GB/T 51064-2015 吹填土地基處理技術(shù)規(guī)范 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為在吹填土地基處理的勘察、設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、保證質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于吹填土地基處理的勘察、設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)。
1.0.3 吹填土地基處理應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、就地取材和節(jié)約資源的原則。
1.0.4 吹填土地基處理除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
3 基本規(guī)定
3.0.1 吹填場(chǎng)地應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域的土地和水域開發(fā)規(guī)劃及吹填區(qū)的工程用途進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工。
3.0.2 在選擇吹填土地基處理方案前，應(yīng)完成下列工作：
1 搜集已有的取土區(qū)和吹填區(qū)的巖土工程勘察資料、吹填場(chǎng)地的功能分區(qū)；
2 根據(jù)工程要求確定地基處理的目的、范圍和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等；
3 了解當(dāng)?shù)氐鼗幚斫?jīng)驗(yàn)、施工條件和應(yīng)用效果等；
4 了解吹填區(qū)的環(huán)境情況，調(diào)查鄰近建筑、地下工程和有關(guān)管線等情況。
3.0.3 吹填土地基處理方法應(yīng)按下列步驟確定：
1 應(yīng)根據(jù)使用要求、荷載大小，結(jié)合土層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征和環(huán)境情況等因素進(jìn)行綜合分析，初步選擇可行的處理方案，當(dāng)工程條件差異較大時(shí)宜分區(qū)進(jìn)行初選；
2 對(duì)初步選出的各種地基處理方案，分別從加固原理、適用范圍、預(yù)期處理效果、耗用材料、施工機(jī)械、工期要求和對(duì)環(huán)境的影響等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比，選擇吹填土地基處理方法；
3 對(duì)已選定的吹填土地基處理方法，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、試驗(yàn)性施工及測(cè)試，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果；當(dāng)設(shè)計(jì)參數(shù)與試驗(yàn)結(jié)果不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)及處理方法。
3.0.4 確定吹填土場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，除應(yīng)滿足工程需要外，尚應(yīng)預(yù)留吹填土場(chǎng)地在形成過程中的沉降量、下臥層的沉降量、施工期間及施工完成后的固結(jié)沉降量。
3.0.5 吹填土地基處理的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算地基承載力及穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算地基變形。
3.0.6 施工中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同有關(guān)部門妥善解決。施工結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。
3.0.7 對(duì)于含鹽量較高及有機(jī)質(zhì)含量較高的吹填土地基，應(yīng)評(píng)價(jià)其處理后對(duì)基礎(chǔ)耐久性的影響。
4 吹填場(chǎng)地形成
5 吹填場(chǎng)地勘察
6 壓 實(shí) 法
7 堆載預(yù)壓法
8 真空預(yù)壓法
9 強(qiáng) 夯 法
10 振動(dòng)水沖法
11 固 化 法
12 電滲排水法
附錄A 預(yù)壓地基固結(jié)度、沉降量及穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)算方法
A.0.1 瞬時(shí)加荷條件下，地基的平均總應(yīng)力固結(jié)度、豎向平均應(yīng)力固結(jié)度和徑向平均應(yīng)力固結(jié)度可按下列公式計(jì)算：
式中：Urz——地基的平均總應(yīng)力固結(jié)度；
Uz——地基的豎向平均應(yīng)力固結(jié)度；
Ur——地基的徑向平均應(yīng)力固結(jié)度；
γab——排水面應(yīng)力與不透水面應(yīng)力之比，雙面排水時(shí)γab＝1；
Tv——時(shí)間因子；
Ch——地基徑向(水平)固結(jié)系數(shù)(cm2／s)；
t——固結(jié)時(shí)間(s)；
F(n)——井徑比因子；
de——塑料排水板徑向排水范圍的等效直徑(cm)；
Cv——地基豎向固結(jié)系數(shù)(cm2／s)；
H——排水面至不透水面的垂直距離(cm)，對(duì)雙面排水為土層厚度之半，對(duì)單面排水為土層厚度；
n——井徑比；
