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9.2 设计


9.2.1 夯实水泥土桩复合地基的处理深度应根据工程特点、设计要求和地质条件综合确定。初步设计时,处理深度应满足地基主要受力层天然地基承载力计算的需要。
9.2.2 确定夯实水泥土桩桩端持力层时,除应符合地基处理设计计算要求外,尚应符合下列规定:
    1 桩端持力层厚度不宜小于1.0m。
    2 应无明显软弱下卧层。
    3 桩端全断面进入持力层的深度,对碎石土、砂土不宜小于桩径的0.5倍,对粉土、黏性土不宜小于桩径的2倍。
    4 当进入持力层的深度无法满足要求时,桩端阻力特征值设计取值应折减。
9.2.3 夯实水泥土桩的平面布置,宜综合考虑基础形状、尺寸和上部结构荷载传递特点,并应均匀布置。
    夯实水泥土桩可布置在基础底面范围内,当地层较软弱、均匀性较差或工程有特殊要求时,可在基础外设置护桩。
9.2.4 夯实水泥土桩桩径宜根据施工工具和施工方法确定,宜取300mm~600mm,桩中心距不宜大于桩径的5倍。
9.2.5 夯实水泥土桩的桩顶宜铺设厚度为100mm~300mm的垫层,垫层材料宜选用最大粒径不大于20mm的中砂、粗砂、石屑、级配砂石等。
9.2.6 夯实水泥土桩复合地基承载力特征值应通过复合地基竖向抗压载荷试验确定,初步设计时,也可按本规范公式(5.2.1-2)估算。其中βp可取1.00,βs采用非挤土成孔时可取0.80~1.00,βs采用挤土成孔时可取0.95~1.10。
9.2.7 夯实水泥土桩单桩竖向抗压承载力特征值应通过单桩竖向抗压载荷试验确定,初步设计时也可按本规范公式(5.2.2-1)和公式(5.2.2-2)进行估算,并应取其中较小值。
9.2.8 夯实水泥土桩复合地基的沉降应按本规范第5.3.1条~第5.3.4条的有关规定进行计算。沉降计算经验系数应根据地区沉降观测资料及经验确定,无地区经验时可采用现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007规定的数值。其中Espi宜按当地经验取值,也可按本规范公式(5.3.2-2)估算。
9.2.9 夯实水泥土材料的配合比应根据工程要求、土料性质、施工工艺及采用的水泥品种、强度等级,由配合比试验确定,水泥与土的体积比宜取1:5~1:8。

条文说明

9.2.3 夯实水泥土桩是一种具有一定压缩性的柔性桩,在正常置换率的情况下,荷载大部分由桩承担,通过侧摩阻力和端阻力传至深层土中。在桩和土共同承担荷载的过程中,土的高压力区增大,从而提高了地基承载力,减少地基沉降变形,所以在基础边线内布桩,就能满足上部建筑物荷载对复合地基的要求。一般桩边到基础边线的距离宜为100mm~300mm。如果新建场地与即有建筑物相邻,或新建建筑物的基础埋深大于原有建筑物基础深度,或新建建筑物中高低建筑物规模差异大且基础埋深差别大时,可在基础外适量布设抗滑桩或护桩。

9.2.4 夯实水泥土桩桩径一般为300mm~600mm,多数为350mm~400mm;面积置换率一般为5%~15%。
9.2.5 夯实水泥土桩的强度一般为3MPa~6MPa,也可根据当地经验取值,其变形模量远大于土的变形模量,设置垫层主要是为了调整基底压力分布,使桩间土地基承载力得以充分发挥。当设计桩体承担较多的荷载时,垫层厚度取小值,反之,取大值。垫层材料不宜选用粒径大于20mm的粗粒散体材料。
9.2.6 夯实水泥土桩和桩周土在外荷载作用下构成复合地基,载荷试验是确定复合地基承载力和变形参数最可靠的方法。同一场地处理面积较大时或缺少经验时,应先进行复合地基竖向抗压载荷试验,按试验取得的参数进行设计,使设计合理并且经济。
9.2.7 夯实水泥土桩工艺由于规定先夯实孔底,成桩过程中分层夯实,其中qp的取值常沿用灌注桩干作业条件下给定的桩端阻力参数,可根据地区经验确定,也可选用岩土工程勘察报告提供的参数。
    本规范公式(5.2.2-2)中fcu为与桩体水泥土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm的立方体)在标准养护条件下28d龄期的立方体抗压强度平均值。水泥土为脆性材料,而且其均匀性不如混凝土,加之施工工艺的不同,所以在验算桩体承载力时,应对水泥土标准强度值进行不同程度的折减,作为水泥土强度的设计值,桩体强度折减系数(η)可取0.33。
9.2.8 夯实水泥土桩复合地基的沉降由复合土层压缩变形量和加固区下卧土层压缩变形量两部分组成。由于缺少系统的现场沉降监测资料,基本思路仍采用分层总和法,按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。复合土层压缩模量的计算,采用载荷试验沉降曲线类比法。
9.2.9 夯实水泥土桩施工工艺、材料配合比决定着桩体的均匀度和密实度,这是决定桩体强度的主要因素。

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复合地基技术规范 GB/T50783-2012
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