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CECS86-2015 混凝土水池软弱地基处理设计规范

.0.2 天时 ，根据我国现行国家标《建筑地基 基础设计规范》GB500072011第7.1.1条规定，软弱地基系指 主要地基压缩层由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩 性土层构成的地基。 在高压缩性土中，软塑的饱和黏性土和松软的素土比较常见 故在条文中特别指出。此外，一般的砂土及粉土地基不属于软弱 地基，但在地震烈度为7度或超过7度的条件下，饱和砂土或粉王 可能发生液化而必须进行处理，本规范也将其常用的处理方法列 入。 本规范所指的水池，系指底板、壁板和顶板由钢筋混凝土整浇 组合而成，且其底板支承于地基上的空间结构，其平面形状一般为 圆形、正方形或矩形。底板一般为梁板式无梁板或球壳和锥壳 壁板一般为平板或带肋板，池中可视需要设中隔墙或中间支柱 与一般意义上的以杆件结构为主的工业和民用建筑结构相比，具 有平面面积大、对地基的附加应力小和对地基变形反应敏感等特 点。本规范述及的几种地基处理方法，主要是根据以上特点提出。 水塔中的水柜虽也属于水池一类的构筑物·但其与地基接触 的基础部分形式多样，有单独基础、环形基础和筏板基础等，加上 和水柜支承系统的共同作用，平面尺寸小而空间刚度大，其受力特 征与一般意义上的水池有较大的差异，不在本规范的考虑范围之 内。 1.0.3对软弱地基上的水池，特别是形体较大、结构和地基条件

固处理的技术水平，在加固处理的施工过程中和投人运转后的一 段时期内，进行诸如地基变形和上部结构的应力与变形的监测是 必要的。

3.0.2水池的地基加固处理方案，除了考虑工程和水文地质条 件、工艺流程及使用要求和结构特点等因素外，还和工程地点的环 境、施工条件与施工经验的关系干分密切：特别是施工条件及施工 经验，不同地区的差异很大。所以，地基的加固处理方案应在充分 掌握有关资料的基础上综合考虑，选择经济合理而且加固质量有 充分保证的加固处理方案。 适用于软土地基加固处理的方法很多，新的方法也在不断地 出现，已有的方法也在不断地发展和完善。本规范仅选择其中几 种目前我国应用较广泛的、经实践证明是有效的和经济的方法，对 其设计的主要原则和实施的关键性问题作简明扼要的规定，以指 导设计。所以在制订地基处理方案时，还可以选择其他有效的处 理方法。 3.0.4根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的 规定，地基基础设计分为甲级、乙级、内级三个设计等级，给排水工 程中很大一部分水池均可列入乙级。该规范规定，基础设计等级 为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计：对于地基基础设计 等级为丙级的建筑物，当有下列情况之一时，仍应做变形验算： 1，地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑： 2在基础上及其附近有地面堆在或相邻基础荷载差异较大 可能引起地基产生过大的不均匀沉降时； 3软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时： 4相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 5地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成 时。

3.0.2水池的地基加固处理方案，除了考虑工程和水文地质条 件、工艺流程及使用要求和结构特点等因素外，还和工程地点的环 境、施工条件与施工经验的关系十分密切：特别是施工条件及施工 经验DB11／T 1606-2018 绿色雪上运动场馆评价标准，不同地区的差异很大。所以，地基的加固处理方案应在充分 掌握有关资料的基础上综合考虑，选择经济合理而且加固质量有 充分保证的加固处理方案。 适用于软土地基加固处理的方法很多，新的方法也在不断地 出现，已有的方法也在不断地发展和完善。本规范仅选择其中几 种目前我国应用较广泛的、经实践证明是有效的和经济的方法，对 其设计的主要原则和实施的关键性问题作简明扼要的规定，以指 导设计。所以在制订地基处理方案时，还可以选择其他有效的处 理方法。

3.0.4根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB5

规定，地基基础设计分为甲级、乙级、丙级三个设计等级，给排水工 程中很大一部分水池均可列入乙级。该规范规定，基础设计等级 为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计：对于地基基础设计 等级为丙级的建筑物，当有下列情况之一时，仍应做变形验算： 1，地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑： 2在基础上及其附近有地面堆在或相邻基础荷载差异较大， 可能引起地基产生过大的不均匀沉降时； 3软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时： 4相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 5地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成 时。

