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第四章
地基处理

第一节
一般规定

第 4.1.1 条 当地基的压缩变形、湿陷变形或强度不能满足设计要求时,应针对不同土质条件和建筑物的类别,在地基压缩层内或湿陷性土层内采取处理措施。

第 4.1.2 条 湿陷性黄土地基的处理,应符合下列要求:

一、对甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性上层。

二、对乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量。

第 4.1.3 条 甲类建筑消除地基全部湿陷量的处理厚度,应符合下列要求:

一、在非自重湿陷性黄土场地,应将基础下湿陷起始压力小于附加压力与上覆土的饱和自重压力之和的所有土层进行处理或处理至基础下的压缩层下限为止。

二、在自重湿陷性黄土场地,应处理基础以下的全部湿陷性上层。

第 4.1.4 条 乙类建筑消除地基部分湿陷量的最小处理厚度,应符合下列要求:

一、在非自重湿陷性黄土场地,不应小于压缩层厚度的 2 /3。

二、在自重湿陷性黄土场地,不应小于湿陷性土层厚度的 2 /3,并应控制未处理上层的湿陷量不大于 20cm。

三、如基础宽度大或湿陷性土层的厚度大,处理 2 /3 压缩层或 2 /3 湿陷性上层的厚度确有困难时,在建筑物范围内应采用整片处理。其处理厚度:在非自重湿陷性黄上场地不应小于 4m;在自重湿陷性黄土场地不应小于 6m。

第 4.1.5 条 丙类建筑消除地基部分湿陷量的最小处理厚度,可按表 4.1.5 的规定采用。

消除地基部分湿陷量的最小处理厚度(m)表 4.1.5

注:在Ⅲ、Ⅳ级自重湿陷性黄土场地上,对多层建筑地基宜采用整片处理,未处理上层的湿陷量不宜大于30cm。

第 4.1.6 条 地基处理后的承载力,可根据现场测试结果或结合当地建筑经验确定,其下卧层顶面的承载力设计值,应满足下式要求:

式中 p z ——下卧层顶面的附加压力(kPa);

p cz ——下卧层顶面的土自重压力(kPa);

f z ——下卧层顶面经深度修正后土的承载力(kPa)。

第4.1.7条 地基处理后,下卧层顶面的附加压力 p z ,对条形基础和矩形基础,可分别按下列公式计算。

条形基础

矩形基础

式中 b ——条形(或矩形)基础底边的宽度(m);

l ——矩形基础底边的长度(m);

p ——基础底面的平均压力设计值(kPa);

p c ——基础底面土的自重压力(kPa);

z ——基础底面至处理土层底面的距离(m);

θ ——地基压力扩散线与垂直线的夹角,宜为22 ° ~30 ° ,用素上处理宜取小值,用灰土处理宜取大值。

第 4.1.8 条 选择地基处理方法,应根据建筑物的类别、湿陷性黄上的特性、施工条件和当地材料,并经综合技术经济比较确定。湿陷性黄土地基常用的处理方法,可按表 4.1.8选择。

湿陷性黄土地基常用的处理方法表 4.1.8

第 4.1.9 条 在雨季、冬季选择垫层法、夯实法和挤密法处理地基时,施工期间应采取防雨、防冻措施。并应防止地面水流入已处理和未处理的基坑或基槽内。

第二节
垫层法

第 4.2.1 条 垫层法可分为局部垫层和整片垫层。

当仅要求消除基底下处理土层的湿陷性时,宜采用局部或整片上垫层;当同时要求提高土的承载力或水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层。

第 4.2.2 条 局部垫层的平面处理范围,每边超出基础底边的宽度,可按下试计算确定,并不应小于垫层厚度的一半。

式中 B ——需处理土层底面的宽度(m);

b ——条形(或矩形)基础短边的宽度(m);

z ——基础底面至处理土层底面的距离(m);

c ——考虑施工机具影响而增设的附加宽度,宜为20cm;

