建筑地基处理技术规范2012

1总则1.0.1为了在地基处理的设计和施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。1.0.2本规范适用于建筑工程地基处理的设计、施工和质量检验。1.0.3地基处理除应满足工程设计要求外，尚应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等。1.0.4建筑工程地基处理除应执行本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。经处理后的地基计算时，尚应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。2术语和符号2.1术语2.1.1地基处理groundtreatment提高地基强度，改善其变形性质或渗透性质而采取的技术措施。2.1.2复合地基compositefoundation部分土体被增强或被置换，形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。2.1.3地基承载力特征值characteristicvalueofsubgradebearingcapacity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。2.1.4换填垫层cushion挖去表面浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实形成的垫层。2.1.5加筋垫层reinforcedcushion在垫层材料内铺设单层或多层水平向加筋材料形成的垫层。2.1.6预压地基preloadingfoundation对地基进行堆载预压或真空预压、或联合使用堆载和真空预压，形成的地基土固结压密后的地基。2.1.7堆载预压driftpreloading对地基进行堆载使地基土固结压密的地基处理方法。2.1.8真空预压vacuumpreloading通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空排水使地基土固结压密的地基处理方法。2.1.9压实地基compactedfoundation利用平碾、振动碾或其它碾压设备将填土分层密实的处理地基。2.1.10夯实地基rammedfoundation反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土密实的处理地基。2.1.11挤密地基compactionfoundation利用横向挤压设备成孔或采用振冲器水平振动和高压水共同作用下，将松散土层密实的处理地基。2.1.12砂石桩复合地基sand-gravelcolumnscompositefoundation将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成密实砂石增强体的复合地基。2.1.13水泥粉煤灰碎石桩复合地基cementflyash-gravalpilecompositefoundation由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合形成增强体的复合地基。22.1.14夯实水泥土桩复合地基rammedcement-soilpilecompositefoundation将水泥和土按比例拌合均匀，在孔内分层夯实形成增强体的复合地基。2.1.15水泥搅拌桩复合地基cementdeepmixingcompositefoundation以水泥作为固化剂的主要材料，通过深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌形成增强体的复合地基。2.1.16旋喷桩复合地基jetgrountingcompositefoundation高压水泥浆通过钻杆有水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌合形成水泥土增强体的复合地基。2.1.17土桩、灰土桩复合地基compactioncolumnscompositefoundation用素土、灰土填入孔内分层夯实形成增强体的复合地基。2.1.18注浆加固grountingconsolidation将水泥浆或其它化学浆液注入地基土层中，增强土颗粒间的联结，使土体强度提高、变形减少、渗透性降低的加固方法。2.1.19微型桩micropile用桩工机械或其他小型设备在土中形成直径不大于30cm的桩。2.2符号2.2.1作用和作用效应Pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；Pc——基础底面处土的自重压力值；2.2.2抗力和材料性能Dr——砂土相对密实度；e——孔隙比；fak——地基承载力特征值；fpk——桩体单位截面积承载力特征值；fsk——桩间土的承载力特征值；fspk——复合地基的承载力特征值；Ip——塑性指数；qp——桩端地基土的承载力特征值，桩端端阻力特征值；qs——桩周土的侧阻力特征值；Ra——单桩竖向承载力特征值；U——固结度；wop——最优含水量；——压力扩散角；c——压实系数；d——干密度。2.2.3几何参数A——基础底面积；Ae——一根桩承担的处理地基面积；Ap——桩的截面积；b——基础底面宽度；d——桩身直径；de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径、有效排水直径；l——基础底面长度，桩长；m——面积置换率；s——桩间距；z——基础底面下换填垫层的厚度；3基本规定3.0.1在选择地基处理方案前，应完成下列工作：l搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等；2根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等；3结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等；4调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况；5了解建筑场地的环境情况。3.0.2在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用，并经过技术经济比较，选用处理地基或加强上部结构和处理地基相结合的方案。