dw——塑料排水板的等效換算直徑(cm)；
α1——換算系數(shù)，正三角形布置時(shí)取1.05，正方形布置時(shí)取1.13；
d——相鄰塑料排水板中心間距(cm)；
α2——換算系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可取0.75～1.00；
b——塑料排水板的寬度(cm)；
δ——塑料排水板的厚度(cm)。
A.0.2 分級(jí)加荷條件下，地基在某時(shí)刻的平均總應(yīng)力固結(jié)度(圖A.0.2)可按下式計(jì)算：
式中：Urz——地基在t時(shí)刻的平均總應(yīng)力固結(jié)度；
m——加荷級(jí)數(shù)；
——瞬時(shí)加荷條件下，對(duì)應(yīng)于第i級(jí)荷載t時(shí)刻的平均總應(yīng)力固結(jié)度；
t——計(jì)算應(yīng)力固結(jié)度的時(shí)間(s)；
T0i——第i級(jí)荷載加荷的起始時(shí)間(s)；
Tfi——第i級(jí)荷載加荷的終了時(shí)間(s)，當(dāng)計(jì)算加荷期間的應(yīng)力固結(jié)度時(shí)，Tfi應(yīng)改為t；
Pi——第i級(jí)預(yù)壓荷載(kPa)，當(dāng)計(jì)算加荷期間的應(yīng)力固結(jié)度時(shí)，式中Pi應(yīng)為△Pi，△Pi為對(duì)應(yīng)于第i級(jí)荷載加荷期間t時(shí)刻的荷載增量。
圖A.0.2 分級(jí)加荷固結(jié)過程示意圖
A.0.3 當(dāng)?shù)鼗领`敏度較高、塑料排水板間距較小或塑料排水板打設(shè)深度較大時(shí)，應(yīng)計(jì)算井阻與涂抹效應(yīng)對(duì)地基應(yīng)力固結(jié)度的影響，可按下列公式計(jì)算：
式中：Ur——地基的徑向平均應(yīng)力固結(jié)度；
βr——軸對(duì)稱徑向排水固結(jié)參數(shù)；
t——固結(jié)時(shí)間(s)；
J——涂抹因子，當(dāng)不大于0.4時(shí)，固結(jié)度可按無(wú)涂抹影響計(jì)算；
G——井阻因子；
de——塑料排水板徑向排水范圍的等效直徑(cm)；
kh——地基水平滲透系數(shù)(cm／s)；
ks——涂抹層水平滲透系數(shù)(cm／s)，宜用擾動(dòng)土按常規(guī)試驗(yàn)方法測(cè)定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，滲透系數(shù)比kh／ks可取1.5～8.0，對(duì)Ip≥30的均質(zhì)高塑限黏土取1.5～3.0，對(duì)非均質(zhì)粉質(zhì)黏土取3.0～5.0，對(duì)非均質(zhì)并具有粉土或細(xì)砂微層理結(jié)構(gòu)的可塑性黏土取5.0～8.0；
λ——涂抹比，可取1.5～4.0，施工對(duì)地基土擾動(dòng)小時(shí)取低值，擾動(dòng)較大時(shí)取高值；
qh——單位水力梯度下，單位時(shí)間地基中滲入塑料排水板的水量(cm3／s)；
qw——塑料排水板豎向通水量(cm3／s)；
Fs——安全系數(shù)，L≤10m時(shí)取4，10m＜L≤20m時(shí)取5，L＞20m時(shí)取6；
L——塑料排水板打設(shè)深度(cm)；
dw——塑料排水板的等效換算直徑(cm)。
A.0.4 計(jì)算地基某時(shí)刻的沉降宜采用應(yīng)變固結(jié)度。土層某時(shí)刻的應(yīng)力固結(jié)度與應(yīng)變固結(jié)度可按下列公式轉(zhuǎn)換：
式中：U′rz——瞬時(shí)加荷條件下t時(shí)刻土層平均應(yīng)變固結(jié)度；
Urz——瞬時(shí)加荷條件下t時(shí)刻土層平均應(yīng)力固結(jié)度；
p0、e0——天然地基土層中點(diǎn)處的初始有效應(yīng)力(kPa)及對(duì)應(yīng)的孔隙比，對(duì)于分級(jí)加荷本級(jí)加載情況，p0、e0分別為本級(jí)加荷之前土層中點(diǎn)處的豎向有效應(yīng)力(kPa)和其對(duì)應(yīng)的孔隙比；
pt、et——固結(jié)過程中t時(shí)刻地基土層中點(diǎn)處的有效應(yīng)力(kPa)及對(duì)應(yīng)的孔隙比；
pf、ef——完全固結(jié)時(shí)，地基土層中點(diǎn)處的有效應(yīng)力(kPa)及對(duì)應(yīng)的孔隙比，對(duì)于j級(jí)加荷情況，
；
km——Rm＝σz／σs，σz為由上覆荷載產(chǎn)生的地基土層中點(diǎn)處的豎向附加應(yīng)力(kPa)，σs為天然地基土層中點(diǎn)處的自重壓力(kPa)；對(duì)于j級(jí)加荷情況，σs為加荷前土層中點(diǎn)處的豎向有效應(yīng)力(kPa)。
A.0.5 對(duì)于正常固結(jié)的地基，預(yù)壓荷載下地基的沉降量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 預(yù)壓荷載下地基的最終豎向沉降量可按下式計(jì)算：
式中：Sd∞——地基的最終沉降量設(shè)計(jì)值(mm)；
ms——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，無(wú)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)可取1.0～1.3，荷載較大、地基較軟時(shí)取高值；
e0i——第i土層在平均自重壓力設(shè)計(jì)值作用下壓縮穩(wěn)定時(shí)的孔隙比設(shè)計(jì)值，可取均值；
e1i——第i土層在平均最終壓力設(shè)計(jì)值作用下壓縮穩(wěn)定時(shí)的孔隙比設(shè)計(jì)值，可取均值；
