CECS 86-1996 混凝土水池软弱地基处理设计规范

建标工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准混凝土水池软弱地基处理设计规范年北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准混凝土水池软弱地基处理设计规范主编单位上海市政工程设计院批准单位中国工程建设标准化协会批准日期年月日北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统前言现批准混凝土水池软弱地基处理设计规范编号为并推荐给各工程建设设计施工单位使用在使用过程中请将意见及有关资料寄交中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会北京市月坛南街乙号北京市市政设计研究院邮政编码以便今后修订本规范由中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会负责管理和解释本规范主编单位上海市政工程设计研究院审查单位中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会主要起草人王大龄赵成宪陈能礼姜洪兴最后审校沈世杰白云格娃张宏声工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统目次总则主要符号基本规定复合地基法密实法置换法减少地基变形及其影响的措施附录预压荷载下地基中某点任意时间抗剪强度的计算附录一级或多级加荷条件下时地基平均固结度的计算附录复合地基载荷试验要点附录规范条文中用词和用语的说明工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统总则为统一给水排水工程中混凝土水池软弱地基加固处理的标准设计计算基本原则和有关的技术措施使设计经济合理并保证水池的结构安全和正常使用特制定本规范本规范适用于混凝土水池下软弱地基的处理设计对盛放其他液体的混凝土池也可参照使用本规范所述的软弱地基包括受力层主要由淤泥淤泥质土软塑的饱和粘性土松软的冲填土素填土及杂填土等高压缩性土所构成的地基新近沉积欠密实的和在地震条件下可液化的粉土和砂土地基混凝土水池的地基处理方案应根据场地工程地质条件综合考虑水池的使用要求荷载情况及结构特点施工条件等进行选择在确保水池结构安全与正常使用的前提下应力求减少处理费用尽可能利用当地材料缩短工期和减少施工对环境的影响对按本规范作地基处理的水池在施工过程中和使用期间应进行必要的地基沉降观测和其他项目的监测其内容及相应的费用应在设计文件中予以明确在按本规范设计时其未尽事项尚应符合国家现行有关规范的规定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统主要符号材料性能水泥掺入比土的排水固结系数土颗粒粒径砂土的相对密实度桩间土压缩模量复合地基压缩模量孔隙比地基承载力设计值地基承载力标准值桩体单位面积承载力标准值桩间土承载力标准值复合地基承载力标准值水泥土试块的抗压强度标准值土的塑料指数土的渗透系数桩端土的承载力标准值桩周土的摩擦力标准值土的抗剪强度土的固结度土的重度作用及作用效应压力或荷载基础底面处土的自重压力标准值基础底面处的压力设计值工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统几何参数一根桩承担的处理面积桩的截面面积桩的直径桩体等效影响圆直径基础底面长度桩长面积置换率桩土应力比井径比夯击数桩数土层数荷载分级数等沉降量压缩变形量桩间距周边长度孔隙水压力基础底面下的垫层厚度压力扩散角工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统基本规定在设计软弱地基上的混凝土水池时应进行地基承载力的计算在下列情况下除有成熟经验或可靠依据外尚应进行水池地基的变形计算工艺流程或其他使用要求对水池地基的沉降变形有一定的限制时水池结构对地基的不均匀沉降的影响敏感时水池地基中软弱土层的厚度较大或厚薄不均时水池承受的荷载不均匀或水池附近有堆载或其他设施致使水池地基承受不均匀荷载并可能产生较大的不均匀沉降时当水池地基近侧为边坡时尚应进行边坡稳定的验算地基承载力和变形地基边坡稳定的计算方法应符合国家或地区有关规范