CECS86-1996混凝土水池软弱地基处理设计规范.pdf

工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准混凝土水池软弱地基处理设计规范年北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准混凝土水池软弱地基处理设计规范主 编 单 位 上海市政工程设计院批 准 单 位 中国工程建设标准化协会批 准 日 期年月日北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统前言现批准 混凝土水池软弱地基处理设计规范编号为并推荐给各工程建设设计 施工单位使用在使用过程中 请将意见及有关资料寄交中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会北京市月坛南街乙号 北京市市政设计研究院邮政编码以便今后修订 本规范由中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会负责管理和解释本规范主编单位 上海市政工程设计研究院审查单位 中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会主 要 起 草 人 王大龄 赵成宪 陈能礼 姜洪兴最后审校 沈世杰 白云格娃 张宏声工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统目次总则主要符号基本规定复合地基法密实法置换法减少地基变形及其影响的措施附录预压荷载下 地基中某点任意时间抗剪强度的计算附录一级或多级加荷条件下时地基平均固结度的计算附录复合地基载荷试验要点附录规范条文中用词和用语的说明工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统总则为统一给水排水工程中混凝土水池软弱地基加固处理的标准 设计计算基本原则和有关的技术措施 使设计经济合理 并保证水池的结构安全和正常使用 特制定本规范本规范适用于混凝土水池下软弱地基的处理设计 对盛放其他液体的混凝土池 也可参照使用本规范所述的软弱地基包括受力层主要由淤泥 淤泥质土 软塑的饱和粘性土 松软的冲填土 素填土及杂填土等高压缩性土所构成的地基新近沉积欠密实的和在地震条件下可液化的粉土和砂土地基混凝土水池的地基处理方案 应根据场地工程地质条件综合考虑水池的使用要求 荷载情况及结构特点 施工条件等进行选择 在确保水池结构安全与正常使用的前提下 应力求减少处理费用 尽可能利用当地材料 缩短工期和减少施工对环境的影响对按本规范作地基处理的水池 在施工过程中和使用期间 应进行必要的地基沉降观测和其他项目的监测 其内容及相应的费用应在设计文件中予以明确在按本规范设计时 其未尽事项尚应符合国家现行有关规范的规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统主 要 符 号材料性能水泥掺入比土的排水固结系数土颗粒粒径砂土的相对密实度桩间土压缩模量复合地基压缩模量孔隙比地基承载力设计值地基承载力标准值桩体单位面积承载力标准值桩间土承载力标准值复合地基承载力标准值水泥土试块的抗压强度标准值土的塑料指数土的渗透系数桩端土的承载力标准值桩周土的摩擦力标准值土的抗剪强度土的固结度土的重度作用及作用效应压力或荷载基础底面处土的自重压力标准值基础底面处的压力设计值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统几何参数一根桩承担的处理面积桩的截面面积桩的直径桩体等效影响圆直径基础底面长度 桩长面积置换率桩土应力比 井径比 夯击数 桩数 土层数 荷载分级数等沉降量 压缩变形量 桩间距周边长度 孔隙水压力基础底面下的垫层厚度压力扩散角工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统基 本 规 定在设计软弱地基上的混凝土水池时 应进行地基承载力的计算 在下列情况下 除有成熟经验或可靠依据外 尚应进行水池地基的变形计算工艺流程或其他使用要求对水池地基的沉降变形有一定的限制时水池结构对地基的不均匀沉降的影响敏感时水池地基中软弱土层的厚度较大或厚薄不均时水池承受的荷载不均匀或水池附近有堆载或其他设施 致使水池地基承受不均匀荷载并可能产生较大的不均匀沉降时当水池地基近侧为边坡时 尚应进行边坡稳定的验算地基承载力和变形 地基边坡稳定的计算方法应符合国家或地区有关规范的规定地基变形计算的内容 应根据荷载 结构及地基土层的特点 结合工艺流程及其他有关的使用要求决定一般情况下 对单个水池 应控制其最大沉降与倾斜 对在工艺流程中互相关联的水池群 