hi——第i土層厚度(mm)，當(dāng)土層厚度較大時(shí)宜劃分若干小層；
n——計(jì)算壓縮土層的分層數(shù)量。
2 沉降量計(jì)算時(shí)，受壓層的計(jì)算深度可取附加應(yīng)力與自重應(yīng)力的比值為0.1時(shí)的深度。
A.0.6 預(yù)壓加荷期間的整體穩(wěn)定驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定。
1 整體穩(wěn)定驗(yàn)算宜采用圓弧滑動(dòng)法(圖A.0.6)，按下列公式計(jì)算：
式中：γ0——重要性系數(shù)?？筛鶕?jù)吹填土地基上后續(xù)要建設(shè)建筑物或構(gòu)筑物的安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)分別取1.1、1.0、0.9；
Msd——作用于危險(xiǎn)滑動(dòng)面上滑動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)值(kN·m／m)；
γR——抗力分項(xiàng)系數(shù)；
MRK——危險(xiǎn)滑動(dòng)面上抗滑力矩的標(biāo)準(zhǔn)值(kN·m／m)；
γs——綜合分項(xiàng)系數(shù)，可取1.0；
xR、zR——圓心的水平、垂直坐標(biāo)值(m)；
xi、hi——第i土條滑動(dòng)面上中點(diǎn)的水平、垂直坐標(biāo)值(m)；
Wki——第i土條重力標(biāo)準(zhǔn)值(kN／m)，可取均值，零壓線以下用浮重度計(jì)算；當(dāng)有滲流時(shí)，滑動(dòng)力矩設(shè)計(jì)值Msd中計(jì)算低水位以上零壓線以下部分的重力標(biāo)準(zhǔn)值用飽和重度計(jì)算；
qki——第i土條頂面的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值(kN／m2)，宜按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口工程荷載規(guī)范》JTJ 215確定；
bi——第i土條寬度(m)；
uki——第i土條滑動(dòng)面上超靜孔隙水壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)，可取均值；
φki cki——分別為第i土條滑動(dòng)面上的固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角(°)和黏聚力(kPa)標(biāo)準(zhǔn)值，可取均值；
h′i——第i土條滑動(dòng)面上中點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)值。
圖A.0.6 穩(wěn)定驗(yàn)算示意圖
2 當(dāng)采用十字板剪切強(qiáng)度或三軸不固結(jié)不排水剪強(qiáng)度等總強(qiáng)度時(shí)，式A.0.6-2和式A.0.6-3中相應(yīng)土體強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用十字板剪強(qiáng)度或其他總強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，超靜孔隙水壓力標(biāo)準(zhǔn)值取零。
3 最小抗力分項(xiàng)系數(shù)宜采用表A.0.6中的低值。
表A.0.6 抗力分項(xiàng)系數(shù)
4 下一級(jí)堆載高度計(jì)算宜考慮地基土在已經(jīng)施加荷載下的強(qiáng)度增長(zhǎng)。對(duì)于正常壓密的黏性土，地基土強(qiáng)度增量的標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：
式中：△Suk——地基土強(qiáng)度增量的標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；
Urz——地基的平均總應(yīng)力固結(jié)度；
σzk——地基豎向附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；
φcq——固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值(°)，可取均值。
附錄B 預(yù)壓地基最終沉降量及固結(jié)度推算
B.0.1 地基的最終沉降量可根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料按下列公式推算：
式中：St——滿載時(shí)間t的實(shí)測(cè)沉降量(mm)；
S0——滿載開始時(shí)的實(shí)測(cè)沉降量(mm)；
t——滿載預(yù)壓時(shí)間(s)，從滿載時(shí)刻算起；
S∞——最終沉降量(mm)；
α、β——計(jì)算參數(shù)，根據(jù)實(shí)測(cè)資料確定(圖B.0.1)。
圖B.0.1 α、β值確定示意圖
B.0.2 地基的應(yīng)變固結(jié)度可根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料按下式推算：
式中：U′rz——t時(shí)刻地基應(yīng)變固結(jié)度；
St——t時(shí)刻的實(shí)測(cè)沉降量(mm)；
S∞——最終沉降量(mm)。
B.0.3 地基的應(yīng)力固結(jié)度可根據(jù)實(shí)測(cè)孔隙水壓力資料按下式推算：
式中：Urz——地基應(yīng)力固結(jié)度；
△u——預(yù)壓過程中孔隙水壓力消散值(kPa)；
P——預(yù)壓荷載(kPa)；
u0——預(yù)壓前超靜孔隙水壓力(kPa)。
