HG T 20548-1992 化工建筑软弱地基处理设计规定.pdf
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1、中华人民共和国行业标HG 20548-92 化工建筑软弱地基处理设计规定1993-04-27 发布1993-08-01 实中华人民共和国化学工业部发布、J是中华人民共和国行业标准化工设弱计规HG 20548-92 FA 主编单位:化工部第二设计院批准部门:化学工业部实施日期:1 993年8月1日化工部工程建设标准编辑中心1993 北京前言根据化工部基建司的安排,由化工部建筑设计技术中心站组织编制化工建筑软弱地基处理设计规定)(HG20548-92),作为行业标准供设计应用。本标准是化工部第二设计院,按国标建筑地基基础设计规范)(GBJ7-89)结合化工系统多年来软土地基的工程实践总结编制的e送
2、审稿由中心站技术委员会审查,审定人为张耕荣、张大德。各单位在使用过程中如有改进意见,请及时与化工部建筑设计技术中心站联系,以便修订时参考。化工部建筑设计技术中心站1992年12月飞j 目次1 总贼. .(1) 2基本规定. . . (2) 2.1 一般规定. . . ( 2 ) 2.2 软弱地基的处理与利用. . .( 2 ) 2.3 地基处理方法的选定. . (5) 3地基处理方法. . .3.1 重锤表旁法(川3.2 振动压实法. .刊3.3 换土垫层法.川.(1 0) 3.4 灰土井柱法(1日3.5 强穷法山川.(18) 3.6 土灰土、二灰桩挤密法.(21)3.7 砂石桩法. . .
3、(24) J 3.8 振冲法.(27)3.9 预压法.的3.10 深层搅拌法.(3日3.11 高压喷射注浆法.(37)3.12 地基处理的防腐蚀.(39) 4 软弱地基的建筑与结构措施. . . (41) 4. 1 建筑措施. (41) 4.2 结构措施. . . . (4 4.3 大面积地面荷载. (4的条文说明. . . . . (47) y J / J , 1 总1. O. 1 为保证化工建筑软弱地基处理设计的安全可靠、经济合理与技术先进,特制订本规定。1. O. 2 软弱地基处理的设计,必须坚持技术先进、因地制宜刊经济合理、就地取材、方案可靠的原则g根据地质勘察资料,结合-巳程特点、结
4、构类型、材料情况、施工条件等因素,综合比较,精心设计。1. O. 3 本规定系根据国家现行有关规范并结合化工建筑的特点制订的,凡本规定未规定事项,应按有关规范执行。当工程所在的地区有成熟经验或规定时,应优先遵守当地的规定。1 z 基本规定2.1 一般规定2.1.1 软弱地基系指受力层主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、素填土或其它高压缩性土层构成的地基。在地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑,作局部处理。2.1.2 地基主要受力层中如有承载力标准值小于100kPa的土层时,也应按软弱地基考虑。2.1.3 应认真研究地质和水文地质勘察报告,分析查明软弱土层的均匀性、组成、分布
5、范围和土的性质,了解地基土层的承载力和压缩模量等指标,作为方案设计的依据。2.1.4 在确定软弱地基方案设计时,应根据地质报告、地基条件和建筑物的重要性进行综合分析,作出充分的技术经济论证。2.2 软弱地基的处理与利用2.2.1 建筑物地基只有在经过验算不能满足承载力和变形要求时,方可进行加固处理。地基处理时,应考虑建筑物的重要性及其对沉降的敏感程度,采取相应的处理方法。对于湿陷性黄土、膨胀士等特殊士的地基处理要求,应遵照相应的规范执行。2 飞 2. 2. 2 2.2.2。等级I级E级E级2.2.3 形。化工建筑按其重要性,分为三个安全等级,划分如表化工建筑安全等级表2.2.2建筑类型与名称重
6、要的化工建筑或对基础沉降有特殊要求的建构筑物,如大型化肥厂中的压缩厂房、尿素造粒塔、合成框架、各种塔类设备基础和重要的压缩机基础一般化工建、构筑物(总高度不大于20m的多层厂房或框架,跨度不大于24血的单层厂房等)次要的建筑物对I级建筑物,除需验算地基承载力外,还应验算地基变对地基变形控制要求不高的, 1I级一般建筑物,当符合建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)中表2.O. 2所列条件时,可不必验算变形;如地基承载力满足要求,地基可不作处理,或根据实际情况作简单的处理。2.2.4 级建筑物如有下列情况之一时,则仍需验算地基变形22.2.4.1 体型复杂的建筑物地基承载力标准值小子130kPa
