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湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025-2004

来源:发布时间:2018/7/13

前言


中华人民共和国国家标准
湿陷性黄土地区建筑规范
Code for building construction incollapsible loess regions
GB 50025-2004
主编部门:陕西省计划委员会
批准部门:中华人民共和国建设部
施行日期:2004年8月1日

中华人民共和国建设部公告
第213号
建设部关于发布国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》的公告
现批准《湿陷性黄土地区建筑规范》为国家标准,编号为:GB 50025—2004,自2004年8月1日起实施。其中,第4.1.1、4.1.7、5.7.2、6.1.1、8.1.1、8.1.5、8.2.1、8.3.1(1)、8.3.2(1)、8.4.5、8.5.5、9.1.1条(款)为强制性条文,必须严格执行。原《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ 25—90同时废止。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
2004年3月1日

1 总则


1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑物(包括构筑物)的安全与正常使用,做到技术先进,经济合理,保护环境,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。
1.0.3 在湿陷性黄土地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,因地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑物产生危害。
1.0.4 湿陷性黄土地区的建筑工程,除应执行本规范的规定外,尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。
条文说明
1 总则
1.0.1 本规范总结了“GBJ 25—90规范”发布以来的建设经验和科研成果,并对该规范进行了全面修订。它是湿陷性黄土地区从事建筑工程的技术法规,体现了我国现行的建设政策和技术政策。
在湿陷性黄土地区进行建设,防止地基湿陷,保证建筑工程质量和建(构)筑物的安全使用,做到技术先进、经济合理、保护环境,这是制订本规范的宗旨和指导思想。
在建设中必须全面贯彻国家的建设方针,坚持按正常的基建程序进行勘察、设计和施工。边勘察、边设计、边施工和不勘察进行设计和施工,应成为历史,不应继续出现。
1.0.2 我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分地区,河南西部和宁夏、青海、河北的部分地区,此外,新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和山东、辽宁、黑龙江等省,局部地区亦分布有湿陷性黄土。
湿陷性黄土地区建筑工程(包括主体工程和附属工程)的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护,均应按本规范的规定执行。
1.0.3 湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害性大。为此本条仍按原规范规定,强调在湿陷性黄土地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,因地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基浸水湿陷对建筑物产生危害。
防止湿陷性黄土地基湿陷的综合措施,可分为地基处理、防水措施和结构措施三种。其中地基处理措施主要用于改善土的物理力学性质,减小或消除地基的湿陷变形;防水措施主要用于防止或减少地基受水浸湿;结构措施主要用于减小和调整建筑物的不均匀沉降,或使上部结构适应地基的变形。
显然,上述三种措施的作用及功能各不相同,故本规范强调以地基处理为主的综合措施,即以治本为主,治标为辅,标、本兼治,突出重点,消除隐患。
1.0.4 本规范是根据我国湿陷性黄土的特征编制的,湿陷性黄土地区的建设工程除应执行本规范的规定外,对本规范未规定的有关内容,尚应执行有关现行的国家强制性标准的规定。

2 术语和符号


2.1 术语
2.2 符号

2.1 术语



2.2 符号



3 基本规定


3.0.1 拟建在湿陷性黄土场地上的建筑物,应根据其重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,分为甲、乙、丙、丁四类,并应符合表3.0.1的规定。
表3.0.1 建筑物分类
当建筑物各单元的重要性不同时,可根据各单元的重要性划分为不同类别。甲、乙、丙、丁四类建筑的划分,可结合本规范附录E确定。
3.0.2 防止或减小建筑物地基浸水湿陷的设计措施,可分为下列三种:
1 地基处理措施
消除地基的全部或部分湿陷量,或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,或将基础设置在非湿陷性黄土层上。
2 防水措施
1)基本防水措施:在建筑物布置、场地排水、屋面排水、地面防水、散水、排水沟、管道敷设、管道材料和接口等方面,应采取措施防止雨水或生产、生活用水的渗漏。
2)检漏防水措施:在基本防水措施的基础上,对防护范围内的地下管道,应增设检漏管沟和检漏井。
3)严格防水措施:在检漏防水措施的基础上,应提高防水地面、排水沟、检漏管沟和检漏井等设施的材料标准,如增设可靠的防水层、采用钢筋混凝土排水沟等。
3 结构措施
减小或调整建筑物的不均匀沉降,或使结构适应地基的变形。
3.0.3 对甲类建筑和乙类中的重要建筑,应在设计文件中注明沉降观测点的位置和观测要求,并应注明在施工和使用期间进行沉降观测。
3.0.4 对湿陷性黄土场地上的建筑物和管道,在设计文件中应附有使用与维护说明。建筑物交付使用后,有关方面必须按本规范第9章的有关规定进行维护和检修。
3.0.5 在湿陷性黄土地区的非湿陷性土场地上设计建筑地基基础,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。
条文说明
3 基本规定
3.0.1 本次修订将建筑物分类适当修改后独立为一章,作为本规范的第3章,放在勘察、设计的前面,解决了各类建筑的名称出现在建筑物分类之前的问题。
建筑物的种类很多,使用功能不尽相同,对建筑物分类的目的是为设计采取措施区别对待,防止不论工程大小采取“一刀切”的措施。
原规范把地基受水浸湿可能性的大小作为建筑物分类原则的主要内容之一,反映了湿陷性黄土遇水湿陷的特点,工程界早已确认,本规范继续沿用。地基受水浸湿可能性的大小,可归纳为以下三种:
1 地基受水浸湿可能性大,是指建筑物内的地面经常有水或可能积水、排水沟较多或地下管道很多;
2 地基受水浸湿可能性较大,是指建筑物内局部有一般给水、排水或暖气管道;
3 地基受水浸湿可能性小,是指建筑物内无水暖管道。
原规范把高度大于40m的建筑划为甲类,把高度为24~40m的建筑划为乙类。鉴于高层建筑日益增多,而且高度越来越高,为此,本规范把高度大于60m和14层及14层以上体型复杂的建筑划为甲类,把高度为24~60m的建筑划为乙类。这样,甲类建筑的范围不致随部分建筑的高度增加而扩大。
凡是划为甲类建筑,地基处理均要求从严,不允许留剩余湿陷量,各类建筑的划分,可结合本规范附录E的建筑举例进行类比。
高层建筑的整体刚度大,具有较好的抵抗不均匀沉降的能力,但对倾斜控制要求较严。
埋地设置的室外水池,地基处于卸荷状态,本规范对水池类构筑物不按建筑物对待,未作分类,关于水池类构筑物的设计措施,详见本规范附录F。
3.0.2 原规范规定的三种设计措施,在湿陷性黄土地区的工程建设中已使用很广,对防治地基湿陷事故,确保建筑物安全使用具有重要意义,本规范继续使用。防止和减小建筑物地基浸水湿陷的设计措施,可分为地基处理、防水措施和结构措施三种。
在三种设计措施中,消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,主要用于甲类建筑;消除地基的部分湿陷量,主要用于乙、丙类建筑;丁类属次要建筑,地基可不处理。
防水措施和结构措施,一般用于地基不处理或消除地基部分湿陷量的建筑,以弥补地基处理的不足。
3.0.3 原规范对沉降观测虽有规定,但尚未引起有关方面的重视,沉降观测资料寥寥无几,建筑物出了事故分析亦很困难,目前许多单位对此有不少反映,普遍认为通过沉降观测,可掌握计算与实测沉降量的关系,并可为发现事故提供信息,以便查明原因及时对事故进行处理。为此,本条继续规定对甲类建筑和乙类中的重要建筑应进行沉降观测,对其他建筑各单位可根据实际情况自行确定是否观测,但要避免观测项目太多,不能长期坚持而流于形式。

4 勘察


4.1 一般规定
4.2 现场勘察
4.3 测定黄土湿陷性的试验
4.4 黄土湿陷性评价

4.1 一般规定


4.1.1 在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察应查明下列产容,并应结合建筑物的特点和设计要求,对场地、地基作出评价,对地基处理措施提出建议。
1 黄土地层的时代、成因;
2 湿陷性黄土层的厚度;
3 湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化;
4 场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布:
5 变形参数和承载力;
6 地下水等环境水的变化趋势;
7 其他工程地质条件。
4.1.2 中国湿陷性黄土工程地质分区,可按本规范附录A划分。
4.1.3 勘察阶段可分为场址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段。各阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求。
对场地面积不大,地质条件简单或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段,但应符合初步勘察和详细勘察两个阶段的要求。
对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物,必要时应进行施工勘察或专门勘察。
4.1.4 编制勘察工作纲要,应按下列条件和要求进行:
1 不同的勘察阶段;
2 场地及其附近已有的工程地质资料和地区建筑经验;
3 场地工程地质条件的复杂程度,特别是黄土层的分布和湿陷性变化特点;
4 工程规模,建筑物的类别、特点,设计和施工要求。
4.1.5 场地工程地质条件的复杂程度,可分为以下三类:
1 简单场地:地形平缓,地貌、地层简单,场地湿陷类型单一,地基湿陷等级变化不大;
2 中等复杂场地:地形起伏较大,地貌、地层较复杂,局部有不良地质现象发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级变化较复杂;
3 复杂场地:地形起伏很大,地貌、地层复杂,不良地质现象广泛发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级分布复杂,地下水位变化幅度大或变化趋势不利。
4.1.6 工程地质测绘,除应符合一般要求外,还应包括下列内容:
1 研究地形的起伏和地面水的积聚、排泄条件,调查洪水淹没范围及其发生规律;
2 划分不同的地貌单元,确定其与黄土分布的关系,查明湿陷凹地、黄土溶洞、滑坡、崩坍、冲沟、泥石流及地裂缝等不良地质现象的分布、规模、发展趋势及其对建设的影响;
3 划分黄土地层或判别新近堆积黄土,应分别符合本规范附录B或附录C的规定;
4 调查地下水位的深度、季节性变化幅度、升降趋势及其与地表水体、灌溉情况和开采地下水强度的关系;
5 调查既有建筑物的现状;
6 了解场地内有无地下坑穴,如古墓、井、坑、穴、地道、砂井和砂巷等。
4.1.7 采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,并应符合Ⅰ级土样质量的要求。
在探井中取样,竖向间距宜为1m,土样直径不宜小于120mm;在钻孔中取样,应严格按本规范附录D的要求执行。
取土勘探点中,应有足够数量的探井,其数量应为取土勘探点总数的1/3~1/2,并不宜少于3个。探井的深度宜穿透湿陷性黄土层。
4.1.8 勘探点使用完毕后,应立即用原土分层回填夯实,并不应小于该场地天然黄土的密度。
4.1.9 对黄土工程性质的评价,宜采用室内试验和原位测试成果相结合的方法。
4.1.10 对地下水位变化幅度较大或变化趋势不利的地段,应从初步勘察阶段开始进行地下水位动态的长期观测。
条文说明
4.1 一般规定
4.1.1 湿陷性黄土地区岩土勘察的任务,除应查明黄土层的时代、成因、厚度、湿陷性、地下水位深度及变化等工程地质条件外,尚应结合建筑物功能、荷载与结构等特点对场地与地基作出评价,并就防止、降低或消除地基的湿陷性提出可行的措施建议。
4.1.3 按国家的有关规定,一个工程建设项目的确定和批准立项,必须有可行性研究为依据;可行性研究报告中要求有必要的关于工程地质条件的内容,当工程项目的规模较大或地层、地质与岩土性质较复杂时,往往需进行少量必要的勘察工作,以掌握关于场地湿陷类型、湿陷量大小、湿陷性黄土层的分布与厚度变化、地下水位的深浅及有无影响场址安全使用的不良地质现象等的基本情况。有时,在可行性研究阶段会有不只一个场址方案,这时就有必要对它们分别做一定的勘察工作,以利场址的科学比选。
4.1.7 现行国家标准《岩土工程勘察规范》规定,土试样按扰动程度划分为四个质量等级,其中只有Ⅰ级土试样可用于进行土类定名、含水量、密度、强度、压缩性等试验,因此,显而易见,黄土土试样的质量等级必须是Ⅰ级。
正反两方面的经验一再证明,探井是保证取得Ⅰ级湿陷性黄土土样质量的主要手段,国内、国外都是如此。基于这一认识,本规范加强了对采取土试样的要求,要求探井数量宜为取土勘探点总数的1/3~1/2,且不宜少于3个。
本规范允许在“有足够数量的探井”的前提下,用钻孔采取土试样。但是,仅仅依靠好的薄壁取土器,并不一定能取得不扰动的Ⅰ级土试样。前提是必须先有合理的钻井工艺,保证拟取的土试样不受钻进操作的影响,保持原状,不然,再好的取样工艺和科学的取土器也无济于事。为此,本规范要求在钻孔中取样时严格按附录D的规定执行。
4.1.9 近年来,原位测试技术在湿陷性黄土地区已有不同程度的使用,但是由于湿陷性黄土的主要岩土技术指标,必须能直接反映土湿陷性的大小,因此,除了浸水载荷试验和试坑浸水试验(这两种方法有较多应用)外,其他原位测试技术只能说有一定的应用,并发挥着相应的作用。例如,采用静力触探了解地层的均匀性,划分地层,确定地基承载力,计算单桩承载力等。除此,标准贯人试验、轻型动力触探、重型动力触探,乃至超重型动力触探等也有不同程度的应用,不过它们的对象一般是湿陷性黄土地基中的非湿陷性黄土层、砂砾层或碎石层,也常用于检测地基处理的效果。

4.2 现场勘察


4.2.1 场址选择或可行性研究勘察阶段,应进行下列工作:
1 搜集拟建场地有关的工程地质、水文地质资料及地区的建筑经验;
2 在搜集资料和研究的基础上进行现场调查,了解拟建场地的地形地貌和黄土层的地质时代、成因、厚度、湿陷性,有无影响场地稳定的不良地质现象和地质环境等问题;
3 对工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应进行必要的工程地质测绘、勘察和试验等工作;
4 本阶段的勘察成果,应对拟建场地的稳定性和适宜性作出初步评价。
4.2.2 初步勘察阶段,应进行下列工作:
1 初步查明场地内各土层的物理力学性质、场地湿陷类型、地基湿陷等级及其分布,预估地下水位的季节性变化幅度和升降的可能性;
2 初步查明不良地质现象和地质环境等问题的成因、分布范围,对场地稳定性的影响程度及其发展趋势;
3 当工程地质条件复杂,已有资料不符合要求时,应进行工程地质测绘,其比例尺可采用1:1000~1:5000。
4.2.3 初步勘察勘探点、线、网的布置,应符合下列要求:
1 勘探线应按地貌单元的纵、横线方向布置,在微地貌变化较大的地段予以加密,在乎缓地段可按网格布置。初步勘察勘探点的间距,宜按表4.2.3确定。
表4.2.3 初步勘察勘探点的间距(m)
初步勘察勘探点的间距(m)
2 取土和原位测试的勘探点,应按地貌单元和控制性地段布置,其数量不得少于全部勘探点的1/2。
3 勘探点的深度应根据湿陷性黄土层的厚度和地基压缩层深度的预估值确定,控制性勘探点应有一定数量的取土勘探点穿透湿陷性黄土层。
4 对新建地区的甲类建筑和乙类中的重要建筑,应按本规范4.3.8条进行现场试坑浸水试验,并应按自重湿陷量的实测值判定场地湿陷类型。
5 本阶段的勘察成果,应查明场地湿陷类型,为确定建筑物总平面的合理布置提供依据,对地基基础方案、不良地质现象和地质环境的防治提供参数与建议。
4.2.4 详细勘察阶段,应进行下列工作:
1 详细查明地基土层及其物理力学性质指标,确定场地湿陷类型、地基湿陷等级的平面分布和承载力。
2 勘探点的布置,应根据总平面和本规范3.0.1条划分的建筑物类别以及工程地质条件的复杂程度等因素确定。详细勘察勘探点的间距,宜按表4.2.4-1确定。
表4.2.4-1 详细勘察勘探点的间距(m)
详细勘察勘探点的间距(m)
3 在单独的甲、乙类建筑场地内,勘探点不应少于4个。
4 采取不扰动土样和原位测试的勘探点不得少于全部勘探点的2/3,其中采取不扰动土样的勘探点不宜少于1/2。
5 勘探点的深度应大于地基压缩层的深度,并应符合表4.2.4-2的规定或穿透湿陷性黄土层。
表 4.2.4-2 勘探点的深度(m)
勘探点的深度(m)
4.2.5 详细勘察阶段的勘察成果,应符合下列要求:
1 按建筑物或建筑群提供详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数,当场地地下水位有可能上升至地基压缩层的深度以内时,宜提供饱和状态下的强度和变形参数。
2 对地基作出分析评价,并对地基处理、不良地质现象和地质环境的防治等方案作出论证和建议。
3 对深基坑应提供坑壁稳定性和抽、降水等所需的计算参数,并分析对邻近建筑物的影响。
4 对桩基工程的桩型、桩的长度和桩端持力层深度提出合理建议,并提供设计所需的技术参数及单桩竖向承载力的预估值。
5 提出施工和监测的建议。
条文说明
4.2 现场勘察
4.2.1 地质环境对拟建工程有明显的制约作用,在场址选择或可行性研究勘察阶段,增加对地质环境进行调查了解很有必要。例如,沉降尚未稳定的采空区,有毒、有害的废弃物等,在勘察期间必须详细调查了解和探查清楚。
不良地质现象,包括泥石流、滑坡、崩塌、湿陷凹地、黄土溶洞、岸边冲刷、地下潜蚀等内容。地质环境,包括地下采空区、地面沉降、地裂缝、地下水的水位上升、工业及生活废弃物的处置和存放、空气及水质的化学污染等内容。
4.2.2~4.2.3 对场地存在的不良地质现象和地质环境问题,应查明其分布范围、成因类型及对工程的影响。
1 建设和环境是互相制约的,人类活动可以改造环境,但环境也制约工程建设,据瑞典国际开发署和联合国的调查,由于环境恶化,在原有的居住环境中,已无法生存而不得不迁移的“环境难民”,全球达2500万人之多。因此工程建设尚应考虑是否会形成新的地质环境问题。
2 原规范第6款中,勘探点的深度“宜为10~20m”,一般满足多层建(构)筑物的需要,随着建筑物向高、宽、大方向发展,本规范改为勘探点的深度,应根据湿陷性黄土层的厚度和地基压缩层深度的预估值确定。
3 原规范第3款“当按室内试验资料和地区建筑经验不能明确判定场地湿陷类型时,应进行现场试坑浸水试验,按实测自重湿陷量判定”。本规范4.3.8条改为“对新建地区的甲类和乙类中的重要建筑,应进行现场试坑浸水试验,按自重湿陷的实测值判定场地湿陷类型”。
由于人口的急剧增加,人类的居住空间已从冲洪积平原、低阶地,向黄土塬和高阶地发展,这些区域基本上无建筑经验,而按室内试验结果计算出的自重湿陷量与现场试坑浸水试验的实测值往往不完全一致,有些地区相差较大,故对上述情况,改为“按自重湿陷的实测值判定场地湿陷类型”。
4.2.4~4.2.5
1 原规范第4款,详细勘察勘探点的间距只考虑了场地的复杂程度,而未与建筑类别挂钩,本规范改为结合建筑类别确定勘探点的间距。
2 原规范第5款,勘探点的深度“除应大于地基压缩层的深度外,对非自重湿陷性黄土场地还应大于基础底面以下5m”。随着多、高层建筑的发展,基础宽度的增大,地基压缩层的深度也相应增大,为此,本规范将原规定大于5m改为大于1Om。
3 湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力均为黄土场地的主要岩土参数,详勘阶段宜将上述参数绘制在随深度变化的曲线图上,并宜进行相关分析。
4 当挖、填方厚度较大时,黄土场地的湿陷类型、湿陷等级可能发生变化,在这种情况下,应自挖(或填)方整平后的地面(或设计地面)标高算起。勘察时,设计地面标高如不确定,编制勘察方案宜与建设方紧密配合,使其尽量符合实际,以满足黄土湿陷性评价的需要。
5 针对工程建设的现状及今后发展方向,勘察成果增补了深基坑开挖与桩基工程的有关内容。

4.3 测定黄土湿陷性的试验


4.3.1 测定黄土湿陷性的试验,可分为室内压缩试验、现场静载荷试验和现场试坑浸水试验三种。
(Ⅰ)室内压缩试验
4.3.2 采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs、自重湿陷系数δzs和湿陷起始压力psh,均应符合下列要求:
1 土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动土样;
2 环刀面积不应小于5000mm2,使用前应将环刀洗净风干,透水石应烘干冷却;
3 加荷前,应将环刀试样保持天然湿度;
4 试样浸水宜用蒸馏水;
5 试样浸水前和浸水后的稳定标准,应为每小时的下沉量不大于0.01mm。
4.3.3 测定湿陷系数除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:
1 分级加荷至试样的规定压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。
2 在0~200kPa压力以内,每级增量宜为50kPa;大于200kPa压力,每级增量宜为100kPa。
3 湿陷系数δs值,应按下式计算:
4 测定湿陷系数δs的试验压力,应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.5m)算起;
1)基底下10m以内的土层应用200kPa,10m以下至非湿陷性黄土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当大于300kPa压力时,仍应用300kPa);
2)当基底压力大于300kPa时,宜用实际压力;
3)对压缩性较高的新近堆积黄土,基底下5m以内的土层宜用100~150kPa压力,5~10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面,应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力。
4.3.4 测定自重湿陷系数除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:
1 分级加荷,加至试样上覆土的饱和自重压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止;
2 试样上覆土的饱和密度,可按下式计算:
3 自重湿陷系数δzs值,可按下式计算:
4.3.5 测定湿陷起始压力除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:
1 可选用单线法压缩试验或双线法压缩试验。
2 从同一土样中所取环刀试样,其密度差值不得大于0.03g/cm2。
3 在0~150kPa压力以内,每级增量宜为25~50kPa,大于150kPa压力每级增量宜为50~100kPa。
4 单线法压缩试验不应少于5个环刀试样,均在天然湿度下分级加荷,分别加至不同的规定压力,下沉稳定后,各试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。
5 双线法压缩试验,应按下列步骤进行:
1)应取2个环刀试样,分别对其施加相同的第一级压力,下沉稳定后应将2个环刀试样的百分表读数调整一致,调整时并应考虑各仪器变形量的差值。
2)应将上述环刀试样中的一个试样保持在天然湿度下分级加荷,加至最后一级压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。
3)应将上述环刀试样中的另一个试样浸水饱和,附加下沉稳定后,在浸水饱和状态下分级加荷,下沉稳定后继续加荷,加至最后一级压力,下沉稳定,试验终止。
4)当天然湿度的试样,在最后一级压力下浸水饱和,附加下沉稳定后的高度与浸水饱和试样在最后一级压力下的下沉稳定后的高度不一致,且相对差值不大于20%时,应以前者的结果为准,对浸水饱和试样的试验结果进行修正;如相对差值大于20%时,应重新试验。
(Ⅱ)现场静载荷试验
4.3.6 在现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,可采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验,并应分别符合下列要求:
1 单线法静载荷试验:在同一场地的相邻地段和相同标高,应在天然湿度的土层上设3个或3个以上静载荷试验,分级加压,分别加至各自的规定压力,下沉稳定后,向试坑内浸水至饱和,附加下沉稳定后,试验终止;
2 双线法静载荷试验:在同一场地的相邻地段和相同标高,应设2个静载荷试验。其中1个应设在天然湿度的土层上分级加压,加至规定压力,下沉稳定后,试验终止;另1个应设在浸水饱和的土层上分级加压,加至规定压力,附加下沉稳定后,试验终止。
4.3.7 在现场采用静载荷试验测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,尚应符合下列要求:
1 承压板的底面积宜为0.50m2,试坑边长或直径应为承压板边长或直径的3倍,安装载荷试验设备时,应注意保持试验土层的天然湿度和原状结构,压板底面下宜用10~15mm厚的粗、中砂找平。
2 每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa。
3 每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以后为每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为压板下沉已趋稳定,即可加下一级压力。
4 试验结束后,应根据试验记录,绘制判定湿陷起始压力的p-ss曲线图。
(Ⅲ)现场试坑浸水试验
4.3.8 在现场采用试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值,应符合下列要求:
1 试坑宜挖成圆(或方)形,其直径(或边长)不应小于湿陷性黄土层的厚度,并不应小于10m;试坑深度宜为0.50m,最深不应大于0.80m。坑底宜铺100mm厚的砂、砾石。
2 在坑底中部及其他部位,应对称设置观测自重湿陷的深标点,设置深度及数量宜按各湿陷性黄土层顶面深度及分层数确定。在试坑底部,由中心向坑边以不少于3个方向,均匀设置观测自重湿陷的浅标点;在试坑外沿浅标点方向10~20m范围内设置地面观测标点,观测精度为±0.10mm。
3 试坑内的水头高度不宜小于300mm,在浸水过程中,应观测湿陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。湿陷稳定可停止浸水,其稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。
4 设置观测标点前,可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔,孔内应填满砂砾。
5 试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d,且连续5d的平均下沉量不大于1mm/d,试验终止。
条文说明
4.3 测定黄土湿陷性的试验
4.3.1 原规范中的黄土湿陷性试验放在附录六,本规范将其改为“测定黄土湿陷性的试验”放人第4章第3节,修改后,由附录变为正文,并分为室内压缩试验、现场静载荷试验和现场试坑浸水试验。
室内压缩试验主要用于测定黄土的湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力;现场静载荷试验可测定黄土的湿陷性和湿陷起始压力,基于室内压缩试验测定黄土的湿陷性比较简便,而且可同时测定不同深度的黄土湿陷性,所以仅规定在现场测定湿陷起始压力;现场试坑浸水试验主要用于确定自重湿陷量的实测值,以判定场地湿陷类型。
(Ⅰ)室内压缩试验
4.3.2 采用室内压缩试验测定黄土的湿陷性应遵守有关统一的要求,以保证试验方法和过程的统一性及试验结果的可比性。这些要求包括试验土样、试验仪器、浸水水质、试验变形稳定标准等方面。
4.3.3~4.3.4 本条规定了室内压缩试验测定湿陷系数的试验程序,明确了不同试验压力范围内每级压力增量的允许数值,并列出了湿陷系数的计算式。
本条规定了室内压缩试验测定自重湿陷系数的试验程序,同时给出了计算试样上覆土的饱和自重压力所需饱和密度的计算公式。
4.3.5 在室内测定土样的湿陷起始压力有单线法和双线法两种。单线法试验较为复杂,双线法试验相对简单,已有的研究资料表明,只要对试样及试验过程控制得当,两种方法得到的湿陷起始压力试验结果基本一致。
双线法压缩试验
图4.3.7 双线法压缩试验
但在双线法试验中,天然湿度试样在最后一级压力下浸水饱和附加下沉稳定高度与浸水饱和试样在最后一级压力下的下沉稳定高度通常不一致,如图4.3.7所示,h0ABCC1曲线与h0AA1B2C2曲线不闭合,因此在计算各级压力下的湿陷系数时,需要对试验结果进行修正。研究表明,单线法试验的物理意义更为明确,其结果更符合实际,对试验结果进行修正时以单线法为准来修正浸水饱和试样各级压力下的稳定高度,即将A1B2C2曲线修正至A1B1C1曲线,使饱和试样的终点C2与单线法试验的终点C1重合,以此来计算各级压力下的湿陷系数。
在实际计算中,如需计算压力p下的湿陷系数δs,则假定:
计算实例:某一土样双线法试验结果及对试验结果的修正与计算见下表。
绘制p~δs曲线,得δs=0.015对应的湿陷起始压力psh为50kPa。
(Ⅱ)现场静载荷试验
4.3.6 现场静载荷试验主要用于测定非自重湿陷性黄土场地的湿陷起始压力,自重湿陷性黄土场地的湿陷起始压力值小,无使用意义,一般不在现场测定。
在现场测定湿陷起始压力与室内试验相同,也分为单线法和双线法。二者试验结果有的相同或接近,有的互有大小。一般认为,单线法试验结果较符合实际,但单线法的试验工作量较大,在同一场地的相同标高及相同土层,单线法需做3台以上静载荷试验,而双线法只需做2台静载荷试验(一个为天然湿度,一个为浸水饱和)。
本条对现场测定湿陷起始压力的方法与要求作了规定,可选择其中任一方法进行试验。
4.3.7 本条对现场静载荷试验的承压板面积、试坑尺寸、分级加压增量和加压后的观测时间及稳定标准等进行了规定。
承压板面积通常为0.25m2、0.50m2和1m2三种。通过大量试验研究比较,测定黄土湿陷和湿陷起始压力,承压板面积宜为0.50m2,压板底面宜为方形或圆形,试坑深度宜与基础底面标高相同或接近。
(Ⅲ)现场试坑浸水试验
4.3.8 采用现场试坑浸水试验可确定自重湿陷量的实测值,用以判定场地湿陷类型比较准确可靠,但浸水试验时间较长,一般需要1~2个月,而且需要较多的用水。本规范规定,在缺乏经验的新建地区,对甲类和乙类中的重要建筑,应采用试坑浸水试验,乙类中的一般建筑和丙类建筑以及有建筑经验的地区,均可按自重湿陷量的计算值判定场地湿陷类型。
本条规定了浸水试验的试坑尺寸采用“双指标”控制,此外,还规定了观测自重湿陷量的深、浅标点的埋设方法和观测要求以及停止浸水的稳定标准等。上述规定,对确保试验数据的完整性和可靠性具有实际意义。

