uaj`Sn
( 3. 2. 1- 2) : .HtDcGp
当直接挤土成孔时: ng 6G<hi
S = ! )O&$-4gL'
- /r?X33D!
d c U&eLj"XZ
- E{Q^ZSV3B
d c - mA>Pr<aV:
- fg1 zT~
d Sdt
@"6
! d ( 3. 2. 1 - 1) =q"3a9pb7
当预钻孔夯扩成桩时: |n&6z
S = ! RZ.5:v6
- -0\$JAyrx
d c - )US)-\^
- 5g&'n
d /k nEn2!)$
2 a,tP.Xsl
- c&_3"2:
d c - j/Kw-h ,5"
- (Pu*[STTT
d Kc{wv/6}T
! d ( 3. 2. 1 - 2) G/`_$ c
式中: !% % % 等边三角形布桩时, != 0. 952; 其它方式 T@S+5(
布桩时, != 0. 886 / n; 其余符号的涵意 XnG!T$
及其数值确定分叙如下: $Y4
Ao-@
( 1) d 为处理前地基土的平均干密度( g /cm3 ), da<1,hF
宜取基础下主要受力层(处理层)范围内, 按各处理土 TM RXl.1
层厚度加权计算的干密度平均值, 不宜简单按算术平 FP\[7?ZLn
均值计算 d, 以保证主要处理土层挤密的效果。 0CN.gu
( 2) dc 为桩间土挤密后的平均干密度(g /cm _88~uYG
3 W4| ;JmT.r
), `H|g~7KD&
dc = c dmax。 dmax 为桩间土挤密后的平均干密度( g / 7xd}J(l
cm3 ); c 为桩间土挤密后要求达到的平均挤密系数; l`u*,"$
对土桩挤密地基及甲、乙类建筑的灰土桩、水泥土桩 p{U8z\
及二灰桩等挤密地基不宜小于0. 93, 对丙类建筑的灰 eeX)JC0A
土桩等挤密地基不宜小于0. 90。以上规定是根据陕、 kdo)y(fn@
晋、甘等地多处现场浸水载荷试验结果综合分析后确 Je*gMq:D
定的, 所有试验均以桩间土的平均挤密系数c 以及 FVpe*]
相对湿陷量Sw /d& 0. 015为判定标准, 而不涉及三桩 *LhR$(F(
中心点土样的最小挤密系数cm in 或三桩中心点部分 <St`"H
土样是否存在湿陷性。具有一定胶凝强度的灰土等 0+H"$2/
类挤密桩, 不仅桩体强度较高、水稳定好, 同时具有较 (HJ60Hj
大的变形模量, 在复合地基承重荷载压力时, 桩土应 {l1;&y?
力比∀p /∀s = 8. 6~ 10. 7, 且浸水前后变化不大; 面积 O0I/^
置换率仅为10% ~ 15% 的灰土桩承担了近50~ 60% k4l72 'P
2007年11月总第149期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 陕西建筑29 ,#m\W8j
的荷载, 对桩间土具有明显的卸减压作用, 而土桩挤 `150$*K&B
密地基类似于大厚度的土垫层, 因此对土桩挤密地基 kR_[p._
及基底压力较高的甲、乙类建筑的灰土桩挤密地基桩 JL$RBr
间土的平均挤密系数c 应有较高要求, 这些均已为 PRUGUHY
现场浸水载荷结果所证实。 O,;SA
( 3) k为扩径系数, 即夯扩后的成桩直径d与预 a[JgR /E@x
钻孔直径d0 之比, k= d /d0。在( 3. 2. 1- 2)式中, d= M>^IQ
kd0, 代入原式后, 式中根号中的分子变为k dc - d, 根 P~*fZ)\}F@
号后则变为d0, 当令k [lJ[kr*7
2 d c - d = d c 时, 得k = qj/P4 *6E
1 + z DK+8
- '\;tmD"N5#
d / A6Qi^TI
- {oZ]1Qf_
dc , 如设想钻孔直径d0 夯扩成桩与挤密桩 lk'RWy"pw