θ ——宜按本规范第4.1.7条的数值采用。

第 4.2.3 条 整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,并不应小于 2m。

第4.2.4条控制垫层质量的压实系数 λ c ,应符合下列要求

一、当垫层厚度不大于 3m时,其压实系数不得小于 0.93。

二、当垫层厚度大于3m时,其压实系数不宜小于0.95。

第 4.2.5 条 垫层的承载力设计值,对土垫层不宜超过 180kPa ;对灰土垫层不宜超过250kPa 。当有试验资料时,可按试验结果确定。

第 4.2.6 条 垫层施工,应先将需处理的湿陷性黄上挖出,然后利用黄土或其它粘性上作土料,经过筛后,在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。灰土垫层的灰与上的体积配合比,宜为 2 ∶ 8 或 3 ∶ 7。

第 4.2.7 条 垫层施工,应在每层表面下 2 /3 厚度处取样,检验上的干密度,取样数量不应小于下列规定:

一、整片垫层,每100m 2 每层3处。

二、矩形(或方形)基础底面下的垫层,每层2处。

三、条形(包括管道)基础底面下的垫层,每30m每层2处。

第三节
夯实法

第 4.3.1 条 当要求消除湿陷性的土层厚度为 3~6m时,宜采用强夯法;当要求消除湿陷性的土层厚度为 1~2m时,宜采用重夯法。

但在房屋密集的地区和有精密仪表设备的房屋附近,采用上述方法时,应采取行之有效的防振或隔振措施。

(Ⅰ)强夯法

第 4.3.2 条 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,应符合下列规定:

一、地基的处理范围应大于基础的平面尺寸,每边超出基础外缘的宽度,不宜小于3m。

二、施工前应按设计要求在现场选点进行试夯,在同一场地内如上性基本相同,试夯可在一处进行,若差异明显,应在不同地段分别进行试夯。

三、在试夯过程中,应测量每个夯点每夯击1次的下沉量(以下简称夯沉最)。最后两击的平均夯沉量不宜大于 5cm。

四、试夯结束后,应从夯击终止时的夯面起至其下 5~8m深度内,每隔 50cm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,也可在现场进行荷载浸水试验或其它原位测试。

五、试夯结果不满足设计要求时,可调整夯锤质量、落距或其它参数重新进行试夯,也可修改设计方案。

第 4.3.3 条 强夯法常用的夯锤底面宜为圆形,其参数可按表 4.3.3 的规定采用。

常用的圆形夯锤参数表 4.3.3

第 4.3.4 条 采用强夯法处理湿陷性黄上地基,上的含水量宜低于塑限含水量 1~3%。在拟夯实的土层内,当土的含水量低于 10%时,宜加水至塑限含水量;当上的含水量大于塑限含水量 3%时,宜采取措施适当降低其含水量。

第 4.3.5 条 对地基进行强夯施工,夯锤质量、落距、夯点布置、夯击遍数和夯击次数等参数应与试夯所确定的相同,施工中并应有专人监测和记录。

夯击遍数宜为 2~3 遍。第一遍夯点宜按正三角形布置,夯点中距可为锤底直径的 1.5~2.2倍,其它各遍夯点宜满堂布置。土的含水量适中时,各遍夯点可采取连续夯击。最末一遍夯击后,宜以 4~6m落距对表层松土夯实,也可将其压实或清除,夯面以上并宜设置一定厚度的灰土垫层。

第 4.3.6 条 强夯施工过程中或施工结束后,应按下列要求对强夯处理地基的质量进行检验:

一、检查强夯施工记录,基础内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%。

二、在每500~1000m 2 面积内任选一处,自夯面下5~8m深度内,每隔 50~100cm取土样测定土的干密度、湿陷系数等指标。

三、当需要采用静力触探等方法测定强夯土的承载力时,宜在地基强夯结束一个月后进行。

根据检验结果,应对不合格处进行补夯,或采取其它补救措施,达到试夯或设计规定的指标为止。

(Ⅱ)重夯法

第4.3.7条 重夯法的夯锤质量宜为 2~3t,落距宜为 4~6m;锤底静压力值不宜小于20kPa ;锤底直径宜为 1.2~1.4m。夯击时,地基土宜为最优含水量。夯击 2~3 遍,累计夯击 10~15 次。对大面积基坑或条形基槽,可采用一夯挨一夯进行夯击,对小面积的独立基坑,可采用跳夯法夯击。在同一夯位可连续击 3~4 次。

第 4.3.8 条 地基进行重夯施工,在同一夯位,最后 2 击的平均夯沉量宜为 1~2cm

第4.3.9条 施工结束后,应对重夯处理地基的质量进行检验。其检验方法,可按本节第 4.3.6 条的规定进行。

第四节
挤密法

第 4.4.1 条 采用挤密法处理地基的宽度,应符合下列要求:

一、当为局部处理时,在非自重湿陷性黄土场地,每边宜超出基础宽度的 0.25 倍,并不应小于 0.5m;在自重湿陷性黄土场地,每边宜超出基础宽度的 0.75 倍,并不应小于1m 。

二、当为整片处理时,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,宜大于处理厚度的一半。

第 4.4.2 条 挤密孔的孔位宜按正三角形布置。孔心距可按下式计算:

式中 x ——孔心距(cm);

d ——挤密孔的直径,宜为35~45cm;

ρ d ——地基挤密前各层土的平均干密度(g/cm 3 );

ρ d ma x ——击实试验确定的最大干密度(g / cm 3 );

——成孔后,3个孔之间土的平均挤密系数。对甲、乙类建筑不宜小于0.93;对其它建筑不宜小于0.90。

第 4.4.3 条 成孔后,3 个孔之间土的最小挤密系数,可按下式计算,但对甲、乙类建筑不宜小于 0.88;对其它建筑不宜小于 0.84。

式中 η c min ——土的最小挤密系数;

ρ d ——成孔后,3个孔之间重心点部位土的干密度(g/cm 3 );

ρ d max ——击实试验确定的最大干密度(g/cm 3 );

第 4.4.4 条 孔底在填料前必须夯实。填料应采用素上或灰上,并宜分层回填夯实。其压实系数:对甲、乙类建筑不宜小于 0.95;对其它建筑不宜小于0.93。

第 4.4.5 条 成孔挤密可选用沉管、爆扩、冲击等方法。对含水量小于 10%或大于23%的地基土,不宜选用爆扩挤密。

第 4.4.6 条 成孔挤密宜由外向里、间隔分批进行,孔成后应立即进行夯填。预留松动层的厚度:采用机械成孔,宜为0.3~0.7m;采用爆扩成孔,宜为1~2m。冬季施工可适当增大预留松动层的厚度。

第 4.4.7 条 整片挤密地基时,在基底下宜设置 0.5m厚的灰上(或土)垫层。

第 4.4.8 条 孔内填料的夯实质量,应及时抽样检查。其数量不得少于总孔数的 2%,每台班并不应少于 1 孔。在全部孔深内宜每米取土样测定其干密度,检测点的位置应在距孔心2 /3孔的半径处。孔内填料的夯实质量,也可通过现场试验测定。

第五节
桩基础

第 4.5.1 条 当采用桩基础时,应穿透湿陷性黄上层。

对非自重湿陷性黄土场地,桩底端应支承在压缩性较低的非湿陷性土层中。

对自重湿陷性黄土场地,桩底端应支承在可靠的持力层中。

第4.5.2条 单桩允许承载力,宜按现场浸水静载荷试验并结合地区建筑经验确定。单桩浸水静载荷试验,应符合本规范附录十一的规定。

第 4.5.3 条 估算非自重湿陷性黄土场地的单桩承载力时,桩底端上的承载力和桩周上的摩擦力,均应按饱和状态下的土性标确定。饱和状态下土的液性指数,可按下式计算:

