2023潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)規(guī)程_第1頁
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文檔簡介

目次TOC\o"1-2"\h\u1總則 553基本規(guī)定 564潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕 574.1一般規(guī)定 574.2勘察要求 574.3設(shè)計(jì) 594.4施工 604.5質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收 625潛孔沖擊高壓旋噴樁復(fù)合地基 645.1一般規(guī)定 645.2勘察要求 655.3設(shè)計(jì) 665.4施工 695.5質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收 696潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁 716.1一般規(guī)定 716.3設(shè)計(jì) 736.4施工 806.5質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收 82

1總則1.0.1潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)是一種形成高壓旋噴樁的施工技術(shù),可用于基坑工程的截水帷幕樁、復(fù)合地基增強(qiáng)體以及復(fù)合樁的水泥土外樁,該技術(shù)的實(shí)施效果會直接影響基坑工程的防滲效果、地基加固效果和樁基礎(chǔ)的安全性;同時,該技術(shù)需要考慮實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)性和對環(huán)境的影響。因此,在設(shè)計(jì)和施工時,均需要考慮該技術(shù)的適用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性,并滿足保護(hù)環(huán)境的要求。1.0.2潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)已在建筑、城市軌道交通、石油化工領(lǐng)域的多個工程中得到較多應(yīng)用,已積累和總結(jié)了上述工程領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);此次規(guī)程編制工作也邀請了公路、鐵路、水利等行業(yè)的多位專家共同參加,根據(jù)相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的特點(diǎn)和要求,論證了該技術(shù)在各自領(lǐng)域的適用性。本規(guī)程適用于建筑與城市軌道交通工程,公路、鐵路、石油化工等行業(yè)可根據(jù)工程的特點(diǎn)采用本規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。

3基本規(guī)定3.0.1目前,高壓旋噴樁所采用的多種工藝在素填土、沖填土、黏性土、粉土和松散砂土均可采用,只是在成樁的直徑、深度、施工效率及造價等方面存在差異。對于碎石土、雜填土以及基巖等地層,一般需要先引孔,然后進(jìn)行高壓旋噴。但是,按此做法完成的多個工程實(shí)例證明,成樁效果均不理想,引孔后塌孔和水泥漿無法與土體充分混合是影響成樁質(zhì)量的主要問題。潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù),鉆桿上方為回轉(zhuǎn)的動力裝置,下方連接帶有噴射功能的潛孔錘沖擊器,可在碎石土、雜填土以及基巖等硬地層中直接沖擊破碎成孔;到達(dá)設(shè)計(jì)孔深后,向上提升鉆桿的同時可進(jìn)行高壓噴射注漿,無需預(yù)先引孔以及考慮引孔后孔壁的穩(wěn)定性問題,且潛孔錘釋放的高壓氣可以將噴射的漿液進(jìn)行翻攪、擠壓,提高了漿液與土體進(jìn)行混合的范圍和均勻性。對已完成的超過50余項(xiàng)工程通過鉆取芯樣分別進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和抗?jié)B試驗(yàn),結(jié)果證明,在碎石土、雜填土和基巖等地層條件下,潛孔沖擊旋噴技術(shù)的成樁質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。但由于我國地域遼闊,地層差異懸殊,為確保工程質(zhì)量的安全,在上述幾類地層條件下采用潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)時,仍需先進(jìn)行現(xiàn)場試樁,檢驗(yàn)效果的同時,也積累更多地層的應(yīng)用數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

4潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕4.1一般規(guī)定4.1.1潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕的處理效果與設(shè)計(jì)參數(shù)、地基土性質(zhì)密切相關(guān),還與施工方法、施工設(shè)備甚至施工人員有緊密關(guān)系,施工前進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)可以驗(yàn)證帷幕效果。4.1.2本條是截水帷幕設(shè)計(jì)的基本要求,由于地下工程涉及支護(hù)工程,統(tǒng)一考慮非常必要。4.2勘察要求4.2.1查明和獲取場地及其周圍的水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)參數(shù)等是地下水控制方案合理選擇的重要依據(jù)。