4.4 黄土湿陷性评价


4.4.1 黄土的湿陷性,应按室内浸水(饱和)压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数δs进行判定,并应符合下列规定:
1 当湿陷系数δs值小于0.015时,应定为非湿陷性黄土;
2 当湿陷系数δs值等于或大于0.015时,应定为湿陷性黄土。
4.4.2 湿性黄土的湿陷程度,可根据湿陷系数δs值的大小分为下列三种:
1 当0.015≤δs≤0.03时,湿陷性轻微;
2 当0.03<δs≤0.07时,湿陷性中等;
3 当δs>0.07时,湿陷性强烈。
4.4.3 湿陷性黄土场地的湿陷类型,应按自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs判定,并应符合下列规定:
1 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs小于或等于70mm时,应定为非自重湿陷性黄土场地;
2 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs大于70mm时,应定为自重湿陷性黄土场地;
3 当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时,应按自重湿陷量的实测值判定。
4.4.4 湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值△zs,应按下式计算:
1)陇西地区取1.50;
2)陇东一陕北一晋西地区取1.20;
3)关中地区取0.90;
4)其他地区取0.50。
自重湿陷量的计算值△zs,应自天然地面(当挖、填方的厚度和面积较大时,应自设计地面)算起,至其下非湿陷性黄土层的顶面止,其中自重湿陷系数δzs值小于0.015的土层不累计。
4.4.5 湿陷性黄土地基受水浸湿饱和,其湿陷量的计算值△s应符合下列规定:
1 湿陷量的计算值△s,应按下式计算:
1)基底下0~5m深度内,取β=1.50;
2)基底下5~10m深度内,取β=1;
3)基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面,在自重湿陷性黄土场地,可取工程所在地区的β0值。
2 湿陷量的计算值△s的计算深度,应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.50m)算起;在非自重湿陷性黄土场地,累计至基底下10m(或地基压缩层)深度止;在自重湿陷性黄土场地,累计至非湿陷黄土层的顶面止。其中湿陷系数δs(10m以下为δzs)小于0.015的土层不累计。
4.4.6 湿陷性黄土的湿陷起始压力psh值,可按下列方法确定:
1 当按现场静载荷试验结果确定时,应在p-ss(压力与浸水下沉量)曲线上,取其转折点所对应的压力作为湿陷起始压力值。当曲线上的转折点不明显时,可取浸水下沉量(ss)与承压板直径(d)或宽度(b)之比值等于0.017所对应的压力作为湿陷起始压力值。
2 当按室内压缩试验结果确定时,在p-δs。曲线上宜取δs=0.015所对应的压力作为湿陷起始压力值。
4.4.7 湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值等因素,按表4.4.7判定。
表4.4.7 湿陷性黄土地基的湿陷等级
湿陷性黄土地基的湿陷等级
条文说明
4.4 黄土湿陷性评价
黄土湿陷性评价,包括全新世Q4(Q41及Q42)黄土、晚更新世Q3黄土、部分中更新世Q2黄土的土层、场地和地基三个方面,湿陷性黄土包括非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土。
4.4.1 本条规定了判定非湿陷性黄土和湿陷性黄土的界限值。
黄土的湿陷性通常是在现场采取不扰动土样,将其送至试验室用有侧限的固结仪测定,也可用三轴压缩仪测定。前者,试验操作较简便,我国自20世纪50年代至今,生产单位一直广泛使用;后者试样制备及操作较复杂,多为教学和科研使用。鉴于此,本条仍按“CBJ 25—90规范”规定及各生产单位习惯采用的固结仪进行压缩试验,根据试验结果,以湿陷系数δs<0.015定为非湿陷性黄土,湿陷系数δs≥0.015,定为湿陷性黄土。
4.4.2 本条是新增内容。多年来的试验研究资料和工程实践表明,湿陷系数δs≤0.03的湿陷性黄土,湿陷起始压力值较大,地基受水浸湿时,湿陷性轻微,对建筑物危害性较小;0.03<δs≤0.07的湿陷性黄土,湿陷性中等或较强烈,湿陷起始压力值小的具有自重湿陷性,地基受水浸湿时,下沉速度较快,附加下沉量较大,对建筑物有一定危害性;δs>0.07的湿陷性黄土,湿陷起始压力值小的具有自重湿陷性,地基受水浸湿时,湿陷性强烈,下沉速度快,附加下沉量大,对建筑物危害性大。勘察、设计,尤其地基处理,应根据上述湿陷系数的湿陷特点区别对待。
4.4.3 本条将判定场地湿陷类型的实测自重湿陷量和计算自重湿陷量分别改为自重湿陷量的实测值和计算值。
自重湿陷量的实测值是在现场采用试坑浸水试验测定,自重湿陷量的计算值是在现场采取不同深度的不扰动土样,通过室内浸水压缩试验在上覆土的饱和自重压力下测定。
4.4.4 自重湿陷量的计算值与起算地面有关。起算地面标高不同,场地湿陷类型往往不一致,以往在建设中整平场地,由于挖、填方的厚度和面积较大,致使场地湿陷类型发生变化。例如,山西某矿生活区,在勘察期间判定为非自重湿陷性黄土场地,后来整平场地,部分地段填方厚度达3~4m,下部土层的压力增大至50~80kPa,超过了该场地的湿陷起始压力值而成为自重湿陷性黄土场地。建筑物在使用期间,管道漏水浸湿地基引起湿陷事故,室外地面亦出现裂缝,后经补充勘察查明,上述事故是由于场地整平,填方厚度过大产生自重湿陷所致。由此可见,当场地的挖方或填方的厚度和面积较大时,测定自重湿陷系数的试验压力和自重湿陷量的计算值,均应自整平后的(或设计)地面算起,否则,计算和判定结果不符合现场实际情况。
此外,根据室内浸水压缩试验资料和现场试坑浸水试验资料分析,发现在同一场地,自重湿陷量的实测值和计算值相差较大,并与场地所在地区有关。例如:陇西地区和陇东一陕北一晋西地区,自重湿陷量的实测值大于计算值,实测值与计算值之比值均大于1;陕西关中地区自重湿陷量的实测值与计算值有的接近或相同,有的互有大小,但总体上相差较小,实测值与计算值之比值接近1;山西、河南、河北等地区,自重湿陷量的实测值通常小于计算值,实测值与计算值之比值均小于1。
为使同一场地自重湿陷量的实测值与计算值接近或相同,对因地区土质而异的修正系数β0,根据不同地区,分别规定不同的修正值:陇西地区为1.5;陇东一陕北一晋西地区为1.2;关中地区为0.9;其他地区为0.5。
同一场地,自重湿陷量的实测值与计算值的比较见表4.4.4。
表4.4.4 同一场地自重湿陷量的实测值与计算值的比较
同一场地自重湿陷量的实测值与计算值的比较
续表4.4.4
同一场地自重湿陷量的实测值与计算值的比较
4.4.5 本条规定说明如下:
1 按本条规定求得的湿陷量是在最不利情况下的湿陷量,且是最大湿陷量,考虑采用不同含水量下的湿陷量,试验较复杂,不容易为生产单位接受,故本规范仍采用地基土受水浸湿达饱和时的湿陷量作为评定湿陷等级采取设计措施的依据。这样试验较简便,并容易推广使用,但本条规定,并不是指湿陷性黄土只在饱和含水量状态下才产生湿陷。
2 根据试验研究资料,基底下地基土的侧向挤出量与基础宽度有关,宽度小的基础,侧向挤出量大,宽度大的基础,侧向挤出量小或无侧向挤出。鉴于基底下0~5m深度内,地基土受水浸湿及侧向挤出的可能性大,为此本条规定,取β=1.5;基底下5~10m深度内,取β=1;基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面,在非自重湿陷性黄土场地可不计算,在自重湿陷性黄土场地,可取工程所在地区的β0值。
3 湿陷性黄土地基的湿陷变形量大,下沉速度快,且影响因素复杂,按室内试验计算结果与现场试验结果往往有一定差异,故在湿陷量的计算公式中增加一项修正系数β,以调整其差异,使湿陷量的计算值接近实测值。
4 原规范规定,在非自重湿陷性黄土场地,湿陷量的计算深度累计至基底下5m深度止,考虑近年来,7~8层的建筑不断增多,基底压力和地基压缩层深度相应增大,为此,本条将其改为累计至基底下10m(或压缩层)深度止。
5 一般建筑基底下10m内的附加压力与土的自重压力之和接近200kPa,10m以下附加压力很小,忽略不计,主要是上覆土层的自重压力。当以湿陷系数δs判定黄土湿陷性时,其试验压力应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.5m)算起,10m内的土层用200kPa,10m以下至非湿陷性黄土层顶面,直接用其上覆土的饱和自重压力(当大于300kPa时,仍用300kPa),这样湿陷性黄土层深度的下限不致随土自重压力增加而增大,且勘察试验工作量也有所减少。
基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面,用其上覆土的饱和自重压力测定的自重湿陷系数值,既可用于自重湿陷量的计算,也可取代湿陷系数δs用于湿陷量的计算,从而解决了基底下10m以下,用300kPa测定湿陷系数与用上覆土的饱和自重压力的测定结果互不一致的矛盾。
4.4.6 湿陷起始压力是反映非自重湿陷性黄土特性的重要指标,并具有实用价值。本条规定了按现场静载荷试验结果和室内压缩试验结果确定湿陷起始压力的方法。前者根据20组静载荷试验资料,按湿陷系数δs=0.015所对应的压力,相当于在p-ss曲线上的ss/b(或ss/d)=0.017。为此规定,如p-s曲线上的转折点不明显,可取浸水下沉量(ss)与承压板直径(d)或宽度(b)之比值等于0.017所对应的压力作为湿陷起始压力值。
4.4.7 非自重湿陷性黄土场地湿陷量的计算深度,由基底下5m改为累计至基底下10m深度后,自重湿陷性黄土场地和非自重湿陷性黄土场地湿陷量的计算值均有所增大,为此将Ⅱ~Ⅲ级和Ⅲ~Ⅳ级的地基湿陷等级界限值作了相应调整。

5 设计


5.1 一般规定
5.2 场址选择与总平面设计
5.3 建筑设计
5.4 结构设计
5.5 给排水、供热与通风设计
5.6 地基计算
5.7 桩基础

5.1 一般规定


5.1.1 对各类建筑采取设计措施,应根据场地湿陷类型、地基湿陷等级和地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值或剩余湿陷量,结合当地建筑经验和施工条件等综合因素确定,并应符合下列规定:
1 各级湿陷性黄土地基上的甲类建筑,其地基处理应符合本规范6.1.1条第1款和6.1.3条的要求,但防水措施和结构措施可按一般地区的规定设计。
2 各级湿陷性黄土地基上的乙类建筑,其地基处理应符合本规范6.1.1条第2款和6.1.4条的要求,并应采取结构措施和检漏防水措施。
3 Ⅰ级湿陷性黄土地基上的丙类建筑,应按本规范6.1.5条第1款的规定处理地基,并应采取结构措施和基本防水措施;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级湿陷性黄土地基上的丙类建筑,其地基处理应符合本规范6.1.1条第2款和6.1.5条第2、3款的要求,并应采取结构措施和检漏防水措施。
4 各级湿陷性黄土地基上的丁类建筑,其地基可不处理。但在Ⅰ级湿陷性黄土地基上,应采取基本防水措施;在Ⅱ级湿陷性黄土地基上,应采取结构措施和基本防水措施;在Ⅲ、Ⅳ级湿陷性黄土地基上,应采取结构措施和检漏防水措施。
5 水池类构筑物的设计措施,应符合本规范附录F的规定。
6 在自重湿陷性黄土场地,如室内设备和地面有严格要求时,应采取检漏防水措施或严格防水措施,必要时应采取地基处理措施。
5.1.2 对各类建筑采取设计措施,除应符合5.1.1条的规定外,还可按下列情况确定:
1 在湿陷性黄土层很厚的场地上,当甲类建筑消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性黄土层确有困难时,应采取专门措施;
2 场地内的湿陷性黄土层厚度较薄和湿陷系数较大,经技术经济比较合理时,对乙类建筑和丙类建筑,也可采取措施消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性黄土层。
5.1.3 各类建筑物的地基符合下列中的任一款,均可按一般地区的规定设计。
1 地基湿陷量的计算值小于或等于50mm。
2 在非自重湿陷性黄土场地,地基内各土层的湿陷起始压力值,均大于其附加压力与上覆土的饱和自重压力之和。
5.1.4 对设备基础应根据其重要性与使用要求和场地的湿陷类型、地基湿陷等级及其受水浸湿可能性的大小确定设计措施。
5.1.5 在新近堆积黄土场地上,乙、丙类建筑的地基处理厚度小于新近堆积黄土层的厚度时,应按本规范6.1.7条的规定验算下卧层的承载力,并应按本规范5.6.2条规定计算地基的压缩变形。
5.1.6 建筑物在使用期间,当湿陷性黄土场地的地下水位有可能上升至地基压缩层的深度以内时,各类建筑的设计措施除应符合本章的规定外,尚应符合本规范附录G的规定。
条文说明
5.1 一般规定
5.1.1 设计措施的选取关系到建筑物的安全与技术经济的合理性,本条根据湿陷性黄土地区的建筑经验,对甲、乙、丙三类建筑采取以地基处理措施为主,对丁类建筑采取以防水措施为主的指导思想。
大量工程实践表明,在Ⅲ~Ⅳ级自重湿陷性黄土场地上,地基未经处理,建筑物在使用期间地基受水浸湿,湿陷事故难以避免。
例如:1 兰州白塔山上有一座古塔建筑,系砧木结构,距今约600余年,20世纪70年代前未发现该塔有任何破裂或倾斜,80年代为搞绿化引水上山,在塔周围种植了一些花草树木,浇水过程中水渗入地基引起湿陷,导致塔身倾斜,墙体裂缝。
2 兰州西固绵纺厂的染色车间,建筑面积超过10000m2,湿陷性黄土层的厚度约15m,按“BJG 20—66规范”评定为Ⅲ级自重湿性黄土地基,基础下设置500mm厚度的灰土垫层,采取严格防水措施,投产十多年,维护管理工作搞得较好,防水措施发挥了有效作用,地基未受水浸湿,1974~1976年修订“BJG 20—66规范”,在兰州召开征求意见会时,曾邀请该厂负责维护管理工作的同志在会上介绍经验。但以后由于人员变动,忽视维护管理工作,地下管道年久失修,过去采取的防水措施都失去作用,1987年在该厂调查时,由于地基受水浸湿引起严重湿陷事故的无粮上浆房已被折去,而染色车间亦丧失使用价值,所有梁、柱和承重部位均已设置临时支撑,后来该车间也拆去。
类似上述情况的工程实例,其他地区也有不少,这里不一一例举。由这些实例不难看出,未处理或未彻底消除湿陷性的地基,所采取的防水措施一旦失效,地基就有可能浸水湿陷,影响建筑物的安全与正常使用。
本规范保留了原规范对各类建筑采取设计措施的同时,在非自重湿陷性黄土场地增加了地基处理后对下部未处理湿陷性黄土的湿陷起始压力值的要求。这些规定,对保证工程质量,减少湿陷事故,节约投资都是有益的。
3 通过对原规范多年使用,在总结经验的基础上,对原规定的防水措施进行了调整。有关地基处理的要求均按本规范第6章地基处理的规定执行。
4 本规范将丁类建筑地基一律不处理,改为对丁类建筑的地基可不处理。
5 近年来在实际工程中,乙、丙类建筑部分室内设备和地面也有严格要求,因此,本规范将该条单列,增加了必要时可采取地基处理措施的内容。
5.1.2 本条规定是在特殊情况下采取的措施,它是5.1.1条的补充。湿陷性黄土地基比较复杂,有些特殊情况,按一般规定选取设计措施,技术经济不一定合理,而补充规定比较符合实际。
5.1.3 本条规定,当地基内各层土的湿陷起始压力值均大于基础附加压力与上覆土的饱和自重压力之和时,地基即使充分浸水也不会产生湿陷,按湿陷起始压力设计基础尺寸的建筑,可采用天然地基,防水措施和结构措施均可按一般地区的规定设计,以降低工程造价,节约投资。
5.1.4 对承受较大荷载的设备基础,宜按建筑物对待,采取与建筑物相同的地基处理措施和防水措施。
5.1.5 新近堆积黄土的压缩性高、承载力低,当乙、丙类建筑的地基处理厚度小于新近堆积黄土层的厚度时,除应验算下卧层的承载力外,还应计算下卧层的压缩变形,以免因地基处理深度不够,导致建筑物产生有害变形。
5.1.6 据调查,建筑物建成后,由于生产、生活用水明显增加,以及周围环境水等影响,地下水位上升不仅非自重湿陷性黄土场地存在,近些年来某些自重湿陷性场地亦不例外,严重者影响建筑物的安全使用,故本条规定未区分非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地,各类建筑的设计措施除应按本章的规定执行外,尚应符合本规范附录G的规定。

5.2 场址选择与总平面设计


5.2.1 场址选择应符合下列要求:
1 具有排水畅通或利于组织场地排水的地形条件;
2 避开洪水威胁的地段;
3 避开不良地质环境发育和地下坑穴集中的地段;
4 避开新建水库等可能引起地下水位上升的地段;
5 避免将重要建设项目布置在很严重的自重湿陷性黄土场地或厚度大的新近堆积黄土和高压缩性的饱和黄土等地段;
6 避开由于建设可能引起工程地质环境恶化的地段。
5.2.2 总平面设计应符合下列要求:
1 合理规划场地,做好竖向设计,保证场地、道路和铁路等地表排水畅通;
2 在同一建筑物范围内,地基土的压缩性和湿陷性变化不宜过大;
3 主要建筑物宜布置在地基湿陷等级低的地段;
4 在山前斜坡地带,建筑物宜沿等高线布置,填方厚度不宜过大;
5 水池类构筑物和有湿润生产工艺的厂房等,宜布置在地下水流向的下游地段或地形较低处。
5.2.3 山前地带的建筑场地,应整平成若干单独的台地,并应符合下列要求:
1 台地应具有稳定性;
2 避免雨水沿斜坡排泄;
3 边坡宜做护坡;
4 用陡槽沿边坡排泄雨水时,应保证使雨水由边坡底部沿排水沟平缓地流动,陡槽的结构应保证在暴雨时土不受冲刷。
5.2.4 埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离,不宜小于表5.2.4规定的数值。当不能满足要求时,应采取与建筑物相应的防水措施。
表5.2.4 埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离(m)
埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离(m)
5.2.5 防护距离的计算:对建筑物,应自外墙轴线算起;对高耸结构,应自基础外缘算起;对水池,应自池壁边缘(喷水池等应自回水坡边缘)算起;对管道、排水沟,应自其外壁算起。
5.2.6 各类建筑与新建水渠之间的距离,在非自重湿陷性黄土场地不得小于12m;在自重湿陷性黄土场地不得小于湿陷性黄土层厚度的3倍,并不应小于25m。
5.2.7 建筑场地平整后的坡度,在建筑物周围6m内不宜小于0.02,当为不透水地面时,可适当减小;在建筑物周围6m外不宜小于0.005。
当采用雨水明沟或路面排水时,其纵向坡度不应小于0.005。
5.2.8 在建筑物周围6m内应平整场地,当为填方时,应分层夯(或压)实,其压实系数不得小于0.95;当为挖方时,在自重湿陷性黄土场地,表面夯(或压)实后宜设置150~300mm厚的灰土面层,其压实系数不得小于0.95。
5.2.9 防护范围内的雨水明沟,不得漏水。在自重湿陷性黄土场地宜设混凝土雨水明沟,防护范围外的雨水明沟,宜做防水处理,沟底下均应设灰土(或土)垫层。
5.2.10 建筑物处于下列情况之一时,应采取畅通排除雨水的措施:
1 邻近有构筑物(包括露天装置)、露天吊车、堆场或其他露天作业场等;
2 邻近有铁路通过;
3 建筑物的平面为E、U、H、L、□等形状构成封闭或半封闭的场地。
5.2.11 山前斜坡上的建筑场地,应根据地形修筑雨水截水沟。
5.2.12 防洪设施的设计重现期,宜略高于一般地区。
5.2.13 冲沟发育的山区,应尽量利用现有排水沟排走山洪,建筑场地位于山洪威胁的地段,必须设置排洪沟。排洪沟和冲沟应平缓地连接,并应减少弯道,采用较大的坡度。在转弯及跌水处,应采取防护措施。
5.2.14 在建筑场地内,铁路的路基应有良好的排水系统,不得利用道渣排水。路基顶面的排水应引向远离建筑物的一侧。在暗道床处,应将基床表面翻松夯(或压)实,也可采用优质防水材料处理。道床内应设防止积水的排水措施。
条文说明
5.2 场址选择与总平面设计
5.2.1 近年来城乡建设发展较快,设计机构不断增加,设计人员的素质和水平很不一致,场址选择一旦失误,后果将难以设想,不是给工程建设造成浪费,就是不安全,为此本条将场址选择由宜符合改为应符合下列要求。
此外,地基湿陷等级高或厚度大的新近堆积黄土、高压缩性的饱和黄土等地段,地基处理的难度大,工程造价高,所以应避免将重要建设项目布置在上述地段。这一规定很有必要,值得场址选择和总平面设计引起重视。
5.2.2 山前斜坡地带,下伏基岩起伏变化大,土层厚薄不一,新近堆积黄土往往分布在这些地段,地基湿陷等级较复杂,填方厚度过大,下部土层的压力明显增大,土的湿陷类型就会发生变化,即由“非自重湿陷性黄土场地”变为“自重湿陷性黄土场地”。
挖方,下部土层一般处于卸荷状态,但挖方容易破坏或改变原有的地形、地貌和排水线路,有的引起边坡失稳,甚至影响建筑物的安全使用,故对挖方也应慎重对待,不可到处任意开挖。
考虑到水池类建筑物和有湿润生产过程的厂房,其地基容易受水浸湿,并容易影响邻近建筑物。因此,宜将上述建筑布置在地下水流向的下游地段或地形较低处。
5.2.3 将原规范中的山前地带的建筑场地,应整平成若干单独的台阶改为台地。近些年来,随着基本建设事业的发展和尽量少占耕地的原则,山前斜坡地带的利用比较突出,尤其在 ~ 区,自重湿陷性黄土分布较广泛,山前坡地,地质情况复杂,必须采取措施处理后方可使用。设计应根据山前斜坡地带的黄土特性和地层构造、地形、地貌、地下水位等情况,因地制宜地将斜坡地带划分成单独的台地,以保证边坡的稳定性。
边坡容易受地表水流的冲刷,在整平单独台地时,必须有组织地引导雨水排泄,此外,对边坡宜做护坡或在坡面种植草皮,防止坡面直接受雨水冲刷,导致边坡失稳或产生滑移。
5.2.4 本条表5.2.4规定的防护距离的数值,主要是针对消除部分湿陷量的乙、丙类建筑和不处理地基的丁类建筑所作的规定。
规范中有关防护距离,系根据编制BJG 20—60规范时,在西安、兰州等地区模拟的自渗管道试验结果,并结合建筑物调查资料而制定的。几十年的工程实践表明,原有表中规定的这些数值,基本上符合实际情况。通过在兰州、太原、西安等地区的进一步调查,并结合新的湿陷等级和建筑类别,本规范将防护距离的数值作了适当调整和修改,乙类建筑包括24~60m的高层建筑,在Ⅲ~Ⅳ级自重湿陷性黄土场地上,防护距离的数值比原规定增大1~2m,丙类建筑一般为多层办公楼和多层住宅楼等,相当于原规范中的乙类和丙类建筑,由于Ⅰ~Ⅱ级非自重湿陷性黄土场地的湿陷起始压力值较大,湿陷事故较少,为此,将非自重湿陷性黄土场地的防护距离比原规范规定减少约1m。
5.2.5 防护距离的计算,将宜自…算起,改为应自…算起。
5.2.6 据调查,当自重湿陷性黄土层厚度较大时,新建水渠与建筑物之间的防护距离仅用25m控制不够安全。
例如:1 青海有一新建工程,湿陷性黄土层厚度约17m,采用预浸水法处理地基,浸水坑边缘距既有建筑物37m,浸水过程中水渗透至既有建筑物地基引起湿陷,导致墙体开裂。
2 兰州东岗有一水渠远离既有建筑物30m,由于水渠漏水,该建筑物发生裂缝。
上述实例说明,新建水渠距既有建筑物的距离30m偏小,本条规定在自重湿陷性黄土场地,新建水渠距既有建筑物的距离不得小于湿陷性黄土层厚度的3倍,并不应小于25m,用“双指标”控制更为安全。
5.2.14 新型优质的防水材料日益增多,本条未做具体规定,设计时可结合工程的实际情况或使用功能等特点选用。