式中 I L ——土的液性指数;

s r ——土的饱和度,可取0.85;

e ——土的天然孔隙比;

d s ——土粒相对密度(比重);

w l w p ——分别为土的液限和塑限含水量,以小数计。

第4.5.4条 自重湿陷性黄土场地的单桩承载力的确定,除不计湿陷性土层范围内的桩周正摩擦力外,尚应扣除桩侧的负摩擦力。正、负摩擦力的数值,宜通过现场试验确定。

桩侧负摩擦力的计算深度,应自桩的承台底面算起,至其下非湿陷性的上层顶面为止。

第 4.5.5 条 桩基础的施工,应符合下列规定:

一、预制桩的入土深度和贯入度,均应符合设计要求。

二、灌注桩成孔后,必须将孔底清理干净。

第六节
预浸水法

第4.6.1 条 预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m,计算自重湿陷量不小于50cm的场地。施工前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等。

第 4.6.2 条 预浸水处理地基的施工,宜符合下列规定:

一、浸水坑边缘至已有建筑物的距离不宜小于50m,并应防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。

二、浸水坑的边长不得小于湿陷性土层的厚度。当浸水坑的面积较大时,可分段进行浸水。

三、浸水坑内水位不应小于30cm,连续浸水时间以湿陷变形稳定为准,其稳定标准为最后 5 天的平均湿陷量小于 5mm。

第4.6.3条 地基预浸水结束后,在基础施工前应进行补充勘察工作,重新评定地基的湿陷性,并应采用垫层法或强夯法等处理上部湿陷性土层。

第七节
单液硅化或碱液加固法

第 4.7.1 条 采用单液硅化或碱液法加固湿陷性黄土地基,施工前,应在现场进行单孔或群孔灌注溶液试验,以确定灌注溶液的速度、时间(或压力)和加固半径等参数。

溶液灌注试验结束后,隔半个月左右,宜在现场进行载荷浸水试验,或在试验孔的加固范围内取土样进行室内试验,测定加固土的水稳性和强度等指标。

第4.7.2条 单液硅化应将硅酸钠(Na 2 OnSiO 2 )溶液注入上中,其比重宜为 1.13~1.15,并不宜小于1.10。加固1m 3 湿陷性黄土的溶液用量,可按下式计算:

式中 υ ——加固土的体积(m 3 );

n ——加固前土的孔隙率(%);

d w ——硅酸钠溶液的比重;

α ——溶液填充孔隙的系数,宜为 0.5~0.8。

硅酸钠的模数值宜为 2.5~3.3,其杂质含量不宜大于 2%。

第 4.7.3 条 单液硅化加固湿陷性黄土地基,应符合下列要求:

一、加固土的半径,当采用压力灌注溶液时,宜为 0.4~0.5m,当让溶液通过灌注孔自行渗透时,宜为 0.2~0.3m。

二、灌注孔宜按正三角形布置,灌注孔之间的距离,宜为加固上半径的 1.73倍。

三、对已有建筑物地基进行加固时,在非自重湿陷性黄上场地,宜采用压力自上向下分层灌注溶液;在自重湿陷性黄土场地,应让溶液通过灌注孔自行渗入土中。

第 4.7.4 条 碱液加固法可用于加固非自重湿陷性黄土场地上的已有建筑物地基。加固时,宜将碱液(NaOH)通过注液孔渗入土内,每个灌注孔的加固半径宜为 0.3~0.4m 。

碱液浓度宜为100g /1,并宜将碱液加热至80 ° ~100℃再注入土中。

第 4.7.5 条 采用单液硅化或碱液加固已有建筑物地基时,在灌注硅酸钠或碱液过程中,应对建筑物的沉降进行监测。

第 4.7.6 条 已渗入油脂或其它有机物的土,不宜采用硅化或碱液加固法。 6iWn4FPBMIYgRLDOAI6EWSkV0IcraEA4h9+Rln9cIoEG2VYIYqN3WbCtMtcZ+Rb7

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