工程建設(shè)進(jìn)行巖土工程勘察成果,有時不能滿足地下水控制工程設(shè)計(jì)要求,尚需補(bǔ)充降水試驗(yàn)等勘察工作,才能滿足地下水控制設(shè)計(jì)的需要。4.2.2現(xiàn)場工作量與已有資料的豐富程度、場地水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、場地的大小有關(guān)。地下水控制工程勘察應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)需要開展工作。4.2.4本條提出了地下水控制工程勘察的具體要求。1工程場地多處于城市建筑密集區(qū),相鄰場地抽降地下水或管線滲漏補(bǔ)給等人為因素對擬建場地地下水影響較大,強(qiáng)調(diào)了周邊區(qū)域的資料搜集的重要性。2城市地下水受人為因素影響較大,地下水位變化規(guī)律比較復(fù)雜,同時,一般情況下勘察階段時間緊迫,只能了解勘察階段的地下水動態(tài)。因此強(qiáng)調(diào)區(qū)域地下水動態(tài)資料的搜集和分析,必要時設(shè)置地下水位長期觀測孔。3多層地下水位的分層觀測,尤其是承壓水壓力水頭的觀測,對地下水控制和基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工都十分重要,不應(yīng)忽視。4抽水試驗(yàn)是地下水控制工程勘察的一項(xiàng)重要內(nèi)容,由于多種原因室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際相差較大。為求得各含水層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù),多通過現(xiàn)場抽水試驗(yàn)測定。5地下水控制專門水文地質(zhì)勘察報告內(nèi)容通常包括:1)自然環(huán)境與區(qū)域地質(zhì)概況;2)場區(qū)地層分布;3)場區(qū)水文地質(zhì)條件;4)地下水控制所需水文地質(zhì)參數(shù)及巖土參數(shù)建議;5)地下水控制分析評價。4.3設(shè)計(jì)4.3.1潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕的布置方式有多種。1豎向截水帷幕是最常見的截水帷幕,阻止水流從坑壁和坑底涌入坑內(nèi)。懸掛式豎向截水帷幕指底端未穿透含水層的截水帷幕;落底式豎向截水帷幕指底端穿透含水層并進(jìn)入下部不透水層一定深度的截水帷幕。當(dāng)水頭較高,水量充分,可采用豎向截水帷幕與水平向截水帷幕相結(jié)合的方法。2獨(dú)立式截水帷幕是指在非連續(xù)性支護(hù)樁外獨(dú)立設(shè)置的帷幕體;嵌入式截水帷幕是指利用旋噴樁嵌入不連續(xù)支護(hù)結(jié)構(gòu)中間共同形成帷幕體;自抗?jié)B支護(hù)結(jié)構(gòu)指支護(hù)結(jié)構(gòu)本身就具備抗?jié)B性能。4.3.3隔水層是相對的,相對所隔含水層而言其滲透系數(shù)較小。在有水頭差時,隔水層內(nèi)也會有水的滲流,也應(yīng)滿足滲流和滲透穩(wěn)定性要求。落底式截水帷幕進(jìn)入下臥隔水層一定長度,是為了滿足地下水繞過帷幕底部的滲透穩(wěn)定性要求,應(yīng)驗(yàn)算帷幕進(jìn)入隔水層的長度能否滿足滲透穩(wěn)定性的經(jīng)驗(yàn)公式。4.3.4插入不透水層的豎向截水帷幕在內(nèi)外形成較大的水頭差,本規(guī)范公式(4.3.4)是根據(jù)隔水層的允許滲透梯度導(dǎo)得,最小值要求是根據(jù)國內(nèi)若干工程實(shí)例統(tǒng)計(jì)而來。4.3.5本條以滲流水力梯度不大于地基土的臨界水力梯度來判斷坑底土體的抗?jié)B流穩(wěn)定性(考慮一定的安全系數(shù)),計(jì)算方法較多,工程上常用的有基于平面穩(wěn)定滲流的直線比例法、流網(wǎng)法、阻力系數(shù)法等。為便于計(jì)算且滿足工程設(shè)計(jì)要求,在水頭15m~20m內(nèi),設(shè)計(jì)人員慣于采用直線比例法。需要說明的是,直線比例法沒有考慮滲流流場的三維性,也沒有考慮坑周土不透水層的深度,以及地基土的不均勻性。4.3.8水泥土的重度與水泥的摻量有關(guān),水泥的摻量與帷幕樁設(shè)計(jì)要求的抗?jié)B、抗壓強(qiáng)度有關(guān)??山⑺悸啡缦拢合韧ㄟ^設(shè)計(jì)要求的水泥土抗?jié)B強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度確定該地層所需的水泥摻量;然后通過水泥摻量計(jì)算水泥土的重度(需再查詢資料,或在條文說明中給出不同土層(僅考慮滲透性較大的土層,黏性土不考慮)、不同水泥摻量下的水泥土重度經(jīng)驗(yàn)取值)。檢測水泥土重度可采用現(xiàn)場同條件試塊、鉆芯取樣進(jìn)行密度試驗(yàn)得到所需重度值。例如:天津海相淤泥重度1.75,加入20%水泥后,測得水泥土比重2.25;但淤泥及粘土不需考慮封底的抗?jié)B透作用。4.4施工4.4.2潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕一般采用單噴嘴噴射注漿。根據(jù)目前的設(shè)備性能,實(shí)際工程中常見的高壓噴射注漿的施工工藝參數(shù)見表4.4.2。表4.4.2潛孔沖擊高壓旋噴注漿工藝參數(shù)水壓(Mpa)氣壓(Mpa)漿壓(Mpa)注漿流量(L/min)提升速度(m/min)旋轉(zhuǎn)速度(r/min)20~250.730~4080~1200.12~0.25204.4.3潛孔沖擊高壓旋噴樁截水帷幕用于黏性土、粉土和砂土?xí)r一般選用純水泥漿液。當(dāng)用于碎石土?xí)r,可根據(jù)孔隙率、含水量、加固范圍要求等指標(biāo)選擇外加劑與水泥共同配制漿液;常用的外加劑有水玻璃、粉煤灰、膨潤土等,通過現(xiàn)場配比試驗(yàn)確定選用外加劑的類型及其用量,滿足水泥土固結(jié)體的強(qiáng)度、固化時間等力學(xué)指標(biāo)。