5.3 建筑设计


5.3.1 建筑设计应符合下列要求:
1 建筑物的体型和纵横墙的布置,应利于加强其空间刚度,并具有适应或抵抗湿陷变形的能力。多层砌体承重结构的建筑,体型应简单,长高比不宜大于3。
2 妥善处理建筑物的雨水排水系统,多层建筑的室内地坪应高出室外地坪450mm。
3 用水设施宜集中设置,缩短地下管线并远离主要承重基础,其管道宜明装。
4 在防护范围内设置绿化带,应采取措施防止地基土受水浸湿。
5.3.2 单层和多层建筑物的屋面,宜采用外排水;当采用有组织外排水时,宜选用耐用材料的水落管,其末端距离散水面不应大于300mm,并不应设置在沉降缝处;集水面积大的外水落管,应接人专设的雨水明沟或管道。
5.3.3 建筑物的周围必须设置散水。其坡度不得小于0.05,散水外缘应略高于平整后的场地,散水的宽度应按下列规定采用。
1 当屋面为无组织排水时,檐口高度在8m以内宜为1.50m;檐口高度超过8m,每增高4m宜增宽250mm,但最宽不宜大于2.50m。
2 当屋面为有组织排水时,在非自重湿陷性黄土场地不得小于1m,在自重湿陷性黄土场地不得小于1.50m。
3 水池的散水宽度宜为1~3m,散水外缘超出水池基底边缘不应小于200mm,喷水池等的回水坡或散水的宽度宜为3~5m。
4 高耸结构的散水宜超出基础底边缘1m,并不得小于5m。
5.3.4 散水应用现浇混凝土浇筑,其下应设置150mm厚的灰土垫层或300mm厚的土垫层,并应超出散水和建筑物外墙基础底外缘500mm。
散水宜每隔6~10m设置一条伸缩缝。散水与外墙交接处和散水的伸缩缝,应用柔性防水材料填封,沿散水外缘不宜设置雨水明沟。
5.3.5 经常受水浸湿或可能积水的地面,应按防水地面设计。对采用严格防水措施的建筑,其防水地面应设可靠的防水层。地面坡向集水点的坡度不得小于0.01。地面与墙、柱、设备基础等交接处应做翻边,地面下应做300~500mm厚的灰土(或土)垫层。
管道穿过地坪应做好防水处理。排水沟与地面混凝土宜一次浇筑。
5.3.6 排水沟的材料和做法,应根据地基湿陷等级、建筑物类别和使用要求选定,并应设置灰土(或土)垫层。在防护范围内宜采用钢筋混凝土排水沟,但在非自重湿陷性黄土场地,室内小型排水沟可采用混凝土浇筑,并应做防水面层。对采用严格防水措施的建筑,其排水沟应增设可靠的防水层。
5.3.7 在基础梁底下预留空隙,应采取有效措施防止地面水渗入地基。对地下室内的采光井,应做好防、排水设施。
5.3.8 防护范围内的各种地沟和管沟(包括有可能积水、积汽的沟)的做法,均应符合本规范5.5.5~5.5.12条的要求。
条文说明
5.3 建筑设计
5.3.1 多层砌体承重结构建筑,其长高比不宜大于3,室内地坪高出室外地坪不应小于450mm。
上述规定的目的是:
1 前者在于加强建筑物的整体刚度,增强其抵抗不均匀沉降的能力。
2 后者为建筑物周围排水畅通创造有利条件,减少地基浸水湿陷的机率。
工程实践表明,长高比大于3的多层砌体房屋,地基不均匀下沉往往导致建筑物严重破坏。
例如:1 西安某厂有一幢四层宿舍楼,系砌体结构,内墙承重,尽管基础内和每层都设有钢筋混凝土圈梁,但由于房屋的长高比大于3.5,整体刚度较差,地基不均匀下沉,内、外墙普遍出现裂缝,严重影响使用。
2 兰州化学公司有一幢三层试验楼,砌体承重结构,外墙厚370mm,楼板和屋面板均为现浇钢筋混凝土,条形基础,埋深1.50m,地基湿陷等级为Ⅲ级,具有自重湿陷性,且未采取处理措施,建筑物使用期间曾两次受水浸湿,建筑物的沉降最大值达551mm,倾斜率最大值为18‰,被迫停止使用。后来,对其地基和建筑采用浸水和纠倾措施,使该建筑物恢复原位,重新使用。
上述实例说明,长高比大于3的建筑物,其整体刚度和抵抗不均匀沉降的能力差,破坏后果严重,加固的难度大而且不一定有效,长高比小于3的建筑物,虽然严重倾斜,但整体刚度好,未导致破坏,易于修复和恢复使用功能。
此外,本条规定用水设施宜集中设置,缩短地下管线,使漏水限制在较小的范围内,便于发现和检修。
5.3.3 沿建筑物外墙周围设置散水,有利于屋面水、地面水顺利地排向雨水明沟或其他排水系统,以远离建筑物,避免雨水直接从外墙基础侧面渗入地基。
5.3.4 基础施工后,其侧向一般比较狭窄,回填夯实操作困难,而且不好检查,故规定回填土的干密度比土垫层的干密度小,否则,一方面难以达到,另一方面夯击过头影响基础。但为防止建筑物的屋面水、周围地面水从基础侧面渗入地基,增宽散水及其垫层的宽度较为有利,借以覆盖基础侧向的回填土,本条对散水垫层外缘和建筑物外墙基底外缘的宽度,由原规定300mm改为500mm。
一般地区的散水伸缩缝间距为6~12m,湿陷性黄土地区气候寒冷,昼夜温差大,气候对散水混凝土的影响也大,并容易使其产生冻胀和开裂,成为渗水的隐患,基于上述理由,便将散水伸缩缝改为每隔6~1Om设置一条。
5.3.5 经常受水浸湿或可能积水的地面,建筑物地基容易受水浸湿,所以应按防水地面设计。
近年来,随着建材工业的发展,出现了不少新的优质可靠防水材料,使用效果良好,受到用户的重视和推广。为此,本条推荐采用优质可靠卷材防水层或其他行之有效的防水层。
5.3.7 为适应地基的变形,在基础梁底下往往需要预留一定高度的净空,但对此若不采取措施,地面水便可从梁底下的净空渗入地基。为此,本条规定应采取有效措施,防止地面水从梁底下的空隙渗入地基。
随着高层建筑的兴起,地下采光井日益增多,为防止雨水或其他水渗入建筑物地基引起湿陷,本条规定对地下室采光井应做好防、排水设施。

5.4 结构设计


5.4.1 当地基不处理或仅消除地基的部分湿陷量时,结构设计应根据建筑物类别、地基湿陷等级或地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值或剩余湿陷量以及建筑物的不均匀沉降、倾斜和构件等不利情况,采取下列结构措施:
1 选择适宜的结构体系和基础型式;
2 墙体宜选用轻质材料;
3 加强结构的整体性与空间刚度;
4 预留适应沉降的净空。
5.4.2 当建筑物的平面、立面布置复杂时,宜采用沉降缝将建筑物分成若干个简单、规则,并具有较大空间刚度的独立单元。沉降缝两侧,各单元应设置独立的承重结构体系。
5.4.3 高层建筑的设计,应优先选用轻质高强材料,并应加强上部结构刚度和基础刚度。当不设沉降缝时,宜采取下列措施:
1 调整上部结构荷载合力作用点与基础形心的位置,减小偏心;
2 采用桩基础或采用减小沉降的其他有效措施,控制建筑物的不均匀沉降或倾斜值在允许范围内;
3 当主楼与裙房采用不同的基础型式时,应考虑高、低不同部位沉降差的影响,并采取相应的措施。
5.4.4 丙类建筑的基础埋置深度,不应小于1m。
5.4.5 当有地下管道或管沟穿过建筑物的基础或墙时,应预留洞孔。洞顶与管道及管沟顶间的净空高度;对消除地基全部湿陷量的建筑物,不宜小于200mm;对消除地基部分湿陷量和未处理地基的建筑物,不宜小于300mm。洞边与管沟外壁必须脱离。洞边与承重外墙转角处外缘的距离不宜小于1m;当不能满足要求时,可采用钢筋混凝土框加强。洞底距基础底不应小于洞宽的1/2,并不宜小于400mm,当不能满足要求时,应局部加深基础或在洞底设置钢筋混凝土梁。
5.4.6 砌体承重结构建筑的现浇钢筋混凝土圈梁、构造柱或芯柱,应按下列要求设置:
1 乙、丙类建筑的基础内和屋面檐口处,均应设置钢筋混凝土圈梁。单层厂房与单层空旷房屋,当檐口高度大于6m时,宜适当增设钢筋混凝土圈梁。
乙、丙类中的多层建筑:当地基处理后的剩余湿陷量分别不大于150mm、200mm时,均应在基础内、屋面檐口处和第一层楼盖处设置钢筋混凝土圈梁,其他各层宜隔层设置;当地基处理后的剩余湿陷量分别大于150mm和200mm时,除在基础内应设置钢筋混凝土圈梁外,并应每层设置钢筋混凝土圈梁。
2 在Ⅱ级湿陷性黄土地基上的丁类建筑,应在基础内和屋面檐口处设置配筋砂浆带;在Ⅲ、Ⅳ级湿陷性黄土地基上的丁类建筑,应在基础内和屋面檐口处设置钢筋混凝土圈梁。
3 对采用严格防水措施的多层建筑,应每层设置钢筋混凝土圈梁。
4 各层圈梁均应设在外墙、内纵墙和对整体刚度起重要作用的内横墙上,横向圈梁的水平间距不宜大于16m。
圈梁应在同一标高处闭合,遇有洞口时应上下搭接,搭接长度不应小于其竖向间距的2倍,且不得小于1m。
5 在纵、横圈梁交接处的墙体内,宜设置钢筋混凝土构造柱或芯柱。
5.4.7 砌体承重结构建筑的窗间墙宽度,在承受主梁处或开间轴线处,不应小于主梁或开间轴线间距的1/3,并不应小于1m;在其他承重墙处,不应小于0.60m。门窗洞孔边缘至建筑物转角处(或变形缝)的距离不应小于1m。当不能满足上述要求时,应在洞孔周边采用钢筋混凝土框加强,或在转角及轴线处加设构造柱或芯柱。
对多层砌体承重结构建筑,不得采用空斗墙和无筋过梁。
5.4.8 当砌体承重结构建筑的门、窗洞或其他洞孔的宽度大于1m,且地基未经处理或未消除地基的全部湿陷量时,应采用钢筋混凝土过梁。
5.4.9 厂房内吊车上的净空高度;对消除地基全部湿陷量的建筑,不宜小于200mm;对消除地基部分湿陷量或地基未经处理的建筑,不宜小于300mm。
吊车梁应设计为简支。吊车梁与吊车轨之间应采用能调整的连接方式。
5.4.10 预制钢筋混凝土梁的支承长度,在砖墙、砖柱上不宜小于240mm;预制钢筋混凝土板的支承长度,在砖墙上不宜小于1OOmm,在梁上不应小于80mm
条文说明
5.4 结构设计
5.4.1
1 增加建筑物类别条件
划分建筑物类别的目的,是为了针对不同情况采用严格程度不同的设计措施,以保证建筑物在使用期内满足承载能力及正常使用的要求。原规范未提建筑物类别的条件,本次修订予以增补。
2 取消原规范中“构件脱离支座”的条文。该条文是针对砌体结构为简支构件的情况,已不适应目前中、高层建筑结构型式多样化的要求,故予取消。
3 增加墙体宜采用轻质材料的要求
原规范仅对高层建筑建议采用轻质高强材料,而对多层砌体房屋则未提及。实际上,我国对多层砌体房屋的承重墙体,推广应用KPI型黏土多孔砖及混凝土小型空心砌块已积累不少经验,并已纳入相应的设计规范。本次修订增加了墙体改革的内容。当有条件时,对承重墙、隔墙及围护墙等,均提倡采用轻质材料,以减轻建筑物自重,减小地基附加压力,这对在非自重湿陷性黄土场地上按湿陷起始压力进行设计,有重要意义。
5.4.2 将原规范建筑物的“体型”一词,改为“平面、立面布置”。
因使用功能及建筑多样化的要求,有的建筑物平面布置复杂,凸凹较多;有的建筑物立面布置复杂,收进或外挑较多;有的建筑物则上述两种情况兼而有之。本次修订明确指出“建筑物平面、立面布置复杂”,比原规范的“体型复杂”更为简捷明了。
与平面、立面布置复杂相对应的是简单、规则。就考虑湿陷变形特点对建筑物平面、立面布置的要求而言,目前因无足够的工程经验,尚难提出量化指标。故本次修订只能从概念设计的角度,提出原则性的要求。
应注意到我国湿陷性黄土地区,大都属于抗震设防地区。在具体工程设计中,应根据地基条件、抗震设防要求与温度区段长度等因素,综合考虑设置沉降缝的问题。
原规范规定“砌体结构建筑物的沉降缝处,宜设置双墙”。就结构类型而言,仅指砌体结构;就承重构件而言,仅指墙体。以上提法均有涵盖面较窄之嫌。如砌体结构的单外廊式建筑,在沉降缝处则应设置双墙、双柱。
沉降缝处不宜采用牛腿搭梁的做法。一是结构单元要保证足够的空间刚度,不应形成三面围合,靠缝一侧开敞的形式;二是采用牛腿搭梁的“铰接”做法,构造上很难实现理想铰;一旦出现较大的沉降差时,由于沉降缝两侧的结构单元未能彻底脱开而互相牵扯、互相制约,将会导致沉降缝处局部损坏较严重的不良后果。
5.4.3
1 将原规范的“宜”均改为“应”,且加上“优先”二字,强调高层建筑减轻建筑物自重尤为重要。
2 增加了当不设沉降缝时,宜采取的措施:
1)高层建筑肯定属于甲、乙类建筑,均采取了地基处理措施——全部或部分消除地基湿陷量。本条建议是在上述地基处理的前提下考虑的。
2)第1款、第2款未明确区分主楼与裙房之间是否设置沉降缝,以与5.4.2条“平面、立面布置复杂”相呼应;第3款则指主楼与裙房之间未设沉降缝的情况。
5.4.4 甲、乙类建筑的基础埋置深度均大于1m,故只规定丙类建筑基础的埋置深度。
5.4.5 调整了原规范第2条“管沟”与“管道”的顺序,使之与该条第一行的词序相同。
5.4.6
1 在钢筋混凝土圈梁之前增加“现浇”二字(以下各款不再重复),即不提倡采用装配整体式圈梁,以利于加强砌体结构房屋的整体性。
2 增加了构造柱、芯柱的内容,以适应砌体结构块材多样性的要求。
3 原规范未包括单层厂房、单层空旷砖房的内容,参照现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003中6.1.2条的精神予以增补。
4 在第2款中,将原“混凝土配筋带”改为“配筋砂浆带”,以方便施工。
5 在第4款中增加了横向圈梁水平间距限值的要求,主要是考虑增强砌体结构房屋的整体性和空间刚度。
纵、横向圈梁在平面内互相拉结(特别是当楼、屋盖采用预制板时)才能发挥其有效作用。横向圈梁水平间距不大于16m的限值,是按照现行国家标准《砌体结构设计规范》表3.2.1,房屋静力计算方案为刚性时对横墙间距的最严格要求而规定的。对于多层砌体房屋,实则规定了横墙的最大间距;对于单层厂房或单层空旷砖房,则要求将屋面承重构件与纵向圈梁能可靠拉结。
对整体刚度起重要作用的横墙系指大房间的横隔墙、楼梯间横墙及平面局部凸凹部位凹角处的横墙等。
6 增加了圈梁遇洞口时惯用的构造措施,应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003和《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
7 增加了设置构造柱、芯柱的要求。
砌体结构由于所用材料及连接方式的特点决定了它的脆性性质,使其适应不均匀沉降的能力很差;而湿陷变形的特点是速度快、变形量大。为改善砌体房屋的变形能力以及当墙体出现较大裂缝后,仍能保持一定的承担竖向荷载的能力,为增强其整体性和空间刚度,应将圈梁与构造柱或芯柱协调配合设置。
5.4.7 增加了芯柱的内容。
5.4.8 增加了预制钢筋混凝土板在梁上支承长度的要求。

5.5 给排水、供热与通风设计


(Ⅰ)给水、排水管道
5.5.1 设计给水、排水管道,应符合下列要求:
1 室内管道宜明装。暗设管道必须设置便于检修的设施。
2 室外管道宜布置在防护范围外。布置在防护范围内的地下管道,应简捷并缩短其长度。
3 管道接口应严密不漏水,并具有柔性。
4 设置在地下管道的检漏管沟和检漏井,应便于检查和排水。
5.5.2 地下管道应结合具体情况,采用下列管材:
1 压力管道宜采用球墨铸铁管、给水铸铁管、给水塑料管、钢管、预应力钢筒混凝土管或预应力钢筋混凝土管等。
2 自流管道宜采用铸铁管、塑料管、离心成型钢筋混凝土管、耐酸陶瓷管等。
3 室内地下排水管道的存水弯、地漏等附件,宜采用铸铁制品。
5.5.3 对埋地铸铁管应做防腐处理。对埋地钢管及钢配件宜设加强防腐层。
5.5.4 屋面雨水悬吊管道引出外墙后,应接人室外雨水明沟或管道。
在建筑物的外墙上,不得设置洒水栓。
5.5.5 检漏管沟,应做防水处理。其材料与做法可根据不同防水措施的要求,按下列规定采用:
1 对检漏防水措施,应采用砖壁混凝土槽形底检漏管沟或砖壁钢筋混凝土槽形底检漏管沟。
2 对严格防水措施,应采用钢筋混凝土检漏管沟。在非自重湿陷性黄土场地可适当降低标准;在自重湿陷性黄土场地,对地基受水浸湿可能性大的建筑,宜增设可靠的防水层。防水层应做保护层。
3 对高层建筑或重要建筑,当有成熟经验时,可采用其他形式的检漏管沟或有电汛检漏系统的直埋管中管设施。
对直径较小的管道,当采用检漏管沟确有困难时,可采用金属或钢筋混凝土套管。
5.5.6 设计检漏管沟,除应符合本规范5.5.5条的要求外,还应符合下列规定:
1 检漏管沟的盖板不宜明设。当明设时或在人孔处,应采取防止地面水流入沟内的措施。
2 检漏管沟的沟底应设坡度,并应坡向检漏井。进、出户管的检漏管沟,沟底坡度宜大于0.02。
3 检漏管沟的截面,应根据管道安装与检修的要求确定。在使用和构造上需保持地面完整或当地下管道较多并需集中设置时,宜采用半通行或通行管沟。
4 不得利用建筑物和设备基础作为沟壁或井壁。
5 检漏管沟在穿过建筑物基础或墙处不得断开,并应加强其刚度。检漏管沟穿出外墙的施工缝,宜设在室外检漏井处或超出基础3m处。
5.5.7 对甲类建筑和自重湿陷性黄土场地上乙类中的重要建筑,室内地下管线宜敷设在地下或半地下室的设备层内。穿出外墙的进、出户管段,宜集中设置在半通行管沟内。
5.5.8 穿基础或穿墙的地下管道、管沟,在基础或墙内预留洞的尺寸,应符合本规范5.4.5条的规定。
5.5.9 设计检漏井,应符合下列规定:
1 检漏井应设置在管沟末端和管沟沿线的分段检漏处;
2 检漏井内宜设集水坑,其深度不得小于300mm;
3 当检漏井与排水系统接通时,应防止倒灌。
5.5.10 检漏井、阀门井和检查井等,应做防水处理,并应防止地面水、雨水流人检漏井或阀门井内。在防护范围内的检漏井、阀门井和检查井等,宜采用与检漏管沟相应的材料。
不得利用检查井、消火栓井、洒水栓井和阀门井等兼作检漏井。但检漏井可与检查井或阀门井共壁合建。
不宜采用闸阀套筒代替阀门井。
5.5.11 在湿陷性黄土场地,对地下管道及其附属构筑物,如检漏井、阀门井、检查井、管沟等的地基设计,应符合下列规定:
1 应设150~300mm厚的土垫层;对埋地的重要管道或大型压力管道及其附属构筑物,尚应在土垫层上设300mm厚的灰土垫层。
2 对埋地的非金属自流管道,除应符合上述地基处理要求外,还应设置混凝土条形基础。
5.5.12 当管道穿过井(或沟)时,应在井(或沟)壁处预留洞孔。管道与洞孔间的缝隙,应采用不透水的柔性材料填塞。
5.5.13 管道穿过水池的池壁处,宜设柔性防水套管或在管道上加设柔性接头。水池的溢水管和泄水管,应接入排水系统。
(Ⅱ)供热管道与风道
5.5.14 采用直埋敷设的供热管道,选用管材应符合国家有关标准的规定。对重点监测管段,宜设置报警系统。
5.5.15 采用管沟敷设的供热管道,在防护距离内,管沟的材料及做法,应符合本规范5.5.5条和5.5.6条的要求;各种地下井、室,应采用与管沟相应的材料及做法;在防护距离外的管沟或采用基本防水措施,其管沟或井、室的材料和做法,可按一般地区的规定设计。阀门不宜设在沟内。
5.5.16 供热管沟的沟底坡度宜大于0.02,并应坡向室外检查井,检查井内应设集水坑,其深度不应小于300mm。
检查井可与检漏井合并设置。
在过门地沟的末端应设检漏孔,地沟内的管道应采取防冻措施。
5.5.17 直埋敷设的供热管道、管沟和各种地下井、室及构筑物等的地基处理,应符合本规范5.5.11条的要求。
5.5.18 地下风道和地下烟道的人孔或检查孔等,不得设在有可能积水的地方。当确有困难时,应采取措施防止地面水流人。
5.5.19 架空管道和室内外管网的泄水、凝结水,不得任意排放。
条文说明
5.5 给排水、供热与通风设计
(Ⅰ)给水、排水管道
5.5.1 在建筑物内、外布置给排水管道时,从方便维护和管理着眼,有条件的理应采取明设方式。但是,随着高层建筑日益增多,多层建筑已很普遍,管道集中敷设已成趋势,或由于建筑物的装修标准高,需要暗设管道。尤其在住宅和公用建筑物内的管道布置已趋隐蔽,再强调应尽量明装已不符合工程实际需要。目前,只有在厂房建筑内管道明装是适宜的,所以本条改为“室内管道宜明装。暗设管道必须设置便于检修的设施。”这样规定,既保证暗设管道的正常运行,又能满足一旦出现事故,也便于发现和检修,杜绝漏水浸入地基。
为了保证建筑物内、外合理设置给排水设施,对建筑物防护范围外和防护范围内的管道布置应有所区别。
“室外管道宜布置在防护范围外”,这主要指建筑物内无用水设施,仅是户外有外网管道或是其他建筑物的配水管道,此时就可以将管道远离该建筑物布置在防护距离外,该建筑物内的防水措施即可从简;若室内有用水设施,在防护范围内包括室内地下一定有管道敷设,在此情况下,则要求“应简捷,并缩短其长度”,再按本规范5.1.1条和5.1.2条的规定,采取综合设计措施。在防水措施方面,采用设有检漏防水的设施,使渗漏水的影响,控制在较小的、便于检查的范围内。
无论是明管、还是暗管,管道本身的强度及接口的严密性均是防止建筑物湿陷事故的第一道防线。据调查统计,由于管道接口和管材损坏发生渗漏而引起的湿陷事故率,仅次于场地积水引起的事故率。所以,本条规定“管道接口应严密不漏水,并具有柔性”。过去,在压力管道中,接口使用石棉水泥材料较多。此类接口仅能承受微量不均匀变形,实际仍属刚性接口,一旦断裂,由于压力水作用,事故发生迅速,且不易修复,还容易造成恶性循环。
近年来,国内外开展柔性管道系统的技术研究。这种系统有利于消除温差或施工误差引起的应力转移,增强管道系统及其与设备连接的安全性。这种系统采用的元件主要是柔性接口管,柔性接口阀门,柔性管接头,密封胶圈等。这类柔性管件的生产,促进了管道工程的发展。
湿陷性黄土地区,为防止因管道接口漏水,一直寻求理想的柔性接口。随着柔性管道系统的开发应用,这一问题相应得到解决。目前,在压力管道工程中,逐渐采用柔性接口,其形式有:卡箍式、松套式、避震喉、不锈钢波纹管,还有专用承插柔性接口管及管件。它们有的在管道系统全部接口安设,有的是在一定数量接口间隔安设,或者在管道转换方向(如三通、四通)的部分接口处安设。这对由于各种原因招致的不均匀沉降都有很好的抵御能力。
随着国家建设的发展,为“节约资源,保护环境”,湿陷性黄土地区对压力管道系统应逐渐推广采用相适应的柔性接口。
室内排水(无压)管道,建设部对住宅建筑有明确规定:淘汰砂模铸造铸铁排水管,推广柔性接口机制铸铁排水管;在《建筑给水排水设计规范》中,也要求建筑排水管道采用粘接连接的排水塑料管和柔性接口的排水铸铁管。这对高层建筑和地震区建筑的管道抵抗不均匀沉降、防震起到有效的作用。考虑到湿陷性黄土地区的地震烈度大都在7度以上(仅塔克拉玛干沙漠,陕北白干山与毛乌苏沙漠之间小于6度)。就是说,湿陷性黄土地区兼有湿陷、震陷双重危害性。在湿陷性黄土地区,理应明确在防护范围内的地上、地下敷设的管道须加强设防标准,以柔性接口连接,无论架设和埋设的管道,包括管沟内架设,均应考虑采用柔性接口。
室外地下直埋(即小区、市政管道)排水管,由调查得知,60%~70%的管线均因管材和接口损坏漏水,严重影响附近管线和线路的安全运行。此类管受交通和多种管线的相互干扰,很难理想布置,一旦漏水,修复工作量较大。基于此情况,应提高管材材质标准,且在适当部位和有条件的地方,均应做柔性接口,同时加强对管基的处理。对管道与构筑物(如井、沟、池壁)连接部位,因属受力不均匀的薄弱部位,也应加强管道接口的严密和柔韧性。
综上所述,在湿陷性黄土地区,应适当推广柔性管道接口,以形成柔性管道系统。
5.5.2 本条规定是管材选用的范围。
压力管道的材质,据调查,普遍反映球墨铸铁管的柔韧性好,造价适中,管径适用幅度大(在DN200~DN2200之间),而且具有胶圈承插柔性接口、防腐内衬、开孔技术易掌握,便于安装等优点。此类管材,在湿陷性黄土地区应为首选管材。但在建筑小区内或建筑物内的进户管,因受管径限制,没有小口径球墨铸铁管,则在此部位只有采用塑料管、给水铸铁管,或者不锈钢管等。有的工程甚至采用铜管。
镀锌钢管材质低劣,使用过程中内壁锈蚀,易滋生细菌和微生物,对饮用水产生二次污染,危害人体健康。建设部在2000年颁发通知:“在住宅建筑中禁止使用镀锌钢管。”工厂内的工业用水管道虽然无严格限制,但在生产、生活共用给水系统中,也不能采用镀锌钢管。
塑料管与传统管材相比,具有重量轻,耐腐蚀,水流阻力小,节约能源,安装简便、迅速,综合造价较低等优点,受到工程界的青睐。随着科学技术不断提高,原材料品质的改进,各种添加剂的问世,塑料管的质量已大幅度提高,并克服了噪声大的弱点。近十年来,塑料管开发的种类有硬质聚氯乙烯(UPVC)管、氯化聚氯乙烯(CPVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP—R)管、铝塑复合(PAP)管、钢塑复合(SP)管等20多种塑料管。其中品种不同,规格不同,分别适宜于各种不同的建筑给水、排水管材及管件和城市供水、排水管材及管件。规范中不一一列举。需要说明的是目前市场所见塑料管材质量参差不齐,规格系列不全,管材、管件配套不完善,甚至因质量监督不力,尚有伪劣产品充斥市场。鉴于国家已确定塑料管材为科技开发重点,并逐步完善质量管理措施,并制定相关塑料产品标准,塑料管材的推广应用将可得到有力的保证。工程中无论采用何种塑料管,必须按有关现行国家标准进行检验。凡符合国家标准并具有相应塑料管道工程的施工及验收规范的才可选用。
通过工程实践,在采用检漏、严格防水措施时,塑料管在防护范围内仍应设置在管沟内;在室外,防护范围外地下直埋敷设时,应采用市政用塑料管并尽量避开外界人为活动因素的影响和上部荷载的干扰,采取深埋方式,同时做好管基处理较为妥当。
预应力钢筋混凝土管是20世纪60~70年代发展起来的管材。近年来发现,大量地下钢筋混凝土管的保护层脱落,管身露筋引起锈蚀,管壁冒汗、渗水,管道承压降低,有的甚至发生爆管,地面大面积塌方,给就近的综合管线(如给水管、电缆管等)带来危害……实践证明,预应力钢筋混凝土管的使用年限约为20~30年,而且自身有难以修复的致命弱点。今后需加强研究改进,寻找替代产品,故本次修订,将其排序列后。
耐酸陶瓷管、陶土管,质脆易断,管节短、接口多,对防水不利,但因有一定的防腐蚀能力,经济适用,在管沟内敷设或者建筑物防护范围外深埋尚可,故保留。
本条新增加预应力钢筒混凝土管。
预应力钢筒混凝土管在国内尚属新型管材。制管工艺由美国引进,管道缩写为“PCCP”。目前,我国无锡、山东、深圳等地均有生产。管径大多在φ600~φ3000mm,工程应用已近1000km。各项工程都是一次通水成功,符合滴水不漏的要求。管材结构特点:混凝土层夹钢筒,外缠绕预应力钢丝并喷涂水泥砂浆层。管连接用橡胶圈承插口。该管同时生产有转换接口、弯头、三通、双橡胶圈承插口,极大地方便了管线施工。该管材接口严密不漏水,综合造价低、易维护、好管理,作为输水管线在湿陷性黄土地区是值得推荐的好管材,故本条特别列出。
自流管道的管材,据调查反映:人工成型或人工机械成型的钢筋混凝土管,基本属于土法振捣的钢筋混凝土管,因其质量不过关,故本规范不推荐采用,保留离心成型钢筋混凝土管。
5.5.5 以往在严格防水措施的检漏管沟中,仅采用油毡防水层。近年来,工程实践表明,新型的复合防水材料及高分子卷材均具有防水可靠、耐热、耐寒、耐久,施工方便,价格适中,是防水卷材的优良品种。涂膜防水层、水泥聚合物涂膜防水层、氰凝防水材料等,都是高效、优质防水材料。当今,技术发展快,产品种类繁多,不再一一列举。只要是可靠防水层,均可应用。为此,在本规范规定的严格防水措施中,对管沟的防水材料,将卷材防水层或塑料油膏防水改为可靠防水层。防水层并应做保护层。
自20世纪60年代起,检漏设施主要是检漏管沟和检漏井。这种设施占地多,显得陈旧落后,而且使用期间,务必经常维护和检修才能有效。近年来,由国外引进的高密度聚乙烯外护套管聚氨质泡沫塑料预制直埋保温管,具有较好的保温、防水、防潮作用。此管简称为“管中管”。某些工程,在管道上还装有渗漏水检测报警系统,增加了直埋管道的安全可靠性,可以代替管沟敷设。经技术经济分析,“管中管”的造价低于管沟。该技术在国内已大面积采用,取得丰富经验。至于有“电讯检漏系统”的报警装置,仅在少量工程中采用,尤其热力管道和高寒地带的输配水管道,取得丰富经验。现在建设部已颁发《高密度聚乙烯外护套管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管》城建建工产品标准。这对采用此类直埋管提供了可靠保证。规范对高层建筑或重要建筑,明确规定可采用有电讯检漏系统的“直埋管中管”设施。
5.5.6 排水出户管道一般具有0.02的坡度,而给水进户管道管径小,坡度也小。在进出户管沟的沟底,往往忽略了排水方向,沟底多见积水长期聚集,对建筑物地基造成浸水隐患。本条除强调检漏管沟的沟底坡向外,并增加了进、出户管的管沟沟底坡度宜大于0.02的规定。
考虑到高层建筑或重要建筑大都设有地下室或半地下室。为方便检修,保护地基不受水浸湿,管道设计应充分利用地下部分的空间,设置管道设备层。为此,本条明确规定,对甲类建筑和自重湿陷性黄土场地上乙类中的重要建筑,室内地下管线宜敷设在地下室或半地下室的设备层内,穿出外墙的进出户管段,宜集中设置在半通行管沟内,这样有利于加强维护和检修,并便于排除积水。
5.5.11 非自重湿陷性黄土场地的管道工程,虽然管道、构筑物的基底压力小,一般不会超过湿陷起始压力,但管道是一线型工程;管道与附属构筑物连接部位是受力不均匀的薄弱部位。受这些因素影响,易造成管道损坏,接口开裂。据非自重湿陷性黄土场地的工程经验,在一些输配水管道及其附属构筑物基底做土垫层和灰土垫层,效果很好,故本条扩大了使用范围,凡是湿陷性黄土地区的管基和基底均这样做管基。
5.5.13 原规范要求管道穿水池池壁处设柔性防水套管,管道从套管伸出,环形壁缝用柔性填料封堵。据调查反映,多数施工难以保证质量,普遍有渗水现象。工程实践中,多改为在池壁处直接埋设带有止水环的管道,在管道外加设柔性接口,效果很好,故本条增加了此种做法。
(Ⅱ)供热管道与风道
5.5.14 本条强调了在湿陷性黄土地区应重视选择质量可靠的直埋供热管道的管材。采用直埋敷设热力管道,目前技术已较成熟,国内广大采暖地区采用直埋敷设热力管道已占主流。近年采,经过工程技术人员的努力探索,直埋敷设热力管道技术被大量推广应用。国家并颁布有相应的行业标准,即:《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81及《聚氨酯泡沫塑料预制保温管》CJ/T 3002。但由于国内市场不规范,生产了大量的低标准管材,有关部门已注意到此种倾向。为保证湿陷性黄土地区直埋敷设供热管道总体质量,本规范不推荐采用玻璃钢保护壳,因其在现场施工条件下,质量难以保证。
5.5.15~5.5.16 热力管道的管沟遍布室内和室外,甚至防护范围外。室内暖气管沟较长,沟内一般有检漏井,检漏井可与检查井合并设置。所以本条规定,管沟的沟底应设坡向室外检漏井的坡度,以便将水引向室外。
据调查,暖气管道的过门沟,渗漏水引起地基湿陷的机率较高。尤其在自重湿陷性黄土强烈的 区,冬季较长,过门沟及其沟内装置一旦有渗漏水,如未及时发现和检修,管道往往被冻裂,为此增加在过门管沟的末端应采取防冻措施的规定,防止湿陷事故的发生或恶化。
5.5.17 本条增加了对“直埋敷设供热管道”地基处理的要求。直埋供热管道在运行时要承受较大的轴向应力,为细长不稳定压杆。管道是依靠覆土而保持稳定的,当敷设地点的管道地基发生湿陷时,有可能产生管道失稳,故应对“直埋供热管道”的管基进行处理,防止产生湿陷。
5.5.18~5.5.19 随着高层建筑的发展以及内装修标准的提高,室内空调系统日益增多,据调查,目前室内外管网的泄水、凝结水,任意引接和排放的现象较严重。为此,本条增加对室内、外管网的泄水、凝结水不得任意排放的规定,以便引起有关方面的重视,防止地基浸水湿陷。