尚应控制各池体间的沉降差注 倾斜为结构的两端点处地基的沉降差和距离之比水池地基的变形允许值 除应考虑结构对地基变形的适应能力 参照同类结构的实测资料确定外 尚应满足工艺流程及其他有关的使用要求 即包括水池的预留余高和出入流堰口的水平度要求 机构设备的正常运转要求 出入水池的管道结构和接口构造允许的变形等当缺乏实测资料时 一般情况下 水池地基的最大沉降值不宜大于对于地基土层分布和受荷较均匀 在平面的两个主方面上均有良好刚度的整体式水池 其地基最大沉降允许值可适当增加 一般不宜大于水池地基的倾斜允许值及工艺流工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统程中互相相关的水池地基间的沉降差允许值 主要应根据工艺流程及其他有关的使用要求决定 当水池池体设有变形缝时 尚应控制水池地基的变形不影响变形缝的正常工作在进行地基变形计算时 应考虑相邻构筑物或其他相邻荷载的影响在水池埋深范围内有地下水时 地基承载力及地基变形的计算应考虑地下水浮力的作用 计算承载力时 地下水位可取年平均最低水位 计算地基变形时 可取年平均水位当水池地基的承载力 变形或稳定不能满足要求时 应对水池地基进行加固处理或采取其他适当的措施工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统复 合 地 基 法一般规定当水池下地基土的承载力或变形不能满足设计要求时 可在地基土中加入竖向增强体 构成复合地基 以提高地基的承载力和减少变形设计中 应考虑地基土和增强体的共同作用水池的复合地基中 可用振冲碎石桩和水泥土深层搅拌桩等作竖向增强体水泥土搅拌桩系指用湿法制作的水泥土搅拌桩复合地基的承载力宜按现场复合地基载荷试验确定 也可根据单桩和桩间土的试验结果 按下式计算式中复合地基承载力标准值桩体单位面积承载力标准值桩间土承载力标准值复合地基中的桩体面积置换率为桩体面积为对应于每一根桩的加固面积一般情况下 对于振冲碎石桩对水泥土深层搅拌桩桩间土承载力折减系数对振冲碎石桩对水泥土深层搅拌桩 当桩端为软土时当桩端为硬土时当不考虑桩间土的作用时桩体的单位面积承载力标准值可按下述方法计算对振冲碎石桩式中桩土应力比 当无实测资料时 对粘性土 可取工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统对粉土及砂土 可取原土强度高时取较小值 反之 取较大值对水泥土深层搅拌桩 按式和式计算并取其较小值式中与桩身配比相同的水泥土试块的抗压强度标准值强度折减系数 可取式中桩身的横断面面积桩端土的承载力标准值桩身周边长度桩周第层土的摩擦力标准值可按表采用第 层土的厚度设计时 宜使由式和式决定的值相接近 并使前者略大于后者为适宜表水泥土搅拌桩桩周土的摩擦力标准值土层名称土体状态桩周土的摩阻力淤泥 泥炭土流塑淤泥质土流塑软塑粘性土软塑粘性土可塑当复合地基下存在软弱下卧层时 应按有关规范的规定验算下卧层的强度水池地基采用复合地基法加固处理后 地基的总沉降量应工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统按下式计算式中地基的总沉降量复合土地基压缩量复合地基下卧土层的沉降量对振冲碎石桩 复合地基的压缩变形量应按 建筑地基基础设计规范的规定计算 复合地基的压缩模量可按下式计算式中复合土层的压缩模量桩间土的压缩模量对粉土和砂土 可取振冲后的值对水泥土深层搅傍桩 复合地基的压缩量可根据水池荷载 桩长和桩身强度在范围内选取复合土层下卧层的沉降量应按 建筑地基基础设计规范中的有关方法计算振冲碎石桩振冲碎石桩适用于粉土 不排水抗剪强度不小于的粘性土和主要成份为粘性土的素填土的置换处理 通过置换构成复合地基振冲碎石桩的桩体材料 除碎石外 可为卵石 角砾 圆砾含石砾砂或矿渣 碎砖等含泥量不大于的硬质而性质稳定的材料 粒径一般为且不宜大于水池地基中振冲碎石桩的直径一般可取水池地基中 当需处理的软弱土层厚度不大时 碎石桩体应贯穿软弱土层 当软弱土层较厚时 碎石桩体长度应根据水池地基的变形允许值确定碎石桩体在水池垫层以下的长度不宜小于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统振冲碎石桩的间距应根据水池荷载及地基土的强度和限制变形的要求决定 一般可取水池地基中 振冲碎石桩宜按等边三角形或正方形网格布置 也可根据水池的基底形状 地基处理的要求按等腰三角形或矩形网格布置振冲碎石桩的面积置换率 根据桩体的布置方式 可按下式计算式中桩体直径桩体等效影响圆的直径当桩体按等边三角形网格布置时当桩体按正方形网格布置时当桩体按矩形网格布置时式中按等边三角形或正方形网格布置时桩体的中心距按矩形网格布置时 桩体的纵向和横向中心距振冲碎石桩处理地基的范围应大于水池的基底范围 