4.4.5《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120和《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》JGJ111中對于旋噴樁施工的偏差控制值分別為:孔位允許偏差50mm,注漿孔的垂直度偏差不超過1%;而潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)將垂直度偏差控制值提升至0.5%是幾方面因素綜合決定。首先,采用上下雙動力驅(qū)動鉆進(jìn),與自鉆式設(shè)備相比,增加的潛孔錘在鉆進(jìn)時產(chǎn)生的高頻振動提供了豎向牽引動力,垂直導(dǎo)向性優(yōu)于其他自鉆式設(shè)備;其次,采用特制的鉆桿,剛度及抗彎能力優(yōu)于其他旋噴工藝。通過數(shù)十項(xiàng)工程施工過程檢測統(tǒng)計(jì),垂直度偏差控制可控制在0.3%范圍內(nèi),為確保安全和質(zhì)量,本規(guī)程采用0.5%作為垂直度偏差控制值。4.4.6旋噴樁帷幕一般采用單排或雙排布置形式。理論上,單排旋噴樁帷幕只要樁體能夠相互搭接、樁體連續(xù)、滲透性系數(shù)小于10-6cm/s是可以起到截水效果的,但受施工偏差制約,很難達(dá)到理想的搭接寬度要求。假設(shè)樁長20m,設(shè)計(jì)搭接1500mm,當(dāng)位置偏差為50mm、垂直度偏差為0.5%時,則帷幕底部在平面上會偏差150mm。此時,實(shí)際上樁之間就不能形成有效搭接。如樁的設(shè)計(jì)搭接過大,則樁的間距減小、樁的有效部分過少,造成浪費(fèi)和增加工期。所以帷幕搭接寬度的合理設(shè)計(jì)對于帷幕的質(zhì)量、工期和造價有直接的影響。4.5質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收4.5.1截水帷幕是隱蔽工程,開挖前對其進(jìn)行檢驗(yàn),尤其是深度和連續(xù)性。對于水泥土類截水帷幕,采取漿液試塊強(qiáng)度試驗(yàn)的方法檢測其強(qiáng)度,應(yīng)建立靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入或動力觸探等原位測試結(jié)果與試塊強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系,也有根據(jù)試塊強(qiáng)度結(jié)合原位試驗(yàn)方法綜合檢驗(yàn)。鉆芯檢驗(yàn)方法除檢測芯樣強(qiáng)度外,更直接檢測深度和均勻性。注意鉆孔取芯完成后注漿填充。4.5.2對封閉式截水帷幕,預(yù)先進(jìn)行坑內(nèi)抽水試驗(yàn)檢查截水帷幕質(zhì)量是個簡單有效的方法,結(jié)合坑外水位觀測孔水位變化能初步檢驗(yàn)截水帷幕質(zhì)量。4.5.3截水帷幕剛開挖暴露出來時,水泥土和土體還有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,出現(xiàn)小滲漏好堵,但若延誤時間,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞,漏點(diǎn)會越來越大,堵漏工作會越發(fā)困難,故小漏點(diǎn)應(yīng)及時堵漏。宜采取掛網(wǎng)噴射混凝土對樁間土分層進(jìn)行加固處理。4.5.4土釘、錨桿應(yīng)采取鉆孔方式在截水帷幕上開孔。在高水位、滲透系數(shù)大土層中開孔應(yīng)采取預(yù)防措施減少開孔時的水土流失,如雙套管鉆進(jìn),或采取掩護(hù)式開孔;開孔后注漿應(yīng)根據(jù)已流失的土體補(bǔ)足水泥漿量,并應(yīng)采取快硬性水泥砂漿等及時修復(fù)桿體與截水帷幕間縫隙。在粉土和砂土土層中,采取連續(xù)性截水帷幕、嵌入型截水帷幕時,宜增加掛網(wǎng)噴射提凝土對樁間土分層進(jìn)行加固處理,這種方法能有效加固截水帷幕,減少滲漏風(fēng)險。

5潛孔沖擊高壓旋噴樁復(fù)合地基5.1一般規(guī)定5.1.1實(shí)踐表明,潛孔沖擊高壓旋噴樁復(fù)合地基對于軟塑~可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對于硬黏性土,含有較多的塊石或大量植物根莖的地基,會影響潛孔沖擊高壓旋噴樁的鉆進(jìn)效率,且噴射流的能量可能受到削弱,切削范圍變小,影響處理效果;而對于含有過多有機(jī)質(zhì)的土層,其處理效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性。鑒于上述幾種土組成復(fù)雜、差異懸殊,如采用潛孔沖擊高壓旋噴樁復(fù)合地基,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)確定適用性。如黃土存在濕陷性,因試驗(yàn)資料和施工實(shí)例較少,亦應(yīng)預(yù)先進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。對于地下水流速過大或已涌水的防水工程,由于工藝、機(jī)具和瞬時速凝材料等方面的原因,應(yīng)慎重使用,必要時應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。5.1.2在制訂潛孔沖擊高壓旋噴樁復(fù)合地基方案時,應(yīng)搜集和掌握各種基本資料。主要有:巖土工程勘察資料(土層和基巖的性狀,標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù),土的物理力學(xué)性質(zhì),地下水的埋藏條件、滲透性和水質(zhì)成分等)、建筑物結(jié)構(gòu)受力特性資料、施工現(xiàn)場和臨近建筑的四周環(huán)境資料、地下管道和其他埋設(shè)物資料及類似土層條件下使用的工程經(jīng)驗(yàn)等。