5.6 地基计算


5.6.1 湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值和湿陷性黄土地基湿陷量的计算值,应按本规范4.4.4条和4.4.5条的规定分别进行计算。
5.6.2 当湿陷性黄土地基需要进行变形验算时,其变形计算和变形允许值,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。但其中沉降计算经验系数ψs可按表5.6.2取值。
表5.6.2 沉降计算经验系数
5.6.3 湿陷性黄土地基承载力的确定,应符合下列规定:
1 地基承载力特征值,应保证地基在稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值;
2 甲、乙类建筑的地基承载力特征值,可根据静载荷试验或其他原位测试、公式计算,并结合工程实践经验等方法综合确定;
3 当有充分依据时,对丙、丁类建筑,可根据当地经验确定;
4 对天然含水量小于塑限含水量的土,可按塑限含水量确定土的承载力。
5.6.4 基础底面积,应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合,并按修正后的地基承载力特征值确定。当偏心荷载作用时,相应于荷载效应标准组合,基础底面边缘的最大压力值,不应超过修正后的地基承载力特征值的1.20倍。
5.6.5 当基础宽度大于3m或埋置深度大于1.50m时,地基承载力特征值应按下式修正:
表5.6.5 基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数
基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数
5.6.6 湿陷性黄土地基的稳定性计算,除应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定外,尚应符合下列要求:
1 确定滑动面时,应考虑湿陷性黄土地基中可能存在的竖向节理和裂隙;
2 对有可能受水浸湿的湿陷性黄土地基,土的强度指标应按饱和状态的试验结果确定。
条文说明
5.6 地基计算
5.6.1 计算黄土地基的湿陷变形,主要目的在于:
1 根据自重湿陷量的计算值判定建筑场地的湿陷类型;
2 根据基底下各土层累计的湿陷量和自重湿陷量的计算值等因素,判定湿陷性黄土地基的湿陷等级;
3 对于湿陷性黄土地基上的乙、丙类建筑,根据地基处理后的剩余湿陷量并结合其他综合因素,确定设计措施的采取。
对于甲、乙类建筑或有特殊要求的建筑,由于荷载和压缩层深度比一般建筑物相对较大,所以在计算地基湿陷量或地基处理后的剩余湿陷量时,可考虑按实际压力相应的湿陷系数和压缩层深度的下限进行计算。
5.6.2 变形计算在地基计算中的重要性日益显著,对于湿陷性黄土地基,有以下几个特点需要考虑:
1 本规范明确规定在湿陷性黄土地区的建设中,采取以地基处理为主的综合措施,所以在计算地基土的压缩变形时,应考虑地基处理后压缩层范围内土的压缩性的变化,采用地基处理后的压缩模量作为计算依据;
2 湿陷性黄土在近期浸水饱和后,土的湿陷性消失并转化为高压缩性,对于这类饱和黄土地基,一般应进行地基变形计算;
3 对需要进行变形验算的黄土地基,其变形计算和变形允许值,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》的规定。考虑到黄土地区的特点,根据原机械工业部勘察研究院等单位多年来在黄土地区积累的建(构)筑物沉降观测资料,经分析整理后得到沉降计算经验系数(即沉降实测值与按分层总和法所得沉降计算值之比)与变形计算深度范围内压缩模量的当量值之间存在着一定的相关关系,如条文中的表5.6.2。
4 计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应,应按正常使用极限状态准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。
5.6.3 本条对黄土地基承载力明确了以下几点:
1 为了与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》相适应,以地基承载力特征值作为地基计算的代表数值。其定义为在保证地基稳定的条件下,使建筑物或构筑物的沉降量不超过容许值的地基承载能力。
2 地基承载力特征值的确定,对甲、乙类建筑,可根据静载荷试验或其他原位测试、公式计算并结合工程实践经验等方法综合确定。当有充分根据时,对乙、丙、丁类建筑可根据当地经验确定。
本规范对地基承载力特征值的确定突出了两个重点:一是强调了载荷试验及其他原位测试的重要作用;二是强调了系统总结工程实践经验和当地经验(包括地区性规范)的重要性。
5.6.4 本条规定了确定基础底面积时计算荷载和抗力的相应规定。荷载效应应根据正常使用极限状态标准组合计算;相应的抗力应采用地基承载力特征值。当偏心作用时,基础底面边缘的最大压力值,不应超过修正后的地基承载力特征值的1.2倍。
5.6.5 本规范对地基承载力特征值的深、宽修正作如下规定:
1 深、宽修正计算公式及其符号意义与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》相同;
2 深、宽修正系数取值与《湿陷性黄土地区建筑规范》CBJ 25—90相同,未作修改;
3 对饱和黄土的有关物理性质指标分档说明作了一些更改,分别改为e及IL(两个指标)都小于0.85,e或IL(其中只要有一个指标)大于0.85,e及IL(两个指标)都不小于1三档。另外,还规定只适用于Ip>10的饱和黄土(粉质黏土)。
5.6.6 对于黄土地基的稳定性计算,除满足一般要求外,针对黄土地区的特点,还增加了两条要求。一条是在确定滑动面(或破裂面)时,应考虑黄土地基中可能存在的竖向节理和裂隙。这是因为在实际工程中,黄土地基(包括斜坡)的滑动面(或破裂面)与饱和软黏土和一般黏性土是不相同的;另一条是在可能被水浸湿的黄土地基,强度指标应根据饱和状态的试验结果求得。这是因为对于湿陷性黄土来说,含水量增加会使强度显著降低。

5.7 桩基础


5.7.1 在湿陷性黄土场地,符合下列中的任一款,均宜采用桩基础:
1 采用地基处理措施不能满足设计要求的建筑;
2 对整体倾斜有严格限制的高耸结构;
3 对不均匀沉降有严格限制的建筑和设备基础;
4 主要承受水平荷载和上拔力的建筑或基础;
5 经技术经济综合分析比较,采用地基处理不合理的建筑。
5.7.2 在湿陷性黄土场地采用桩基础,桩端必须穿透湿陷性黄土层,并应符合下列要求:
1 在非自重湿陷性黄土场地,桩端应支承在压缩性较低的非湿陷性黄土层中;
2 在自重湿陷性黄土场地,桩端应支承在可靠的岩(或土)层中。
5.7.3 在湿陷性黄土场地较常用的桩基础,可分为下列几种:
1 钻、挖孔(扩底)灌注桩;
2 挤土成孔灌注桩;
3 静压或打人的预制钢筋混凝土桩。
选用时,应根据工程要求、场地湿陷类型、湿陷性黄土层厚度、桩端持力层的土质情况、施工条件和场地周围环境等因素确定。
5.7.4 在湿陷性黄土层厚度等于或大于10m的场地,对于采用桩基础的建筑,其单桩竖向承载力特征值,应按本规范附录H的试验要点,在现场通过单桩竖向承载力静载荷浸水试验测定的结果确定。
当单桩竖向承载力静载荷试验进行浸水确有困难时,其单桩竖向承载力特征值,可按有关经验公式和本规范5.7.5条的规定进行估算。
5.7.5 在非自重湿陷性黄土场地,当自重湿陷量的计算值小于50mm时,单桩竖向承载力的计算应计入湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力。在自重湿陷性黄土场地,除不计湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力外,尚应扣除桩侧的负摩擦力。对桩侧负摩擦力进行现场试验确有困难时,可按表5.7.5中的数值估算。
表5.7.5 桩侧平均负摩擦力特征值(kPa)
桩侧平均负摩擦力特征值(kPa)
5.7.6 单桩水平承载力特征值,宜通过现场水平静载荷浸水试验的测试结果确定。
5.7.7 在 、 区的自重湿陷性黄土场地,桩的纵向钢筋长度应沿桩身通长配置。在其他地区的自重湿陷性黄土场地,桩的纵向钢筋长度,不应小于自重湿陷性黄土层的厚度。
5.7.8 为提高桩基的竖向承载力,在自重湿陷性黄土场地,可采取减小桩侧负摩擦力的措施。
5.7.9 在湿陷性黄土场地进行钻、挖孔及护底施工过程中,应严防雨水和地表水流人桩孔内。当采用泥浆护壁钻孔施工时,应防止泥浆水对周围环境的不利影响。
5.7.10 湿陷性黄土场地的工程桩,应按有关现行国家标准的规定进行检测,并应按本规范5.7.5条的规定对其检测结果进行调整。
条文说明
5.7 桩基础
5.7.1 湿陷性黄土场地,地基一旦浸水,便会引起湿陷给建筑物带来危害,特别是对于上部结构荷载大并集中的甲、乙类建筑;对整体倾斜有严格限制的高耸结构;对不均匀沉降有严格限制的甲类建筑和设备基础以及主要承受水平荷载和上拔力的建筑或基础等,均应从消除湿陷性的危害角度出发,针对建筑物的具体情况和场地条件,首先从经济技术条件上考虑采取可靠的地基处理措施,当采用地基处理措施不能满足设计要求或经济技术分析比较,采用地基处理不适宜的建筑,可采用桩基础。自20世纪70年代以来,陕西、甘肃、山西等湿陷性黄土地区,大量采用了桩基础,均取得了良好的经济技术效果。
5.7.2 在湿陷性黄土场地桩周浸水后,桩身尚有一定的正摩擦力,在充分发挥并利用桩周正摩擦力的前提下,要求桩端支承在压缩性较低的非湿陷性黄土层中。
自重湿陷性黄土场地建筑物地基浸水后,桩周土可能产生负摩擦力,为了避免由此产生下拉力,使桩的轴向力加大而产生较大沉降,桩端必须支承在可靠的持力层中。桩底端应坐落在基岩上,采用端承桩;或桩底端坐落在卵石、密实的砂类土和饱和状态下液性指数IL<0的硬黏性土层上,采用以端承力为主的摩擦端承桩。
除此之外,对于混凝土灌注桩纵向受力钢筋的配置长度,虽然在规范中没有提出明确要求,但在设计中应有所考虑。对于在非自重湿陷性黄土层中的桩,虽然不会产生较大的负摩擦力,但一经浸水桩周土可能变软或产生一定量的负摩擦力,对桩产生不利影响。因此,建议桩的纵向钢筋除应自桩顶按1/3桩长配置外,配筋长度尚应超过湿陷性黄土层的厚度;对于在自重湿陷性黄土层中的端承桩,由于桩侧可能承受较大的负摩擦力,中性点截面处的轴向压力往往大于桩顶,全桩长的轴向压力均较大。因此,建议桩身纵向钢筋应通长配置。
5.7.3 在湿陷性黄土地区,采用的桩型主要有:钻、挖孔(扩底)灌注桩,沉管灌注桩,静压桩和打人式钢筋混凝土预制桩等。选用桩型时,应根据工程要求、场地湿陷类型、地基湿陷等级、岩土工程地质条件、施工条件及场地周围环境等综合因素确定。如在非自重湿陷性黄土场地,可采用钻、挖孔(扩底)灌注桩,近年来,陕西关中地区普遍采用锅锥钻、挖成孔的灌注桩施工工艺,获得较好的经济技术效果;在地基湿陷性等级较高的自重湿陷性黄土场地,宜采用干作业成孔(扩底)灌注桩;还可充分利用黄土能够维持较大直立边坡的特性,采用人工挖孔(扩底)灌注桩;在可能条件下,可采用钢筋混凝土预制桩,沉桩工艺有静力压桩法和打人法两种。但打入法因噪声大和污染严重,不宜在城市中采用。
5.7.4 本节规定了在湿陷性黄土层厚度等于或大于10m的场地,对于采用桩基础的甲类建筑和乙类中的重要建筑,其单桩竖向承载力特征值应通过静载荷浸水试验方法确定。
同时还规定,对于采用桩基础的其他建筑,其单桩竖向承载力特征值,可按有关规范的经验公式估算,即:
上述规定的理由如下:
1 湿陷性黄土层的厚度越大,湿陷性可能越严重,由此产生的危害也可能越大,而采用地基处理方法从根本上消除其湿陷性,有效范围大多在10m以内,当湿陷性黄土层等于或大于10m的场地,往往要采用桩基础。
2 采用桩基础一般都是甲、乙类建筑。其中一部分是地基受水浸湿可能性大的重要建筑;一部分是高、重建筑,地基一旦浸水,便有可能引起湿陷给建筑物带来危害。因此,确定单桩竖向承载力特征值时,应按饱和状态考虑。
3 天然黄土的强度较高,当桩的长度和直径较大时,桩身的正摩擦力相当大。在这种情况下,即使桩端支承在湿陷性黄土层上,在进行载荷试验时如不浸水,桩的下沉量也往往不大。例如,20世纪70年代建成投产的甘肃刘家峡化肥厂碱洗塔工程,采用的井桩基础未穿透湿陷性黄土层,但由于载荷试验未进行浸水,荷载加至3000kN,下沉量仅6mm。井桩按单桩竖向承载力特征值为1500kN进行设计,当时认为安全系数取2已足够安全,但建成投产后不久,地基浸水产生了严重的湿陷事故,桩周土体的自重湿陷量达600mm,桩周土的正摩擦力完全丧失,并产生负摩擦力,使桩基产生了大量的下沉。由此可见,湿陷性黄土地区的桩基静载荷试验,必须在浸水条件下进行。
5.7.5 桩周的自重湿陷性黄土层浸水后发生自重湿陷时,将产生土层对桩的向下位移,桩将产生一个向下的作用力,即负摩擦力。但对于非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地,负摩擦力将有不同程度的发挥。因此,在确定单桩竖向承载力特征值时,应分别采取如下措施:
1 在非自重湿陷性黄土场地,当自重湿陷量小于50mm时,桩侧由此产生的负摩擦力很小,可忽略不计,桩侧主要还是正摩擦力起作用。因此规定,此时“应计入湿陷性黄土层范围内饱和状态下的桩侧正摩擦力”。
2 在自重湿陷性黄土场地,确定单桩竖向承载力特征值时,除不计湿陷性黄土层范围内饱和状态下的桩侧正摩擦力外,尚应考虑桩侧的负摩擦力。
1)按浸水载荷试验确定单桩竖向承载力特征值时,由于浸水坑的面积较小,在试验过程中,桩周土体一般还未产生自重湿陷,因此应从试验结果中扣除湿陷性黄土层范围内的桩侧正、负摩擦力。
2)桩侧负摩擦力应通过现场浸水试验确定,但一般情况下不容易做到。因此,许多单位提出希望规范能给出具体数据或参考值。
自20世纪70年代开始,我国有关单位根据设计要求,在青海大通、兰州和西安等地,采用悬吊法实测桩侧负摩擦力,其结果见表5.7.5-1。
表5.7.5-1 用悬吊法实测的桩周负摩擦力
用悬吊法实测的桩周负摩擦力
国外有关标准中规定桩侧负摩擦力可采用正摩擦力的数值,但符号相反。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》对桩周正摩擦力特征值qsa规定见表5.7.5-2。
表5.7.5-2 预制桩的桩侧正摩擦力的特征值
预制桩的桩侧正摩擦力的特征值
如黄土的液限wL=28%,塑限wp=18%,孔隙比e≥0.90,饱和度Sr≥80%时,液性指数一般大于1,按照上述规定,饱和状态黄土层中预制桩桩侧的正摩擦力特征值为10~20kPa,与现场负摩擦力的实测结果大体上相符。
关于桩的类型对负摩擦力的影响
试验结果表明,预制桩的侧表面虽比灌注桩平滑,但其单位面积上的负摩擦力却比灌注桩为大。这主要是由于预制桩在打桩过程中将桩周土挤密,挤密土在桩周形成一层硬壳,牢固地粘附在桩侧表面上。桩周土体发生自重湿陷时不是沿桩身而是沿硬壳层滑移,增加了桩的侧表面面积,负摩擦力也随之增大。因此,对于具有挤密作用的预制桩与无挤密作用的钻、挖孔灌注桩,其桩侧负摩擦力应分别给出不同的数值。
关于自重湿陷量的大小对负摩擦力的影响
兰州钢厂两次负摩擦力的测试结果表明,经过8年之后,由于地下水位上升,地基土的含水量提高以及地面堆载的影响,场地土的湿陷性降低,负摩擦力值也明显减小,钻孔灌注桩两次的测试结果见表5.7.5-3。
表5.7.5-3 兰州钢厂钻孔灌注桩负摩擦力的测试结果
兰州钢厂钻孔灌注桩负摩擦力的测试结果
试验结果表明,桩侧负摩擦力与自重湿陷量的大小有关,土的自重湿陷性愈强,地面的沉降速度愈大,桩侧负摩擦力值也愈大。因此,对自重湿陷量△zs<200mm的弱自重湿陷性黄土与△zs≥200mm较强的自重湿陷性黄土,桩侧负摩擦力的数值差异较大。
3)对桩侧负摩擦力进行现场试验确有困难时,GBJ 25—90规范曾建议按表5.7.5-4中的数值估算:
表5.7.5-4 桩侧平均负摩擦力(kPa)
桩侧平均负摩擦力(kPa)
鉴于目前自重湿陷性黄土场地桩侧负摩擦力的试验资料不多,本规范有关桩侧负摩擦力计算的规定,有待于今后通过不断积累资料逐步完善。
5.7.6 在水平荷载和弯矩作用下,桩身将产生挠曲变形,并挤压桩侧土体,土体则对桩产生水平抗力,其大小和分布与桩的变形以及土质条件、桩的入土深度等因素有关。设在湿陷性黄土层中的桩,在天然含水量条件下,桩侧土对桩往往可以提供较大的水平抗力;一旦浸水桩周土变软,强度显著降低,从而桩周土体对桩侧的水平抗力就会降低。
5.7.8 在自重湿陷性黄土层中的桩基,一经浸水桩侧产生的负摩擦力,将使桩基竖向承载力不同程度的降低。为了提高桩基的竖向承载力,设在自重湿陷性黄土场地的桩基,可采取减小桩侧负摩擦力的措施,如:
1 在自重湿陷性黄土层中,桩的负摩擦力试验资料表明,在同一类土中,挤土桩的负摩擦力大于非挤土桩的负摩擦力。因此,应尽量采用非挤土桩(如钻、挖孔灌注桩),以减小桩侧负摩擦力。
2 对位于中性点以上的桩侧表面进行处理,以减小负摩擦力的产生。
3 桩基施工前,可采用强夯、挤密土桩等进行处理,消除上部或全部土层的自重湿陷性。
4 采取其他有效而合理的措施。
5.7.9 本条规定的目的是:
1 防止雨水和地表水流人桩孔内,避免桩孔周围土产生自重湿陷;
2 防止泥浆护壁或钻孔法的泥浆循环液,渗入附近自重湿陷黄土地基引起自重湿陷。