一般情况下 基底范围外应至少设排桩制桩完成后 应将桩体顶部不符合密实度要求的部分挖除并铺设经夯实或压实的碎石垫层 当地下水位较高时 碎石垫层下的桩间土上尚应铺置至少厚的砂层振冲碎石桩体的施工 一般采用由里向外推进或由一侧向另一侧推进的顺序进行 当加固处理区的附近有构筑物时 施工应从靠近构筑物的一侧开始 向远离原有构筑物的方向推进振冲孔与已有构筑物的距离宜大于制桩过程中 各段桩体的密实电流 填料量和留振时间等均应严格控制 以保证桩体质量工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当采用的振冲器时 对粘性土地基 密实电流应为对粉土地基 密实电流应为留振时间应为填料量可按桩孔的理论体积乘以充盈系数确定 充盈系数一般可取振冲碎石桩处理效果的检验应于施工完成后间隔一定的时间进行 对粘性土地基可取周 对粉土地基可取周振冲碎石桩可用单桩载荷试验检验施工质量 一般按每根抽一根进行 但总数不应小于根对采用振冲碎石桩加固处理的水池地基 一般情况下可用单桩复合地基载荷试验检验处理效果 对大型水池或当地基地质条件复杂时 宜用多桩复合地基载荷试验检验处理效果 检验应选择有代表性的地段进行 每个工程的检验点不宜少于处水泥土深层搅傍桩水泥土深层搅拌桩适用于淤泥 淤泥质土 软塑状粘性土粉土和素填土的加固处理对于有机质含量高的土或当地下水具侵蚀性时 加固效果宜通过试验确定冬季施工时 在冻结深度较大的地区应注意负温对处理效果的影响对拟采用水泥土深层搅拌桩加固地基的工程 工程地质勘察除进行常规的土工试验外 尚续查明土中有机质含量及地下水的侵蚀性等在设计前 应根据对桩体的强度要求 从拟建场地取代表性土样 按不同的水泥掺入比及外掺剂掺量进行室内试验 以选择最佳的水泥掺入比及外掺剂掺量水泥掺入比掺入的水泥重量 被加固土的重量 不宜小于一般可在之间选取一般情况下 水泥可选用普通硅酸盐水酿 矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥等 同时可根据工程续要选用具有早强 缓凝 减水等作用的外掺剂 此外还可掺入适当数量的粉煤灰工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统水泥土应以龄期试块的无侧限抗压强度作为强度标准值水泥土深层搅拌桩的平面布置形式根据水池荷载 结构形式和地基土性能决定 可为柱状 壁状或格栅状柱状水泥土桩体可按正方形 矩形或等边三角形网格布置 适用于一般荷载情况下水池的地基加固 其面积置换率可按第条计算壁状或格栅状水泥土桩体由柱状水泥土桩体搭接形成 相互搭接长度不宜小于适用于荷载较大或沉降需要严格控制的水池的地基处理水泥土深层搅拌桩可仅在水池基础的范围内布置水泥土深层搅拌桩的成桩应按预搅下沉 喷浆搅拌提升重复搅拌下沉 重复搅拌提升至基坑表面的程序进行 每根桩体的输浆量和搅拌提升速度等施工参数应通过现场试验确定 提升速度的误差不得大于水泥浆应按规定的配比配制 拌制好的水泥浆应保持不离析压浆时应保持均匀连续 不得发生断浆现象为保证桩体顶部的质量 一般情况下水池底板底面标高以上宜留的土层 搅傍桩施工至该土层的顶部 该段桩体待基坑开挖时挖除 必要时可在桩顶部左右范围内增加一次输浆搅拌水泥土深层搅拌桩体垂直度偏差不得大于桩位偏差不得大于桩径偏差不得大于施工过程中对于桩位 水泥用量 外掺剂用量 水灰比 下沉和提升速度 输浆时间等应有详细 完整的记录 并应及时检查对施工中出现的异常现象应及时分析 对不合格桩体 应根据具体情况采取补强 补桩或其他补救措施水泥土深层搅拌桩桩体应在成桩后天内 用轻便触探仪检验各桩体的均匀程度及强度 检验数量不少于完成桩数的工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统并不少于根对发现问题的桩 尚应在桩身上取样 测定桩身强度或用单桩载荷试验检验其承载力一般情况下 可用单桩复合地基载荷试验检验处理效果 对于大型水池或场地地质条件复杂时 宜用多桩复合地基载荷试验检验处理效果 检验应选择有代表性的地段进行 每个工程的检验点数不宜少于处工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统密实法一般规定当水池下的地基土不能满足承载力或变形的要求时 可通过静力或动力的作用 提高地基土的固结程度或密实度 以提高地基的承载力和减少地基的变形 满足设计的要求水池地基可以采用加载预压法 真空预压法 强夯法和振冲密实法等处理 以达到要求的固结度或密实度加载预压法加载预压法适用于流塑和软塑状的粘性土及冲填土等地基的密实处理当采用加载预压法处理水池地基时 应查明地基土层的分布 成层程度 透水层的位置 地下水文地质条件等 