一般規定
1 深層攪拌法適于處理淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高且地基承載力標準值不于120KPa的粘性土等地基。當用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時,宜通過試驗確定其適用性,冬季施工時應注意負溫對處理效果的影響。
2 工程地質勘察應查明填土層的厚度和組成,軟土層的分布范圍、含水量和有機質含量,地下水的侵蝕性質等。
3. 深層攪拌設計前必須進行室內加固試驗,針對現場地基土的性質,選擇合適的固化劑及外摻劑,為設計提供各種配比的強度參數。加固土強度標準值宜取90d齡期試塊的無側限抗壓強度。
設計
1.深層攪拌法處理軟土的固化劑可選用水泥,也可選用其它有效的固化材料。固化劑的摻入量宜為被加固土重的7%~15%。外摻劑可根據工程需要選用具有早強、緩凝、減水、節約水泥等性能的材料,但應避免污染環境。
2.攪拌樁復合地基承載力標準值應通過現場復合地基荷載試驗確定,也可按下式計算:
fsp,k=m·Rkd/Ap + β·(1-m)fs,k (1)
式中
fsp,k —— 復合地基的承載力標準值;
m—— 面積置換率;
Ap—— 樁的截面積;
fs,k —— 樁間天然地基土承載力標準值;
β —— 樁間土承載力折減系數,當樁端土為軟土時,可取0.5~1.0,當樁端土為硬土時,可取0.1~0.4,當不考慮樁間土的作用時,可取0;
Rkd —— 單樁豎向承載力標準值,應通過現場單樁荷載試驗確定。單樁豎向承載力標準值也可按下列二式計算,取其中較小值:
Rkd =ηfcu,kAp
Rkd=qsUpl + αApqp
式中
fcu,k —— 與攪拌樁身加固土配比相同的室內加固土試塊(邊長為70.7mm的立方體,也可采用邊長為50mm的立方體)的無側限抗壓強度平均值;
η—— 強度折減系數,可取0.35~0.50;
qs—— 樁周土的平均摩擦力,對淤泥可取5~8KPa,對淤泥質土可取8~12KPa,對粘性土可取12~15KPa;
Up—— 樁周長;
l—— 樁長;
qp—— 樁端天然地基土的承載力標準值,可按國家標準《建筑地基基礎設計規范》GBJ7-89第三章第二節的有關規定確定;
α —— 樁端天然地基土的承載力折減系數,可取0.4~0.6。
在設計時,可根據要求達到的地基承載力,按(1)式求得面積置換率m。
3.深層攪拌樁平面布置可根據上部建筑對變形的要求,采用柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀等處理形式。可只在基礎范圍內布樁。
柱狀處理可采用正方形或等邊三角形布樁形式,其樁數可按下式計算:
n=m·A/Ap (9.2.3)
式中
n —— 樁數;
A —— 基礎底面積。
4.當攪拌樁處理范圍以下存在軟弱下臥層時,可按國家標準《建筑地基基礎設計規范》GBJ7-89的有關規定進行下臥層強度驗算。
5.攪拌樁復合地基的變形包括復合土層的壓縮變形和樁端以下未處理土層的壓縮變形。其中復合土層的壓縮變形值可根據上部荷載、樁長、樁身強度等按經驗取10~30mm。樁端以下未處理土層的壓縮變形值可按國家標準《建筑地基基礎設計規范》GBJ7-89的有關規定確定。
6.深層攪拌壁狀處理用于地下擋土結構時,可按重力式擋土墻設計。為了加強其整體性,相鄰樁搭接寬度宜于100mm。
施工
1.深層攪拌法施工的場地應事先平整,清除樁位處地上、地下一切障礙物(包括塊石、樹根和生活垃圾等)。場地低洼時應回填粘性土料,不得回填雜填土。
基礎底面以上宜預留500mm厚的土層,攪拌樁施工到地面,開挖基坑時,應將上部質量較差樁段挖去。
2.深層攪拌施工可按下列步驟進行:
1)深層攪拌機械就位;
2)預攪下沉;
3)噴漿攪拌提升;
4)重復攪拌下沉;
5)重復攪拌提升直至孔口;
6)關閉攪拌機械。
3.施工前應標定深層攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數,并根據設計要求通過成樁試驗,確定攪拌樁的配比和施工工藝。
4.施工使用的固化劑和外摻劑必須通過加固土室內試驗方能使用。固化劑漿液應嚴格按預定的配比拌制。配備好的漿液不得離析,泵送必須連續,拌制漿液的罐數、固化劑與外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄。
5.應保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度,攪拌樁的垂直度偏差不得超過1.5%,樁位偏差不得于50mm。
6.攪拌機預攪下沉時不宜沖水,當遇到較硬土層下沉太慢時,方可適量沖水,但應考慮沖水成樁對樁身強度的影響。
7.攪拌機噴漿提升的速度和次數必須符合施工工藝的要求,應有專人記錄攪拌機每米下沉或提升的時間,深度記錄誤差不得于50mm,時間記錄誤差不得于5s,施工中發現的問題及處理情況均應注明。