6 地基处理


6.1 一般规定
6.2 垫层法
6.3 强夯法
6.4 挤密法
6.5 预浸水法

6.1 一般规定


6.1.1 当地基的湿陷变形、压缩变形或承载力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黄土层内采取处理措施,各类建筑的地基处理应符合下列要求:
1 甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,或将基础设置在非湿性黄土层上;
2 乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量。
6.1.2 湿陷性黄土地基的平面处理范围,应符合下列规定:
1 当为局部处理时,其处理范围应大于基础底面的面积。在非自重湿陷性黄土场地,每边应超出基础底面宽度的1/4,并不应小于0.50m;在自重湿陷性黄土场地,每边应超出基础底面宽度的3/4,并不应小于1m。
2 当为整片处理时,其处理范围应大于建筑物底层平面的面积,超出建筑物外墙基础外缘的宽度,每边不宜小于处理土层厚度的1/2,并不应小于2m。
6.1.3 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:
1 在非自重湿陷性黄土场地,应将基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于湿陷起始压力的所有土层进行处理,或处理至地基压缩层的深度止。
2 在自重湿陷性黄土场地,应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。
6.1.4 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:
1 在非自重湿陷性黄土场地,不应小于地基压缩层深度的2/3,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100kPa。
2 在自重湿陷性黄土场地,不应小于湿陷性土层深度的2/3,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm。
3 如基础宽度大或湿陷性黄土层厚度大,处理地基压缩层深度的2/3或全部湿陷性黄土层深度的2/3确有困难时,在建筑物范围内应采用整片处理。其处理厚度:在非自重湿陷性黄土场地不应小于4m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa;在自重湿陷性黄土场地不应小于6m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不宜大于150mm。
6.1.5 丙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:
1 当地基湿陷等级为Ⅰ级时:对单层建筑可不处理地基;对多层建筑,地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa。
2 当地基湿陷等级为Ⅱ级时:在非自重湿陷性黄土场地,对单层建筑,地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于80kPa;对多层建筑,地基处理厚度不宜小于2m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa;在自重湿陷性黄土场地,地基处理厚度不应小于2.50m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量,不应大于200mm。
3 当地基湿陷等级为Ⅲ级或Ⅳ级时,对多层建筑宜采用整片处理,地基处理厚度分别不应小于3m或4m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量,单层及多层建筑均不应大于200mm。
6.1.6 地基压缩层的深度:对条形基础,可取其宽度的3倍;对独立基础,可取其宽度的2倍。如小于5m,可取5m,也可按下式估算:
在z深度处以下,如有高压缩性土,可计算至pz=0.10pcz深度处止。
对筏形和宽度大于10m的基础,可取其基础宽度的0.80~1.20倍,基础宽度大者取小值,反之取大值。
6.1.7 地基处理后的承载力,应在现场采用静载荷试验结果或结合当地建筑经验确定,其下卧层顶面的承载力特征值,应满足下式要求:
6.1.8 经处理后的地基,下卧层顶面的附加压力pz,对条形基础和矩形基础,可分别按下式计算:
6.1.9 当按处理后的地基承载力确定基础底面积及埋深时,应根据现场原位测试确定的承载力特征值进行修正,但基础宽度的地基承载力修正系数宜取零,基础埋深的地基承载力修正系数宜取1。
6.1.10 选择地基处理方法,应根据建筑物的类别和湿陷性黄土的特性,并考虑施工设备、施工进度、材料来源和当地环境等因素,经技术经济综合分析比较后确定。湿陷性黄土地基常用的处理方法,可按表6.1.10选择其中一种或多种相结合的最佳处理方法。
表6.1.10 湿陷性黄土地基常用的处理方法
湿陷性黄土地基常用的处理方法
6.1.11 在雨期、冬期选择垫层法、强夯法和挤密法等处理地基时,施工期间应采取防雨和防冻措施,防止填料(土或灰土)受雨水淋湿或冻洁,并应防止地面水流入已处理和未处理的基坑或基槽内。
选择垫层法和挤密法处理湿陷性黄土地基,不得使用盐渍土、膨胀土、冻土、有机质等不良土料和粗颗粒的透水性(如砂、石)材料作填料。
6.1.12 地基处理前,除应做好场地平整、道路畅通和接通水、电外,还应清除场地内影响地基处理施工的地上和地下管线及其他障碍物。
6.1.13 在地基处理施工进程中,应对地基处理的施工质量进行监理,地基处理施工结束后,应按有关现行国家标准进行工程质量检验和验收。
6.1.14 采用垫层、强夯和挤密等方法处理地基的承载力特征值,应按本规范附录J的静载荷试验要点,在现场通过试验测定结果确定。
试验点的数量,应根据建筑物类别和地基处理面积确定。但单独建筑物或在同一土层参加统计的试验点,不宜少于3点。
条文说明
6.1 一般规定
6.1.1 当地基的变形(湿陷、压缩)或承载力不能满足设计要求时,直接在天然土层上进行建筑或仅采取防水措施和结构措施,往往不能保证建筑物的安全与正常使用,因此本条规定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黄土层内采取处理措施,以改善土的物理力学性质,使土的压缩性降低、承载力提高、湿陷性消除。
湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载不改变,而是由于地基受水浸湿引起的附加变形(即湿陷)。此附加变形经常是局部和突然发生的,而且很不均匀,尤其是地基受水浸湿初期,一昼夜内往往可产生150~250mm的湿陷量,因而上部结构很难适应和抵抗量大、速率快及不均匀的地基变形,故对建筑物的破坏性大,危害性严重。
湿陷性黄土地基处理的主要目的:一是消除其全部湿陷量,使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基,或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,使上部荷载通过桩基础传递至压缩性低或较低的非湿陷性黄土(岩)层上,防止地基产生湿陷,当湿陷性黄土层厚度较薄时,也可直接将基础设置在非湿陷性黄土(岩)层上;二是消除地基的部分湿陷量,控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量或湿陷起始压力值符合本规范的规定数值。
鉴于甲类建筑的重要性、地基受水浸湿的可能性和使用上对不均匀沉降的严格限制等与乙、丙类建筑有所不同,地基一旦发生湿陷,后果很严重,在政治、经济等方面将会造成不良影响或重大损失,为此,不允许甲类建筑出现任何破坏性的变形,也不允许因地基变形影响建筑物正常使用,故对其处理从严,要求消除地基的全部湿陷量。
乙、丙类建筑涉及面广,地基处理过严,建设投资将明显增加,因此规定消除地基的部分湿陷量,然后根据地基处理的程度及下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量或湿陷起始压力值的大小,采取相应的防水措施和结构措施,以弥补地基处理的不足,防止建筑物产生有害变形,确保建筑物的整体稳定性和主体结构的安全。地基一旦浸水湿陷,非承重部位出现裂缝,修复容易,且不影响安全使用。
6.1.2 湿陷性黄土地基的处理,在平面上可分为局部处理与整片处理两种。
“BGJ 20—66”、“TJ 25—78”和“GBJ 25—90”等规范,对局部处理和整片处理的平面范围,在有关处理方法,如土(或灰土)垫层法、重夯法、强夯法和土(或灰土)挤密桩法等的条文中都有具体规定。
局部处理一般按应力扩散角(即B=b+2Ztanθ)确定,每边超出基础的宽度,相当于处理土层厚度的1/3,且不小于400mm,但未按场地湿陷类型不同区别对待;整片处理每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不小于处理土层厚度的1/2,且不小于2m。考虑在同一规范中,对相同性质的问题,在不同的地基处理方法中分别规定,显得分散和重复。为此本次修订将其统一放在地基处理第1节“一般规定”中的6.1.2条进行规定。
对局部处理的平面尺寸,根据场地湿陷类型的不同作了相应调整,增大了自重湿陷性黄土场地局部处理的宽度。局部处理是将大于基础底面下一定范围内的湿陷性黄土层进行处理,通过处理消除拟处理土层的湿陷性,改善地基应力扩散,增强地基的稳定性,防止地基受水浸湿产生侧向挤出,由于局部处理的平面范围较小,地沟和管道等漏水,仍可自其侧向渗入下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷,故采取局部处理措施,不考虑防水、隔水作用。
整片处理是将大于建(构)筑物底层平面范围内的湿陷性黄土层进行处理,通过整片处理消除拟处理土层的湿陷性,减小拟处理土层的渗透性,增强整片处理土层的防水作用,防止大气降水、生产及生活用水,从上向下或侧向渗入下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷。
6.1.3 试验研究成果表明,在非自重湿陷性黄土场地,仅在上覆土的自重压力下受水浸湿,往往不产生自重湿陷或自重湿陷量的实测值小于70mm,在附加压力与上覆土的饱和自重压力共同作用下,建筑物地基受水浸湿后的变形范围,通常发生在基础底面下地基的压缩层内,压缩层深度下限以下的湿陷性黄土层,由于附加应力很小,地基即使充分受水浸湿,也不产生湿陷变形,故对非自重湿陷性黄土地基,消除其全部湿陷量的处理厚度,规定为基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于或等于湿陷起始压力的全部湿陷性黄土层,或按地基压缩层的深度确定,处理至附加压力等于土自重压力20%(即pz=0.20pcz)的土层深度止。
在自重湿陷性黄土场地,建筑物地基充分浸水时,基底下的全部湿陷性黄土层产生湿陷,处理基础底面下部分湿陷性黄土层只能减小地基的湿陷量,欲消除地基的全部湿陷量,应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。
6.1.4 根据湿陷性黄土地基充分受水浸湿后的湿陷变形范围,消除地基部分湿陷量应主要处理基础底面以下湿陷性大(δs≥0.07、δzs≥0.05)及湿陷性较大(δs≥0.05、δzs≥0.03)的土层,因为贴近基底下的上述土层,附加应力大,并容易受管道和地沟等漏水引起湿陷,故对建筑物的危害性大。
大量工程实践表明,消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度太小时,一是地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大;二是防水效果不理想,难以做到阻止生产、生活用水以及大气降水,自上向下渗入下部未处理的湿陷性黄土层,潜在的危害性未全部消除,因而不能保证建筑物地基不发生湿陷事故。
乙类建筑包括高度为24~60m的建筑,其重要性仅次于甲类建筑,基础之间的沉降差亦不宜过大,避免建筑物产生不允许的倾斜或裂缝。
建筑物调查资料表明,地基处理后,当下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大于220mm时,建筑物在使用期间地基受水浸湿,可产生严重及较严重的裂缝;当下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量大于130mm小于或等于220mm时,建筑物在使用期间地基受水浸湿,可产生轻微或较轻微的裂缝。
考虑地基处理后,特别是整片处理的土层,具有较好的防水、隔水作用,可保护下部未处理的湿陷性黄土层不受水或少受水浸湿,其剩余湿陷量则有可能不产生或不充分产生。
基于上述原因,本条对乙类建筑规定消除地基部分湿陷量的最小处理厚度,在非自重湿陷性黄土场地,不应小于地基压缩层深度的2/3,并控制下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100kPa;在自重湿陷性黄土场地,不应小于全部湿陷性黄土层深度的2/3,并控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm。
对基础宽度大或湿陷性黄土层厚度大的地基,处理地基压缩层深度的2/3或处理全部湿陷性黄土层深度的2/3确有困难时,本条规定在建筑物范围内应采用整片处理。
6.1.5 丙类建筑包括多层办公楼、住宅楼和理化试验室等,建筑物的内外一般装有上、下水管道和供热管道,使用期间建筑物内局部范围内存在漏水的可能性,其地基处理的好坏,直接关系着城乡用户的财产和安全。
考虑在非自重湿陷性黄土场地,Ⅰ级湿陷性黄土地基,湿陷性轻微,湿陷起始压力值较大。单层建筑荷载较轻,基底压力较小,为发挥湿陷起始压力的作用,地基可不处理;而多层建筑的基底压力一般大于湿陷起始压力值,地基不处理,湿陷难以避免。为此本条规定,对多层丙类建筑,地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa。
在非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地都存在Ⅱ级湿陷性黄土地基,其自重湿陷量的计算值:前者不大于70mm,后者大于70mm,不大于300mm。地基浸水时,二者具有中等湿陷性。本条规定:在非自重湿陷性黄土场地,单层建筑的地基处理厚度不应小于1m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于80kPa;多层建筑的地基处理厚度不应小于2m,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa。在自重湿陷性黄土场地湿陷起始压力值小,无使用意义,因此,不论单层或多层建筑,其地基处理厚度均不宜小于2.50m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于200mm。
地基湿陷等级为Ⅲ级或Ⅳ级,均为自重湿陷性黄土场地,湿陷性黄土层厚度较大,湿陷性分别属于严重和很严重,地基受水浸湿,湿陷性敏感,湿陷速度快,湿陷量大。本条规定,对多层建筑宜采用整片处理,其目的是通过整片处理既可消除拟处理土层的湿陷性,又可减小拟处理土层的渗透性,增强整片处理土层的防水、隔水作用,以保护下部未处理的湿陷性黄土层难以受水浸湿,使其剩余湿陷量不产生或不全部产生,确保建筑物安全正常使用。
6.1.6 试验研究资料表明,在非自重湿陷性黄土场地,湿陷性黄土地基在附加压力和上覆土的饱和自重压力下的湿陷变形范围主要是在压缩层深度内。本条规定的地基压缩层深度:对条形基础,可取其宽度的3倍,对独立基础,可取其宽度的2倍。也可按附加压力等于土自重压力20%的深度处确定。
压缩层深度除可用于确定非自重湿陷性黄土地基湿陷量的计算深度和地基的处理厚度外,并可用于确定非自重湿陷性黄土场地上的勘探点深度。
6.1.7~6.1.9 在现场采用静载荷试验检验地基处理后的承载力比较准确可靠,但试验工作量较大,宜采取抽样检验。此外,静载荷试验的压板面积较小,地基处理厚度大时,如不分层进行检验,试验结果只能反映上部土层的情况,同时由于消除部分湿陷量的地基,下部未处理的湿陷性黄土层浸水时仍有可能产生湿陷。而地基湿陷是在水和压力的共同作用下产生的,基底压力大,对减小湿陷不利,故处理后的地基承载力不宜用得过大。
6.1.10 湿陷性黄土的干密度小,含水量较低,属于欠压密的非饱和土,其可压(或夯)实和可挤密的效果好,采取地基处理措施应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,确定地基处理的厚度及平面尺寸。地基通过处理可改善土的物理力学性质,使拟处理土层的干密度增大、渗透性减小、压缩性降低、承载力提高、湿陷性消除。为此,本条规定了几种常用的成孔挤密或夯实挤密的地基处理方法及其适用范围。
6.1.11 雨期、冬期选择土(或灰土)垫层法、强夯法或挤密法处理湿陷性黄土地基,不利因素较多,尤其垫层法,挖、填土方量大,施工期长,基坑和填料(土及灰土)容易受雨水浸湿或冻结,施工质量不易保证。施工期间应合理安排地基处理的施工程序,加快施工进度,缩短地基处理及基坑(槽)的暴露时间。对面积大的场地,可分段进行处理,采取防雨措施确有困难时,应做好场地周围排水,防止地面水流人已处理和未处理的场地(或基坑)内。在雨天和负温度下,并应防止土料、灰土和土源受雨水浸泡或冻结,施工中土呈软塑状态或出现“橡皮土”时,说明土的含水量偏大,应采取措施减小其含水量,将“橡皮土”处理后方可继续施工。
6.1.12 条文内对做好场地平整、修通道路和接通水、电等工作进行了规定。上述工作是为完成地基处理施工必须具备的条件,以确保机械设备和材料进入现场。
6.1.13 目前从事地基处理施工的队伍较多、较杂,技术素质高低不一。为确保地基处理的质量,在地基处理施工进程中,应有专人或专门机构进行监理,地基处理施工结束后,应对其质量进行检验和验收。
6.1.14 土(或灰土)垫层、强夯和挤密等方法处理地基的承载力,在现场采用静载荷试验进行检验比较准确可靠。为了统一试验方法和试验要求,在本规范附录J中增加静载荷试验要点,将有章可循。

6.2 垫层法


6.2.1 垫层法包括土垫层和灰土垫层。当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部(或整片)土垫层进行处理,当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳性时,宜采用整片灰土垫层进行处理。
6.2.2 土(或灰土)的最大干密度和最优含水量,应在工程现场采取有代表性的扰动土样采用轻型标准击实试验确定。
6.2.3 土(或灰土)垫层的施工质量,应用压实系数λc控制,并应符合下列规定:
1 小于或等于3m的土(或灰土)垫层,不应小于0.95;
2 大于3m的土(或灰土)垫层,其超过3m部分不应小于0.97。
垫层厚度宜从基础底面标高算起。压实系数λc可按下式计算:
6.2.4 土(或灰土)垫层的承载力特征值,应根据现场原位(静载荷或静力触探等)试验结果确定。当无试验资料时,对土垫层不宜超过180kPa,对灰土垫层不宜超过250kPa。
6.2.5 施工土(或灰土)垫层,应先将基底下拟处理的湿陷性黄土挖出,并利用基坑内的黄土或就地挖出的其他黏性土作填料,灰土应过筛和拌合均匀,然后根据所选用的夯(或压)实设备,在最优或接近最优含水量下分层回填、分层夯(或压)实至设计标高。
灰土垫层中的消石灰与土的体积配合比,宜为2:8或3:7。
当无试验资料时,土(或灰土)的最优含水量,宜取该场地天然土的塑限含水量为其填料的最优含水量。
6.2.6 在施工土(或灰土)垫层进程中,应分层取样检验,并应在每层表面以下的2/3厚度处取样检验土(或灰土)的干密度,然后换算为压实系数,取样的数量及位置应符合下列规定:
1 整片土(或灰土)垫层的面积每100~500m2,每层3处;
2 独立基础下的土(或灰土)垫层,每层3处;
3 条形基础下的土(或灰土)垫层,每10m每层1处;
4 取样点位置宜在各层的中间及离边缘150~300mm。
条文说明
6.2 垫层法
6.2.1 本规范所指的垫层是素土或灰土垫层。
垫层法是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法,在湿陷性黄土地区使用较广泛,具有因地制宜、就地取材和施工简便等特点,处理厚度一般为1~3m,通过处理基底下部分湿陷性黄土层,可以减小地基的湿陷量。处理厚度超过3m,挖、填土方量大,施工期长,施工质量不易保证,选用时应通过技术经济比较。
6.2.3 垫层的施工质量,对其承载力和变形有直接影响。为确保垫层的施工质量,本条规定采用压实系数λc控制。
压实系数λc是控制(或设计要求)干密度ρd与室内击实试验求得土(或灰土)最大干密度ρdmax的比值(即λc=ρd/ρdmax)。
目前我国使用的击实设备分为轻型和重型两种。前者击锤质量为2.50kg,落距为305mm,单位体积的击实功为591.60kJ/m3,后者击锤质量为4.50kg,落距为457mm,单位体积的击实功为2682.70kJ/m3,前者的击实功是后者的4.53倍。
采用上述两种击实设备对同一场地的3:7灰土进行击实试验,轻型击实设备得出的最大干密度为1.56g/m3,最优含水量为20.90%;重型击实设备得出的最大干密度为1.71g/m3,最优含水量为18.60%。击实试验结果表明,3:7灰土的最大干密度,后者是前者的1.10倍。
根据现场检验结果,将该场地3:7灰土垫层的干密度与按上述两种击实设备得出的最大干密度的比值(即压实系数)汇总于表6.2.2。
表6.2.2 3:7灰土垫层的干密度与压实系数
3:7灰土垫层的干密度与压实系数
上表中的压实系数是按现场检测的干密度与室内采用轻型和重型两种击实设备得出的最大干密度的比值,二者相差近9%,前者大,后者小。由此可见,采用单位体积击实功不同的两种击实设备进行击实试验,以相同数值的压实系数作为控制垫层质量标准是不合适的,而应分别规定。
“CBJ 25—90规范”在第四章第二节第4.2.4条中,对控制垫层质量的压实系数,按垫层厚度不大于3m和大于3m,分别统一规定为0.93和0.95,未区分轻型和重型两种击实设备单位体积击实功不同,得出的最大干密度也不同等因素。本次修订将压实系数按轻型标准击实试验进行了规定,而对重型标准击实试验未作规定。
基底下1~3m的土(或灰土)垫层是地基的主要持力层,附加应力大,且容易受生产及生活用水浸湿,本条规定的压实系数,现场通过精心施工是可以达到的。
当土(或灰土)垫层厚度大于3m时,其压实系数:3m以内不应小于0.95,大于3m,超过3m部分不应小于0.97。
6.2.4 设置土(或灰土)垫层主要在于消除拟处理土层的湿陷性,其承载力有较大提高,并可通过现场静载荷试验或动、静触探等试验确定。当无试验资料时,按本条规定取值可满足工程要求,并有一定的安全储备。总之,消除部分湿陷量的地基,其承载力不宜用得太高,否则,对减小湿陷不利。
6.2.5~6.2.6 垫层质量的好坏与施工因素有关,诸如土料或灰土的含水量、灰与土的配合比、灰土拌合的均匀程度、虚铺土(或灰土)的厚度、夯(或压)实次数等是否符合设计规定。
为了确保垫层的施工质量,施工中将土料过筛,在最优或接近最优含水量下,将土(或灰土)分层夯实至关重要。
在施工进程中应分层取样检验,检验点位置应每层错开,即:中间、边缘、四角等部位均应设置检验点。防止只集中检验中间,而不检验或少检验边缘及四角,并以每层表面下2/3厚度处的干密度换算的压实系数,符合本规范的规定为合格。

6.3 强夯法


6.3.1 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,应先在场地内选择有代表性的地段进行试夯或试验性施工,并应符合下列规定:
1 试夯点的数量,应根据建筑场地的复杂程度、土质的均匀性和建筑物的类别等综合因素确定。在同一场地内如土性基本相同,试夯或试验性施工可在一处进行;否则,应在土质差异明显的地段分别进行。
2 在试夯过程中,应测量每个夯点每夯击1次的下沉量(以下简称夯沉量)。
3 试夯结束后,应从夯击终止时的夯面起至其下6~12m深度内,每隔0.50~1.00m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,必要时,可进行静载荷试验或其他原位测试。
4 测试结果,当不满足设计要求时,可调整有关参数(如夯锤质量、落距、夯击次数等)重新进行试夯,也可修改地基处理方案。
6.3.2 夯点的夯击次数和最后2击的平均夯沉量,应按试夯结果或试夯记录绘制的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定。
6.3.3 强夯的单位夯击能,应根据施工设备、黄土地层的时代、湿陷性黄土层的厚度和要求消除湿陷性黄土层的有效深度等因素确定。一般可取1000~4000kN·m/m2,夯锤底面宜为圆形,锤底的静压力宜为25~60kPa。
6.3.4 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,土的天然含水量宜低于塑限含水量1%~3%。在拟夯实的土层内,当土的天然含水量低于10%时,宜对其增湿至接近最优含水量;当土的天然含水量大于塑限含水量3%以上时,宜采用晾干或其他措施适当降低其含水量。
6.3.5 对湿陷性黄土地基进行强夯施工,夯锤的质量、落距、夯点布置、夯击次数和夯击遍数等参数,宜与试夯选定的相同,施工中应有专人监测和记录。
夯击遍数宜为2~3遍。最末一遍夯击后,再以低能量(落距4~6m)对表层松土满夯2~3击,也可将表层松土压实或清除,在强夯土表面以上并宜设置300~500mm厚的灰土垫层。
6.3.6 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,消除湿陷性黄土层的有效深度,应根据试夯测试结果确定。在有效深度内,土的湿陷系数δs均应小于0.015。选择强夯方案处理地基或当缺乏试验资料时,消除湿陷性黄土层的有效深度,可按表6.3.6中所列的相应单击夯击能进行预估。
表6.3.6 采用强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(m)
采用强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(m)
6.3.7 在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测:
1 检查强夯施工记录,基坑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%;
2 隔7~10d,在每500~1000m2面积内的各夯点之间任选一处,自夯击终止时的夯面起至其下5~12m深度内,每隔1m取1~2个土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数。
3 强夯土的承载力,宜在地基强夯结束30d左右,采用静载荷试验测定。
条文说明
6.3 强夯法
6.3.1 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,在现场选点进行试夯,可以确定在不同夯击能下消除湿陷性黄土层的有效深度,为设计、施工提供有关参数,并可验证强夯方案在技术上的可行性和经济上的合理性。
6.3.2 夯点的夯击次数以达到最佳次数为宜,超过最佳次数再夯击,容易将表层土夯松,消除湿陷性黄土层的有效深度并不增大。在强夯施工中,夯击次数既不是越少越好,也不是越多越好。最佳或合适的夯击次数可按试夯记录绘制的夯击次数与夯击下沉量(以下简称夯沉量)的关系曲线确定。
单击夯击能量不同,最后2击平均夯沉量也不同。单击夯击能量大,最后2击的平均夯沉量也大;反之,则小。最后2击平均夯沉量符合规定,表示夯击次数达到要求,可通过试夯确定。
6.3.3~6.3.4 本条表6.3.3中的数值,总结了黄土地区有关强夯试夯资料及工程实践经验,对选择强夯方案,预估消除湿陷性黄土层的有效深度有一定作用。
强夯法的单位夯击能,通常根据消除湿陷性黄土层的有效深度确定。单位夯击能大,消除湿陷性黄土层的深度也相应大,但设备的起吊能力增加太大往往不易解决。在工程实践中常用的单位夯击能多为1000~4000kN·m,消除湿陷性黄土层的有效深度一般为3~7m。
6.3.5 采用强夯法处理湿陷性黄土地基,土的含水量至关重要。天然含水量低于10%的土,呈坚硬状态,夯击时表层土容易松动,夯击能量消耗在表层土上,深部土层不易夯实,消除湿陷性黄土层的有效深度小;天然含水量大于塑限含水量3%以上的土,夯击时呈软塑状态,容易出现“橡皮土”;天然含水量相当于或接近最优含水量的土,夯击时土粒间阻力较小,颗粒易于互相挤密,夯击能量向纵深方向传递,在相应的夯击次数下,总夯沉量和消除湿陷性黄土层的有效深度均大。为方便施工,在工地可采用塑限含水量wp-(1%~3%)或0.6wL(液限含水量)作为最优含水量。
当天然土的平均含水量低于最优含水量5%以上时,宜对拟夯实的土层加水增湿,并可按下式计算:
6.3.6 湿陷性黄土处于或略低于最优含水量,孔隙内一般不出现自由水,每夯完一遍不必等孔隙水压力消散,采取连续夯击,可减少吊车移位,提高强夯施工效率,对降低工程造价有一定意义。
夯点布置可结合工程具体情况确定,按正三角形布置,夯点之间的土夯实较均匀。第一遍夯点夯击完毕后,用推土机将高出夯坑周围的土推至夯坑内填平,再在第一遍夯点之间布置第二遍夯点,第二遍夯击是将第二遍夯点及第一遍填平的夯坑同时进行夯击,完毕后,用推土机平整场地;第三遍夯点通常满堂布置,夯击完毕后,用推土机再平整一次场地;最后一遍用轻锤、低落距(4~5m)连续满拍2~3击,将表层土夯实拍平,完毕后,经检验合格,在夯面以上宜及时铺设一定厚度的灰土垫层或混凝土垫层,并进行基础施工,防止强夯表层土晒裂或受雨水浸泡。
第一遍和第二遍夯击主要是将夯坑底面以下的土层进行夯实,第三遍和最后一遍拍夯主要是将夯坑底面以上的填土及表层松土夯实拍平。
6.3.7 为确保采用强夯法处理地基的质量符合设计要求,在强夯施工进程中和施工结束后,对强夯施工及其地基土的质量进行监督和检验至关重要。强夯施工过程中主要检查强夯施工记录,基础内各夯点的累计夯沉量应达到试夯或设计规定的数值。
强夯施工结束后,主要是在已夯实的场地内挖探井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。当需要在现场采用静载荷试验检验强夯土的承载力时,宜于强夯施工结束一个月左右进行。否则,由于时效因素,土的结构和强度尚未恢复,测试结果可能偏小。