3.0.3地基处理方法的确定宜按下列步骤进行：1根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案，包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案；2对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法；3对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。3.0.4经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对本规范确定的地基承载力特征值进行修正时，应符合下列规定：1基础宽度的地基承载力修正系数应取零；2基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。对具有胶结强度的增强体复合地基尚应根据修正后的复合地基承载力特征值进行桩身强度验算。3.0.5经处理后的地基，当在受力层范围内仍存在软弱下卧层时，应验算下卧层的地基承载力。3.0.6按地基变形设计或应作变形验算且需进行地基处理的建筑物或构筑物，应对处理后的地基进行变形验算。3.0.7受较大水平荷载或位于斜坡上的建筑物及构筑物，当建造在处理后的地基上时，应进行地基稳定性验算。3.0.8存在较弱夹层地基处理设计时，对软塑、流塑状态的土层不仅应验算竖向力的作用效应，还应验算水平力作用效应：对液化土层应验算地震作用效应。3.0.9复合地基设计的地基承载力验算，除满足轴心荷载作用要求外，还应满足偏心荷载作用要求。3.0.10处理后的地基整体稳定分析可采用圆弧滑动法，其稳定安全系数不应小于1.30。散体加固材料的抗剪强度，可按加固体的密实度通过试验确定；胶结材料对整体稳定的作用可按材料面的摩擦考虑。3.0.11刚度差异的整体大面积基础地基处理宜根据结构—基础—地基共同作用进行承载力和变形验算。3.0.12采用多种地基处理方法综合使用的地基处理工程验收检验时，处理地基的综合安全系数不应小于2.0。3.0.13复合地基载荷试验应符合本规范附录A的规定。3.0.14对于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定需要进行地基变形计算的建筑物或构筑物，经地基处理后，应进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。3.0.15地基处理采用的材料，应根据场地环境类别符合有关标准耐久性设计的要求。3.0.16施工技术人员应掌握所承担工程的地基处理目的、加固原理、技术要求和质量标准等。施工中应有专人负责质量控制和监测，并做好施工记录。当出现异常情况时，必须及时会同有关部门妥善解决。施工过程中应进行质量监理。施工结束后必须按国家有关规定进行工程质量检验和验收。4换填垫层4.1一般规定4.1.1换填垫层适用于浅层软弱土层或不均匀土层的地基处理。4.1.2换填垫层根据换填材料不同可分为土、石垫层和土工合成材料加筋垫层。4.1.3换填垫层的厚度应根据置换软弱土的深度以及下卧土层的承载力确定，厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。4.1.4应根据建筑体型、结构特点、荷载性质、场地土质条件、施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析，进行换填垫层的设计和选择施工方法。4.2设计4.2.1垫层可选用下列材料：1砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉时，应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。2粉质粘土。土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。3灰土。体积配合比宜为2︰8或3︰7。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。4粉煤灰。可用于道路，堆场和小型建筑，构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.3～0.5m。粉煤灰垫层中采用掺加剂时，应通过试验确定其性能及适用条件。作为建筑物地基垫层的粉煤灰应符合有关建筑材料标准要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采取适当防腐措施。大量填筑粉煤灰时应考虑对地下水和土壤的环境影响。5矿渣。垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑，构筑物地基。选用矿渣的松散重度不小于11kN／m3，有机质及含泥总量不超过5%。设计、施工前必须对选用的矿渣进行试验，在确认其性能稳定并符合安全规定后方可使用。作为建筑物垫层的矿渣应符合对放射性安全标准的要求。易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。大量填筑矿渣时，应考虑对地下水和土7壤的环境影响。6其他工业废渣。在有充分依据或成功经验时，也可采用质地坚硬、性能稳定、透水性强、无腐蚀性的其他工业废渣材料，但必须经过现场试验证明其经济效果良好及施工措施完善方能应用。7土工合成材料加筋垫层所用土工合成材料的品种与性能及填料的土类应根据工程特性和地基土条件，按照现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》GB50290的要求，通过现场试验后确定其适用性。作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4%～5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料；垫层填料宜用碎石、角砾、砾砂、粗砂、中砂或粉质粘土等材料。当工程要求垫层具有排水功能时，垫层材料应具有良好的透水性。在软土地基上使用加筋垫层时，应满足建筑物稳定性和变形的要求。4.2.2垫层的厚度应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：pzpczfaz（4.2.2-1）式中pz——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）；pcz——垫层底面处土的自重压力值（kPa）；faz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。垫层底面处的附加压力值pz可分别按（4.2.2-2）和（4.2.2-3）式计算：条形基础pzbpkpc（4.2.2-2）b2ztg矩形基础pzblpkpc（4.2.2-3）b2ztgl2ztg式中b——矩