土工试验除应提供常规数据处 尚应提供地基土层在垂直方向和水平方向的固结系数 固结压力孔隙比关系曲线 不排水抗剪强度指标和固结不排水抗剪强度指标等对大型工程或场地地质条件复杂的工程 应在现场选择适当的试验区进行预压试验 验证设计所采用的计算参数 必要时应对设计作调整预压荷载的大小可根据水池的设计要求 施工期限等因素综合比较确定 一般可等于设计荷载 当续要严格限制水池的沉降量或缩短预压时间时 可考虑采用超载预压 超载量可根据预定时间内需完成的沉降量确定 一般可取设计荷载的倍为加快地基的固结速度 减少预压所需时间 可在预压范围内设置垂直排水设施及水平排水设施 当软弱土层小于或土层中含有较多粉 细砂夹层可用以排水 且预计固结速率能满足工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统工期要求时 可以不设垂直排水设施垂直排水设施一般可为普通砂井 袋装砂井或塑料排水带 水平排水设施一般可为铺设于地表的砂垫层 当砂料缺乏时也可为纵横向的砂沟 垂直排水设施与水平排水设施应相互连通 此外尚应设置与水平排水设施相通的盲沟等设施 将预压时由地基中排出的水引出预压区一般情况下预压荷载宜分级施加 荷载施加的速率应与地基土的强度增长相适应 在加载的各阶段 均应进行地基稳定性的复核 在逐级加荷过程中 已加荷载作用下软土地基中某点任意时刻的抗剪强度可按附录计算对长径比 长度与直径之比 大而渗透系数相对较小的袋装砂井或塑料排水带 地基平均固结度的计算应考虑井阻作用 当施工中采用套管挤土法成孔时 尚应考虑对孔壁的涂抹影响 考虑井阻作用和涂抹影响后 计算平均固结度时应乘以的折减系数预压荷载作用下 水池地基的最终沉降量可按下式计算式中地基最终沉降量第 层中点处土的自重压力所对应的孔隙比 由室内固结试验的即孔隙比固结压力 关系曲线中查得第层中点处土的自重压力和附加压力之和所对应的孔隙比 由室内固结试验的关系曲线中查得第 层的土层厚度经验系数 对正常固结或轻度超固结粘性土地基 取荷载较大 地基土较软弱时取较大值反之取较小值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统沉降计算时 地基压缩层厚度取由水池基础底面起至地基中附加压应力为土自重压应力的处的深度正常固结的粘性土地基 预压过程中的竖向沉降值可按下式估算式中固结时间为时 地基的竖向沉降值固结时间为时 地基的平均固结度可按本规范的附录计算固结时间为时所对应的预压荷载各级荷载的累计值预压荷载的加荷范围不得小于水池的基底范围 并宜在每一方向上扩大以保证基底范围内地基加固处理的均匀性堆载边坡不得作为预压荷载卸荷宜分级进行对以提高水池地基承载力或稳定性为目的的加载预压 地基土的强度应经预压增长并满足设计要求后方可卸荷 对以减小水池沉降量为目的的加载预压 应待预压的沉降量达到设计的预期值 剩余沉降量小于水池的地基变形允许值且土层的平均固结度达到以上时 方可卸荷采用加载预压方法加固地基时 地基中设置的普通砂井袋装砂井或塑料排水带等垂直排水设施的布置应根据地基土的固结特性 荷载大小 要求达到的固结度和预压的容许时限等确定砂井在保证施工质量的前提下 宜遵循 细而密 的原则普通砂井的直径可取为其间距可按井径比为选用袋装砂井的直径可取为其间距可按井径比为选用塑料排水带的断面为矩形 其当量换算直径可按下式计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中塑料排水带的当量换算直径塑料排水带的宽度一般为塑料排水带的厚度一般不小于换算系数 一般可取塑料排水带的间距可按井径比为选取井径比定义为砂井的等效排水圆柱体的直径与砂井 或排水井 的直径或之比 即或普通砂井 袋装砂井或塑料排水带等垂直排水设施在平面上可按等边三角形或正方形网格布置根据排水面积相等的原则 一根砂井或排水带的等效排水圆柱体的直径与砂井或排水带间距的关系为按等边三角形网格布置时按正方形网格布置时垂直排水设施的深度应根据水池地基沉降允许值或地基稳定性的要求确定当水池下软土层厚度不大时 垂直排水设施宜贯穿软土层当软土层厚度较大时 对以控制水池地基的沉降量为目的的加固处理 排水设施的深度可根据在一定的时间内应完成的预压沉降量的计算确定如受施工条件限制 无法达到要求的深度时 可采用超载预压等方法达到设计要求对以满足水池地基稳定性要求为目的的加固处理 垂直排水设施的深度应超过最危险的潜在滑动面至少作为水平排水设施的砂垫层或砂沟的厚度宜为砂沟的宽度宜不小于普通砂井或袋装砂井直径的倍且不小于袋装砂井或塑料排水带伸入砂垫层或砂沟至少工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统普通砂井或袋装砂井宜用中 粗砂 含泥量应小于砂垫层或砂沟也宜用中 