6.4 挤密法


6.4.1 采用挤密法时,对甲、乙类建筑或在缺乏建筑经验的地区,应于地基处理施工前,在现场选择有代表性的地段进行试验或试验性施工,试验结果应满足设计要求,并应取得必要的参数再进行地基处理施工。
6.4.2 挤密孔的孔位,宜按正三角形布置。孔心距可按下式计算:
6.4.3 当挤密处理深度不超过12m时,不宜预钻孔,挤密孔直径宜为0.35~0.45m;当挤密处理深度超过12m时,可预钻孔,其直径(d)宜为0.25~0.30m,挤密填料孔直径(D)宜为0.50~0.60m。
6.4.4 挤密填孔后,3个孔之间土的最小挤密系数ηdmin,可按下式计算:
6.4.5 孔底在填料前必须夯实。孔内填料宜用素土或灰土,必要时可用强度高的填料如水泥土等。当防(隔)水时,宜填素土;当提高承载力或减小处理宽度时,宜填灰土、水泥土等。填料时,宜分层回填夯实,其压实系数不宜小于0.97。
6.4.6 成孔挤密,可选用沉管、冲击、夯扩、爆扩等方法。
6.4.7 成孔挤密,应间隔分批进行,孔成后应及时夯填。当为局部处理时,应由外向里施工。
6.4.8 预留松动层的厚度:机械挤密,宜为0.50~0.70m;爆扩挤密,宜为1~2m。冬季施工可适当增大预留松动层厚度。
6.4.9 挤密地基,在基底下宜设置0.50m厚的灰土(或土)垫层。
6.4.10 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%,每台班不应少于1孔。在全部孔深内,宜每1m取土样测定干密度,检测点的位置应在距孔心2/3孔半径处。孔内填料的夯实质量,也可通过现场试验测定。
6.4.11 对重要或大型工程,除应按6.4.10条检测外,还应进行下列测试工作综合判定:
1 在处理深度内,分层取样测定挤密土及孔内填料的湿陷性及压缩性;
2 在现场进行静载荷试验或其他原位测试。
条文说明
6.4 挤密法
6.4.1 本条增加了挤密法适用范围的部分内容,对一般地区的建筑,特别是有一些经验的地区,只要掌握了建筑物的使用情况、要求和建筑物场地的岩土工程地质情况以及某些必要的土性参数(包括击实试验资料等),就可以按照本节的条文规定进行挤密地基的设计计算。工程实践及检验测试结果表明,设计计算的准确性能够满足一般地区和建筑的使用要求,这也是从原规范开始比过去显示出来的一种进步。对这类工程,只要求地基挤密结束后进行检验测试就可以了,它是对设计效果和施工质量的检验。
对某些比较重要的建筑和缺乏工程经验的地区,为慎重起见,可在地基处理施工前,在工程现场选择有代表性的地段进行试验或试验性施工,必要时应按实际的试验测试结果,对设计参数和施工要求进行调整。
当地基土的含水量略低于最优含水量(指击实试验结果)时,挤密的效果最好;当含水量过大或者过小时,挤密效果不好。
当地基土的含水量w≥24%、饱和度Sr>65%时,一般不宜直接选用挤密法。但当工程需要时,在采取了必要的有效措施后,如对孔周围的土采取有效“吸湿”和加强孔填料强度,也可采用挤密法处理地基。
对含水量w<10%的地基土,特别是在整个处理深度范围内的含水量普遍很低,一般宜采取增湿措施,以达到提高挤密法的处理效果。
相比之下,爆扩挤密比其他方法挤密,对地基土含水量的要求要严格一些。
6.4.2 此条规定了挤密地基的布孔原则和孔心距的确定方法,原规范第4.4.2条和第4.4.3条的条文说明仍适合于本条规定。
本条的孔心距计算式与原规范计算式基本相同,仅在式中增加了“预钻孔直径”项。对无预钻孔的挤密法,计算式中的预钻孔直径为“0”,此时的计算式与原规范完全一样。
此条与原规范比较,除包括原规范的内容外,还增加了预钻孔的选用条件和有关的孔径规定。
6.4.3 当挤密法处理深度较大时,才能够充分体现出预钻孔的优势。当处理深度不太大的情况下,采用不预钻孔的挤密法,将比采用预钻孔的挤密法更加优越,因为此时在处理效果相同的条件下,前者的孔心距将大于后者(指与挤密填料孔直径的相对比值),后者需要增加孔内的取土量和填料量,而前者没有取土量,孔内填料量比后者少。在孔心距相同的情况下,预钻孔挤密比不预钻孔挤密,多预钻孔体积的取土量和相当于预钻孔体积的夯填量。为此,在本条中作了挤密法处理深度小于12m时,不宜预钻孔,当处理深度大于12m时可预钻孔的规定。
6.4.4 此条与原规范的第4.4.3条相同,仅将原规范的“成孔后”改为“挤密填孔后”,以适合包括“预钻孔挤密”在内的各种挤密法。
6.4.5 此条包括了原规范第4.4.4条的全部内容,为帮助人们正确、合理、经济的选用孔内填料,增加了如何选用孔内填料的条文规定。
根据大量的试验研究和工程实践,符合施工质量要求的夯实灰土,其防水、隔水性明显不如素土(指符合一般施工质量要求的素填土),孔内夯填灰土及其他强度高的材料,有提高复合地基承载力或减小地基处理宽度的作用。
6.4.6 原规范条文中提出了挤密法的几种具体方法,如沉管、爆扩、冲击等。虽说冲击法挤密中涵盖了“夯扩法”的内容,但鉴于近10年在西安、兰州等地工程中,采用了比较多的挤密,其中包括一些“土法”与“洋法”预钻孔后的夯扩挤密,特别在处理深度比较大或挤密机械不便进入的情况下,比较多的选用了夯扩挤密或采用了一些特制的挤密机械(如小型挤密机等)。
为此,在本条中将“夯扩”法单独列出,以区别以往冲击法中包含的不够明确的内容。
6.4.7 为提高地基的挤密效果,要求成孔挤密应间隔分批、及时夯填,这样可以使挤密地基达到有效、均匀、处理效果好。在局部处理时,必须强调由外向里施工,否则挤密不好,影响到地基处理效果。而在整片处理时,应首先从边缘开始、分行、分点、分批,在整个处理场地平面范围内均匀分布,逐步加密进行施工,不宜像局部处理时那样,过份强调由外向里的施工原则,整片处理应强调“从边缘开始、均匀分布、逐步加密、及时夯填”的施工顺序和施工要求。
6.4.8 规定了不同挤密方法的预留松动层厚度,与原规范规定基本相同,仅对个别数字进行了调整,以更加适合工程实际。
6.4.11 为确保工程质量,避免设计、施工中可能出现的问题,增加了这一条规定。
对重要或大型工程,除应按6.4.11条检测外,还应进行下列测试工作,综合判定实际的地基处理效果。
1 在处理深度内应分层取样,测定孔间挤密土和孔内填料的湿陷性、压缩性、渗透性等;
2 对挤密地基进行现场载荷试验、局部浸水与大面积浸水试验、其他原位测试等。
通过上述试验测试,所取得的结果和试验中所揭示的现象,将是进一步验证设计内容和施工要求是否合理、全面,也是调整补充设计内容和施工要求的重要依据,以保证这些重要或大型工程的安全可靠及经济合理。

6.5 预浸水法


6.5.1 预浸水法宜用于处理湿陷性黄土层厚度大于10m,自重湿陷量的计算值不小于500mm的场地。浸水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。
6.5.2 采用预浸水法处理地基,应符合下列规定:
1 浸水坑边缘至既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;
2 浸水坑的边长不得小于湿陷性黄土层的厚度,当浸水坑的面积较大时,可分段进行浸水;
3 浸水坑内的水头高度不宜小于300mm,连续浸水时间以湿陷变形稳定为准,其稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。
6.5.3 地基预浸水结束后,在基础施工前应进行补充勘察工作,重新评定地基土的湿陷性,并应采用垫层或其他方法处理上部湿陷性黄土层。
条文说明
6.5 预浸水法
6.5.1 本条规定了预浸水法的适用范围。工程实践表明,采用预浸水法处理湿陷性黄土层厚度大于10m和自重湿陷量的计算值大于500mm的自重湿陷性黄土场地,可消除地面下6m以下土层的全部湿陷性,地面下6m以上土层的湿陷性也可大幅度减小。
6.5.2 采用预浸水法处理自重湿陷性黄土地基,为防止在浸水过程中影响周边邻近建筑物或其他工程的安全使用以及场地边坡的稳定性,要求浸水坑边缘至邻近建筑物的距离不宜小于50m,其理由如下:
1 青海省地质局物探队的拟建工程,位于西宁市西郊西川河南岸Ⅲ级阶地,该场地的湿陷性黄土层厚度为13~17m。青海省建筑勘察设计院于1977年在该场地进行勘察,为确定场地的湿陷类型,曾在现场采用15m×15m的试坑进行浸水试验。
2 为消除拟建住宅楼地基土的湿陷性,该院于1979年又在同一场地采用预浸法进行处理,浸水坑的尺寸为53m×33m。
试坑浸水试验和预浸水法的实测结果以及地表开裂范围等,详见表6.5.2。
青海省物探队拟建场地
表6.5.2 试坑浸水试验和预浸水法的实测结果
试坑浸水试验和预浸水法的实测结果
从表6.5.2的实测结果可以看出,试坑浸水试验和预浸水法,二者除试坑尺寸(或面积)及浸水时间有所不同外,其他条件基本相同,但自重湿陷量的实测值与地表开裂范围相差较大。说明浸水影响范围与浸水试坑面积的大小有关。为此,本条规定采用预浸水法处理地基,其试坑边缘至周边邻近建筑物的距离不宜小于50m。
6.5.3 采用预浸水法处理地基,土的湿陷性及其他物理力学性质指标有很大变化和改善,本条规定浸水结束后,在基础施工前应进行补充勘察,重新评定场地或地基土的湿陷性,并应采用垫层法或其他方法对上部湿陷性黄土层进行处理。

7 既有建筑物的地基加固和纠倾


7.1 单液硅化法和碱液加固法
7.2 坑式静压桩托换法
7.3 纠倾法

7.1 单液硅化法和碱液加固法


7.1.1 单液硅化法和碱液加固法适用于加固地下水位以上、渗透系数为0.50~2.00m/d的湿陷性黄土地基。在自重湿陷性黄土场地,采用碱液加固法应通过现场试验确定其可行性。
7.1.2 对于下列建筑物,宜采用单液硅化法或碱液法加固地基:
1 沉降不均匀的既有建筑物和设备基础;
2 地基浸水引起湿陷,需要阻止湿陷继续发展的建筑物或设备基础;
3 拟建的设备基础和构筑物。
7.1.3 采用单液硅化法或碱液法加固湿陷性黄土地基,施工前应在拟加固的建筑物附近进行单孔或多孔灌注溶液试验,确定灌注溶液的速度、时间、数量或压力等参数。
7.1.4 灌注溶液试验结束后,隔10d左右,应在试验范围的加固深度内量测加固土的半径,取土样进行室内试验,测定加固土的压缩性和湿陷性等指标。必要时应进行沉降观测,至沉降稳定止,观测时间不应少于半年。
7.1.5 对酸性土和已渗入沥青、油脂及石油化合物的地基土,不宜采用单液硅化法或碱液法加固地基。
(Ⅰ)单液硅化法
7.1.6 单液硅化法按其灌注溶液的工艺,可分为压力灌注和溶液自渗两种。
1 压力灌注宜用于加固自重湿陷性黄土场地上拟建的设备基础和构筑物的地基,也可用于加固非自重湿陷性黄土场地上既有建筑物和设备基础的地基。
2 溶液自渗宜用于加固自重湿陷性黄土场地上既有建筑物和设备基础的地基。
7.1.7 单液硅化法应由浓度为10%~15%的硅酸钠(Na2O·nSi02)溶液掺入2.5%氯化钠组成,其相对密度宜为1.13~1.15,但不应小于1.10。
硅酸钠溶液的模数值宜为2.50~3.30,其杂质含量不应大于2%。
7.1.8 加固湿陷性黄土的溶液用量,可按下式计算:
7.1.9 采用单液硅化法加固湿陷性黄土地基,灌注孔的布置应符合下列要求:
1 灌注孔的间距:压力灌注宜为0.80~1.20m;溶液自渗宜为0.40~0.60m;
2 加固拟建的设备基础和建筑物的地基,应在基础底面下按正三角形满堂布置,超出基础底面外缘的宽度每边不应小于1m;
3 加固既有建筑物和设备基础的地基,应沿基础侧向布置,且每侧不宜少于2排。
7.1.10 压力灌注溶液的施工步骤,应符合下列要求:
1 向土中打入灌注管和灌注溶液,应自基础底面标高起向下分层进行;
2 加固既有建筑物地基时,在基础侧向应先施工外排,后施工内排;
3 灌注溶液的压力宜由小逐渐增大,但最大压力不宜超过200kPa。
7.1.11 溶液自渗的施工步骤,应符合下列要求:
1 在拟加固的基础底面或基础侧向将设计布置的灌注孔部分或全部打(或钻)至设计深度;
2 将配好的硅酸钠溶液注满各灌注孔,溶液面宜高出基础底面标高0.50m,使溶液自行渗入土中;
3 在溶液自渗过程中,每隔2~3h向孔内添加一次溶液,防止孔内溶液渗干。
7.1.12 采用单液硅化法加固既有建筑物或设备基础的地基时,在灌注硅酸钠溶液过程中,应进行沉降观测,当发现建筑物或设备基础的沉降突然增大或出现异常情况时,应立即停止灌注溶液,待查明原因后,再继续灌注。
7.1.13 硅酸钠溶液全部灌注结束后,隔10d左右,应按下列规定对已加固的地基土进行检测:
1 检查施工记录,各灌注孔的加固深度和注入土中的溶液量与设计规定应相同或接近;
2 应采用动力触探或其他原位测试,在已加固土的全部深度内进行检测,确定加固土的范围及其承载力。
(Ⅱ)碱液加固法
7.1.14 当土中可溶性和交换性的钙、镁离子含量大于10mg·eq/100g干土时,可采用氢氧化钠(NaOH)一种溶液注入土中加固地基。否则,应采用氢氧化钠和氯化钙两种溶液轮番注入土中加固地基。
7.1.15 碱液法加固地基的深度,自基础底面算起,一般为2~5m。但应根据湿陷性黄土层深度、基础宽度、基底压力与湿陷事故的严重程度等综合因素确定。
7.1.16 碱液可用固体烧碱或液体烧碱配制。加固1m3黄土需氢氧化钠量约为干土质量的3%,即35~45kg。碱液浓度宜为100g/L,并宜将碱液加热至80~100℃再注入土中。采用双液加固时,氯化钙溶液的浓度宜为50~80g/L。
条文说明
7.1 单液硅化法和碱液加固法
7.1.1 碱液加固法在自重湿陷性黄土场地使用较少,为防止采用碱液加固法加固既有建筑物地基产生附加沉降,本条规定加固自重湿陷性黄土地基应通过试验确定其可行性,取得必要的试验数据,再扩大其应用范围。
7.1.2 当既有建筑物和设备基础出现不均匀沉降,或地基受水浸湿产生湿陷时,采用单液硅化法或碱液加固法对其地基进行加固,可阻止其沉降和裂缝继续发展。
采用上述方法加固拟建的构筑物或设备基础的地基,由于上部荷载还未施加,在灌注溶液过程中,地基不致产生附加下沉,经加固的地基,土的湿陷性消除,比天然土的承载力可提高1倍以上。
7.1.3 地基加固施工前,在拟加固地基的建筑物附近进行单孔或多孔灌注溶液试验,主要目的为确定设计施工所需的有关参数,并可查明单液硅化法或碱液加固法加固地基的质量及效果。
7.1.4~7.1.5 地基加固完毕后,通过一定时间的沉降观测,可取得建筑物或设备基础的沉降有无稳定或发展的信息,用以评定加固效果。
(Ⅰ)单液硅化法
7.1.6 单液硅化加固湿陷性黄土地基的灌注工艺,分为压力灌注和溶液自渗两种。
压力灌注溶液的速度快,渗透范围大。试验研究资料表明,在灌注溶液过程中,溶液与土接触初期,尚未产生化学反应,被浸湿的土体强度不但未提高,并有所降低,在自重湿陷严重的场地,采用此法加固既有建筑物地基时,其附加沉降可达300mm以上,既有建筑物显然是不允许的。故本条规定,压力单液硅化宜用于加固自重湿陷性黄土场地上拟建工程的地基,也可用于加固非自重湿陷性黄土场地上的既有建筑物地基。非自重湿陷性黄土的湿陷起始压力值较大,当基底压力不大于湿陷起始压力时,不致出现附加沉降,并已为工程实践和试验研究资料所证明。
压力灌注需要加压设备(如空压机)和金属灌注管等,加固费用较高,其优点是水平向的加固范围较大,基础底面以下的部分土层也能得到加固。
溶液自渗的速度慢,扩散范围小,溶液与土接触初期,被浸湿的土体小,既有建筑物和设备基础的附加沉降很小(一般约1Omm),对建筑物无不良影响。
溶液自渗的灌注孔可用钻机或洛阳铲完成,不要用灌注管和加压等设备,加固费用比压力灌注的费用低,饱和度不大于60%的湿陷性黄土,采用溶液自渗,技术上可行,经济上合理。
7.1.7 湿陷性黄土的天然含水量较小,孔隙中不出现自由水,采用低浓度(10%~15%)的硅酸钠溶液注入土中,不致被孔隙中的水稀释。
此外,低浓度的硅酸钠溶液,粘滞度小,类似水一样,溶液自渗较畅通。
水玻璃(即硅酸钠)的模数值是二氧化硅与氧化钠(百分率)之比,水玻璃的模数值越大,表明Si02的成分越多。因为硅化加固主要是由Si02对土的胶结作用,水玻璃模数值的大小对加固土的强度有明显关系。试验研究资料表明,模数值为Si02%/Na2O%=1的纯偏硅酸钠溶液,加固土的强度很小,完全不适合加固土的要求,模数值在2.50~3.30范围内的水玻璃溶液,加固土的强度可达最大值。当模数值超过3.30以上时,随着模数值的增大,加固土的强度反而降低。说明Si02过多,对加固土的强度有不良影响,因此,本条规定采用单液硅化加固湿陷性黄土地基,水玻璃的模数值宜为2.50~3.30。
7.1.8 加固湿陷性黄土的溶液用量与土的孔隙率(或渗透性)、土颗粒表面等因素有关,计算溶液量可作为采购材料(水玻璃)和控制工程总预算的主要参数。注人土中的溶液量与计算溶液量相同,说明加固土的质量符合设计要求。
7.1.9 为使加固土体联成整体,按现场灌注溶液试验确定的间距布置灌注孔较合适。
加固既有建筑物和设备基础的地基,只能在基础侧向(或周边)布置灌注孔,以加固基础侧向土层,防止地基产生侧向挤出。但对宽度大的基础,仅加固基础侧向土层,有时难以满足工程要求。此时,可结合工程具体情况在基础侧向布置斜向基础底面中心以下的灌注孔,或在其台阶布置穿透基础的灌注孔,使基础底面下的土层获得加固。
7.1.10 采用压力灌注,溶液有可能冒出地面。为防止在灌注溶液过程中,溶液出现上冒,灌注管打人土中后,在连接胶皮管时,不得摇动灌注管,以免灌注管外壁与土脱离产生缝隙,灌注溶液前,并应将灌注管周围的表层土夯实或采取其他措施进行处理。灌注压力由小逐渐增大,剩余溶液不多时,可适当提高其压力,但最大压力不宜超过200kPa。
7.1.11 溶液自渗,不需要分层打灌注管和分层灌注溶液。设计布置的灌注孔,可用钻机或洛阳铲一次钻(或打)至设计深度。孔成后,将配好的溶液注满灌注孔,溶液面宜高出基础底面标高0.50m,借助孔内水头高度使溶液自行渗入土中。
灌注孔数量不多时,钻(或打)孔和灌溶液,可全部一次施工,否则,可采取分批施工。
7.1.12 灌注溶液前,对拟加固地基的建筑物进行沉降和裂缝观测,并可同加固结束后的观测情况进行比较。
在灌注溶液过程中,自始至终进行沉降观测,有利于及时发现问题并及时采取措施进行处理。
7.1.13 加固地基的施工记录和检验结果,是验收和评定地基加固质量好坏的重要依据。通过精心施工,才能确保地基的加固质量。
硅化加固土的承载力较高,检验时,采用静力触探或开挖取样有一定难度,以检查施工记录为主,抽样检验为辅。
(Ⅱ)碱液加固法
7.1.14 碱液加固法分为单液和双液两种。当土中可溶性和交换性的钙、镁离子含量大于本条规定值时,以氢氧化钠一种溶液注入土中可获得较好加固效果。如土中的钙、镁离子含量较低,采用氢氧化钠和氯化钙两种溶液先后分别注入土中,也可获得较好的加固效果。
7.1.15 在非自重湿性黄土场地,碱液加固地基的深度可为基础宽度的2~3倍,或根据基底压力和湿陷性黄土层深度等因素确定。已有工程采用碱液加固地基的深度大都为2~5m。
7.1.16 将碱液加热至80~100℃再注入土中,可提高碱液加固地基的早期强度,并对减小拟加固建筑物的附加沉降有利。

7.2 坑式静压桩托换法


7.2.1 坑式静压桩托换法适用于基础及地基需要加固补强的下列建筑物:
1 地基浸水湿陷,需要阻止不均匀沉降和墙体裂缝发展的多层或单层建筑;
2 部分墙体出现裂缝或严重裂缝,但主体结构的整体性完好,基础地基经采取补强措施后,仍可继续安全使用的多层和单层建筑;
3 地基土的承载力或变形不能满足使用要求的建筑。
7.2.2 坑式静压桩的桩位布置,应符合下列要求:
1 纵、横墙基础交接处;
2 承重墙基础的中间;
3 独立基础的中心或四角;
4 地基受水浸湿可能性大或较大的承重部位;
5 尽量避开门窗洞口等薄弱部位。
7.2.3 坑式静压桩宜采用预制钢筋混凝土方桩或钢管桩。方桩边长宜为150~200mm,混凝土的强度等级不宜低于C20;钢管桩直径宜为φ159mm,壁厚不得小于6mm。
7.2.4 坑式静压桩的人土深度自基础底面标高算起,桩尖应穿透湿陷性黄土层,并应支承在压缩性低(或较低)的非湿陷性黄土(或砂、石)层中,桩尖插入非湿陷性黄土中的深度不宜小于0.30m。
7.2.5 托换管安放结束后,应按下列要求对压桩完毕的托换坑内及时进行回填。
1 托换坑底面以上至桩顶面(即托换管底面)0.20m以下,桩的周围可用灰土分层回填夯实;
2 基础底面以下至灰土层顶面,桩及托换管的周围宜用C20混凝土浇筑密实,使其与原基础连成整体。
7.2.6 坑式静压桩的质量检验,应符合下列要求:
1 制桩前或制桩期间,必须分别抽样检测水泥、钢材和混凝土试块的安定性、抗拉或抗压强度,检验结果必须符合设计要求;
2 检查压桩施工记录,并作为验收的原始依据。
条文说明
7.2 坑式静压桩托换法
7.2.1 既有建筑物的沉降未稳定或还在发展,但尚未丧失使用价值,采用坑式静压桩托换法对其基础地基进行加固补强,可阻止该建筑物的沉降、裂缝或倾斜继续发展,以恢复使用功能。托换法适用于钢筋混凝土基础或基础内设有地(或圈)梁的多层及单层建筑。
7.2.2 坑式静压桩托换法与硅化、碱液或其他加固方法有所不同,它主要是通过托换桩将原有基础的部分荷载传给较好的下部土层中。
桩位通常沿纵、横墙的基础交接处、承重墙基础的中间、独立基础的四角等部位布置,以减小基底压力,阻止建筑物沉降不再继续发展为主要目的。
7.2.3 坑式静压桩主要是在基础底面以下进行施工,预制桩或金属管桩的尺寸都要按本条规定制作或加工。尺寸过大,搬运及操作都很困难。
7.2.4 静压桩的边长较小,将其压人土中对桩周的土挤密作用较小,在湿陷性黄土地基中,采用坑式静压桩,可不考虑消除土的湿陷性,桩尖应穿透湿陷性黄土层,并应支承在压缩性低或较低的非湿陷性黄土层中。桩身在自重湿陷性黄土层中,尚应考虑扣去桩侧的负摩擦力。
7.2.5 托换管的两端,应分别与基础底面及桩顶面牢固连接,当有缝隙时,应用铁片塞严实,基础的上部荷载通过托换管传给桩及桩端下部土层。为防止托换管腐蚀生锈,在托换管外壁宜涂刷防锈油漆,托换管安放结束后,其周围宜浇注C20混凝土,混凝土内并可加适量膨胀剂,也可采用膨胀水泥,使混凝土与原基础接触紧密,连成整体。
7.2.6 坑式静压桩属于隐蔽工程,将其压入土中后,不便进行检验,桩的质量与砂、石、水泥、钢材等原材料以及施工因素有关。施工验收,应侧重检验制桩的原材料化验结果以及钢材、水泥出厂合格证、混凝土试块的试验报告和压桩记录等内容。

