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7.2 地基处理和桩基施工


Ⅰ 垫层施工

7.2.1  施工垫层前,宜先进行试碾压试验,根据初步选定的施工机械确定每层虚铺厚度、碾压遍数等施工参数。

7.2.2  施工土、灰土或水泥土垫层前,应先将基底下拟处理的湿陷性黄土挖除,宜利用就地挖出的黄土或其他黏性土作材料,根据所选用的夯实或压实设备及试压确定的施工参数,在最优或接近最优含水量下分层回填、分层夯实或压实至设计标高。

7.2.3  土或灰土应过筛,灰土应拌合均匀。土料中不得含有冻土块、建筑垃圾或生活垃圾等。

7.2.4  无击实试验资料时,素土的最优含水量,可取该场地天然土的塑限含水量为其填料的最优含水量。

7.2.5  垫层施工进程中应对压实质量进行施工自检,自检合格后才能进行下一层的施工。施工自检参数宜为压实系数,取样点应在每层表面下的2/3分层厚度处。取样数量及位置应符合下列规定:

    1  整片垫层,每100㎡面积不应少于1处,且每层不应少于3处;

    2  独立基础下局部处理的垫层,每基础每层不应少于3处;

    3  条形基础下局部处理的垫层,每10延米每层1处,且每层不应少于3处;

    4  取样点应均匀随机布置,并应具有良好的代表性。存在压实质量缺陷可能性大的局部区域应单独布点。取样点与垫层边缘距离不宜小于300mm。

Ⅱ 强夯施工

7.2.6  强夯法处理湿陷性黄土地基施工前,应选择有代表性的地段进行试夯或试验性施工,并应符合下列规定:

    1  试夯点的数量,应根据建筑场地的复杂程度、土质均匀性和建筑物类别等因素综合确定。同一场地内如土性基本相同,试夯或试验性施工可在一处进行;否则,应在土质差异明显的地段分别进行。

    2  试夯过程中,应测量每个夯点每夯击1次的下沉量。

    3  试夯结束后,应从夯击终止时的夯面起至设计处理深度以下1m,每隔0.5m~1.0m取土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数等指标,并可进行静载荷试验或其他原位测试。

    4  测试结果不满足设计要求时,可调整夯锤质量、落距、夯击次数等参数,重新试夯。

7.2.7  拟夯实的土层内,土的天然含水量大于塑限含水量3%以上时,宜采用晾干、换土或其他措施降低含水量。土的天然含水量低于10%时,宜对其增湿至接近最优含水量。增湿注水量可按下式计算:

式中:Q——估算注水量(t);

      ωop——土的最优含水量,宜采用重型击实试验结果;

      ω——拟增湿土层内土的天然含水量按厚度的加权平均值;

      ρd——拟增湿土层地基处理前土的平均干密度(t/m³);

      A——拟增湿土面积(㎡):

      h——拟增湿土层厚度(m);

      k——系数,可取0.95~1.00。

7.2.8  夯锤底面宜为圆形,并应按夯锤底面积大小均匀设置(4~6)个直径250mm~300mm上下贯通的排气孔。锤重宜为80kN~400kN,锤底静压力宜为20kPa~80kPa。

7.2.9  强夯正式施工采用的夯锤质量、落距、夯点布置、夯击次数和夯击遍数等参数,应与试夯选定的相同。施工中应有专人监测和记录。

7.2.10  强夯施工过程中或施工结束后应进行施工自检,并应符合下列规定:

    1  检查强夯施工记录,每个夯点的累计夯沉量不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%;最后2击平均夯沉量应满足设计要求;

    2  在已完工的区域每500㎡~1000㎡选取1处分层检测土的干密度、压缩系数和湿陷系数。

7.2.11  施工场地周围对环境保护有要求时,应对强夯施工产生的振动、噪声及扬尘等污染采取改善措施。

Ⅲ 挤密施工

7.2.12  挤密法处理地基施工前,对甲类、乙类建筑或缺乏建筑经验的地区,应在现场选择有代表性的地段进行试验或试验性施工。预钻孔夯扩挤密工艺施工前应进行试验性施工。试验结果应满足设计要求,并应符合下列规定:

    1  试验数量不宜少于3组。每组桩数三角形布桩时不应少于7根,矩形布桩时不应少于9根。

    2  在桩间土开挖探井,分层检测桩体压实系数、桩间土平均挤密系数、相邻桩形心处桩间土湿陷性及常规物理力学指标。取样间距不应大于1m。

    3  对预钻孔夯扩工艺,应根据试验结果确定施工采用的机械、锤型、锤重、落距、夯击次数和填料量等施工参数,并应分段检测桩径。

7.2.13  挤密施工前,宜对处理范围内的地基土含水量进行普查,并应取样进行击实试验。当地基土含水量偏低时,宜提前7d~14d将拟处理范围内的土层增湿至接近最优含水量或塑限。增湿注水量可按本标准式(7.2.7)估算,式中ωop宜采用轻型击实试验结果,系数k可取0.90~1.05。

7.2.14  挤密施工应间隔、分批进行,孔成后应及时夯填。局部处理时,应由外向里施工。

7.2.15  孔底填料前应夯实。填料时,应分层回填分层夯实,压实系数和夯扩桩径达到设计要求后才能填下一层土料。

7.2.16  施工预留松动层的厚度宜为0.60m~0.90m。冬期施工可增大预留松动层的厚度。

7.2.17  挤密施工过程中应进行施工自检,并应符合下列规定:

    1  成孔质量检查,包括成孔直径、深度、垂直度、孔底塌落土厚度及缩孔情况等,应及时抽样检查,数量不得少于总孔数的2%,且每台班不应少于1孔。

    2  孔内填料的夯实质量,应随机及时抽样检查,数量不得少于总孔数的2%,且每台班不应少于1孔。

    3  对预钻孔夯扩桩,除本条第1款、第2款检查内容外,尚应抽样检查单桩填料量,数量不得少于总孔数的4%,且每台班不应少于3孔。

Ⅳ 桩基施工

7.2.18  湿陷性黄土场地上灌注桩施工应符合下列规定:

    1  宜采用干作业机械旋挖或长螺旋钻中心压灌混凝土等干作业工艺,不宜采用泥浆护壁钻孔工艺,确需采用时,应采取降低泥浆水对地基土产生不利影响的措施。

    2  钻孔、挖孔、扩底及护壁施工过程中,不得让雨水和地表水流入桩孔内。

    3  应合理安排工序,减少各工序之间的间歇时间。非干孔作业时,成孔应连续进行。成孔后应尽快浇筑混凝土,浇筑过程不应中断。

    4  浇筑混凝土时返上的泥浆应集中收集并及时清理。泥浆池应有防渗措施。

7.2.19  沉管灌注桩、长螺旋钻中心压灌灌注桩施工应符合下列规定:

    1  成桩施工拔管速度应均匀,并控制拔管速度和拔管高度;

    2  在饱和黄土层中宜采用反插法,必要时尚应复打。

7.2.20  静压与锤击预制桩施工应符合下列规定:

    1  桩长范围内有饱和软弱黄土层或土体含水量偏大土层时,应采取防止地面隆起使桩上浮的措施。

    2  锤击预制桩施工过程中,宜根据土层结构合理调整施工参数,将地面振动控制在安全范围内。振源较深时,宜在邻近建筑物附近开挖减振沟。

    3  桩长范围内有钙质结核层的黄土场地,打或压入预制桩施工前应进行工艺性试桩,检验施工工艺可行性。

条文说明

Ⅰ 垫层施工

7.2.1~7.2.4  施工应按试压试验确定的垫层施工参数分层碾压至设计标高。垫层质量的好坏与多个因素有关,诸如土料或灰土的含水量、灰与土的配合比、灰土拌和的均匀程度、虚铺土(或灰土)的厚度、夯(或压)实次数等是否符合设计规定等。