高壓噴射的漿液在硬化前,有效噴射范圍內(nèi)的地基因受到擾動而強(qiáng)度降低,容易產(chǎn)生附加沉降,因此在既有建筑物附近施工時,應(yīng)防止?jié){液凝固硬化前建筑物的附加下沉。通常采用控制施工速度、順序和加快漿液凝固時間等方法防止或減小附加沉降。5.1.3本條是對復(fù)合地基施工后增強(qiáng)體的強(qiáng)制性要求。增強(qiáng)體是保證復(fù)合地基工作,提高地基承載力、減小變形的必要條件,其施工質(zhì)量必須得到保證。5.1.4本條是對復(fù)合地基承載力設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)收的檢驗(yàn)要求。復(fù)合地基承載力的確定方法,應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)的方法。樁體強(qiáng)度較高的增強(qiáng)體,可以將荷載傳遞到樁端土層。當(dāng)樁長較長時,由于靜載荷試驗(yàn)的載荷板寬度較小,不能全面反映復(fù)合地基的承載特性。因此單純采用單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)的結(jié)果確定復(fù)合地基承載力特征值,可能會由于試驗(yàn)的載荷板面積或由于褥墊層厚度對復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。對有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)體復(fù)合地基的增強(qiáng)體進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn),保證增強(qiáng)體樁身質(zhì)量和承載力,是保證復(fù)合地基滿足建筑物地基承載力要求的必要條件。5.2勘察要求5.2.1采用水泥作為黏結(jié)材料的樁會受腐蝕性地下水、腐蝕性土的腐蝕。因此,采用水泥作為黏結(jié)材料的樁應(yīng)查明地下水、土的腐蝕性。填土路堤和柔性面層堆場下復(fù)合地基應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,應(yīng)查明穩(wěn)定分析需要的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),包括荷載填料的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。剛度較大基礎(chǔ)下的水泥土樁復(fù)合地基、填土路堤和柔性面層堆場等工程的復(fù)合地基可能需要進(jìn)行固結(jié)分析,應(yīng)查明軟黏土的固結(jié)系數(shù)。5.2.2承受豎向荷載的復(fù)合地基控制性勘探孔深度,對中~低壓縮性土可取地基附加應(yīng)力小于或等于上覆土層有效自重應(yīng)力20%的深度,對高壓縮性土可取地基附加應(yīng)力小于或等于上覆土層有效自重應(yīng)力10%的深度。需驗(yàn)算地基穩(wěn)定性的工程勘探孔深度應(yīng)超過最危險滑動面5m或穿透軟弱土層進(jìn)入硬土層3m。5.3設(shè)計(jì)5.3.1復(fù)合地基處理的設(shè)計(jì)、施工參數(shù)有很強(qiáng)的地區(qū)性,因此強(qiáng)調(diào)在沒有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時應(yīng)在有代表性的場地上進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工,并進(jìn)行必要的測試,以確定設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。5.3.3對有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)體復(fù)合地基,增強(qiáng)體單樁承載力發(fā)揮系數(shù)和樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)確定的基本依據(jù)是,在復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)中取或s/b或s/d等于0.01確定復(fù)合地基承載力時,地基土和單樁承載力發(fā)揮系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果。一般情況下,復(fù)合地基設(shè)計(jì)有褥墊層時,地基土承載力的發(fā)揮是比較充分的。初步設(shè)計(jì)時,增強(qiáng)體單樁承載力發(fā)揮系數(shù)強(qiáng)體單樁承和樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)的取值范圍在0.8?1.0之間,增強(qiáng)體單樁承載力發(fā)揮系數(shù)取高值時樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)應(yīng)取低值,反之,增強(qiáng)體單樁承載力發(fā)揮系數(shù)取低值時樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)應(yīng)取高值。所以,沒有充分的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時應(yīng)通過試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)αp與增強(qiáng)體的荷載傳遞性質(zhì)、增強(qiáng)體長度以及樁土相對剛度密切相關(guān)。樁長過長影響樁端承載力發(fā)揮時應(yīng)取較低值。5.3.4復(fù)合地基增強(qiáng)體樁身強(qiáng)度應(yīng)滿足式(5.3.4-1)的要求。