7.5 灰土挤密桩和土挤密桩复合地基
7.5.1 灰土挤密桩、土挤密桩复合地基处理应符合下列规定:
1 适用于处理地下水位以上的粉土、黏性土、素填土、杂填土和湿陷性黄土等地基,可处理地基的厚度宜为3m~15m;
2 当以消除地基土的湿陷性为主要目的时,可选用土挤密桩;当以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的时,宜选用灰土挤密桩;
3 当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,应通过试验确定其适用性;
4 对重要工程或在缺乏经验的地区,施工前应按设计要求,在有代表性的地段进行现场试验。
7.5.2 灰土挤密桩、土挤密桩复合地基设计应符合下列规定:
1 地基处理的面积:当采用整片处理时,应大于基础或建筑物底层平面的面积,超出建筑物外墙基础底面外缘的宽度,每边不宜小于处理土层厚度的1/2,且不应小于2m;当采用局部处理时,对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,每边不应小于基础底面宽度的25%,且不应小于0.5m;对自重湿陷性黄土地基,每边不应小于基础底面宽度的75%,且不应小于1.0m。
2 处理地基的深度,应根据建筑场地的土质情况、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定。对湿陷性黄土地基,应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025的有关规定。
3 桩孔直径宜为300mm~600mm。桩孔宜按等边三角形布置,桩孔之间的中心距离,可为桩孔直径的(2.0~3.0)倍,也可按下式估算:
(7.5.2-1)
式中:s——桩孔之间的中心距离(m);
d——桩孔直径(m);
ρdmax——桩间土的最大干密度(t/m3);
ρd——地基处理前土的平均干密度(t/m3);
ηc——桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数,不宜小于0.93。
4 桩间土的平均挤密系数ηc,应按下式计算:
(7.5.2-2)
式中:ρdl——在成孔挤密深度内,桩间土的平均干密度(t/m3),平均试样数不应少于6组。
5 桩孔的数量可按下式估算:
(7.5.2-3)
式中:n——桩孔的数量;
A——拟处理地基的面积(m2);
Ae——单根土或灰土挤密桩所承担的处理地基面积(m2),即:
(7.5.2-4)
式中:de——单根桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m)。
6 桩孔内的灰土填料,其消石灰与土的体积配合比,宜为2:8或3:7。土料宜选用粉质黏土,土料中的有机质含量不应超过5%,且不得含有冻土,渣土垃圾粒径不应超过15mm。石灰可选用新鲜的消石灰或生石灰粉,粒径不应大于5mm。消石灰的质量应合格,有效CaO+MgO含量不得低于60%。
7 孔内填料应分层回填夯实,填料的平均压实系数λc 不应低于0.97,其中压实系数最小值不应低于0.93。
8 桩顶标高以上应设置300mm~600mm厚的褥垫层。垫层材料可根据工程要求采用2:8或3:7灰土、水泥土等。其压实系数均不应低于0.95。
9 复合地基承载力特征值,应按本规范第7.1.5条确定。初步设计时,可按本规范式(7.1.5-1)进行估算。桩土应力比应按试验或地区经验确定。灰土挤密桩复合地基承载力特征值,不宜大于处理前天然地基承载力特征值的2.0倍,且不宜大于250kPa;对土挤密桩复合地基承载力特征值,不宜大于处理前天然地基承载力特征值的1.4倍,且不宜大于180kPa。
10 复合地基的变形计算应符合本规范第7.1.7条和第7.1.8条的规定。
7.5.3 灰土挤密桩、土挤密桩施工应符合下列规定:
1 成孔应按设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况,选用振动沉管、锤击沉管、冲击或钻孔等方法;
2 桩顶设计标高以上的预留覆盖土层厚度,宜符合下列规定:
1)沉管成孔不宜小于0.5m;
2)冲击成孔或钻孔夯扩法成孔不宜小于1.2m。
3 成孔时,地基土宜接近最优(或塑限)含水量,当土的含水量低于12%时,宜对拟处理范围内的土层进行增湿,应在地基处理前(4~6)d,将需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔,均匀地浸入拟处理范围内的土层中,增湿土的加水量可按下式估算:
Q=υρd(ωop—ω)k (7.5.3)
式中:Q——计算加水量(t);
υ——拟加固土的总体积(m3);
ρd——地基处理前土的平均干密度(t/m3);
ωop——土的最优含水量(%),通过室内击实试验求得;
ω——地基处理前土的平均含水量(%);
k——损耗系数,可取1.05~1.10。
4 土料有机质含量不应大于5%,且不得含有冻土和膨胀土,使用时应过10mm~20mm的筛,混合料含水量应满足最优含水量要求,允许偏差应为±2%,土料和水泥应拌合均匀;
5 成孔和孔内回填夯实应符合下列规定:
1)成孔和孔内回填夯实的施工顺序,当整片处理地基时,宜从里(或中间)向外间隔(1~2)孔依次进行,对大型工程,可采取分段施工;当局部处理地基时,宜从外向里间隔(1~2)孔依次进行;
2)向孔内填料前,孔底应夯实,并应检查桩孔的直径、深度和垂直度;
3)桩孔的垂直度允许偏差应为±1%;
4)孔中心距允许偏差应为桩距的±5%;
5)经检验合格后,应按设计要求,向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料,并应分层夯实至设计标高。
6 铺设灰土垫层前,应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯(压)密实;
7 施工过程中,应有专人监督成孔及回填夯实的质量,并应做好施工记录;如发现地基土质与勘察资料不符,应立即停止施工,待查明情况或采取有效措施处理后,方可继续施工;
8 雨期或冬期施工,应采取防雨或防冻措施,防止填料受雨水淋湿或冻结。
7.5.4 灰土挤密桩、土挤密桩复合地基质量检验应符合下列规定:
1 桩孔质量检验应在成孔后及时进行,所有桩孔均需检验并作出记录,检验合格或经处理后方可进行夯填施工。
2 应随机抽样检测夯后桩长范围内灰土或土填料的平均压实系数λc,抽检的数量不应少于桩总数的l%,且不得少于9根。对灰土桩桩身强度有怀疑时,尚应检验消石灰与土的体积配合比。
3 应抽样检验处理深度内桩间土的平均挤密系数ηc,检测探井数不应少于总桩数的0.3%,且每项单体工程不得少于3个。
4 对消除湿陷性的工程,除应检测上述内容外,尚应进行现场浸水静载荷试验,试验方法应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025的规定。
5 承载力检验应在成桩后14d~28d后进行,检测数量不应少于总桩数的1%,且每项单体工程复合地基静载荷试验不应少于3点。
7.5.5 竣工验收时,灰土挤密桩、土挤密桩复合地基的承载力检验应采用复合地基静载荷试验。