7、,2.2.4.2 基础附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大;2.2.4.3 相邻建筑距离过近,有可能发生倾斜H1;2.2.4.4 地基内有较厚或厚薄不均的填土。2.2.5 建筑物的地基变形允许值,按化工建(构)筑物地基变形设计规定)(HGJ24-89)的要求确定。当验算倾斜和沉降差有困难而只能验算沉降量时,允许沉降量可按表2.2.5采用。3 地基允许沉降量表2.2.5建筑结构和基础类型允许沉降量.mm砖砌体承重结构=房屋长高比,3300 4 200 5 100 单层排架结构柱距6m)200 多层框架结构2单独基础、条形基础100 筷式基础200 箱形基础300 塔类设备基础100 排气筒基础1
8、50 烟囱基础200 油罐基础(中心)600 气柜基础中心350 注2多层握架当承受合成塔等超重型化工设备时,表列允许沉降量应乘以O.1. 2.2.6 当建筑物地基的承载力与变形满足要求时,应尽可能采用天然地基。在利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定g2.2.6.1 淤泥和淤泥质土,宜充分利用其上覆的较好土层作为持力层。当上覆土层较薄时,应注意避免施工时对淤泥和淤泥质土的扰动。22.6.2 冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和挝实度较好时,均可利用作为持力层。2.2.6.3 对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀作用的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。4 , 飞r 2
9、.2.7 建筑物地基中遇有局部软弱土层以及暗塘、暗沟时,可采用下列处理方法s2.2.7.1 基础加深s适用于需要处理的范围和深度不大,下卧土层较好,并具备深挖条件的情况。将局部软弱层挖除后,基础作踏步深埋至下卧土层上。2.2.7.2 基础跨越s适用于需要处理的范围较窄、深度较大的情况。当软弱层深度较大不易挖除时,采用局部基础粱跨越,将上部荷载传至两侧较好的土层上。2.2.7.3 换土垫层g适用于需要处理的范lIlI较大,处理深度小、下卧土层较差、无法直接作为地基持力层的情况。垫层材料可采用中粗砂、角砾、碎石、矿渣等。2.2.7.4短桩g适用于需要处理的深度较大,基坑排水有困难,或不适于深挖的情
10、况。2.3地基处理方法的选定2.3.1 地基处理按其处理深度可分为浅层处理和深层处理两类。浅层处理的有2重锤表穷法、换土垫层法、振动压实法等p深层处理的有g强穷法、砂石桩法、士(灰土、二灰)桩挤密法、振冲法、灰土井柱法、预压法、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。选用时,应优先考虑浅层处理亨只有当浅层处理不能满足要求时,方可采用深层处理。2.3.2 在确定处理方法之前,应进行以下工作=2.3.2.1 搜集详细的工程地质及水文地质资料。2. 3. 2.2 根据工程的设计要求和采用夭然地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术指标。2.3.2.3 了解本地区地基处理经验及
11、施工条件s对于有特殊要5 求的建筑,尚应了解其他地区同类工程的地基处理经验和效果等。2.3.3 当考虑地基处理方案时,应同时考虑上部结构、基础、地基和上部结构协同作用,以决定合理的地基处理方案和上部结构体系。2.3.4 确定地基处理方案可按下列步骤进行g2.3.4.1 根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合土质条件、地下水特征和环境情况等因素,初步选定几种可供考虑的地基处理方法。2.3.4.2 对初步选定的各种地基处理方法,.JJ刑肌剧国叽在、适用范围、预期处理效果、材料来源、材料消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面,认真进行技术经济分析和比较,选定最佳的地基处理方案.必要时可选择两种