(5.3.4-1)式中:fcu——樁體試塊(邊長150mm立方體)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的立方體抗壓強(qiáng)度平均值(kPa);η—樁體強(qiáng)度折減系數(shù),取0.33。復(fù)合地基增強(qiáng)體的強(qiáng)度是保證復(fù)合地基工作的必要條件,必須保證其安全度。在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)材料的可靠度設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高了增強(qiáng)體材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。5.3.5復(fù)合地基沉降計(jì)算目前仍以經(jīng)驗(yàn)方法為主。本次修訂綜合各種復(fù)合地基的工程經(jīng)驗(yàn),提出以分層總和法為基礎(chǔ)的計(jì)算方法。各地可根據(jù)地區(qū)土的工程特性、工法試驗(yàn)結(jié)果以及工程經(jīng)驗(yàn),采用適宜的方法,以積累工程經(jīng)驗(yàn)。5.3.6由于采用復(fù)合地基的建筑物沉降觀測資料較少,一直沿用天然地基的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。各地使用對復(fù)合土層模量較低時符合性較好,對于承載力提高幅度較大的剛性樁復(fù)合地基出現(xiàn)計(jì)算值小于實(shí)測值的現(xiàn)象?,F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007修訂組通過對收集到的全國31個CFG樁復(fù)合地基工程沉降觀測資料分析,得出地基的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)與沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量當(dāng)量值的關(guān)系。

5.4施工5.4.1潛孔沖擊高壓旋噴樁作為增強(qiáng)體的復(fù)合地基,施工參數(shù)有很強(qiáng)的地區(qū)性,因此強(qiáng)調(diào)在沒有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時應(yīng)在有代表性的場地上進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工,并進(jìn)行必要的測試,以確定設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。5.4.2本條是復(fù)合地基增強(qiáng)體施工樁位允許偏差和垂直度的要求。5.5質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收5.5.1應(yīng)在嚴(yán)格控制施工參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)具體情況選定質(zhì)量檢驗(yàn)方法。開挖檢查法簡單易行,通常在淺層進(jìn)行,但難以對整個固結(jié)體的質(zhì)量做全面檢查。鉆孔取芯是檢驗(yàn)單孔固結(jié)體質(zhì)量的常用方法,選用時需以不破壞固結(jié)體和有代表性為前提,可以在28d后取芯。靜載荷試驗(yàn)是建筑地基處理后檢驗(yàn)地基承載力的方法。 檢驗(yàn)點(diǎn)的位置應(yīng)重點(diǎn)布置在有代表性的加固區(qū),對旋噴注漿時出現(xiàn)過異?,F(xiàn)象和地質(zhì)復(fù)雜的地段亦應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。 每個建筑工程旋噴注漿處理后,不論其大小,均應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)量為總樁數(shù)的2%,并且不少于6點(diǎn)。 在軟弱黏性土中,水泥土的強(qiáng)度增長速度較慢。檢驗(yàn)時間應(yīng)在噴射注漿后28d進(jìn)行,以防由于固結(jié)體強(qiáng)度不高時,因檢驗(yàn)而受到破壞,影響檢驗(yàn)的可靠性。

6潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁6.1一般規(guī)定6.1.1潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁由水泥土樁與同心的芯樁組成,芯樁可采用植入的預(yù)制樁或現(xiàn)場施工的灌注樁。該樁型的施工工藝包括水泥土樁施工與芯樁施工兩個步驟,其材料性能、施工方法決定了該樁型可用于素填土、粉土、黏性土、砂土、碎石土以及基巖等多種情況,對于第1?4款所列情況應(yīng)通過現(xiàn)場和室內(nèi)試驗(yàn)確定其適用性。6.1.3當(dāng)無可靠經(jīng)驗(yàn)時,設(shè)計(jì)前應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ/T233的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行室內(nèi)水泥土配合比試驗(yàn);也可以結(jié)合本規(guī)程第6.1.4條中的成樁工藝性試驗(yàn)與靜載試驗(yàn),進(jìn)行鉆芯法檢測。當(dāng)樁長范圍內(nèi)為成層土?xí)r,應(yīng)選擇主要土層進(jìn)行室內(nèi)水泥土配合比試驗(yàn),并以其中的較弱土層對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下28d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度平均值作為本規(guī)程單樁承載力計(jì)算依據(jù)。水泥品種與強(qiáng)度等級對水泥土成樁質(zhì)量至關(guān)重要,應(yīng)根據(jù)工程要求確定。