DBJ50/T 215-2015 浆固散体材料桩复合地基技术规程
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重庆市工程建设标准
浆固散体材料桩复合地基技术规程
Technical Specification for Grouted Granular Material Pile Composite Foundation
DBJ50/T-215-2015
主编单位:重庆大学
中建三局集团有限公司
批准部门:重庆市城乡建设委员会
施行日期:2015年8月1日
2015重庆
1总则
1.0.1为规范浆固散体材料桩复合地基的技术要求,在设计和施工中做到安全可靠、适用经济、保证质量、保护环境、技术先进,制定本规程。
1.0.2本规程适用于建筑、公路、轨道交通、港口及市政等工程中以浆固散体材料桩为增强体的复合地基设计、施工和质量检验,尤其适用于施工场地空间受限、贴近周边建筑物场地的地基处理。
1.0.3浆固散体材料桩复合地基设计应综合分析地基土层性质、地下水埋藏条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征和施工技术等因素,就地取材,因地制宜,优化布桩,节约资源。
1.0.4浆固散体材料桩复合地基的设计、施工和质量检验除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号
2.1术语
2.1.1浆固散体材料桩grouted--granular material pile
利用钻机成孔,在孔内放置注浆管,投人碎石或建筑废弃粗粒料等散体材料后注入水泥浆液固结形成的桩。当采用的粗骨料为碎石时,又可称为浆固碎石桩。
2.1.2浆固散体材料桩复合地基grouted granular material pile composite foundation
以浆固散体材料桩作为竖向增强体的复合地基。
2.1.3单桩竖向极限承载力ultimate vertical bearing capacity of single pile
单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前所能稳定承受的或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。
2.1.4单桩竖向承载力特征值characteristic value of the vertical bearing capacity of single pile
单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。
2.1.5桩侧阻力shaft resistance of pile
桩顶在竖向荷载作用下,桩身侧表面所发生的岩土阻力。
2.1.6桩端阻力tip resistance of pile
在竖向荷载作用下,桩端所受到的岩土阻力。
2.1.7地基承载力特征值characteristic value of subsoil bearing capacity
由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
2.1.8褥垫层cushion
设置于基础和复合地基之间用以调整桩土应力分担比、减小桩土不均匀沉降的传力层。
3设计
3.1一般规定
3.1.1浆固散体材料桩复合地基适用于黏性土、粉土、松散或稍密砂土及人工填土等地基处理。对厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的黏性土等软弱土层,应按地区经验或现场试验确定其适用性。
3.1.2浆固散体材料桩复合地基设计宜具备下列资料:
1岩土工程勘察资料:
1)场地工程钻孔位置图、地质剖面图:对于填土,应注明填土材料的构成、厚度及填筑时间;
2)场地各层土物理力学指标、承载力特征值和压缩曲线;
3)标准贯入试验、静力或动力触探试验等原位测试资料;
4)根据相关试验分析提供各土层桩端阻力、桩侧阻力特征值;
5)水文地质资料,包括地下水类型、水位标高或埋深、地下水是否对填充料具有腐蚀性等;
6)抗震设防区应按设防烈度提供拟建场地的抗震设计条件,包括场地土的类型、建筑场地类别、地基土有无液化等的判定。