粗砂 砂中可掺有少量粒径小于的砾石 含泥量不得大于砂垫层的干密度应大于铺设砂垫层前 垫层基面上的淤泥或杂物应加以清除 砂垫层的施工过程应避免对垫层下地基土的扰动应保证普通砂井或袋装砂井的灌砂量灌砂量应按井孔的体积和砂在中密状态下的干密度计算 其实际灌砂量不得小于计算值的袋装砂井中的砂宜用干砂塑料排水带应有足够的强度 使断面中的排水通道不因受土压力而减小 其滤膜应有良好的透水性 与粘性土接触后的渗透系数应不小于中砂塑料排水带需接长时 应采用滤膜内芯板平搭接的方法 搭接长度不宜小于搭接后滤膜应包复整齐用于堆载预压的材料可为土 砂石或金属铸锭等粒 块状材料当缺乏堆载预压材料或水池下地基特别软弱时 可采用真空预压法真空预压法可取得相当于的等效预压荷载 且压力可一次加上当需要的预压荷载较大时 可采用真空加载联合预压法预压过程中 应每天进行地基沉降及边桩水平位移的观测 对大型水池 尚应进行孔隙水压力的观测 以便根据观测资料控制加荷速率 推算地基在不同时间的固结度及相应的沉降量 分析处理效果及确定卸荷时间 加载面积中部地基的沉降速率不应超过加载范围坡脚处处边桩的水平位移不应超过且不应连续出现大值的情况 孔隙水压力与荷载值之比不应大于预压过程中 应在不同的加荷阶段对土层的不同深度进行十字板抗剪强度试验及室内土工试验 以检验地基的稳定性 控制加荷速率及检验地基最终的加固效果每一预压区每一阶段进工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统行检验的点数不应少于处预压现场经勘探后 所有勘探孔应即用砂回填强夯法强夯法适用于砂土及低含水量的粉土 粘土 素填土和有机质含量少的杂填土地基的加固处理对含水量在以下的饱和粘性土地基 当在夯点周围设置适当的垂直和水平方向的排水设施时 亦可进行强夯法加固处理采用强夯法处理水池地基时 主要的设计参数应根据场地地质条件 在选择有代表性的地段进行试夯后 根据试夯的结果优化确定强夯的有效加固深度可按下列经验公式估算 并可按表预估式中有效加固深度锤重夯锤落距修正系数当地基中设有垂直和水平排水设施时值可适当提高表强夯的有效加固深度单击夯击能量粘性土 粉土等砂土 碎石土等注 有效加固深度从起夯面开始计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统对地基的夯击能量应根据地基土的性质 水池的荷载及加固处理的目标值等确定一般情况下 对粘土 平均夯击能量可取对砂土 平均夯击能量可取每夯点的总夯击数应根据现场夯击试验所得的有效击实系数曲线确定有效击实系数最大值所对应的夯击数为最优夯击数有效击实系数可按下式确定式中有效击实系数夯坑体积夯坑周围土体的隆起体积每夯点的夯击数也可按最后两击的累计夯沉量之差小于确定 锤底静压应力小于时取下限 大于时取上限夯击遍数根据地基土的性质确定 一般可为遍 最后再以低能量满夯遍当土层含水量高 渗透性低且层厚较大时 夯击遍数可适当增加一般情况下 对水池地基 夯击遍数可按下列公式确定而且式中夯击遍数经遍夯击后 各遍地表夯沉量之和水池地基最终沉降量计算值当水池作用于地基上的荷载较均匀时 夯击点宜均匀布置并按正方形网格插档分遍夯击工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统夯击点的间距应根据地基土质 土层厚度和夯击遍数等综合考虑当软土层厚度较大时 第一遍夯击的夯点间距可取以后各遍夯击的夯点间距可根据夯击遍数布置前后两遍夯击间的间歆时间应根据地基土中孔隙水压力的消散情况确定当缺乏资料时 对于粘性土 间歇时间根据土层厚度及排水特性可取周 对粉土 可取周当土层含水量大 土层较厚且渗透性低时 间歇时间取大值 土层渗透性较好或土层中设置排水设施时 间歇时间可适当缩短强夯处理的夯击范围应大于水池的基础范围 其每一方向超出基础轮廓线的宽度不宜小于设计的有效加固深度的一半且不小于强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备 其起重能力及起吊高度应根据选用的锤重及落距决定一般情况下起重能力宜为锤重的倍 起吊高度宜为当采用履带式起重机时 应有适当的安全措施 防止落锤时臂杆后仰设备的接地应力应小于地基的承载能力强夯所用的夯锤宜为钢制或铸铁制的圆柱形或圆台形锤 并宜设有若干垂直贯通顶 底面的排气圆孔 孔径锤底面积应根据地基土的性质和要求加固的深度确定对软粘性土 锤底的静压应力可取左右当要求加固深度大时 宜选用底面积较大的夯锤强夯区的场地应平整 耕植土应予挖除 当地下水位离地表的距离大于且表层土能承受夯击机械的压力时 可直接进行强夯 当地下水位较高时 宜在地面铺设厚的砂石料 建筑垃圾 性能稳定的工业废料或强风化残积土等垫层 也可采取适当的降水措施 