宜優(yōu)先選用42.5級及以上的普通硅酸鹽系列水泥。在某些地區(qū)的地下水中含有大量硫酸鹽,因硫酸鹽與水泥發(fā)生反應(yīng)時,對水泥土具有結(jié)晶性侵蝕,會出現(xiàn)開裂、崩解而喪失強(qiáng)度。為此應(yīng)選用抗硫酸鹽水泥,使水泥土中產(chǎn)生的結(jié)晶膨脹物質(zhì)控制在一定的數(shù)量范圍內(nèi),借以提高水泥土的抗侵蝕性能。水泥摻量可取被加固土質(zhì)量的15%?25%,當(dāng)土質(zhì)較差或設(shè)計(jì)要求水泥土強(qiáng)度較高時,水泥摻量可取高值。水泥漿水灰比應(yīng)根據(jù)地層條件及設(shè)備條件通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定,可取0.8?1.5,生產(chǎn)實(shí)踐中常用1.0。對于地下水位以上地層或設(shè)備噴射有困難等情況,水灰比可取高值。6.1.4成樁工藝性試驗(yàn)的目的是:驗(yàn)證地層條件適應(yīng)性;確定實(shí)際成樁步驟、漿液壓力、水壓、氣壓、水灰比、鉆桿提升速度、鉆桿旋轉(zhuǎn)速度等工藝參數(shù),選擇芯樁合理的施工方法。成樁工藝性試驗(yàn)時可以采用超聲波、井徑儀或鉆芯等方法檢查成樁直徑及樁身均勻程度。成樁工藝性試驗(yàn)應(yīng)選擇有代表性場地進(jìn)行,試驗(yàn)樁的直徑、長度等參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。在條件許可時,可以將成樁工藝性試驗(yàn)與第6.1.5條規(guī)定的靜載試驗(yàn)合二為一。6.1.5按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定,應(yīng)在工程樁正式施工前進(jìn)行基樁豎向或水平靜載試驗(yàn),并加載至破壞,確定單樁豎向極限承載力或水平極限承載力,為設(shè)計(jì)人員提供足夠的設(shè)計(jì)依據(jù)。6.1.6為了積累資料,本條規(guī)定對所有應(yīng)用潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁基礎(chǔ)的建(構(gòu))筑物均應(yīng)進(jìn)行沉降觀測,沉降觀測應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8的有關(guān)規(guī)定。6.3設(shè)計(jì)6.3.1~6.3.3為確保樁基設(shè)計(jì)的安全,在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時應(yīng)按本條文規(guī)定的原則進(jìn)行承載能力與沉降計(jì)算。 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》94有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。對位于坡地、岸邊的建筑物,當(dāng)采用潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁基礎(chǔ)時,應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94有關(guān)規(guī)定進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。6.3.4考慮到樁身水泥土強(qiáng)度折減系數(shù)、芯樁—水泥土界面粘結(jié)性能、芯樁與水泥土荷載分擔(dān)比等因素,水泥土強(qiáng)度存在下限值,本條規(guī)定與樁身水泥土配比相同的室內(nèi)水泥土試塊(邊長為70.7mm的立方體)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下28d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度平均值不宜低于4MPa。試驗(yàn)表明,采用潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)在素填土、粉土、黏性土、松散砂土、稍密砂土、中密砂土、密實(shí)砂土、礫石、卵石等地層中施工的旋噴樁,采用42.5級普通硅酸鹽水泥、摻入比15%?25%,按《水泥土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ/T233方法配制的水泥土試樣立方體抗壓強(qiáng)度平均值可達(dá)到4MPa以上。6.3.5本條規(guī)定了潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁的選型原則。 1水泥土樁直徑與芯樁直徑之比潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁在豎向荷載作用下的工作機(jī)理為:芯樁承擔(dān)的大部分荷載通過芯樁—水泥土界面?zhèn)鬟f至水泥土樁,然后再通過水泥土—土界面?zhèn)鬟f至樁側(cè)土;與荷載傳遞路徑相對應(yīng)的是芯樁—水泥土樁—樁側(cè)土結(jié)構(gòu)剛度按梯度逐漸降低,作為芯樁與樁側(cè)土之間的過渡層,“水泥土”不宜太薄。此外,水泥土對芯樁還起到保護(hù)層作用,改善了芯樁的工作環(huán)境,可提高芯樁的耐久性。還有一點(diǎn)需要考慮的是施工偏差因素:因水泥土樁和芯樁是通過兩個完全獨(dú)立的施工過程完成的,每個施工過程有各自樁位施工偏差和垂直度偏差,兩者相互疊加后,要滿足水泥土樁與芯樁相互復(fù)合的設(shè)計(jì)要求,芯樁與土體直徑的“水泥土”不宜太薄,水泥土樁直徑與管樁直徑之差不應(yīng)小于300mm。2芯樁長度與水泥土樁長度之比芯樁底端以下的水泥土樁為柔性—半剛性樁,存在臨界樁長,其長度隨著水泥土樁直徑與水泥土強(qiáng)度的增加而增大。芯樁相當(dāng)于水泥土樁中的配筋,其長度不宜小于總樁長的2/3。