2工程场地与环境条件的有关资料:
1)工程场地的现状平面图,包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物等的分布;
2)相邻建筑物安全等级、基础形式及埋置深度;
3)周围建筑物的防振、防噪音的要求;
4)附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数;
5)泥浆排放、弃土条件;
6)建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。
3建设工程的有关资料:
1)工程总平面布置图;
2)工程基础平面图和剖面图;
3)设计要求的承载力和变形控制值;
4)工程的结构类型、荷载,工程的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求;
5)对应于荷载效应标准组合时的基底压力和对应于荷载效应永久组合时的基底压力;
6)工程的安全等级。
4施工条件的有关资料:
1)既有障碍物状况;
2)施工机被设备条件,动力条件以及对地质条件的适应性;
3)水、电及有关建筑材料的供应条件;
4)施工机被设备的进出场及现场运行条件。
3.1.3浆固散体材料桩复合地基设计应进行下列计算和验算:
1复合地基承载力计算;
2复合地基沉降计算;
3复合地基软弱下卧层承载力和沉降验算;
4桩身强度验算;
5坡地或软弱地基基底倾斜时,应进行整体稳定性验算。
3.1.4采用浆固散体材料桩复合地基的建设工程,应按国家现行有关标准规定进行变形监测。
3.2材料
3.2.1浆固散体材料桩填充料宜采用粒径为16mm一32.5mm的不连续级配的骨料。骨料可采用碎石或建筑废弃粗粒料等。
3.2.2散体材料中的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质含量应符合现行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的规定。
3.2.3桩顶褥垫层材料宜采用无机稳定材料、中砂、粗砂、级配砂石或碎石等,级配砂石最大粒径不宜大于30m,夯填度不得大于0.9。褥垫层设置范围宜大于基础范围,垫层顶面边缘至基础底面边缘的距离宜为200mm~500mm。
3.2.4加筋材料可选用土工格栅、钢塑格栅、土工编织物等,加筋材料双向极限抗拉强度不宜小于50kN/m,伸长率不宜大于5%。
3.2.5胶结料宜采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
3.3构造
3.3.1浆固散体材料桩的直径宜为300mm800mm,桩长不宜大于35m。
3.3.2浆固散体材料桩的桩顶应设置强度等级不低于C20的混凝土桩帽,桩帽宜为正方形或圆形,厚度不宜小于200mm,边长或直径不宜小于1000mm。
3.3.3桩顶和基础之间应设置褥垫层,褥垫层的厚度宜为300mm500mm,当桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
3.3.4褥垫层内宜设置一层或多层加筋材料。当加筋材料为一层时,可设置在垫层的中部;当加筋材料为多层时,首层距垫层顶面的距离宜为垫层厚度的30%,加筋材料层的间距宜为垫层厚度的30%50%。
4施工
4.1施工准备
4.1.1浆固散体材料桩复合地基施工前应具备下列资料:
1工程地质勘察报告。
2施工设计图纸。
3总平面图或桩基的平面控制图。
4施工现场的地理位置及相邻建筑、道路、管线、高压输电线、构筑物、边坡等相关资料。
4.1.2施工场地条件应符合下列规定:
1施工现场三通一平。
2施工场地的平整,场地地基承载力应满足桩机施工的要求。
3落实与场地相邻的建筑物、道路、管线、高压输电线、构筑物、边坡等的保护措施。
4.1.3编制施工方案或施工组织设计应符合下列规定:
1应根据施工图纸、工程地质勘察报告、场地环境等编制施工方案或施工组织设计。
2施工方案或施工组织设计应经审核确认。
3应对施工人员进行技术交底,落实施工方案或施工组织设计的施工技术措施。
4.1.4施工工艺参数试验应符合下列规定:
1在正式施工前应施工试验桩,并根据设计要求的数量进行施工工艺参数试验。
2试验桩的规格、长度、数量及地质条件应具有代表性,试验桩与工程桩的条件应一致。