保持夯击时地下水位低于地表以下夯击区内场地或夯坑内的积水应及时排除强夯加固区周围的地表应设排水沟当加固区面积较大时 区内应加设排水沟网排水沟的间距不宜大于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统在地下水位高和多雨地区 强夯施工宜选择在少雨季节和地下水位低的时候进行强夯施工前 夯击区内的地下设施应予搬迁 对夯击区周围以内的建筑物和地下设施等应考虑震动的影响 必要时应采取防震措施 如挖隔震沟等 或进行加固 在此范围外的 也应注意震动的影响强夯施工的质量检验应在施工完毕并间隔一定的时间后进行对于粉 细砂和粉土地基 间隔时间可取周 对于粘性土地基 间隔时间不宜少于周 当采取垂直向和水平向排水设施时 间隔时间可适当缩短强夯效果检验的内容宜包括强夯总夯沉量等于各遍平均夯沉量之和强夯后地基的原位测试原位测试一般可采用静力触探对粘性土也可进行十字板剪切试验对粉土和粉 细砂 尚可进行标准贯入试验试验在深度上宜为每进行一次强夯后地基土的室内物理力学性质试验 在深度上取样间距宜为每取一个对大型水池或地质条件复杂场地 宜作大承压板静载荷试验对每一工程 每种原位测试和室内物理力学性能试验的检验点应不少于处 对于大型的或场地地质条件复杂的水池 其检验点的数目宜适当增加检验点的深度不得小于要求加固处理的深度钻探完毕 所有钻孔即应用砂回填密实振冲密实法振冲密实法主要用于砂土和粉土的加固处理及抗震动液化处理工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统振冲密实桩的填料与振冲碎石桩的桩体材料相同 粒径为对于粘粒含量小于的粗砂和中砂地基 振冲时可不另加填料 就地振密填料级配的密实程度可按下式估算式中填料的适宜数 其值愈小 振密速率愈快 桩体密实度愈高分别为颗粒大小分配曲线上对应于和的颗粒直径振冲密实桩的直径一般可取水池地基中 振冲密实桩常按等边三角形或正方形网格布置密实桩体的面积置换率可按第条计算振冲密实桩的间距应根据地基上的颗粒组成 地下水位地基土要达到的密实度和振冲器的功能等因素确定采用功率为的振冲器时 桩间距一般可取且不宜大于当土的粒径小 密实度要求高时 桩间距宜取较小值 反之取较大值当无试验资料时 密实桩的间距可根据要求地基达到的孔隙比 按下式计算按等边三角形网格布置时按正方形网格布置时式中密实桩间距密实桩直径地基土处理前的孔隙比地基土处理后要求达到的孔隙比工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中地基土的最大孔隙比地基土的最小孔隙比及按 土工试验方法标准的规定确定地基土经密实处理后要求达到的橡对密实度 可取密实桩的间距也可用下式估算式中密实桩间距系数 按正方形网格布置时为按等边三角形网格布置时为单位桩长的平均填料量 一般可取地基达到设计的密实度时单位体积所需的填料量地基土的天然孔隙比桩中碎石的孔隙比地基土振冲密实后要求达到的孔隙比水池地基中 当需处理的砂土或粉土层厚不大时 桩体应贯穿该土层当需处理的砂土或粉土层厚较大时 对非液化地基桩体长度应根据水池地基的变形允许值确定 对液化地基 桩体长度尚应根据抗震要求的深度确定振冲密实桩处理地基的范围宜大于水池的基底范围 一般情况下 对非液化地基 基础底范围外至少增加排桩 对可液化地基 基础底范围外至少增加排桩工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统用振冲密实法处理地基时 其承载力可按第条中有关振冲碎石桩的规定计算 其变形可按第条中有关振冲碎石桩的规定计算 其中桩土应力比在无实测资料时 对砂土和粉土可取原土强度高时取较小值 反之取较大值制桩完成后 水池基底下不符合密实要求的部分应于挖除 或辗压密实并铺设厚的碎石垫层垫层应经夯实或压实振冲密实桩的施工 可以采用由外向里逐圈连续推进或跳圈推进的顺序进行 当加固区附近有构筑物时 施工应从靠近构筑物的一侧开始 向远离构筑物的方向推进密实振冲孔与已有构筑物的距离宜大于振冲密实桩的质量检验应于施工完成后间隔一定的时间进行对砂土地基可取周 对粉土地基可取周对振冲密实法处理后的砂土或粉土地基 可采用静力触探或标准贯入试验等方法检验桩间土的处理效果检验应选择有代表性的或地基土质较差的地段进行检验点应布置在桩间土的形心处 一般每取一孔 每个工程检验点数量不得少于处 标准贯入试验在深度方向上每米应作次 有条件时 宜采用瑞利 波法进行无损检测检验处理效果勘探孔应于工作完成后 立即用干砂回填密实工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统置换法一 般 规 定当水池底板下全部或局部为厚度不大的软弱土层 其承载力或变形不能满足要求时 可用其他适当的材料将其全部或部分加以置换 