的规定地基变形计算的内容应根据荷载结构及地基土层的特点结合工艺流程及其他有关的使用要求决定一般情况下对单个水池应控制其最大沉降与倾斜对在工艺流程中互相关联的水池群尚应控制各池体间的沉降差注倾斜为结构的两端点处地基的沉降差和距离之比水池地基的变形允许值除应考虑结构对地基变形的适应能力参照同类结构的实测资料确定外尚应满足工艺流程及其他有关的使用要求即包括水池的预留余高和出入流堰口的水平度要求机构设备的正常运转要求出入水池的管道结构和接口构造允许的变形等当缺乏实测资料时一般情况下水池地基的最大沉降值不宜大于对于地基土层分布和受荷较均匀在平面的两个主方面上均有良好刚度的整体式水池其地基最大沉降允许值可适当增加一般不宜大于水池地基的倾斜允许值及工艺流工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统程中互相相关的水池地基间的沉降差允许值主要应根据工艺流程及其他有关的使用要求决定当水池池体设有变形缝时尚应控制水池地基的变形不影响变形缝的正常工作在进行地基变形计算时应考虑相邻构筑物或其他相邻荷载的影响在水池埋深范围内有地下水时地基承载力及地基变形的计算应考虑地下水浮力的作用计算承载力时地下水位可取年平均最低水位计算地基变形时可取年平均水位当水池地基的承载力变形或稳定不能满足要求时应对水池地基进行加固处理或采取其他适当的措施工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统复合地基法一般规定当水池下地基土的承载力或变形不能满足设计要求时可在地基土中加入竖向增强体构成复合地基以提高地基的承载力和减少变形设计中应考虑地基土和增强体的共同作用水池的复合地基中可用振冲碎石桩和水泥土深层搅拌桩等作竖向增强体水泥土搅拌桩系指用湿法制作的水泥土搅拌桩复合地基的承载力宜按现场复合地基载荷试验确定也可根据单桩和桩间土的试验结果按下式计算式中复合地基承载力标准值桩体单位面积承载力标准值桩间土承载力标准值复合地基中的桩体面积置换率为桩体面积为对应于每一根桩的加固面积一般情况下对于振冲碎石桩对水泥土深层搅拌桩桩间土承载力折减系数对振冲碎石桩对水泥土深层搅拌桩当桩端为软土时当桩端为硬土时当不考虑桩间土的作用时桩体的单位面积承载力标准值可按下述方法计算对振冲碎石桩式中桩土应力比当无实测资料时对粘性土可取工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统对粉土及砂土可取原土强度高时取较小值反之取较大值对水泥土深层搅拌桩按式和式计算并取其较小值式中与桩身配比相同的水泥土试块的抗压强度标准值强度折减系数可取式中桩身的横断面面积桩端土的承载力标准值桩身周边长度桩周第层土的摩擦力标准值可按表采用第层土的厚度设计时宜使由式和式决定的值相接近并使前者略大于后者为适宜表水泥土搅拌桩桩周土的摩擦力标准值土层名称土体状态桩周土的摩阻力淤泥泥炭土流塑淤泥质土流塑软塑粘性土软塑粘性土可塑当复合地基下存在软弱下卧层时应按有关规范的规定验算下卧层的强度水池地基采用复合地基法加固处理后地基的总沉降量应工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统按下式计算式中地基的总沉降量复合土地基压缩量复合地基下卧土层的沉降量对振冲碎石桩复合地基的压缩变形量应按建筑地基基础设计规范的规定计算复合地基的压缩模量可按下式计算式中复合土层的压缩模量桩间土的压缩模量对粉土和砂土可取振冲后的值对水泥土深层搅傍桩复合地基的压缩量可根据水池荷载桩长和桩身强度在范围内选取复合土层下卧层的沉降量应按建筑地基基础设计规范中的有关方法计算振冲碎石桩振冲碎石桩适用于粉土不排水抗剪强度不小于的粘性土和主要成份为粘性土的素填土的置换处理通过置换构成复合地基振冲碎石桩的桩体材料除碎石外可为卵石角砾圆砾含石砾砂或矿渣碎砖等含泥量不大于的硬质而性质稳定的材料粒径一般为且不宜大于水池地基中振冲碎石桩的直径一般可取水池地基中当需处理的软弱土层厚度不大时碎石桩体应贯穿软弱土层当软弱土层较厚时碎石桩体长度应根据水池地基的变形允许值确定碎石桩体在水池垫层以下的长度不宜小于工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统振冲碎石桩的间距应根据水池荷载及地基土的强度和限制变形的要求决定一般可取水池地基中振冲碎石桩宜按等边三角形