7.3 纠倾法


7.3.1 湿陷性黄土场地上的既有建筑物,其整体倾斜超过现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007规定的允许倾斜值,并影响正常使用时,可采用下列方法进行纠倾:
1 湿法纠倾——主要为浸水法;
2 干法纠倾——包括横向或竖向掏土法、加压法和顶升法。
7.3.2 对既有建筑物进行纠倾设计,应根据建筑物倾斜的程度、原因、上部结构、基础类型、整体刚度、荷载特征、土质情况、施工条件和周围环境等因素综合分析。纠倾方案应安全可靠、经济合理。
7.3.3 在既有建筑物地基的压缩层内,当土的湿陷性较大、平均含水量小于塑限含水量时,宜采用浸水法或横向掏土法进行纠倾,并应符合下列规定:
1 纠倾施工前,应在现场进行渗水试验,测定土的渗透速度、渗透半径、渗水量等参数,确定土的渗透系数;
2 浸水法的注水孔(槽)至邻近建筑物的距离不宜小于20m;
3 根据拟纠倾建筑物的基础类型和地基土湿陷性的大小,预留浸水滞后的预估沉降量。
7.3.4 在既有建筑物地基的压缩层内,当土的平均含水量大于塑限含水量时,宜采用竖向掏土法或加压法纠倾。
7.3.5 当上部结构的自重较小或局部变形大,且需要使既有建筑物恢复到正常或接近正常位置时,宜采用顶升法纠倾。
7.3.6 当既有建筑物的倾斜较大,采用上述一种纠倾方法不易达到设计要求时,可将上述几种纠倾方法结合使用。
7.3.7 符合下列中的任意一款,不得采用浸水法纠倾:
1 距离拟纠倾建筑物20m内,有建筑物或有地下构筑物和管道;
2 靠近边坡地段;
3 靠近滑坡地段。
7.3.8 在纠倾过程中,必须进行现场监测工作,并应根据监测信息采取相应的安全措施,确保工程质量和施工安全。
7.3.9 为防止建筑物再次发生倾斜,经分析认为确有必要时,纠倾施工结束后,应对建筑物地基进行加固,并应继续进行沉降观测,连续观测时间不应少于半年。
条文说明
7.3 纠倾法
7.3.1 某些已经建成并投入使用的建筑物,甚至某些正在建造中的建筑物,由于场地地基土的湿陷性及压缩性较高,雨水、场地水、管网水、施工用水、环境水管理不好,使地基土发生湿陷变形及压缩变形,造成建筑物倾斜和其他形式的不均匀下沉、建筑物裂缝和构件断裂等,影响建筑物的使用和安全。在这种情况下,解决工程事故的方法之一,就是采取必要的有效措施,使地基过大的不均匀变形减小到符合建筑物的允许值,满足建筑物的使用要求,本规范称此法为纠倾法。
湿陷性黄土浸水湿陷,这是湿陷性黄土地区有别于其他地区的一个特点。由此出发,本条将纠倾法分为湿法和干法两种。
浸水湿陷是一种有害的因素,但可以变有害为有利,利用湿陷性黄土浸水湿陷这一特性,对建筑物地基相对下沉较小的部位进行浸水,强迫其下沉,使既有建筑物的倾斜得以纠正,本法称为湿法纠倾。兰化有机厂生产楼地基下沉停产事故、窑街水泥厂烟囱倾斜事故等工程中,采用了湿法纠倾,使生产楼恢复生产、烟囱扶正,并恢复了它们的使用功能,节省了大量资金。
对某些建、构筑物,由于邻近范围内有建、构筑物或有大量的地下构筑物等,采用湿法纠倾,将会威胁到邻近地上或地下建、构筑物的安全,在这种情况下,对地基应选择不浸水或少浸水的方法,对不浸水的方法,称为干法纠倾,如掏土法、加压法、顶升法等。早在20世纪70年代,甘肃省建筑科学研究院用加压法处理了当时影响很大的天水军民两用机场跑道下沉全工程停工的特大事故,使整个工程复工,经过近30年的使用考验,证明处理效果很好。
又如甘肃省建筑科学研究院对兰化烟囱的纠倾,采用了小切口竖向调整和局部横向扇形掏土法;西北铁科院对兰州白塔山的纠倾,采用了横向掏土和竖向顶升法,都取得了明显的技术、经济和社会效益。
7.3.2 在湿陷性黄土场地对既有建筑物进行纠倾时,必须全面掌握原设计与施工的情况、场地的岩土工程地质情况、事故的现状、产生事故的原因及影响因素、地基的变形性质与规律、下沉的数量与特点、建筑物本身的重要性和使用上的要求、邻近建筑物及地下构筑物的情况、周围环境等各方面的资料,当某些重要资料缺少时,应先进行必要的补充工作,精心做好纠倾前的准备。纠倾方案,应充分考虑到实施过程中可能出现的不利情况,做到有对策、留余地,安全可靠、经济合理。
7.3.3~7.3.6 规定了纠倾法的适用范围和有关要求。
采用浸水法时,一定要注意控制浸水范围、浸水量和浸水速率。地基下沉的速率以5~1Omm/d为宜,当达到预估的浸水滞后沉降量时,应及时停水,防止产生相反方向的新的不均匀变形,并防止建筑物产生新的损坏。
采用浸水法对既有建筑物进行纠倾,必须考虑到对邻近建筑物的不利影响,应有一定的安全防护距离。一般情况下,浸水点与邻近建筑物的距离,不宜小于1.5倍湿陷性黄土层深度的下限,并不宜小于20m;当土层中有碎石类土和砂土夹层时,还应考虑到这些夹层的水平向串水的不利影响,此时防护距离宜取大
值;在土体水平向渗透性小于垂直向和湿陷性黄土层深度较小(如小于10m)的情况下,防护距离也可适当减小。
当采用浸水法纠倾难于达到目的时,可将两种或两种以上的方法因地、因工程制宜地结合使用,或将几种干法纠倾结合使用,也可以将干、湿两种方法合用。
7.3.7 本条从安全角度出发,规定了不得采用浸水法的有关情况。
靠近边坡地段,如果采用浸水法,可能会使本来稳定的边坡成为不稳定的边坡,或使原来不太稳定的边坡进一步恶化。
靠近滑坡地段,如果采用浸水法,可能会使土体含水量增大,滑坡体的重量加大,土的抗剪强度减小,滑动面的阻滑作用减小,滑坡体的滑动作用增大,甚至会触发滑坡体的滑动。
所以在这些地段,不得采用浸水法纠倾。
附近有建、构筑物和地下管网时,采用浸水法,可能顾此失彼,不但会损害附近地面、地下的建、构筑物及管网,还可能由于管道断裂,建筑物本身有可能产生新的次生灾害,所以在这种情况下,不宜采用浸水法。
7.3.8 在纠倾过程中,必须对拟纠倾的建筑物和周围情况进行监控,并采取有效的安全措施,这是确保工程质量和施工安全的关键。一旦出现异常,应及时处理,不得拖延时间。
纠倾过程中,监测工作一般包括下列内容:
1 建筑物沉降、倾斜和裂缝的观测;
2 地面沉降和裂缝的观测;
3 地下水位的观测;
4 附近建筑物、道路和管道的监测。
7.3.9 建筑物纠倾后,如果在使用过程中还可能出现新的事故,经分析认为确实存在潜在的不利因素时,应对该建筑物进行地基加固并采取其他有效措施,防止事故再次发生。
对纠倾后的建筑物,开始宜缩短观测的间隔时间,沉降趋于稳定后,间隔时间可适当延长,一旦发现沉降异常,应及时分析原因,采取相应措施增加观测次数。

8 施工


8.1 一般规定
8.2 现场防护
8.3 基坑或基槽的施工
8.4 建筑物的施工
8.5 管道和水池的施工

8.1 一般规定


8.1.1 在湿陷性黄土场地,对建筑物及其附属工程进行施工,应根据湿陷性黄土的特点和设计要求采取措施防止施工用水和场地雨水流入建筑物地基(或基坑内)引起湿陷。
8.1.2 建筑施工的程序,宜符合下列要求:
1 统筹安排施工准备工作,根据施工组织设计的总平面布置和竖向设计的要求,平整场地,修通道路和排水设施,砌筑必要的护坡及挡土墙等;
2 先施工建筑物的地下工程,后施工地上工程。对体型复杂的建筑物,先施工深、重、高的部分,后施工浅、轻、低的部分;
3 敷设管道时,先施工排水管道,并保证其畅通。
8.1.3 在建筑物范围内填方整平或基坑、基槽开挖前,应对建筑物及其周围3~5m范围内的地下坑穴进行探查与处理,并绘图和详细记录其位置、大小、形状及填充情况等。
在重要管道和行驶重型车辆和施工机械的通道下,应对空虚的地下坑穴进行处理。
8.1.4 施工基础和地下管道时,宜缩短基坑或基槽的暴露时间。在雨季、冬季施工时,应采取专门措施,确保工程质量。
8.1.5 在建筑物邻近修建地下工程时,应采取有效措施,保证原有建筑物和管道系统的安全使用,并应保持场地排水畅通。
8.1.6 隐蔽工程完工时,应进行质量检验和验收,并应将有关资料及记录存人工程技术档案作为竣工验收文件。
条文说明
8.1 一般规定
8.1.1~8.1.2 合理安排施工程序,关系着保证工程质量和施工进度及顺利完成湿陷性黄土地区建设任务的关键。以往在建设中,有些单位不是针对湿陷性黄土的特点安排施工,而是违反基建程序和施工程序,如只图早开工,忽视施工准备,只顾房屋建筑,不重视附属工程;只抓主体工程,不重视收尾竣工……因而往往造成施工质量低劣、返工浪费、拖延进度以及地基浸水湿陷等事故,使国家财产遭受不应有的损失,施工程序的主要内容是:
1 强调做好施工准备工作和修通道路、排水设施及必要的护坡、挡土墙等工程,可为施工主体工程创造条件;
2 强调“先地下后地上”的施工程序,可使施工人员重视并抓紧地下工程的施工,避免场地积水浸入地基引起湿陷,并防止由于施工程序不当,导致建筑物产生局部倾斜或裂缝;
3 强调先修通排水管道,并先完成其下游,可使排水畅通,消除不良后果。
8.1.3 本条规定的地下坑穴,包括古墓、古井和砂井、砂巷。这些地下坑穴都埋藏在地表下不同深度内,是危害建筑物安全使用的隐患,在地基处理或基础施工前,必须将地下坑穴探查清楚与处理妥善,并应绘图、记录。
目前对地下坑穴的探查和处理,没有统一规定。如:有的由建设部门或施工单位负责,也有的由文物部门负责。由于各地情况不同,故本条仅规定应探查和处理的范围,而未规定完成这项任务的具体部门或单位,各地可根据实际情况确定。
8.1.4 在湿陷性黄土地区,雨季和冬季约占全年时间的1/3以上,对保证施工质量,加快施工进度的不利因素较多,采取防雨、防冻措施需要增加一定的工程造价,但绝不能因此而不采取有效的防雨、防冻措施。
基坑(或槽)暴露时间过长,基坑(槽)内容易积水,基坑(槽)壁容易崩塌,在开挖基坑(槽)或大型土方前,应充分做好准备工作,组织分段、分批流水作业,快速施工,各工序之间紧密配合,尽快完成地基基础和地下管道等的施工与回填,只有这样,才能缩短基坑(槽)的暴露时间。
8.1.5 近些年来,城市建设和高层建筑发展较迅速,地下管网及其他地下工程日益增多,房屋越来越密集,在既有建筑物的邻近修建地下工程时,不仅要保证地下工程自身的安全,而且还应采取有效措施确保原有建筑物和管道系统的安全使用。否则,后果不堪设想。

8.2 现场防护


8.2.1 建筑场地的防洪工程应提前施工,并应在汛期前完成。
8.2.2 临时的防洪沟、水池、洗料场和淋灰池等至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不宜小于12m;在自重湿陷性黄土场地,不宜小于25m。遇有碎石土、砂土等夹层时应采取有效措施,防止水渗入建筑物地基。
临时搅拌站至建筑物外墙的距离,不宜小于10m,并应做好排水设施。
8.2.3 临时给、排水管道至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不宜小于7m;在自重湿陷性黄土场地,不应小于1Om。管道应敷设在地下,防止冻裂或压坏,并应通水检查,不漏水后方可使用。给水支管应装有阀门,在水龙头处,应设排水设施,将废水引至排水系统,所有临时给、排水管线,均应绘在施工总平面图上,施工完毕必须及时拆除。
8.2.4 取土坑至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不应小于12m;在自重湿陷性黄土场地,不应小于25m。
8.2.5 制作和堆放预制构件或重型吊车行走的场地,必须整平夯实,保持场地排水畅通。如在建筑物内预制构件,应采取有效措施防止地基浸水湿陷。
8.2.6 在现场堆放材料和设备时,应采取有效措施保持场地排水畅通。对需要浇水的材料,宜堆放在距基坑或基槽边缘5m以外,浇水时必须有专人管理,严禁水流人基坑或基槽内。
8.2.7 对场地给水、排水和防洪等设施,应有专人负责管理,经常进行检修和维护。
条文说明
8.2 现场防护
8.2.1 湿陷性黄土地区气候比较干燥,年降雨量较少,一般为300~500mm,而且多集中在7~9三个月,因此暴雨较多,危害性较大,建筑场地的防洪工程不但应提前施工,并应在雨季到来之前完成,防止洪水淹没现场引起灾害。
8.2.2 施工期间用的临时防洪沟、水池、洗料场、淋灰池等,其设施都很简易,渗漏水的可能性大,应尽可能将这些临时设施布置在施工现场的地形较低处或地下水流向的下游地段,使其远离主要建筑物,以防止或减少上述临时设施的渗漏水渗入建筑物地基。
据调查,在非自重湿陷性黄土场地,水渠漏水的横向浸湿范围约为10~12m,淋灰池漏水的横向浸湿范围与上述数值基本相同,而在自重湿陷性黄土场地,水渠漏水的横向浸湿范围一般为20m左右。为此,本条对上述设施距建筑物外墙的距离,按非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地,分别规定为不宜小于12m和25m。
8.2.3 临时给水管是为施工用水而装设的临时管道,施工结束后务必及时拆除,避免将临时给水管道,长期埋在地下腐蚀漏水。例如,兰州某办公楼的墙体严重裂缝,就是由于竣工后未及时拆除临时给水管道而被埋在地下腐蚀漏水所造成的湿陷事故。总结已有经验教训,本条规定,对所有临时给水管道,均应在施工期间将其绘在施工总平图上,以便检查和发现,施工完毕,不再使用时,应立即拆除。
8.2.4 已有经验说明,不少取土坑成为积水坑,影响建筑物安全使用,为此本条规定,在建筑物周围20m范围内不得设置取土坑。当确有必要设置时,应设在现场的地形较低处,取土完毕后,应用其他土将取土坑回填夯实。

8.2 现场防护


8.2.1 建筑场地的防洪工程应提前施工,并应在汛期前完成。
8.2.2 临时的防洪沟、水池、洗料场和淋灰池等至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不宜小于12m;在自重湿陷性黄土场地,不宜小于25m。遇有碎石土、砂土等夹层时应采取有效措施,防止水渗入建筑物地基。
临时搅拌站至建筑物外墙的距离,不宜小于10m,并应做好排水设施。
8.2.3 临时给、排水管道至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不宜小于7m;在自重湿陷性黄土场地,不应小于1Om。管道应敷设在地下,防止冻裂或压坏,并应通水检查,不漏水后方可使用。给水支管应装有阀门,在水龙头处,应设排水设施,将废水引至排水系统,所有临时给、排水管线,均应绘在施工总平面图上,施工完毕必须及时拆除。
8.2.4 取土坑至建筑物外墙的距离,在非自重湿陷性黄土场地,不应小于12m;在自重湿陷性黄土场地,不应小于25m。
8.2.5 制作和堆放预制构件或重型吊车行走的场地,必须整平夯实,保持场地排水畅通。如在建筑物内预制构件,应采取有效措施防止地基浸水湿陷。
8.2.6 在现场堆放材料和设备时,应采取有效措施保持场地排水畅通。对需要浇水的材料,宜堆放在距基坑或基槽边缘5m以外,浇水时必须有专人管理,严禁水流人基坑或基槽内。
8.2.7 对场地给水、排水和防洪等设施,应有专人负责管理,经常进行检修和维护。
条文说明
8.2 现场防护
8.2.1 湿陷性黄土地区气候比较干燥,年降雨量较少,一般为300~500mm,而且多集中在7~9三个月,因此暴雨较多,危害性较大,建筑场地的防洪工程不但应提前施工,并应在雨季到来之前完成,防止洪水淹没现场引起灾害。
8.2.2 施工期间用的临时防洪沟、水池、洗料场、淋灰池等,其设施都很简易,渗漏水的可能性大,应尽可能将这些临时设施布置在施工现场的地形较低处或地下水流向的下游地段,使其远离主要建筑物,以防止或减少上述临时设施的渗漏水渗入建筑物地基。
据调查,在非自重湿陷性黄土场地,水渠漏水的横向浸湿范围约为10~12m,淋灰池漏水的横向浸湿范围与上述数值基本相同,而在自重湿陷性黄土场地,水渠漏水的横向浸湿范围一般为20m左右。为此,本条对上述设施距建筑物外墙的距离,按非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地,分别规定为不宜小于12m和25m。
8.2.3 临时给水管是为施工用水而装设的临时管道,施工结束后务必及时拆除,避免将临时给水管道,长期埋在地下腐蚀漏水。例如,兰州某办公楼的墙体严重裂缝,就是由于竣工后未及时拆除临时给水管道而被埋在地下腐蚀漏水所造成的湿陷事故。总结已有经验教训,本条规定,对所有临时给水管道,均应在施工期间将其绘在施工总平图上,以便检查和发现,施工完毕,不再使用时,应立即拆除。
8.2.4 已有经验说明,不少取土坑成为积水坑,影响建筑物安全使用,为此本条规定,在建筑物周围20m范围内不得设置取土坑。当确有必要设置时,应设在现场的地形较低处,取土完毕后,应用其他土将取土坑回填夯实。

8.3 基坑或基槽的施工


8.3.1 浅基坑或基槽的开挖与回填,应符合下列规定:
1 当基坑或基槽挖至设计深度或标高时,应进行验槽;
2 在大型基坑内的基础位置外,宜设不透水的排水沟和集水坑,如有积水应及时排除;
3 当大型基坑内的土挖至接近设计标高,而下一工序不能连续进行时,宜在设计标高以上保留300~500mm厚的土层,待继续施工时挖除;
4 从基坑或基槽内挖出的土,堆放距离基坑或基槽壁的边缘不宜小于1m;
5 设置土(或灰土)垫层或施工基础前,应在基坑或基槽底面打底夯,同一夯点不宜少于3遍。当表层土的含水量过大或局部地段有松软土层时,应采取晾干或换土等措施;
6 基础施工完毕,其周围的灰、砂、砖等,应及时清除,并应用素土在基础周围分层回填夯实,至散水垫层底面或至室内地坪垫层底面止,其压实系数不宜小于0.93。
8.3.2 深基坑的开挖与支护,应符合下列要求:
1 深基坑的开挖与支护,必须进行勘察与设计;
2 深基坑的支护与施工,应综合分析工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构的使用期限等因素,做到因地制宜,合理设计、精心施工、严格监控;
3 湿陷性黄土场地的深基坑支护,尚应符合以下规定:
1)深基坑开挖前和深基坑施工期间,应对周围建筑物的状态、地下管线、地下构筑物等状况进行调查与监测,并应对基坑周边外宽度为1~2倍的开挖深度内进行土体垂直节理和裂缝调查,分析其对坑壁稳定性的影响,并及时采取措施,防止水流入裂缝内;
2)当基坑壁有可能受水浸湿时,宜采用饱和状态下黄土的物理力学指标进行设计与验算;
3)控制基坑内地下水所需的水文地质参数,宜根据现场试验确定。在基坑内或基坑附近采用降水措施时,应防止降水对周围环境产生不利影响。
条文说明
8.3 基坑或基槽的施工
8.3.3 随着建设的发展,湿陷性黄土地区的基坑开挖深度越来越大,有的已超过10m,原来认为湿陷性黄土地区基坑开挖不需要采取支护措施,现在已经不能满足工程建设的要求,而黄土地区基坑事故却屡有发生。因而有必要在本规范内新增有关湿陷性黄土地区深基坑开挖与支护的内容。
除了应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》和国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》的有关规定外,湿陷性黄土地区的深基坑开挖与支护还有其特殊的要求,其中最为突出的有:
1 要对基坑周边外宽度为1~2倍开挖深度的范围内进行土体裂隙调查,并分析其对坑壁稳定性的影响。一些工程实例表明,黄土坑壁的失稳或破坏,常常呈现坍落或坍滑的形式,滑动面或破坏面的后壁常呈现直立或近似直立,与土体中的垂直节理或裂隙有关。
2 湿陷性黄土遇水增湿后,其强度将显著降低导致坑壁失稳。不少工程实例都表明,黄土地区的基坑事故大都与黄土坑壁浸水增湿软化有关。所以对黄土基坑来说,严格的防水措施是至关重要的。当基坑壁有可能受水浸湿时,宜采用饱和状态下黄土的物理力学性质指标进行设计与验算。
3 在需要对基坑进行降低地下水位时,所需的水文地质参数特别是渗透系数,宜根据现场试验确定,而不应根据室内渗透试验确定。实践经验表明,现场测定的渗透系数将比室内测定结果要大得多。

8.4 建筑物的施工


8.4.1 水暖管沟穿过建筑物的基础时,不得留施工缝。当穿过外墙时,应一次做到室外的第一个检查井,或距基础3m以外。沟底应有向外排水的坡度。施工中应防止雨水或地面水流入地基,施工完毕,应及时清理、验收、加盖和回填。
8.4.2 地下工程施工超出设计地面后,应进行室内和室外填土,填土厚度在1m以内时,其压实系数不得小于0.93,填土厚度大于1m时,其压实系数不宜小于0.95。
8.4.3 屋面施工完毕,应及时安装天沟、水落管和雨水管道等,直接将雨水引至室外排水系统,散水的伸缩缝不得设在水落管处。
8.4.4 底层现浇钢筋混凝土结构,在浇筑混凝土与养护过程中,应随时检查,防止地面浸水湿陷。
8.4.5 当发现地基浸水湿陷和建筑物产生裂缝时,应暂时停止施工,切断有关水源,查明浸水的原因和范围,对建筑物的沉降和裂缝加强观测,并绘图记录,经处理后方可继续施工。
条文说明
8.4 建筑物的施工
8.4.1 各种施工缝和管道接口质量不好,是造成管沟和管道渗漏水的隐患,对建筑物危害极大。为此,本条规定,各种管沟应整体穿过建筑物基础。对穿过外墙的管沟要求一次做到室外的第一个检查井或距基础3m以外,防止在基础内或基础附近接头,以保证接头质量。

8.5 管道和水池的施工


8.5.1 各种管材及其配件进场时,必须按设计要求和有关现行国家标准进行检查。
8.5.2 施工管道及其附属构筑物的地基与基础时,应将基槽底夯实不少于3遍,并应采取快速分段流水作业,迅速完成各分段的全部工序。管道敷设完毕,应及时回填。
8.5.3 敷设管道时,管道应与管基(或支架)密合,管道接口应严密不漏水。金属管道的接口焊缝不得低于Ⅲ级。新、旧管道连接时,应先做好排水设施。当昼夜温差大或在负温度条件下施工时,管道敷设后,宜及时保温。
8.5.4 施工水池、检漏管沟、检漏井和检查井等,必须确保砌体砂浆饱满、混凝土浇捣密实、防水层严密不漏水。穿过池(或井、沟)壁的管道和预埋件,应预先设置,不得打洞。铺设盖板前,应将池(或井、沟)底清理干净。池(或井、沟)壁与基槽间,应用素土或灰土分层回填夯实,其压实系数不应小于0.95。
8.5.5 管道和水池等施工完毕,必须进行水压试验。不合格的应返修或加固,重做试验,直至合格为止。
清洗管道用水、水池用水和试验用水,应将其引至排水系统,不得任意排放。
8.5.6 埋地压力管道的水压试验,应符合下列规定:
1 管道试压应逐段进行,每段长度在场地内不宜超过400m,在场地外空旷地区不得超过1000m。分段试压合格后,两段之间管道连接处的接口,应通水检查,不漏水后方可回填。
2 在非自重湿陷性黄土场地,管基经检查合格,沟槽间填至管顶上方0.50m后(接口处暂不回填),应进行1次强度和严密性试验。
3 在自重湿陷性黄土场地,非金属管道的管基经检查合格后,应进行2次强度和严密性试验:沟槽回填前,应分段进行强度和严密性的预先试验;沟槽回填后,应进行强度和严密性的最后试验。对金属管道,应进行1次强度和严密性试验。
8.5.7 对城镇和建筑群(小区)的室外埋地压力管道,试验压力应符合表8.5.7规定的数值。
表8.5.7 管道水压的实验压力(MPa)
管道水压的实验压力(MPa)
压力管道强度和严密性试验的方法与质量标准,应符合现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》的有关规定。
8.5.8 建筑物内埋地压力管道的试验压力,不应小于0.60MPa;生活饮用水和生产、消防合用管道的试验压力应为工作压力的1.50倍。
强度试验,应先加压至试验压力,保持恒压1Omin,检查接口、管道和管道附件无破损及无漏水现象时,管道强度试验为合格。
严密性试验,应在强度试验合格后进行。对管道进行严密性试验时,宜将试验压力降至工作压力加0.1OMPa,金属管道恒压2h不漏水,非金属管道恒压4h不漏水,可认为合格,并记录为保持试验压力所补充的水量。
在严密性的最后试验中,为保持试验压力所补充的水量,不应超过预先试验时各分段补充水量及阀件等渗水量的总和。
工业厂房内埋地压力管道的试验压力,应按有关专门规定执行。
8.5.9 埋地无压管道(包括检查井、雨水管)的水压试验,应符合下列规定:
1 水压试验采用闭水法进行;
2 试验应分段进行,宜以相邻两段检查井间的管段为一分段。对每一分段,均应进行2次严密性试验:沟槽回填前进行预先试验;沟槽回填至管顶上方0.50m以后,再进行复查试验。
8.5.10 室外埋地无压管道闭水试验的方法,应符合现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》的有关规定。
8.5.11 室内埋地无压管道闭水试验的水头应为一层楼的高度,并不应超过8m;对室内雨水管道闭水试验的水头,应为注满立管上部雨水斗的水位高度。
按上述试验水头进行闭水试验,经24h不漏水,可认为合格,并记录在试验时间内,为保持试验水头所补充的水量。
复查试验时,为保持试验水头所补充的水量不应超过预先试验的数值。
8.5.12 对水池应按设计水位进行满水试验。其方法与质量标准应符合现行国家标准《给排水构筑物施工及验收规范》的有关规定。
8.5.13 对埋地管道的沟槽,应分层回填夯实。在管道外缘的上方0.50m范围内应仔细回填,压实系数不得小于0.90,其他部位回填土的压实系数不得小于0.93。
条文说明
8.5 管道和水池的施工
8.5.1 管材质量的优、劣,不仅影响其使用寿命,更重要的是关系到是否漏水渗入地基。近些年,由于市场管理不规范,产品鉴定不严格,一些不符合国家标准的劣质产品流人施工现场,给工程带来危害。为把好质量关,本条规定,对各种管材及其配件进场时,必须按设计要求和有关现行国家标准进行检查。经检查不合格的不得使用。
8.5.2 根据工程实践经验,从管道基槽开挖至回填结束,施工时间越长,问题越多。本条规定,施工管道及其附属构筑物的地基与基础时,应采取分段、流水作业,或分段进行基槽开挖、检验和回填。即:完成一段,再施工另一段,以便缩短管道和沟槽的暴露时间,防止雨水和其他水流人基槽内。
8.5.6 对埋地压力管道试压次数的规定:
1 据调查,在非自重湿陷性黄土场地(如西安地区),大量埋地压力管道安装后,仅进行1次强度和严密性试验,在沟槽回填过程中,对管道基础和管道接口的质量影响不大。进行1次试压,基本上能反映出管道的施工质量。所以,在非自重湿陷性黄土场地,仍按原规范规定应进行1次强度和严密性试验。
2 在自重湿陷性黄土场地(如兰州地区),普遍反映,非金属管道进行2次强度和严密性试验是必要的。因为非金属管道各品种的加工、制作工艺不稳定,施工过程中易损易坏。从工程实例分析,管道接口处的事故发生率较高,接口处易产生环向裂缝,尤其在管基垫层质量较差的情况下,回填土时易造成隐患。管口在回填土后一旦产生裂缝,稍有渗漏,自重湿陷性黄土的湿陷很敏感,极易影响前、后管基下沉,管口拉裂,扩大破坏程度,甚至造成返工。所以,本规范要求做2次强度和严密性试验,而且是在沟槽回填前、后分别进行。
金属管道,因其管材质量相对稳定;大口径管道接口已普遍采用橡胶止水环的柔性材料;小口径管道接口施工质量有所提高;直埋管中管,管材材质好,接口质量严密……从金属管道整体而言,均有一定的抗不均匀沉陷的能力。调查中,普遍认为没有必要做2次试压。所以,本次修订明确指出,金属管道进行1次强度和严密性试验。
8.5.7 从压力管道的功能而言,有两种状况:在建筑物基础内外,基本是防护距离以内,为其建筑物的生产、生活直接服务的附属配水管道。这些管道的管径较小,但数量较多,很繁杂,可归为建筑物内的压力管道;还有的是穿越城镇或建筑群区域内(远离建筑物)的主体输水管道。此类管道虽然不在建筑物防护距离之内,但从管道自身的重要性和管道直接埋地的敷设环境看,对建筑群区域的安全存在不可忽视的威协。这些压力管道在本规范中基本属於构筑物的范畴,是建筑物的室外压力管道。
原规范中规定:埋地压力管道的强度试验压力应符合有关现行国家标准的规定;严密性试验的压力值为工作压力加100kPa。这种写法没有区分室内和室外压力管道,较为笼统。在工程实践中,一些单位反映,目前室内、室外压力管道的试压标准较混乱无统一标准遵循。
1998年建设部颁发实施的国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》(以下简称“管道规范”)解决了室外压力管道试压问题。该“管道规范”明确规定适用于城镇和工业区的室外给排水管道工程的施工及验收;在严密性试验中,“管道规范”的要求明显高于原规范,其试验方法与质量检测标准也较高。考虑到湿陷性黄土对防水有特殊要求,所以,室外压力管道的试压标准应符合现行国家标准“管道规范”的要求。
在本次修订中,明确规定了室外埋地压力管道的试验压力值,并强调强度和严密性的试验方法、质量检验标准,应符合现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》的有关规定,这是最基本的要求。
8.5.8 本条对室内管道,包括防护范围内的埋地压力管道进行水压试验,基本上仍按原规范规定,高于一般地区的要求。其中规定室内管道强度试验的试验压力值,在严密性试验时,沿用原规范规定的工作压力加0.10MPa。测试时间:金属管道仍为2h,非金属管道为4h,并尽量使试验工作在一个工作日内完成。
建筑物内的工业埋地压力给水管道,因随工艺要求不同,有其不同的要求,所以本条另写,按有关专门规定执行。
塑料管品种繁多,又不断更新,国家标准正陆续制定,尚未系列化,所以,本规范对塑料管的试压要求未作规定。在塑料管道工程中,对塑料管的试压要求,只有参照非金属管的要求试压或者按相应现行国家标准执行。
8.5.9 据调查,雨水管道漏水引起的湿陷事故率仅次於污水管。雨水汇集在管道内的时间虽短暂,但量大,来得猛、管道又易受外界因素影响。如:小区内雨水管距建筑物基础近;有的屋面水落管入地后直埋於柱基附近,再与地下雨水管相接,本身就处于不均匀沉降敏感部位;小区和市政雨水管防渗漏效果的好坏将直接影响交通和环境……所以,在湿陷性黄土地区,提高了对雨水管的施工和试验检验的标准,与污水管同等对待,当作埋地无压管道进行水压试验,同时明确要求采用闭水法试验。
8.5.10 本条将室外埋地无压管道单独规定,采用闭水试验方法,具体实施应按“管道规范”规定,比原规范规定的试验标准有所提高。
8.5.11 本条与8.5.10条相对应,将室内埋地无压管道的水压试验单独规定。至于采用闭水法试验,注水水头,室内雨水管道闭水试验水头的取值都与原规范一致。因合理、适用,则未作修订。
8.5.12 现行国家标准《给排水构筑物施工验收规范》,对水池满水试验的充水水位观测,蒸发量测定,渗水量计算等都有详细规定和严格要求。本次修订,本规范仅将原规范条文改写为对水池应按设计水位进行满水试验。其方法与质量标准应符合《给排水构筑物施工及验收规范》的规定和要求。
8.5.13 工程实例说明,埋地管道沟槽回填质量不规范,有的甚至凹陷有隐患。为此,本次修订,明确在0.50m范围内,压实系数按0.90控制,其他部位按0.95控制。基本等同于池(沟)壁与基槽间的标准,保护管道,也便于定量检验。