12、或多种地基处理方法组成的综合处理方案.2.3.4.3 对巳选定的地基处理方法,应在有代表性的场地上进行现场试验或试验性施工,并在试验期间进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果,如不符合设计要求时,应修正设计参数或改用其它地基处理方法。2.3.5 初步选定地基处理方法时,可根据地基土的条件和建筑物的安全等级,按表2.3.5选用。2.3.6 有酸性介质的生产厂房,不得采用灰土垫层、灰土井柱、灰土桩等地基处理方法。2.3.7重要的化工建筑(如大型化肥厂和石油化工装置的主要厂房和特种构筑物),如地基变形和稳定性的要求较高,一般地基处理方法难以满足要求时,宜采用桩基。2.3.8 软土地基上大面积地面荷
13、载的厂房或仓库,如地面荷载值大于40kPa或地基变形验算不能满足本规定4.3.3条要求时,地基应进行处理。处理方法:厂房地面可采用预压法或振冲法z厂房基础地基可采用振冲法或桩基。6 地基处理方法选用表表2.3.5飞5适用的处理浅层处理深层-处r-理方法士砂士预垫石垫注压浆层层法1.5 I E I 杂填土1. 5-3 E E E E I 3 E I I + 饱和的冲10 E I I 饱和的10 E E I 淤泥、10 E E I I 10 I 注表中I、E为建筑物的安全等级.2.3.9重要的大型压缩机基础的地基,如为压缩性较高或稳定性较差的土质时,宜采用被基。2.3.10 油罐或气柜基础,当位于
14、淤泥、淤泥质土或饱和软粘土地基时,宜优先采用充水预压法。7 3 地基处理方法3. 1 重锤表穷法3. 1. 1 重锤表穷法适用于加固稍湿的粘性土、砂土、素填土、杂填土和湿陷性黄土等。场地的地下水位应在重锤穷实的有效影响深度以下。3. 1. 2 务锤重量可取1530kN,锤底单位静压力宜取15kPa20kPa,落距可取3.5m4. 5m,此时有效穷实深度一般为1.2m1. 5mo 3.1.3 重穷施工前应在场地进行试穷,以确定穷锤落距、最少穿击遍数、总下沉量、最后两遍的平均下沉量以及有效穷实深度等,试穷面积不宜少于10mXIOm。最后两遍的平均下沉量宜取z粘性土及湿陷性黄土10mm20mm; 砂
15、土5mm10m血。3. 1. 4 为取得较好的穷实效果,秀打时应尽力使基土处于最佳含水量状态。士的最佳含水量应按室内击实试验求得。为使用方便,粘性土的最佳含水量可采用。.6WL。如土的含水量低于最佳含水量2%以上时,宣向基坑注水,使土接近最佳含水量。3.1.5 重穷范围应大于基础边缘,每边宜超出基础外缘。.5m。厂房内设备基础较多或用水量较大时,地基宜整片处理。8 J 3.1.6 基坑开挖时,应预留穷沉土层厚度。预留厚度为试旁时的总下沉量加50mm-10Ommo3.1.7重穷后地基的承载力标准值,可根据试穷时奈实层底部土的物理力学指标,参照建筑地基基础设计规范)(GBJ7-89)附录五的附表5
16、-3、附表5-4确定,但不宜超过150kPao3.1.8 重秀的质量检验时,应检查施工记录,除应符合试穷时确定的最后两遍平均下沉量外,并应检查基坑表面的总下沉量,以不小于试穷总下沉量的90%为合格。如采用选点穷击检查最后两遍平均穷沉量,则基槽每30m不应少于一个点,每一单独柱基不应少于一个点,大面积基坑每100m不应少于两个点。经检查质量不合格者,应补穷至舍格为止。3.2 振动压实法3.2.1 振动应实法适用于处理砂、石与含有炉渣、炉灰、碎砖等杂填土以及其他非粘性土的地基。处理前应查明各土层的厚度、物质成份、均匀性及地下水位。3.2. 2 采用振动压实法时,地下水位距离振实表面不得小于O.5m
17、。3.2.3 振实机的振动力为100kN时,其有效振实深度为1.2m-1.5m;振动力为50kN时,有效振实深度为O.5mc- O. 7m。采用平板振捣器时,其有效振实深度为O.2m-O. 3mo 3.2.4 加固盾的地基承载力标准值,应根据荷载试验或轻便触探确定。3.2.5.振动压实的加固范圈,应加固至基础边缘以外,其延伸的距离不小于0.5倍的地基加固深度。3.2.6 考虑地基因振实而下沉,基槽开挖时应预留下沉量,一般9 取200mm-300mm。3.3换土垫层法3.3.1 换土垫层法按其换垫材料不同而分为z土垫层、灰土垫层、砂垫层和砾石垫层等。士垫层、灰土垫层适用于地下水位以上的杂填土、素