    要求施工时将土料过筛,目的是筛除大土块,保证压实均匀性。要求在最优或接近最优含水量下分层夯(或压)实是保证密实度的必要条件。

7.2.5  垫层的施工质量,应采用压实系数或干密度控制。压实系数是实测干密度ρd与室内击实试验测定的土(或灰土)最大干密度ρdmax的比值。室内击实试验分轻型和重型,对同一种土,轻型和重型击实试验得出的最大干密度和最优含水量是不同的,采用何种标准由设计单位确定,如设计无明确要求,一般采用轻型击实试验结果。

    施工单位在施工进程中应分层取样自检,检验点位置应每层错开,中间、边缘、四角等部位均应设置检验点。避免只集中检验中间,而不检验或少检验边缘或四角的情况。根据试验研究结果,每层表面下2/3厚度处的压实系数最小,该处检验合格可保证其他部位的压实系数满足要求。

 强夯施工

7.2.6  采用强夯法处理湿陷性黄土地基,在现场选点进行试夯是必不可少的程序,这是由强夯法的特点决定的。试夯数量根据场地内土质均匀程度确定,差别较大时应分段试夯。试夯可在施工场地内,也可在场外,在场外试夯时试夯位置的岩土性质应和施工区域尽量接近。

7.2.7  含水量是影响强夯法处理效果的关键因素之一。天然含水量接近最优含水量的土,夯击时土粒间阻力较小,颗粒易于互相挤密,夯击能量向纵深方向传递深度较深,在相应的夯击次数下,总夯沉量和消除湿陷性黄土的有效深度均较大。天然含水量大于塑限含水量3%以上的土,夯击时呈软塑状态,容易出现“橡皮土”;为方便施工,在工地可采用塑限含水量ωp-(1%~3%)或0.6ωL(液限含水量)作为最优含水量。天然含水量低于10%的土,呈坚硬状态,夯击时表层土容易松动,夯击能量消耗在表层土上,深部土层不易夯实,消除湿陷性黄土的有效深度小,因此宜对拟夯实的土层加水增湿。可在强夯施工前5d~10d,将计算加水量均匀的浸入拟增湿的土层内。

7.2.10  为确保采用强夯法处理地基的质量符合设计要求,在强夯施工进程中和施工结束后,对强夯施工质量进行动态监督和检验至关重要。强夯施工过程中主要检查强夯施工记录,各夯点的累计夯沉量一定程度上反映了强夯影响深度的大小,应达到试夯或设计规定的数值,出现异常时应及时查明原因,采取处理措施。

    强夯施工结束后,主要是在已夯实的场地内挖探井取土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数等指标。当需要在现场采用静载荷试验检验强夯土的承载力时,宜于强夯施工结束一个月左右进行。否则,由于时效因素,土的结构和强度尚未恢复,测试结果可能偏低。

 挤密法施工

7.2.12  本条规定了采用挤密法时,对甲、乙类建筑或缺乏建筑经验的地区,应在地基处理施工前,在工程现场选择有代表性的地段进行试验或试验性施工,以获取合理的施工参数,指导正式施工。

    对预钻孔夯扩工艺,挤密效果取决于夯扩后的桩径,施工中随夯实深度、提锤高度等的变化夯击能量也在变化,因此桩身不同深度处的施工参数可能不同,施工前应认真做好试验性施工,根据场地处理土体性质和设计要求,以预钻孔直径(d)、成桩直径(D)为依据,通过试验确定施工采用的机械、锤型、锤重、落距、夯击规定和下料量、填料规定等以保证达到设计桩径的施工参数。

    采用预钻孔夯扩挤密,必须杜绝人为随意性,施工中应有效控制填料质量和夯扩工艺,加强夯扩直径监测,及时调整下料和夯扩要求,确保填料夯扩直径达到设计要求。

7.2.13  当地基土的含水量略低于最优含水量(指击实试验结果)时,挤密的效果最好;当含水量过大或过小时,挤密效果较差。

    当地基土的含水量ω≥22%、饱和度Sr>65%时,一般不宜直接选用挤密法。但当工程需要时,在采取了必要的有效措施后,如对孔周围的土采取有效“吸湿”和提高填料强度,也可采用挤密法处理地基,但应通过试验性施工验证可行性。