9 使用与维护


9.1 一般规定
9.2 维护和检修
9.3 沉降观测和地下水位观测

9.1 一般规定


9.1.1 在使用期间,对建筑物和管道应经常进行维护和检修,并应确保所有防水措施发挥有效作用,防止建筑物和管道的地基浸水湿陷。
9.1.2 有关管理部门应负责组织制订维护管理制度和检查维护管理工作。
9.1.3 对勘察、设计和施工中的各项技术资料,如勘察报告、设计图纸、地基处理的质量检验、地下管道的施工和竣工图等,必须整理归档。
9.1.4 在既有建筑物的防护范围内,增添或改变用水设施时,应按本规范有关规定采取相应的防水措施和其他措施。
条文说明
9.1 一般规定
9.1.1~9.1.2 设计、施工所采取的防水措施,在使用期间能否发挥有效作用,关键在于是否经常坚持维护和检修。工程实践和调查资料表明,凡是对建筑物和管道重视维护和检修的使用单位,由于建筑物周围场地积水、管道漏水引起的湿陷事故就少,否则,湿陷事故就多。
为了防止和减少湿陷事故的发生,保证建筑物和管道的安全使用,总结已有的经验教训,本章规定,在使用期间,应对建筑物和管道经常进行维护和检修,以确保设计、施工所采取的防水措施发挥有效作用。
用户部门应根据本章规定,结合本部门或本单位的实际,安排或指定有关人员负责组织制订使用与维护管理细则,督促检查维护管理工作,使其落到实处,并成为制度化、经常化,避免维护管理流于形式。
9.1.4 据调查,在建筑物使用期间,有些单位为了改建或扩建,在原有建筑物的防护范围内随意增加或改变用水设备,如增设开水房、淋浴室等,但没有按规范规定和原设计意图采取相应的防水措施和排水设施,以至造成许多湿陷事故。本条规定,有利于引起使用部门的重视,防止有章不循。

9.2 维护和检修


9.2.1 在使用期间,给水、排水和供热管道系统(包括有水或有汽的所有管道、检查井、检漏井、阀门井等)应保持畅通,遇有漏水或故障,应立即断绝水源、汽源,故障排除后方可继续使用。
每隔3~5年,宜对埋地压力管道进行工作压力下的泄压检查,对埋地自流管道进行常压泄漏检查。发现泄漏,应及时检修。
9.2.2 必须定期检查检漏设施。对采用严格防水措施的建筑,宜每周检查1次;其他建筑,宜每半个月检查1次。发现有积水或堵塞物,应及时修复和清除,并作记录。
对化粪池和检查井,每半年应清理1次。
9.2.3 对防护范围内的防水地面、排水沟和雨水明沟,应经常检查,发现裂缝及时修补。每年应全面检修1次。
对散水的伸缩缝和散水与外墙交接处的填塞材料,应经常检查和填补。如散水发生倒坡时,必须及时修补和调整,并应保持原设计坡度。
建筑场地应经常保持原设计的排水坡度,发现积水地段,应及时用土填平夯实。
在建筑物周围6m以内的地面应保持排水畅通,不得堆放阻碍排水的物品和垃圾,严禁大量浇水。
9.2.4 每年雨季前和每次暴雨后,对防洪沟、缓洪调节池、排水沟、雨水明沟及雨水集水口等,应进行详细检查,清除淤积物,整理沟堤,保证排水畅通。
9.2.5 每年入冬以前,应对可能冻裂的水管采取保温措施,供暖前必须对供热管道进行系统检查(特别是过门管沟处)。
9.2.6 当发现建筑物突然下沉,墙、梁、柱或楼板、地面出现裂缝时,应立即检查附近的供热管道、水管和水
条文说明
9.2 维护和检修
9.2.1~9.2.6 本节各条都是维护和检修的一些要求和做法,其规定比较具体,故未作逐条说明,使用单位只要认真按本规范规定执行,建筑物的湿陷事故有可能杜绝或减到最少。
埋地管道未设检漏设施,其渗漏水无法检查和发现。尽管埋地管道大都是设在防护范围外,但如果长期漏水,不仅使大量水浪费,而且还可能引起场地地下水位上升,甚至影响建筑物安全使用,为此,9.2.1条规定,每隔3~5年,对埋地压力管道进行工作压力下的泄漏检查,以便发现问题及时采取措施进行检修。

9.3 沉降观测和地下水位观测


9.3.1 维护管理部门在接管沉降观测和地下水位观测工作时,应根据设计文件、施工资料及移交清单,对水准基点、观测点、观测井及观测资料和记录,逐项检查、清点和验收。如有水准基点损坏、观测点不全或观测井填塞等情况,应由移交单位补齐或清理。
9.3.2 水准基点、沉降观测点及水位观测井,应妥善保护。每年应根据地区水准控制网,对水准基点校核1次。
9.3.3 建筑物的沉降观测,应按有关现行国家标准执行。
地下水位观测,应按设计要求进行。
观测记录,应及时整理,并存人工程技术档案。
9.3.4 当发现建筑物沉降和地下水位变化出现异常情况时,应及时将所发现的情况反馈给有关方面进行研究与处理。
条文说明
9.3 沉降观测和地下水位观测
9.3.3~9.3.4 在使用期间,对建筑物进行沉降观测和地下水位观测的目的是:
1 通过沉降观测可及时发现建筑物地基的湿陷变形。因为地基浸水湿陷往往需要一定的时间,只要按规范规定坚持经常对建筑物和地下水位进行观测,即可为发现建筑物的不正常沉降情况提供信息,从而可以采取措施,切断水源,制止湿陷变形的发展。
2 根据沉降观测和地下水位观测的资料,可以分析判断地基变形的原因和发展趋势,为是否需要加固地基提供依据。

附录A 中国湿陷性黄土工程地质分区略图


中国湿陷性黄土工程地质分区略图-1
图A.1 中国湿陷性黄土工程地质分区略图-1
中国湿陷性黄土工程地质分区略图-2
图A.2 中国湿陷性黄土工程地质分区略图-2
条文说明
附录A 中国湿陷性黄土工程地质分区略图
本附录A说明为新增内容。随着城市高层建筑的发展,岩土工程勘探的深度也在不断加深,人们对黄土的认识进一步深入,因此,本次修订过程中,除了对原版面的清晰度进行改观,主要收集和整理了山西、陕西、甘肃、内蒙和新疆等地区有关单位近年来的勘察资料。对原图中的湿陷性黄土层厚度、湿陷系数等数据进行了部分修改和补充,共计27个城镇点,涉及到陕西、甘肃、山西等省、区。在边缘地区 区新增内蒙古中部一辽西区 和新疆一甘西一青海区 ;同时根据最新收集的张家口地区的勘察资料,据其湿陷类型和湿陷等级将该区划分在山西一冀北地区即汾河流域一冀北区 。本次修订共新增代表性城镇点19个,受资料所限,略图中未涉及的地区还有待于进一步补充和完善。
湿陷性黄土在我国分布很广,主要分布在山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南的西部。此外,新疆、山东、辽宁、宁夏、青海、河北以及内蒙古的部分地区也有分布,但不连续。本图为湿陷性黄土工程地质分区略图,它使人们对全国范围内的湿陷性黄土性质和分布有一个概括的认识和了解,图中所标明的湿陷性黄土层厚度和高、低价地湿陷系数平均值,大多数资料的收集和整理源于建筑物集中的城镇区,而对于该区的台塬、大的冲积扇、河漫滩等地貌单元的资料或湿陷性黄土层厚度与湿陷系数值,则应查阅当地的工程地质资料或分区详图。

附录B 黄土地层的划分


表B
表B

附录C 判别新近堆积黄土的规定


C.0.1 在现场鉴定新近堆积黄土,应符合下列要求:
1 堆积环境:黄土塬、梁、峁的坡脚和斜坡后缘,冲沟两侧及沟口处的洪积扇和山前坡积地带,河道拐弯处的内侧,河漫滩及低阶地,山间或黄土梁、峁之间凹地的表部,平原上被淹埋的池沼洼地。
2 颜色:灰黄、黄褐、棕褐,常相杂或相间。
3 结构:土质不均、松散、大孔排列杂乱。常混有岩性不一的土块,多虫孔和植物根孔。铣挖容易。
4 包含物:常含有机质,斑状或条状氧化铁;有的混砂、砾或岩石碎屑;有的混有砖瓦陶瓷碎片或朽木片等人类活动的遗物,在大孔壁上常有白色钙质粉末。在深色土中,白色物呈现菌丝状或条纹状分布;在浅色土中,白色物呈星点状分布,有时混钙质结核,呈零星分布。
C.0.2 当现场鉴别不明确时,可按下列试验指标判定:
1 在50~150kPa压力段变形较大,小压力下具高压缩性。
2 利用判别式判定
条文说明
附录C 判别新近堆积黄土的规定
C.0.1 新近堆积黄土的鉴别方法,可分为现场鉴别和按室内试验的指标鉴别。现场鉴别是根据场地所处地貌部位、土的外观特征进行。通过现场鉴别可以知道哪些地段和地层,有可能属于新近堆积黄土,在现场鉴别把握性不大时,可以根据土的物理力学性质指标作出判别分析,也可按两者综合分析判定。
新近堆积黄土的主要特点是,土的固结成岩作用差,在小压力下变形较大,其所反映的压缩曲线与晚更新世(Q3)黄土有明显差别。新近堆积黄土是在小压力下(0~100kPa或50~150kPa)呈现高压缩性,而晚更新世(Q3)黄土是在100~200kPa压力段压缩性的变化增大,在小压力下变形不大。
C.0.2 为对新近堆积黄土进行定量判别,并利用土的物理力学性质指标进行了判别函数计算分析,将新近堆积黄土和晚更新世(Q3)黄土的两组样品作判别分析,可以得到以下四组判别式:

附录D 钻孔内采取不扰动土样的操作要点


D.0.1 在钻孔内采取不扰动土样,必须严格掌握钻进方法、取样方法,使用合适的清孔器,并应符合下列操作要点:
1 应采用回转钻进,应使用螺旋(纹)钻头,控制回次进尺的深度,并应根据土质情况,控制钻头的垂直进入速度和旋转速度,严格掌握“1米3钻”的操作顺序,即取土间距为1m时,其下部1m深度内仍按上述方法操作;
2 清孔时,不应加压或少许加压,慢速钻进,应使用薄壁取样器压人清孔,不得用小钻头钻进,大钻头清孔。
D.0.2 应用“压入法”取样,取样前应将取土器轻轻吊放至孔内预定深度处,然后以匀速连续压入,中途不得停顿,在压入过程中,钻杆应保持垂直不摇摆,压人深度以土样超过盛土段30~50mm为宜。当使用有内衬的取样器时,其内衬应与取样器内壁紧贴(塑料或酚醛压管)。
D.0.3 宜使用带内衬的黄土薄壁取样器,对结构较松散的黄土,不宜使用无内衬的黄土薄壁取样器,其内径不宜小于120mm,刃口壁的厚度不宜大于3mm,刃口角度为10°~12°,控制面积比为12%~15%,其尺寸规格可按表D-1采用,取样器的构造见附图D。
表D-1 黄土薄壁取样器的尺寸
黄土薄壁取样器的尺寸
D.0.4 在钻进和取土样过程中,应遵守下列规定:
1 严禁向钻孔内注水;
2 在卸土过程中,不得敲打取土器;
3 土样取出后,应检查土样质量,如发现土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时,应将其废弃并重新采取土样;
4 应经常检查钻头、取土器的完好情况,当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时,应及时校正或更换;
5 对探井内和钻孔内的取样结果,应进行对比、检查,发现问题及时改进。
黄土薄壁取样器示意图
图D-1 黄土薄壁取样器示意图
1-道径接头;2-废土桶; 3-衬桶; 4-取样桶; 5-刃口;
条文说明
附录D 钻孔内采取不扰动土样的操作要点
D.0.1~D.0.2 为了使土样不受扰动,要注意掌握的因素很多,但主要有钻进方法,取样方法和取样器三个环节。
采用合理的钻进方法和清孔器是保证取得不扰动土样的第一个前提,即钻进方法与清孔器的选用,首先着眼于防止或减少孔底拟取土样的扰动,这对结构敏感的黄土显得更为重要。选择合理的取样器,是保证采取不扰动土样的关键。经过多年来的工程实践,以及西北综合勘察设计研究院、国家电力公司西北电力设计院、信息产业部电子综合勘察院等,通过对探井与钻孔取样的直接对比,其结果(见附表D-2)证明:按附录D中的操作要点,使用回转钻进、薄壁清孔器清孔、压入法取样,能够保证取得不扰动土样。
目前使用的黄土薄壁取样器中,内衬大多使用镀锌薄钢板。由于薄钢板重复使用容易变形,内外壁易粘附残留的蜡和土等弊病,影响土样的质量,因此将逐步予以淘汰,并以塑料或酚醛层压纸管代替。
D.0.3 近年来,在湿陷性黄土地区勘察中,使用的黄土薄壁取样器的类型有:无内衬和有内衬两种。为了说明按操作要点以及使用两种取样器的取样效果,在同一勘探点处,对探井与两种类型三种不同规格、尺寸的取样器(见附表D-1)的取土质量进行直接对比,其结果(见附表D-2)说明:应根据土质结构、当地经验、选择合适的取样器。
当采用有内衬的黄土薄壁取样器取样时,内衬必须是完好、干净、无变形,且与取样器的内壁紧贴。当采用无内衬的取样器取样时,内壁必须均匀涂抹润滑油,取土样时,应使用专门的工具将取样器中的土样缓缓推出。但在结构松散的黄土层中,不宜使用无内衬的取样器。以免土样从取样器另装入盛土筒过程中,受到扰动。
钻孔内取样所使用的几种黄土薄壁取样器的规格,见附表D-1。
同一勘探点处,在探井内与钻孔内的取样质量对比结果,见附表D-2。
西安咸阳机场试验点,在探井内与钻孔内的取样质量对比,见附表D-3。
附表D-1 黄土薄壁取样器的尺寸、规格
黄土薄壁取样器的尺寸、规格
附表D-2 同一勘探点在探井内与钻孔内的取样质量对比表
同一勘探点在探井内与钻孔内的取样质量对比表
附表D-3 西安咸阳机场在探井内与钻孔内的取样质量对比表
西安咸阳机场在探井内与钻孔内的取样质量对比表

附录E 各类建筑的举例


表E

附录F 水池类构筑物的设计措施


F.0.1 水池类构筑物应根据其重要性、容量大小、地基湿陷等级,并结合当地建筑经验,采取设计措施。
埋地管道与水池之间或水池相互之间的防护距离:在自重湿陷性黄土场地,应与建筑物之间的防护距离的规定相同,当不能满足要求时,必须加强池体的防渗漏处理;在非自重湿陷性黄土场地,可按一般地区的规定设计。
F.0.2 建筑物防护范围内的水池类构筑物,当技术经济合理时,应架空明设于地面(包括地下室地面)以上。
F.0.3 水池类构筑物应采用防渗现浇钢筋混凝土结构。预埋件和穿池壁的套管,应在浇筑混凝土前埋设,不得事后钻孔、凿洞。不宜将爬梯嵌入水位以下的池壁中。
F.0.4 水池类构筑物的地基处理,应采用整片土(或灰土)垫层。在非自重湿陷性黄土场地,灰土垫层的厚度不宜小于0.30m,土垫层的厚度不应小于0.50m;在自重湿陷性黄土场地,对一般水池,应设1.00~2.50m厚的土(或灰土)垫层,对特别重要的水池,宜消除地基的全部湿陷量。
土(或灰土)垫层的压实系数不得小于0.97。
基槽侧向宜采用灰土回填,其压实系数不宜小于0.93。

附录G 湿陷性黄土场地地下水位上升时建筑物的设计措施


G.0.1 对未消除全部湿陷量的地基,应根据地下水位可能上升的幅度,采取防止增加不均匀沉降的有效措施。
G.0.2 建筑物的平面、立面布置,应力求简单、规则。当有困难时,宜将建筑物分成若干简单、规则的单元。单元之间拉开一定距离,设置能适应沉降的连接体或采取其他措施。
G.0.3 多层砌体承重结构房屋,应有较大的刚度,房屋的单元长高比,不宜大于3。
G.0.4 在同一单元内,各基础的荷载、型式、尺寸和埋置深度,应尽量接近。当门廊等附属建筑与主体建筑的荷载相差悬殊时,应采取有效措施,减少主体建筑下沉对门廊等附属建筑的影响。
G.0.5 在建筑物的同一单元内,不宜设置局部地下室。对有地下室的单元,应用沉降缝将其与相邻单元分开,并应采取有效措施。
G.0.6 建筑物沉降缝处的基底压力,应适当减小。
G.0.7 在建筑物的基础附近,堆放重物或堆放重型设备时,应采取有效措施,减小附加沉降对建筑物的影响。
G.0.8 对地下室和地下管沟,应根据地下水位上升的可能,采取防水措施。
G.0.9 在非自重湿陷性黄土场地,应根据填方厚度、地下水位可能上升的幅度,判断场地转化为自重湿陷性黄土场地的可能性,并采取相应的防治措施。
条文说明
附录G 湿陷性黄土场地地下水位上升时建筑物的设计措施
湿陷性黄土地基土增湿和减湿,对其工程特性均有显著影响。本措施主要适用于建筑物在使用期内,由于环境条件恶化导致地下水位上升影响地基主要持力层的情况。
G.0.1 未消除地基全部湿陷量,是本附录的前提条件。
G.0.2~G.0.7 基本保持原规范条文的内容,仅在个别处作了文字修改,主要是为防止不均匀沉降采取的措施。
G.0.8 设计时应考虑建筑物在使用期间,因环境条件变化导致地下水位上升的可能,从而对地下室和地下管沟采取有效的防水措施。
G.0.9 本条是根据山西省引黄工程太原呼延水厂的工程实例编写的。该厂距汾河二库的直线距离仅7.8km,水头差高达50m。厂址内的工程地质条件很复杂,有非自重湿陷性黄土场地与自重湿陷性黄土场地,且有碎石地层露头。水厂设计地面分为三个台地,有填方,也有挖方。在方案论证时,与会专家均指出,设计应考虑原非自重湿陷性黄土场地转化为自重湿陷性黄土场地的可能性。这里,填方与地下水位上升是导致场地湿陷类型转化的外因。

附录H 单桩竖向承载力静载荷浸水试验要点


H.0.1 单桩竖向承载力静载荷浸水试验,应符合下列规定:
1 当试桩进入湿陷性黄土层内的长度不小于10m时,宜对其桩周和桩端的土体进行浸水;
2 浸水坑的平面尺寸(边长或直径):如只测定单桩竖向承载力特征值,不宜小于5m;如需要测定桩侧的摩擦力,不宜小于湿陷性黄土层的深度,并不应小于10m;
3 试坑深度不宜小于500mm,坑底面应铺100~150mm厚度的砂、石,在浸水期间,坑内水头高度不宜小于300mm。
H.0.2 单桩竖向承载力静载荷浸水试验,可选择下列方法中的任一款:
1 加载前向试坑内浸水,连续浸水时间不宜少于10d,当桩周湿陷性黄土层深度内的含水量达到饱和时,在继续浸水条件下,可对单桩进行分级加载,加至设计荷载值的1.00~1.50倍,或加至极限荷载止;
2 在土的天然湿度下分级加载,加至单桩竖向承载力的预估值,沉降稳定后向试坑内昼夜浸水,并观测在恒压下的附加下沉量,直至稳定,也可在继续浸水条件下,加至极限荷载止。
H.0.3 设置试桩和锚桩,应符合下列要求:
1 试桩数量不宜少于工程桩总数的1%,并不应少于3根;
2 为防止试桩在加载中桩头破坏,对其桩顶应适当加强;
3 设置锚桩,应根据锚桩的最大上拔力,纵向钢筋截面应按桩身轴力变化配置,如需利用工程桩作锚桩,应严格控制其上拔量;
4 灌注桩的桩身混凝土强度应达到设计要求,预制桩压(或打)人土中不得少于15d,方可进行加载试验。
H.0.4 试验装置、量测沉降用的仪表,分级加载额定量,加、卸载的沉降观测和单桩竖向承载力的确定等要求,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。
条文说明
附录H 单桩竖向承载力静载荷浸水试验要点
H.0.1~H.0.2 对单桩竖向承载力静载荷浸水试验提出了明确的要求和规定。其理由如下:
湿陷性黄土的天然含水量较小,其强度较高,但它遇水浸湿时,其强度显著降低。由于湿陷性黄土与其他黏性土的性质有所不同,所以在湿陷性黄土场地上进行单桩承载力静载荷试验时,要求加载前和加载至单桩竖向承载力的预估值后向试坑内昼夜浸水,以使桩身周围和桩底端持力层内的土均达到饱和状态,否则,单桩竖向静载荷试验测得的承载力偏大,不安全。

附录J 垫层、强夯和挤密等地基的静载荷试验要点


J.0.1 在现场采用静载荷试验检验或测定垫层、强夯和挤密等方法处理地基的承载力及有关变形参数,应符合下列规定:
1 承压板应为刚性,其底面宜为圆形或方形。
2 对土(或灰土)垫层和强夯地基,承压板的直径(d)或边长(b),不宜小于1m,当处理土层厚度较大时,宜分层进行试验。
3 对土(或灰土)挤密桩复合地基:
1)单桩和桩间土的承压板直径,宜分别为桩孔直径的1倍和1.50倍。
2)单桩复合地基的承压板面积,应为1根土(或灰土)挤密桩承担的处理地基面积。当桩孔按正三角形布置时,承压板直径(d)应为桩距的1.05倍,当桩孔按正方形布置时,承压板直径应为桩距的1.13倍。
3)多桩复合地基的承压板,宜为方形或矩形,其尺寸应按承压板下的实际桩数确定。
J.0.2 开挖试坑和安装载荷试验设备,应符合下列要求:
1 试坑底面的直径或边长,不应小于承压板直径或边长的3倍;
2 试坑底面标高,宜与拟建的建筑物基底标高相同或接近;
3 应注意保持试验土层的天然湿度和原状结构;
4 承压板底面下应铺10~20mm厚度的中、粗砂找平;
5 基准梁的支点,应设在压板直径或边长的3倍范围以外;
6 承压板的形心与荷载作用点应重合。
J.0.3 加荷等级不宜少于10级,总加载量不宜小于设计荷载值的2倍。
J.0.4 每加一级荷载的前、后,应分别测记1次压板的下沉量,以后每0.50h测记1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为压板下沉已趋稳定,即可加下一级荷载。且每级荷载的间隔时间不应少于2h。
J.0.5 当需要测定处理后的地基土是否消除湿陷性时,应进行浸水载荷试验,浸水前,宜加至1倍设计荷载,下沉稳定后向试坑内昼夜浸水,连续浸水时间不宜少于1Od,坑内水头不应小于200mm,附加下沉稳定,试验终止。必要时,宜继续浸水,再加1倍设计荷载后,试验终止。
J.0.6 当出现下列情况之一时,可终止加载:
1 承压板周围的土,出现明显的侧向挤出;
2 沉降s急骤增大,压力-沉降(p-s)曲线出现陡降段;
3 在某一级荷载下,24h内沉降速率不能达到稳定标准;
4 s/b(或s/d)≥0.06。
当满足前三种情况之一时,其对应的前一级荷载可定为极限荷载。
J.0.7 卸荷可分为3~4级,每卸一级荷载测记回弹量,直至变形稳定。
J.O.8 处理后的地基承载力特征值,应根据压力(p)与承压板沉降量(s)的p-s曲线形态确定:
1 当p-s曲线上的比例界限明显时,可取比例界限所对应的压力;
2 当p-s曲线上的极限荷载小于比例界限的2倍时,可取极限荷载的一半;
3 当p-s曲线上的比例界限不明显时,可按压板沉降(s)与压板直径(d)或宽度(b)之比值即相对变形确定:
1)土垫层地基、强夯地基和桩间土,可取s/d或s/b=0.010所对应的压力;
2)灰土垫层地基,可取s/d或s/b=0.006所对应的压力;
3)灰土挤密桩复合地基,可取s/d或s/b=0.006~0.008所对应的压力;
4)土挤密桩复合地基,可取s/d或s/b=0.010所对应的压力。
按相对变形确定上述地基的承载力特征值,不应大于最大加载压力的1/2。
条文说明
附录J 垫层、强夯和挤密等地基的静载荷试验要点
J.0.1 荷载的影响深度和荷载的作用面积密切相关。压板的直径越大,影响深度越深。所以本条对垫层地基和强夯地基上的载荷试验压板的最小尺寸作了规定,但当地基处理厚度大或较大时,可分层进行试验。
挤密桩复合地基静载荷试验,宜采用单桩或多桩复合地基静载荷试验。如因故不能采用复合地基静载荷试验,可在桩顶和桩间土上分别进行试验。
J.0.5 处理后的地基土密实度较高,水不易下渗,可预先在试坑底部打适量的浸水孔,再进行浸水载荷试验。
J.0.6 对本条规定的试验终止条件说明如下:
1 为地基处理设计(或方案)提供参数,宜加至极限荷载终止;
2 为检验处理地基的承载力,宜加至设计荷载值的2倍终止。
J.0.8 本条提供了三种地基承载力特征值的判定方法。大量资料表明,垫层的压力—沉降曲线一般呈直线或平滑的曲线,复合地基载荷试验的压力—沉降曲线大多是一条平滑的曲线,均不易找到明显的拐点。因此承载力按控制相对变形的原则确定较为适宜。本条首次对土(或灰土)垫层的相对变形值作了规定。