18、填土、湿陷性黄土等地基的处理g砂垫层和砾石垫层适用于浅层淤泥、淤泥质士等高压缩性软弱土层的换填。3.3.2 垫层的厚度z应根据下卧土层的承载力设计值确定,并符合下式要求sp,+p骂王f,(3. 3. 2) 式中:pz垫层底面处的附加压力设计值5P一垫层底丽处土的自重压力标准值g 经深度修正后垫层底面处士层的地基承载力。垫层厚度一般不宜大于3m和小于0.5mo3.3.3 垫层底面处的附加压力值P.可按下式计算sb(p-p,) 条形基础Pz=仁_._llb+2ztg bl(p-p,) 矩形基础Fz=一一一一一一一-。+2式中zb基础底面宽度;i 矩形基础底面的长度gp一-基础底面的压力设计配p,
19、基础底面处土的自重压力标准值gz一一基础底面下垫层的厚度s。垫层的压力扩散角,可按表3.3. 3采用。10 (3. 3. 3) 压力扩散角。仍表3.3.3换填材料./b 砾石、粗中砂灰土、土0.25 20 6 注0.530 23 注当./b2m时,b二b+l.4m。整片土垫层的宽度取bb)+3m,式中b)为自两侧外墙基础外缘起算的总宽度。3.3.4.3 灰土垫层的宽度一般可按(3.3. 4)式计算。土垫层或灰土垫层用于消除黄土湿陷性时,其宽度应按湿陷性黄土地区建筑规范的要求执行。3.3.5 垫层的承载力应通过试验确定。当无试验资料时,可按下列数值选用;3.3.5.1 根据垫层的控制压实系数或干
20、密度按表3.3. 5选用。11 各种垫层的承载为表3.3.5施工垫层土类别压实系数于密度阳力标准值方法L p, (t/m) fk飞kPa)碎石、砾石1.852.1 200300 砂夹石(其中碎石、卵1. 82. 0 200250 辗石占全重30%50%)O. 940. 97 压中粗砂1. 82. 0 150200 粘性士(101.7t/m3,此时砂垫层的承载力标准值可取100kPa-200kPa 3.3.6 垫层所用材料的要求s3.3.6.1 砂石g应为级配良好、不含草根、垃圾等有机杂质的中、粗砂、砾砂、砾石、碎石,碎(砾)石的最大粒径不宜大于50mm.3.3.6.2 素土g纯净的粘土或粉质粘
21、土,土中有机质含量不得超过8%,也不得含有冻土。3.3.6.3 灰土g体积配合比可采用2: 8或3, 7。土料宜用就12 ,飞F 地挖出的基坑土,但应预过筛,其粒径不得大于15mm,且不得含有机物,灰土所用熟石灰应预过筛,其粒径不得大于5m血,且不得夹有未熟化的生石灰块。3.3.6.4 矿渣2应质地坚硬、性能稳定和无侵蚀性。大面积铺填时,可采用破碎后的混合矿渣,最大粒径不超过200mm;小面积垫层可采用20mm60mm的矿渣。3.3.7 砂(砾垫层的压实,视不同条件可选用振实、穷实或压实等方法进行,施工时应分层压实,在下层密实度经检验合格后,方可进行上一层施工,每层的铺设厚度不宜大于表3.3.
22、 7规定的数值。13 、压实方法31*撞割,主nm200-250 振捣器插入深度250 150-200 I 250-350 砂(砾)垫层每层铺设厚度最佳% 15-20 饱和饱和8-12 8-12 施工说明注水高度超过铺设面,用钢叉摇摇捣实,插点l司距为100mm;2钢叉分四齿,齿间8Omm ,*-长900mm,重40N用木奈或机械穷g木穷重400N,落距500mm; 吨压路机往复辗压表3.3.7备注适用于大不宜在地水位以下3.3.8 士垫层的压实方法及每层铺设厚度,可参照表3.3. 80 14 ,-、土垫层应实方法费3.3.8粘土粉质粘土压实机具铺设厚度铺设厚度压实遍数压实遍数mm mm 重型
23、平碾(12)250-300 4-6 300-400 4-6 中型平碾(8-I2t)200-250 8-10 200-300 4-6 轻型平碾(8)150 8-12 200 6-10 5羊足碾250-300 12-22 12双联羊足碾300-350 8-12 13-16羊足碾300-400 18-24 蛙式旁250 3-4 300-400 8-10 人工劳(50kg-60kg,藩180-220 4-5 距50曲nm)重锤穷实(10kN,落距3m1200-130 7-12 -4m) 3.3.9 垫层的质量检验必须分层进行,每压实一层即检验一层,在其干密度或压实系数符合设计要求时,方可铺筑上层,检验
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