    对含水量ω<10%的地基土,特别是在整个处理深度范围内的含水量普遍偏低的情况,一般宜采取增湿措施,以提高挤密法的处理效果。增湿一般有两种方法,一是用洛阳铲或其他钻孔机械成孔,填砂卵石后注水;二是筑埂后漫灌。前一种方法用于增湿深度较大的土层,后一种方法用于增湿深度较浅的土层,一般应使用第一种方法。注水孔正三角形布置效果最佳,孔径为100mm~150mm,孔心距应考虑后期挤密孔的孔心距,两者最好重合,在挤密孔成孔时将注水孔破坏,不形成直接过水通道。孔深较拟消除湿陷性土层厚度小1m~3m,可根据增湿土层厚度,设置2种~3种不同孔深。

7.2.14  为提高地基的挤密效果,要求成孔挤密应间隔分批、及时夯实,这样可以使地基达到挤密有效、均匀,处理效果好。在局部处理时,必须强调由外向里施工,否则挤密不好,影响到地基处理效果。而在整片处理时,应首先从边缘开始,分行、分点、分批,在整个处理场地平面范围内均匀分布,逐步加密进行施工,不宜像局部处理时那样,过分强调由外向里的施工原则,整片处理应强调“从边缘开始、均匀分布、逐步加密、及时夯实”的施工顺序和施工要求。

    为保证填料的压实效果,应分层回填,定量填料、规定夯锤落距和夯击次数。

7.2.15  此条强调了孔内填料前的要求,特别是预钻孔,孔底可能残留虚土,填料前必须夯实。施工孔内填料应遵守分层填料、分层夯实的规定,严格控制每次填料量,不允许多填。对预钻孔夯扩桩,每层夯击标准不仅压实系数要达到设计要求,而且夯扩桩径也必须达到设计要求,才能保证桩间土挤密效果。

7.2.16  挤密施工时,由于近地表部分侧限压力小,挤密效果较差,桩体也不易夯实,采取预留松动层来解决这一问题是行之有效的措施。

7.2.17  为确保工程质量,及时发现施工中出现的问题,针对挤密地基施工的特点,对施工质量自检作出规定。此规定是针对施工过程中的自检,不是第三方验收检验。自检项目主要是根据施工的环节而设,检查为主,检测为辅。只要将成孔、夯实、预钻孔夯扩环节质量把握住,整体挤密质量就不会出现大的问题。

 桩基础施工

7.2.18  桩基施工过程中,应尽量减少影响承载力的不利因素,如地表水或雨水进入桩孔中造成桩孔坍塌,或长时间浸泡桩周土,桩孔周围土产生软化,致使侧摩阻力降低;泥浆护壁钻孔法的泥浆循环液,渗入附近自重湿陷性黄土地基引起自重湿陷等。浇筑混凝土时不应中断,防止断桩、离析等桩身缺陷发生;废弃的泥浆、渣土应及时处理,做到文明施工,尽量减小对环境的影响。

7.2.19  沉管灌注桩、长螺旋钻中心压灌灌注桩施工应均匀拔管或提钻,忽快忽慢易造成缩颈或断桩情况。拔管或提钻速度在饱和黄土中应控制在1.2m/min~1.5m/min,如遇淤泥或淤泥质土层,拔管速度应适当放慢。

    复打主要针对沉管灌注桩,是为保证桩顶部位不缩径、不离析、不断桩而采取的一种施工措施,复打可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94及其他专门规范的规定执行。

7.2.20  湿陷性黄土地区,当桩身范围内存在饱和黄土或含水量较大的土层,大面积预制桩施工过程中在这部分土层中会产生超孔隙水压力,可能使桩上浮悬空,造成承载力减小。可通过选择合理的打桩顺序、控制打桩速率和日总打桩量,采用消除超孔隙水压力的措施,对桩进行复压等方法预防或减轻桩的上浮情况。

    在古土壤中往往存在呈鸡窝状的钙质结核比较富集的地带,预制桩常常不能穿透该范围达到设计的桩底标高,遇见此类情况应停止施工,查清原因后采取适当的处理措施。

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