ICS P66 江 93.040 DB 32 苏 省 地 方 标 准 DB 32/T 3642—2019 双向搅拌粉喷桩复合地基技术规程 Technical code for composite ground with bidirectional mixing dry jet mixing columns 2019 -09-19 发布 江苏省市场监督管理局 2019 -10-31 实施 发 布 DB 32/T 3642—2019 前  言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。 本标准主要起草单位：东南大学、江苏盛泰建设工程有限公司、嘉盛建设集团有限公司。 本标准主编起草人： 杜广印、刘松玉、章定文、杨泳、孙竹萍、杨东发、季学山、蔡俊、廖存刚、胡涛、徐立志、 夏涵、徐雄。 I DB 32/T 3642—2019 引  言 双向搅拌粉喷桩复合地基技术是东南大学岩土工程研究所经过多年研究开发的地基处理新技术，并获得了国家发明 专利（专利号：ZL200810020800.4，ZL200810019933.X）。江苏省交通科技项目（08Y33）《新型粉喷桩加固高速公路 高含水量软土地基技术研究》2012年6月通过科技成果鉴定,该技术已广泛应用于江苏省高速公路高含水量软土地基，其 科学性、先进性和经济性已在工程中得到证明。为进一步推广应用该技术，东南大学岩土工程研究所等单位在总结经验 的基础上，结合该技术的发展应用现状编制了该规程。 由于双向搅拌粉喷桩复合地基技术为一项新技术，有待积累经验。在执行本规程过程中，请注意总结经验并积累资 料，如发现有需要修改和补充之处，请将意见反馈到东南大学岩土工程研究所，以便修订时参考。 II DB 32/T 3642—2019 双向搅拌粉喷桩复合地基技术规程 1 范围 本标准规定了双向搅拌粉喷桩复合地基技术的术语与定义以及该工法的设计、施工及质量检测及 验收的标准。 本标准适用于采用双向搅拌粉喷桩复合地基的工程。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 50123 土工试验方法标准 GB 50021 岩土工程勘察规程 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB/T 50783 复合地基技术规范 GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范 JTG F10 公路路基施工技术规范 JTG E40 公路工程土工试验规程 JTG C20 公路工程地质勘察规范 JGJ 79 建筑地基处理技术规范 JTG/T D31-02 公路软土地基路堤设计与施工技术细则 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 3 术语、定义和符号 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 双向搅拌粉喷桩 bidirectional dry jet mixing 水泥土搅拌成桩过程中，采用粉喷技术和双向搅拌工艺形成的双向搅拌粉喷桩。 3.1.2 复合地基 composite foundation 指部分土体被增强或置换形成增强体，由增强体及其周围土体共同承担荷载的地基。 3.1.3 粉喷技术 powder spray technology 用压缩空气向软弱土层内输送水泥、等粉状加固料，不向地基内注入水分，使其与原位软弱土 搅拌、混合、压密。通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物 1 DB 32/T 3642—2019 理、化学作用，达到加固地基的目的。 3.1.4 水泥土 cement mixing soil 由水泥粉和地基土充分搅拌后，经水化和化学反应后形成的增强体。 3.1.5 双向搅拌工艺 bidirectional mixing technique 采用同心内、外钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷灰口，在外钻杆上安装反向旋转叶 片，通过外钻杆上叶片反向旋转过程中的压灰作用和正、反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用， 阻止水泥粉上冒途径，把水泥粉控制在两组叶片之间，保证水泥粉在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确 保成桩质量的施工方法。 3.1.6 地基承载力特征值 characteristic value of subgrade bearing capacity 指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为 比例界限值。 3.1.7 地基变形容许值 allowable ground soil deformation 为保证构筑物正常使用而确定的变形控制值。 3.1.8 面积置换率 area replacement ratio 复合地基增强体（桩）截面面积与所分担的处理地基面积之比。 3.1.9 含水比 土体含水量（w）与土体液限（WL）之比。 