3应根据试验桩的参数调整设计、并相应调整施工方案或施工组织设计。
4.1.5施工机械的选择应符合下列规定:
1成孔设备选择应满足工程地质条件及设计图纸要求。成孔设备净高应满足施工场地条件,宜选择旋挖取土机械,在不良地质条件下可采用回旋成孔钻机。
2注浆设备应选择高压注浆泵,注浆设备最大额定注浆压力不宜小于8MPa,流量宜为6m3/h~15m3/h。连接注浆泵的管路宜采用高压柔管,并安装自动灌浆记录仪。
3施工机被选定后应核实现场地基承载能力是否满足桩机施工的要求,当不满足时,应采取相应处理措施。
4.2浆固散体材料桩施工
4.2.1浆固散体材料桩的施工步骤宜包括:施工准备、场地平整、定位放线、成孔设备就位、成孔、护筒埋设、下注浆管、投放散体材料、洗孔、压力注浆、桩头振捣等。
4.2.2浆固散体材料桩成孔宜符合下列规定:
1成孔工艺宜选择旋挖取土工艺,成孔孔壁不稳定地层也可采用回旋钻进工艺。
2开孔应采用慢速钻进,钻头中心位置对准桩位中心、钻杆保持垂直稳固。
3钻进过程中应及时清理孔口积土和地面散落土,防止掉落孔内;发生孔内坍塌后应停止钻孔,查明部位后及时回填粘土并捣实后重新成孔。
4钻进至设计深度后进行清孔并检查孔底,清孔后泥浆比重应小于1.05。
4.2.3浆固散体材料桩注浆管放置应符合下列规定:
1注浆管宜采用直径不小于25mm的镀锌管,采取丝扣连接分段下放;
2安装注浆管前应清除管内杂物,防止堵塞,注浆管底部与孔底之间的距离不宜大于300mm;
3注浆管下放到位后,应在管内注清水进行洗孔。
4.2.4投放散体材料时,孔口应放置投料漏斗,散体材料应填满桩孔。
4.2.5浆固散体材料桩注浆应符合下列规定:
1施工前应做好水泥砂浆的配合比试验。
2宜采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,严禁使用过期或受潮的水泥:砂子应采用细砂。
3注浆前应对注浆泵、灰浆搅拌和注浆管线进行检查,使其处于完好状态。
4拌制水泥砂浆必须采取计量投料。
5注浆前先拌制0.3m30.5m3纯水泥浓浆注入孔内,充填孔底骨料间隙,充填桩孔长度不宜小于2m,并润滑注浆管道。
6注浆应连续进行,因故中断时应立即处理,尽快恢复注浆。
7注浆压力宜为2MPa一5MPa,注浆时应做好注浆压力、注浆量、注浆时间及其它异常情况的记录工作,发现问题及时分析处理。
8应根据实际注浆量计算注浆面上升高度,应及时提升注浆管,但应保证提升后注浆管埋深不小于3m。
9在压浆过程中应逐步补填碎石到桩顶。
10当水泥砂浆充分溢出孔口后应停止注浆,并应预留3m注浆管在孔内,待30min~60min后进行二次补浆,拔出注浆管,最后用插入式振捣器插入桩体进行振捣,使桩顶浆液充填密实,振捣器插入深度不应小于1.5m。
11当出现穿孔导致砂浆大量流失时,可采用跳孔施工或间歇施工等措施。
4.2.6浆固散体材料桩作为复合地基使用时,应在桩顶铺设褥垫层。
4.2.7在施工过程中应按本规程附录A表A的要求做好记录,及时汇总并办理验交、签证等手续。
4.2.8施工安全生产应符合国家现行有关安全生产标准的规定,并应符合下列规定:
1施工作业应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定执行。
2施工作业人员必须接受安全教育后才能上岗,特殊工种必须持证上岗。
3施工现场应做到三通一平,做好施工场地排水、排污工作。
4钻机操作时应注意加杆和提钻的安全,统一指挥,密切配合,防止机被伤人和物体打击。
5每台桩机应设置一只配电箱,做到一机一闸一漏保确保用电安全。
4.3浆固散体材料桩复合地基施工
4.3.1浆固散体材料桩施工后桩顶标高大于设计标高时应进行桩头清理。挖土和截桩时应保护桩身及桩间土,不得造成桩身开裂、桩间土扰动等。
4.3.2浆固散体材料桩桩项宜设置混凝土桩帽,桩帽宜现浇。桩帽高出地表时,桩帽之间应采用砂土、石屑等回填。
4.3.3褥垫层的施工应符合现行国家标准《复合地基技术规范》GB/T50783的规定。
4.3.4加筋层之上铺设的垫层应选用较高强度的碎石、卵砾石等填料,不得混有泥土和石屑,碎石最小粒径应大于加筋材料孔径尺寸,应铺设平整。当铺设厚度小于或等于30cm时,可不限压,大于30cm时应分层静压压实。
4.3.5填土应分层压实填筑,并达到规定压实度。