對變形控制要求較高的工程、樁底端土質(zhì)較差或承受拔力、抗震作用時,芯樁可與水泥土樁等長。試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果表明無芯樁段樁身壓縮量占樁身總壓縮量比例隨著芯樁長度與水泥土樁長度之比的增大基本呈線性減小,為了減小沉降、提高承載力,芯樁長度與水泥土樁長度比應(yīng)取高值。需要說明的一種特殊情況是:當(dāng)遇到樁端持力層為完整或較完整基巖時,芯樁需滿足嵌巖樁入巖深度的要求,而在基巖中可以不設(shè)置“水泥土”,即芯樁長度超過水泥土樁長度。因此,需要對芯樁與水泥土樁的長度設(shè)置下限。3芯樁選擇潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁芯樁樁型的選擇范圍較廣,目前采用最多的是預(yù)應(yīng)力混凝土(PHC)管樁;在初步設(shè)計(jì)時,可根據(jù)設(shè)計(jì)要求的承載力、施工效率、造價等因素進(jìn)行綜合對比,結(jié)合現(xiàn)場載荷試驗(yàn)結(jié)果,選擇適合的芯樁樁型。芯樁的樁身強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。6.3.6在確定基樁的中心距時,需考慮如下因素:1一般情況下潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁屬于摩擦樁;2防止相鄰樁的水泥土施工時相互影響;3樁側(cè)土位移影響范圍。當(dāng)?shù)貙又杏锌梢岳玫闹?、低壓縮土層時,宜盡量選擇作為持力層,發(fā)揮其對提高承載力的貢獻(xiàn)。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度及其至軟弱下臥層的距離可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。關(guān)于嵌巖樁的嵌巖深度原則上應(yīng)按計(jì)算確定,計(jì)算中綜合反映荷載、上覆土層、基巖性質(zhì)、樁徑、樁長諸因素,但對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的深度不宜小于0.4d(以巖面坡下方深度計(jì)),對于傾斜度大于30%的中風(fēng)化巖,宜根據(jù)傾斜度及巖石完整程度適當(dāng)加大嵌巖深度,以確?;鶚兜姆€(wěn)定性。6.3.7本條規(guī)定了單樁豎向承載力計(jì)算應(yīng)滿足的要求,與國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的相關(guān)規(guī)定保持一致。6.3.8本規(guī)程中樁基豎向抗壓、抗拔承載力計(jì)算均采用綜合安全系數(shù)k=2。6.3.9為保證潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁設(shè)計(jì)的可靠性,單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)確定,并應(yīng)重視類似工程、臨近工程的經(jīng)驗(yàn)。初步設(shè)計(jì)時可采用經(jīng)驗(yàn)公式估算單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值,并按本規(guī)程第6.3.11條規(guī)定驗(yàn)算樁身豎向承載力。其中,計(jì)算公式(6.3.9-1)基于水泥土—土界面計(jì)算,計(jì)算公式(6.3.9-2)基于芯樁—水泥土界面計(jì)算。當(dāng)采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算時,極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)由靜載試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析求得。當(dāng)無試驗(yàn)資料時,極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)巖土工程勘察報告或現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值乘以提高系數(shù)得到。根據(jù)搜集到的3組單樁豎向靜載試驗(yàn)及內(nèi)力測試資料,統(tǒng)計(jì)不同土層對應(yīng)的潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示,與巖土工程勘察報告或現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁極限側(cè)摩阻標(biāo)準(zhǔn)值對比,前者約為后者的1.5~1.6倍。且部分試樁未做到破壞,樁側(cè)摩阻力尚未充分發(fā)揮,本規(guī)程規(guī)定的提高倍數(shù)1.5~1.6是偏于保守的?;谛緲丁嗤两缑嬗?jì)算單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時,將芯樁外圍的水泥土視為均勻介質(zhì),芯樁端部阻力作為安全儲備。《水泥土復(fù)合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T330對管樁及由粉質(zhì)黏土、砂土、粉土等拌制的水泥土界面之間的黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,管樁—水泥土界面極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值與對應(yīng)位置水泥土立方體抗壓強(qiáng)度平均值之比一般為0.16~0.19,為偏于安全,計(jì)算時可取0.16。6.3.10本條規(guī)定了水泥土復(fù)合管樁單樁豎向抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法。