或正方形网格布置也可根据水池的基底形状地基处理的要求按等腰三角形或矩形网格布置振冲碎石桩的面积置换率根据桩体的布置方式可按下式计算式中桩体直径桩体等效影响圆的直径当桩体按等边三角形网格布置时当桩体按正方形网格布置时当桩体按矩形网格布置时式中按等边三角形或正方形网格布置时桩体的中心距按矩形网格布置时桩体的纵向和横向中心距振冲碎石桩处理地基的范围应大于水池的基底范围一般情况下基底范围外应至少设排桩制桩完成后应将桩体顶部不符合密实度要求的部分挖除并铺设经夯实或压实的碎石垫层当地下水位较高时碎石垫层下的桩间土上尚应铺置至少厚的砂层振冲碎石桩体的施工一般采用由里向外推进或由一侧向另一侧推进的顺序进行当加固处理区的附近有构筑物时施工应从靠近构筑物的一侧开始向远离原有构筑物的方向推进振冲孔与已有构筑物的距离宜大于制桩过程中各段桩体的密实电流填料量和留振时间等均应严格控制以保证桩体质量工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统当采用的振冲器时对粘性土地基密实电流应为对粉土地基密实电流应为留振时间应为填料量可按桩孔的理论体积乘以充盈系数确定充盈系数一般可取振冲碎石桩处理效果的检验应于施工完成后间隔一定的时间进行对粘性土地基可取周对粉土地基可取周振冲碎石桩可用单桩载荷试验检验施工质量一般按每根抽一根进行但总数不应小于根对采用振冲碎石桩加固处理的水池地基一般情况下可用单桩复合地基载荷试验检验处理效果对大型水池或当地基地质条件复杂时宜用多桩复合地基载荷试验检验处理效果检验应选择有代表性的地段进行每个工程的检验点不宜少于处水泥土深层搅傍桩水泥土深层搅拌桩适用于淤泥淤泥质土软塑状粘性土粉土和素填土的加固处理对于有机质含量高的土或当地下水具侵蚀性时加固效果宜通过试验确定冬季施工时在冻结深度较大的地区应注意负温对处理效果的影响对拟采用水泥土深层搅拌桩加固地基的工程工程地质勘察除进行常规的土工试验外尚续查明土中有机质含量及地下水的侵蚀性等在设计前应根据对桩体的强度要求从拟建场地取代表性土样按不同的水泥掺入比及外掺剂掺量进行室内试验以选择最佳的水泥掺入比及外掺剂掺量水泥掺入比掺入的水泥重量被加固土的重量不宜小于一般可在之间选取一般情况下水泥可选用普通硅酸盐水酿矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥等同时可根据工程续要选用具有早强缓凝减水等作用的外掺剂此外还可掺入适当数量的粉煤灰工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统水泥土应以龄期试块的无侧限抗压强度作为强度标准值水泥土深层搅拌桩的平面布置形式根据水池荷载结构形式和地基土性能决定可为柱状壁状或格栅状柱状水泥土桩体可按正方形矩形或等边三角形网格布置适用于一般荷载情况下水池的地基加固其面积置换率可按第条计算壁状或格栅状水泥土桩体由柱状水泥土桩体搭接形成相互搭接长度不宜小于适用于荷载较大或沉降需要严格控制的水池的地基处理水泥土深层搅拌桩可仅在水池基础的范围内布置水泥土深层搅拌桩的成桩应按预搅下沉喷浆搅拌提升重复搅拌下沉重复搅拌提升至基坑表面的程序进行每根桩体的输浆量和搅拌提升速度等施工参数应通过现场试验确定提升速度的误差不得大于水泥浆应按规定的配比配制拌制好的水泥浆应保持不离析压浆时应保持均匀连续不得发生断浆现象为保证桩体顶部的质量一般情况下水池底板底面标高以上宜留的土层搅傍桩施工至该土层的顶部该段桩体待基坑开挖时挖除必要时可在桩顶部左右范围内增加一次输浆搅拌水泥土深层搅拌桩体垂直度偏差不得大于桩位偏差不得大于桩径偏差不得大于施工过程中对于桩位水泥用量外掺剂用量水灰比下沉和提升速度输浆时间等应有详细完整的记录并应及时检查对施工中出现的异常现象应及时分析对不合格桩体应根据具体情况采取补强补桩或其他补救措施水泥土深层搅拌桩桩体应在成桩后天内用轻便触探仪检验各桩体的均匀程度及强度检验数量不少于完成桩数的工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统并不少于根对发现问题的桩尚应在桩身上取样测定桩身强度或用单桩载荷试验检验其承载力一般情况下可用单桩复合地基载荷试验检验处理效果对于大型水池或场地地质条件复杂时宜用多桩复合地基载荷试验检验处理效果检验应选择有代表性的地段进行每个工程的检验点数不宜少于处工程建设标准全文信息系统工程