以满足用作水池地基的要求地基土的置换可采用换土处理或动力置换 或称强夯置换 法换 土 处 理当水池的平面尺寸较小且基础下软弱土层的厚度不大或水池下局部为软弱土层时 可对软弱土层进行换土处理 一般情况下 换填的厚度不宜大于换土处理所用的材料及施工方法 应根据水池的结构 荷载情况和场地的工程地质 水文地质条件 结合当地可能取得的材料和具有的施工经验等进行综合分析确定当水池下的地基需作全面积换土处理时 由换填的土形成的垫层 以下简称垫层 的厚度应根据下卧土层的承载力和水池对地基的变形要求确定当根据下卧土层承载力确定垫层厚度时 应符合下式要求式中垫层底面处地基土的承载力设计值垫层底面处土的自重压力标准值垫层底面处的附加压力设计值可按下式计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中基础底面处平均压力设计值基础底面处土的自重压力标准值水池的宽和长垫层压力扩散角按表选用垫层厚如图所示图垫层的典型布置示意图表常用换填材料的压力扩散角换填材料中砂粗砂砾砂砾石卵石 碎石颗粒状工业废渣粘土和粉土灰土注当时 按取值当在之间时可内插求得工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统经换填处理的地基 其沉降量等于垫层本身的压缩变形量和下卧土层沉降量之和垫层本身的压缩变形量可按下式计算式中垫层的压缩变形量水池底面处的平均压力标准值换填材料的压缩模量当 换 填 材 料 为 中 粗 砂 时 压 缩 模 量 可 取 为下卧土层的沉降量应按 建筑地基基础设计规范计算垫层底面的最小宽度和长度应满足水池底面应力扩散的要求 具体可按式和确定 见图式中垫层底面的宽度和长度当垫层侧面土质较差时 垫层底部的宽度和长度宜取垫层基坑四周应按当地基坑开挖的要求放坡垫层应有足够的承载力 其值一般应通过现场试验确定对一般工程 当无试验资料时 可按表选用工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统表各种垫层的承载力施工方法垫层材料压实系数承载力标准值碾压或振密夯实砾石 卵石 碎石砂夹石 石料占全重的中 粗 砾砂灰土素土注压实系数为土的控制干密度与最大干密度的比值碎石或卵石的最大干密度可取压实系数小时 承载力标准值取低值 反之取高值垫层材料的性质应稳定 无侵蚀性和易于压实 选用时并应贯彻就地取材的原则素土宜为的粉质粘土 土中有机质含量不应大于并不得含有粒径大于的碎石岩石经风化形成的残积或坡积土粒径不宜大于土中有机质的含量不得大于中砂 粗砂 砾砂或级配良好的卵石 砾石和碎石夹砂最大粒径不宜大于粘粒含量不得大于且不得含有植物根 茎及垃圾等有机质工业废渣应为质地坚硬和性能稳定 对混凝土无侵蚀性和不污染地下水质 粒径级配在施工前应经试验确定灰土由石灰及土料均匀傍合而成 体积配合比可为或石灰宜用新鲜的消石灰 并应过筛 粒径不宜大于土料宜采用粘性土 不得含有垃圾等有机质 使用前宜过筛 粒径不宜大于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统采用垫层地基时 垫层回填的施工及质量要求应根据水池的结构和荷载情况 填料性能 场地地质条件等确定当水池基础下全部采用垫层作地基时 应符合 建筑地基基础设计规范和 地基与基础工程施工及验收规范中的有关规定一般情况下 垫层回填时每一分层的厚度不宜大于基坑开挖时 基坑底部应保留不小于的土 待铺设垫层前最后挖除 当垫层下卧层仍为软弱土层时 垫层底部应有不小于厚的中 粗砂层该砂层不计入垫层的厚度内当水池基础下局部为被填埋的塘 河等 且所填土质软弱或杂乱不均 不宜用作水池地基时 可将杂填物质和底面淤泥挖除 再用与基础下其余部分地基土物理性质相近的土料换填 换填时 应在底部先铺中 粗砂土料应分层填筑 分层夯实 换填土的控制干密度宜稍大于同深度地基土的干密度 当水池基础下其余部分地基为硬土时 可用上述的砂或砂夹砾石直接分层回填当基坑近处有低于基坑底面的塘 河或深坑 可能影响垫层的稳定时 垫层施工前应先将其填实 当垫层顶面高出相邻地面时 应采取设置挡墙等措施 防止换填材料的漏失垫层底面一般宜设在同一高程 当垫层设计厚度不同时垫层底面可挖成台阶或斜面 其坡度不得大于垂直距 水平距施工应按先深后浅的顺序进行在施工过程中 应注意保护已经完成的垫层不被扰动和避免对邻近设施产生有害的影响 垫层竣工后 应及时进行基础施工及基坑回填 当邻近需进行低于垫层顶面的开挖时 应采取保证垫层稳定的措施垫层的质量检验应随施工进程分层进行 仅在前一分层的密实度达到要求后 才能进行后一分层的施工砂垫层的密实度可用大体积环刀取样检验 取样点位应取在每分层的深度处环刀容积宜大于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统对素土 