研究表明,水泥土復(fù)合樁承受豎向上拔荷載時,一般有三種破壞模式:復(fù)合樁從地基土中拔出、芯樁從水泥土中拔出、芯樁材料破壞。因此,單樁或群樁呈非整體破壞時,單樁豎向抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)分別計(jì)算芯樁—水泥土界面、水泥土—土界面對應(yīng)的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,并按本規(guī)程第6.3.11條規(guī)定驗(yàn)算樁身豎向承載力。表6.3.10中,λ1為對應(yīng)芯樁—水泥土界面的抗拔系數(shù),該界面極限側(cè)阻力在抗拔與抗壓時基本一致,λ1因此規(guī)定值較高;λ2i為對應(yīng)水泥土—土界面的抗拔系數(shù),與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的規(guī)定一致。6.3.11本條規(guī)定了潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁在承受豎向荷載時樁身豎向承載力的計(jì)算原則。研究表明,無論芯樁采用何種樁型,由于水泥土在芯樁和土之間建立了一個材料強(qiáng)度的過渡,在極限荷載作用下,樁頭呈現(xiàn)出芯樁、水泥土先后破壞的漸進(jìn)破壞模式;而在軸向壓力設(shè)計(jì)值對應(yīng)荷載作用下,樁頭未發(fā)生漸進(jìn)破壞,芯樁與水泥土樁共同變形、共同承擔(dān)上部豎向荷載。因此,驗(yàn)算軸心受壓情況下樁身豎向承載力時,應(yīng)同時考慮管樁與水泥土兩種材料的承載性能。6.3.12研究表明,在水平荷載作用下,復(fù)合樁的破壞模式為外圍水泥土開裂,而芯樁未發(fā)生破壞。地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)隨芯樁周圍水泥土強(qiáng)度、厚度的增加而提高,因此,當(dāng)無試驗(yàn)資料時,地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)可以按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定,并適當(dāng)提高后采用。6.3.13樁基沉降變形計(jì)算是樁基設(shè)計(jì)中的一個重要組成部分。當(dāng)樁基產(chǎn)生過大變形時,可能影響建筑物正常使用,甚至造成建筑物破壞,危及人們的安全。因此,潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁基礎(chǔ)的沉降變形計(jì)算值不應(yīng)大于國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定的允許值。6.3.14復(fù)合樁中的芯樁與水泥土作為一個整體共同承擔(dān)外部荷載,且芯樁承擔(dān)主要荷載,因此確定樁中心至承臺邊緣距離時應(yīng)以芯樁為主并兼顧水泥土樁。當(dāng)芯樁采用管樁時,復(fù)合樁與承臺宜采用管樁填芯混凝土中埋設(shè)錨固鋼筋的方式連接,也可結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)在樁頂設(shè)置加強(qiáng)帽等構(gòu)造措施,具體做法可參考《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》10G409或《水泥土復(fù)合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T330的有關(guān)規(guī)定。6.4施工6.4.1為保證潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁正常施工,施工用的供水、供電、道路、排水、臨時房屋等臨時設(shè)施,必須在開工前準(zhǔn)備就緒。建筑場地應(yīng)平整、密實(shí),無地下和空中障礙物,地基承載力應(yīng)滿足施工機(jī)械接地壓力的要求。6.4.5施工前應(yīng)組織圖紙會審,會審紀(jì)要連同施工圖等應(yīng)作為施工依據(jù),并應(yīng)列入工程檔案。6.4.6樁位點(diǎn)處設(shè)置明顯標(biāo)記及施工時進(jìn)行樁位復(fù)核的目的是:避免漏樁、校驗(yàn)樁位放樣偏差。6.4.7潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁作為水泥土復(fù)合樁的一種,與其他類型復(fù)合樁的區(qū)別主要在于水泥土樁的形成工藝不同;芯樁的植入方式與其他類型復(fù)合樁的芯樁植入方式基本一致。本條中所規(guī)定的幾個關(guān)鍵工藝參數(shù)是通過多個潛孔沖擊高壓旋噴技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例總結(jié)出來的,不僅遵循了高壓旋噴技術(shù)的通用規(guī)定,也符合潛孔沖擊高壓旋噴質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)適用的基本原則。應(yīng)綜合考慮場地地層分布情況、上部結(jié)構(gòu)荷載、擬采用樁參數(shù)等,按本規(guī)程第3.0.2條的要求確定成樁工藝性試驗(yàn)位置與數(shù)量。6.4.8潛孔沖擊高壓旋噴復(fù)合樁目前應(yīng)用的多個工程均采用預(yù)制樁作為芯樁,且多數(shù)為PHC管樁,取得了較好的效果;另外,也做了一些芯樁為灌注樁的試驗(yàn),探索這種復(fù)合樁工藝的適用性。綜合對比后發(fā)現(xiàn),采用預(yù)制樁作為芯樁優(yōu)勢比較明顯,主要體現(xiàn)在施工效率高、芯樁質(zhì)量穩(wěn)定、芯樁與水泥土界面清晰等方面,適用性更好。6.4.9本條說明了潛孔沖擊

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