孔直径为d的挤密效果相等而桩距S不变时, 则扩径 #QB`'2)vw
系数必须达到k 1 + =Vv{ td
- Ar$LA"vu4
d / & 3a+6!L[
- P"#^i<ut@T
d c。陕西关中地区一般 p*'?(o:=
d / d c = 0. 75~ 0. 88, 则最小的扩径系数km in = 1. 32~ >]`x~cE.5
1. 37, 常用d0 = 0. 40m, 故夯扩后的桩径应不小于0. " h#=ctCx"
53m ~ 0. 55m。若夯扩后桩径过小, 则桩间土挤密效 OL=b hZ
果差; 若夯扩桩径较大, 桩距有可能稍许增大, 但现场 a&<<X:$Hy
施工往往又难以完全达到, 特别对含水量偏小的黄土 &S{F"z
地基。 s6
^JgdW
鉴于钻孔夯扩挤密法的桩距S 与挤密成孔法基 oc?VAF
本相当, 而置换率增大约80% , 势必增加了地基处理 8_LDS
的费用, 同时桩径及桩间土挤密的效果, 设计及施工 &Y&zUfA
人员均不易操控; 但从另一方面看, 该工法具有振动 bC{~/ JP
及噪音较低, 在含水量较高的场地便于成孔等优点, {p/m+m
故规程 3. 2. 2条, 对钻孔夯扩径挤密法的适用范围 5u!cA4e"
作出了必要的规定。 3A9|{Vaz+6
3. 2! 处理范围 doa$
;=wg
( 1)处理宽度, 挤密桩地基平面处理范围, 对每边 qjFgy)qV
超出基础边缘的处理宽度bs作出规定。其规定的原 j?,$*Fi
则与现行国家标准湿陷性黄土地区建筑规范 基本 _1Eyqh`oh
一致, 但对I、JI级湿陷性黄土地基上的丙类建筑, 该 [+1
i$d
规范并未明确要求整片处理, 而实践中常为便于施工 ["7}u^z@<+
或考虑处理地基的整体均匀性而采用了整片处理, 故 G@(7d1){
规程 对这种情况厂的丙类建筑, 且采用条基或独立 <*\J 6:^n
基础时, 可仍按局部处理确定其外放宽度bs。 n#R!`*[
( 2)处理厚度(含桩顶垫层及桩长)应不少于黄 8;5/_BwMu
土规范 规定的最小处理厚度, 但需考虑挤密桩法具 Ea
!j-Lb o
有原位处理、不需开挖和横向挤压、深层加密的特点, {F4:
其桩体面积置换率仅为10% ~ 23% , 合理增大处理厚 _96&P7
度或深度, 不仅可基本或全部消除地基的湿陷量, 免 ])JJ`Z8Bk
除长期防水等后顾之忧, 若为厚2m ~ 3m 的换土垫层 WV% KoM,%
法比较, 处理费用相当或略有增大, 但又可免除基坑 f0uiNy(r$
深开挖与支护的困难, 技术经济效益会更好。 g?`J ,*y
3. 3! 地基承载力 ^m7PXY
挤密桩地基承载力特征值, 应通过现场单桩或多 8BN'fWl&E
桩复合地基载荷试验确定。对少量确无条件试验的 8,=$>@u
工程项目, 可按当地工程经验确定, 也可按经验公式 &d2/F i+
3. 4. 2进行估算。对未经试验确定的承载力特征值, (*1A0+S90
规程 作出偏于安全与合理的限定, 但这种限定值不 ?\yo~=N^
宜理解为挤密桩复合地基承载力特征值的上限。 WZr~Pb9
灰土挤密桩法已成功应用于近20层的多幢高层 _`(g?
建筑地基处理, 其基底压力约为400kPao 大量载荷试 KXGs'D
验结果也证明, 灰土挤密桩地基承载力特征值fspk, 在 'SY&-<t(
地基土自然含水量状态下, 一般可达到250~ 350kPa, nk{1z\D{
经深度修正后的承载力值可达到400kPa以上; 水泥 *SW,pHYnLb
土桩挤密地基的fspk可达到500~ 600kPa, 已成功用于 83n: h08
西郑高速客运专线建设中。 Il642#Gh
4! 施工工艺 N$+"zJmw&