残积和坡积土 灰土和砂垫层 质量也可用贯入仪检验检验时 应将被检验的垫层上部刮去左右 并以贯入度不大于试验所确定的贯入度为合格当采用环刀取样进行垫层质量检验时 每左右应有一个检验点 当采用贯入仪进行垫层质量检验时 贯入点的间距宜小于动 力 置 换当水池底板下存在承载力低 压缩性高的流塑状的软粘土层 其深度从地表或水池底板垫层底面起不大于而下卧层为硬土层时 可采用动力置换对软粘土层进行处理本节所述的动力置换 指用夯击的方法将硬质稳定的碎石料按一定的布点方式分遍夯入软弱土层 置换软弱土 形成支承在硬土层上的石料柱 从而将水池荷载直接传递至硬土层的处理方法实施动力置换前 应在现场选择适当的地点 进行置换工艺及置换形成的碎石柱的承载力试验 以取得可靠的设计数据和置换工艺参数一般情况下 水池基础下的碎石柱体宜按等边三角形 正方形或矩形网格布置 当按等边三角形布置时 每试验点的碎石柱体数不得少于个 其布置方式如图所示 当按正方形或矩形布置时 每试验点的碎石柱体数不得少于个 其布置方式如图所示碎石柱体的承载力可通过载荷试验确定载荷板的面积应与碎石柱体的顶面积相等工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统图碎石柱体试验平面布置图当夯击起始面即为流塑状的粘性土时 夯击前 宜先在其上根据土质条件铺厚的砂或残积 坡积土 以便于施工和避免夯击时软粘土被挤出地面动力置换所使用的设备与强夯法所使用的相同详见强夯法其中夯锤直径宜取左右单击夯击能量应根据现场试验确定施工中 每遍夯击的夯坑深度可控制在左右每夯完一遍 即应向坑中填满碎石 进行下一遍夯击 直至将碎石夯至硬土层为止当水池底板在地面以下时 碎石柱顶标高宜与水池底板垫层底面平柱顶夯抗临时可用土或砂填平设计时 可假定水池荷载全部由碎石柱体支承 柱体横断面积等于夯锤面积碎石柱的布置形式与间距应根据水池的结构形式 荷载情况与经试验确定的碎石柱体的承载力确定当水池底板为板式结构时 碎石柱体可按等边三角形 正方形或矩形布置当水池底板为梁板式结构时 碎石柱体主要沿梁下布置工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统板下可不设或疏设当水池底板为无梁楼盖结构或带柱的梁板式结构时 每根柱下宜设碎石柱体 板下碎石柱体布置同板式结构动力置换时 水池底板外缘外应保持有一排碎石柱体动力置换施工完毕 应在水池底板范围内任意选取至少处碎石柱体进行静载荷试验 检验施工质量与置换效果静载荷试验所施加的荷载应不小于设计荷载的倍工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统减少地基变形及其影响的措施在进行水池的地基设计时 应充分考虑发挥地基的潜力当软弱地基上层有一定厚度的硬土层时 宜利用该层作持力层 在利用该硬土层作持力层时 同时应考虑软弱下卧层的承载力及变形的影响在工艺流程及施工条件许可的前提下 可采用增加水池底板的埋置深度或底板适当外挑等方法 降低水池地基的附加应力以减少沉降在确定水池的平面位置及埋置深度时 同一水池宜布置在均匀的土层上 不宜跨越工程性质迥异的土层同时 应保证施工及使用期间相邻水池或其他构筑物的结构安全和正常使用在同期或分期建造的相邻水池间或水池与相邻的其他构筑物间 应留出适当的间隙 避免这些构筑物间的相互影响而产生过大的沉降和倾斜 否则应采取适当的工程措施新建水池的埋深一般不宜大于相邻已建水池或其他构筑物的埋深 当新建水池的埋深大于已建水池或其他构筑物的埋深时 其允许的基础底面的高差宜根据两者的间距决定 一般不大于两者间攫的二分之一当不能满足以上要求时 应采取措施 保证已建水池或其他构筑物地基的稳定性必要时 可预估水池在施工或使用期间的地基沉降 根据预估结果适当调整水池底板的标高并合理安排施工顺序 以避免或减少由于水池地基的沉降或水池间地基的沉降差对工艺流程或其他使用要求的影响对于相邻的水池 深度大的应开挖施工在满足工艺流程及其他使用条件的前提下 水池的型体应力求简单 宜采用整体性良好的结构 并使水池在平面的两个主方向上均有良好的整体刚度 有条件时 可以考虑将高程不同的水池叠层布置 以进一步提高水池的整体刚度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当水池型体较复杂 或平面尺寸较大 或荷载变化较大时宜将水池在平面上划分为若干型体简单 受荷均匀 结构合理 刚度良好的结构单元 使水池能较好地适应地基的变形 单元间用变形缝连接设计中 不同功能的缝的设置应综合考虑 以减少水池中各鲤缝的数量为了减少水池地基的变形对管道结构及接口的影响 有条件时 可以考虑水池先充水预压 后安装管道的施工顺序 管