3.2 符号 下列符号适用于本文件 3.2.1 作用和作用效应 f pk ——桩体单位截面积承载力特征值； f sk ——桩间土承载力特征值； f cu,k ——与搅拌桩桩身加固土配比相同的室内加固土试块（边长 70.7mm 的立方体）的 90 天龄期 的无侧限抗压强度平均值； f spk ——复合地基承载力特征值； 2 DB 32/T 3642—2019 Rak ——单桩竖向承载力特征值； Qk ——相应于荷载标准效应组合时，桩顶处的平均压力值； q pb ——桩端地基土承载力特征值； qsi ——桩周第 i 层土侧摩阻力特征值。 3.2.2 几何参数 D——桩体直径； L——桩长； S——双向粉喷桩复合地基桩间距； m——面积置换率； up——桩的周长； li——桩长范围内第 i 层土的厚度； 3.2.3 复合地基参数 Es——土的压缩模量。 C ——水泥土的粘聚力； φ ——水泥土的内摩擦角； Ep——水泥土压缩模量。 3.2.4 计算系数 α——桩端天然地基土的承载力折减系数 β——桩间土承载力折减系数； 4 设计 4.1 一般规定 4.1.1 双向搅拌粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、高含水率的软土地基、一般含水比大于 1.0。 4.1.2 当地基土为泥炭土、有机质土或地下水具有腐蚀性时，采用双向搅拌粉喷桩处理必须通过现场 试验确定其实用性后，方可采用。 4.1.3 双向搅拌粉喷桩桩长应根据变形要求确定，宜穿透软土层。 4.1.4 双向搅拌粉喷桩复合地基设计，应具备以下基本资料： 岩土工程勘察资料，内容应符合国家及行业现行标准进行岩土工程勘察并提供勘察报告的要求： 3 DB 32/T 3642—2019 a) 场地工程钻孔位置图、工程地质剖面图； b) 工程场地总平面图，包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物分布等； c) 相邻建（构）筑物安全等级、基础型式及埋设深度； d) 水、电及材料供应条件等。 e) 建（构）筑物的有关资料； f) 施工机械的设备条件、动力条件； g) 施工机械的进出场及现场运行条件。 4.1.5 根据工程安全等级和场地复杂程度，以及该技术在地区使用的成熟程度，必要时选择代表性场 地进行相应的现场试验或试验性施工检验，通过分析优化设计和施工方案。 4.2 材料 4.2.1 双向搅拌粉喷桩所用水泥种类需要和加固的土质相适应，一般情况下，当设计的双向搅拌粉喷 桩的桩体强度大于 1.5MPa 时，宜选用添加剂，水泥可选用 42.5 以上的水泥；设计的桩体强度小于 1.5MPa 时，选用强度等级 32.5 以上水泥；当需要双向搅拌粉喷桩桩体有较高的早期强度时，宜选用 水泥添加剂。 4.3 设计 4.3.1 双向搅拌粉喷桩设计计算按照《复合地基技术规范》GB/T50783-2012 要求计算，内容包括： 承载力计算、沉降计算和稳定性分析。 4.3.2 双向搅拌粉喷桩桩身水泥掺入比应根据设计要求，通过室内配比确定，一般情况下水泥掺入比 宜设计在 10%～20%范围内。根据土质条件可适当选用添加剂，添加剂的选用应先进行室内配比试验。 根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应相应变化。 4.3.3 双向搅拌粉喷桩的桩径一般为 500mm，桩间距不应大于 4 倍桩径。 4.3.4 双向搅拌粉喷桩水泥土强度设计值、配合比试验，宜采用 90 天龄期的无侧限抗压强度平均值。 4.3.5 双向搅拌粉喷桩的布桩形式一般采用散点状加固，如采用梅花形、长方形或正方形交叉点布桩 形式。 4.3.6 双向搅拌粉喷桩复合地基桩顶与路堤荷载间需设置褥垫层，褥垫层厚度宜取 300～500mm。褥 垫层宜选用中粗砂、级配砂石或碎石等，碎石最大粒径应不大于 20mm。 4.3.7 双向搅拌桩复合地基承载力特征值，应首先按照《复合地基技术规范》GB/T50783-2012 要求 进行估算，并通过复合地基载荷试验确定，试验方法应按《复合地基技术规范》GB/T50783-2012 的要 求执行。 4.3.8 4.4 k 双向搅拌粉喷桩单桩承载力特征值 Ra 的取值，应通过现场竖向抗压载荷试验确定。 计算 4 DB 32/T 3642—2019 4.4.1 k 若无单桩竖向载荷试验资料时，单桩竖向承载力特征值 Ra 按下列两式计算，并取其中较小值： Ra k  ηfcu Ap （4.1） n Ra k  u p  qsili  αqp Ap （4.2） i 1 式中： f cu ——与双向粉喷桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为 70.7mm 的立方体，也可 以采用边长为 50mm 的立方体） ，在标准养护条件下，90d 龄期的立方体无侧限抗压强度平均值； η——桩身强度折减系数，双向粉喷桩可取 0.30~0.50； u p ——桩的周长（m）； θσι ——桩周第 i 层土的侧摩阻力特征值（kPa）参考前期勘察报告取值，或根据经验对淤泥可取 4~7kPa，对淤泥质土可取 6~12kPa，对软塑性状态的粘性土可取 10~15kPa，对可塑状态的粘性土可以 取为 12~18kPa； li ——桩长范围内第 i 层土的厚度（m） q p ——桩端地基土未经修正的承载力特征值（kPa），可按可按现行国家标准《建筑地基基础设计 规范》（GB50007－2002）的有关规定确定； α ——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取 0.4~0.6，承载力高时，取低值。 4.4.2 当双向搅拌粉喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时，应按照有关规定进行下卧层变形验算。 4.4.3 地基处理后的变形计算应按照