以水池结构的整体弯曲应力和地基变形的大小有着密切的内在联 系。限制了水池地基的最大变形，实际上也在某种程度上限制了 水池结构的整体弯曲应力。根据工程的实践经验，通过限制水池 地基的最大沉降变形、降低水池结构的整体弯曲应力，以消除由此 引起的结构开裂是可行的。 （2）控制水池地基的倾斜，自目的在于： 保持水池内出人流堰口的高程及水平度的偏差在容许的范围 内：保持水池内水处理工艺过程的正常进行： 保持安装在池内的各种机械设备的正常运转： ，防止池内的排水、排泥系统因水池倾斜而工作受到妨碍； 防止池水因水池倾斜超过预留的余高而溢流出池外等。 （3）控制各水池间地基的沉降差，目的在于保证水池间正常水 处理工艺流程。另外，这实际上也减少了连接各水池间管道两端 的沉降差，从而保证管道结构或管道接口的正常工作。 在水池的最大沉降、倾斜及水池间的沉降差等变形控制中，最 主要的是水池地基的最大沉降的控制，控制了水池地基的最大沉 降，实际上也是一定程度上控制了水池地基的倾斜及水池间地基 的沉降差。 3.0.7原规范规定“当缺乏实测资料时，一般情况下，水池地基的 最大沉降值不宜大于300mm，对于地基土层分布和受荷较均匀、 在平面的两个主方面上均有良好刚度的整体式水池，其地基最大 沉降允许值可适当增加，一般不宜大于350mm”。本次规定“当缺 芝实测资料时，水池地基的最大沉降值不宜大于200mm，对于地 基土层分布和受荷较均匀、在平面的两个主方面上均有良好刚度 的整体式水池，其地基最大沉降允许值可适当增加，但不宜大于 250mm”。 从水池最大沉降量的控制来看，本次规范修订较原规范严格， 主要考虑： （1）近年来水厂建设的标准有较大的提高一此控制性指标逐

渐同国际接轨。上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司设计 的上海临江水厂和上海金海水厂，所采用的工艺流程是由法国 OTV提供，根据外方的工艺设计要求，各水池最大沉降量在 50mm~100mm，远低于国内水池最大沉降量300mm~350mm的 控制要求。在一些水厂运行过程中，也发生过水厂由于沉降量过 大而引起的运营事故。 （2）现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定： 体型简单的高层建筑地基基础的平均沉降量允许值为200mm：单 层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量充许值为120mm~ 200mm。上海市地方标准《地基基础设计规范》DBJ08一11 2010规定：单层排架结构地基沉降量允许值为200mm~250mm； 多层框架结构筱形基础地基沉降量允许值为150mm200mm。 广东省地方标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15一31一2003对 沉降量的控制同现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GE 50007的规定。

4.1.1本章所述的复合地基指在天然地基土中按一定的面积比 加人垂直向的增强体后构成的地基，作用在该地基的垂直荷载由 两者共同承担。实践证明，由于加入了增强体，土层的承载力可有 较大的提高而压缩模量则有较显著的减小。 采用不同的施工方法和不同的增强体材料可构成具有不同性 能的复合地基。自前常用于水池软弱地基处理的复合地基有振冲 碎石桩和水泥土深层搅拌桩。 水泥土深层搅拌桩按施工工艺尚可分干法和湿法两种，由于 干法施工工艺在一些地方受到禁止，因而本章所述仅为按湿法制 作的水泥土搅拌桩。 4.1.2复合地基承载力的计算表达式对不同的增强体大致可分 为两种：散体材料桩复合地基和有黏结强度增强体复合地基。本 次修订中根据国家现行标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79和 《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定，进行了协调统一。 在设计表达式方面，对散体材料桩复合地基计算时桩主应力 比礼应按试验取值或按地区经验取值。但应注意地基土的固结条 件不同，在长期荷载作用下的桩土应力比与试验条件时的结果有 一定差异，设计时应充分考虑。处理后的桩间土承载力特征值与 原土强度、类型、施工工艺密切相关，对于可挤密的松散砂土、粉 土，处理后的桩间土承载力会比原土承载力有一定幅度的提高，而 对于黏性土特别是饱和黏性土，施工后有一定时间的休止恢复期， 过后桩间土承载力特征值可达到原土承载力：对于高灵敏性的土， 由于休止期较长，设计时桩间土承载力特征值宜采用小于原土承

载力特征值的设计参数。 复合地基承载力设计时的参数取值对设计计算的合理性密切 相关。当有充分的试验资料作为依据时，可直接按试验的综合分 析结果进行设计。 对于工程设计的大部分情况，采用初步设计的估算值进行施 工，并要求施工结束后达到设计要求，设计人员的地区工程经验非 常重要。首先，复合地基承载力设计中增强体单桩承载力发挥和 桩间土承载力发挥与桩、土相对刚度有关，相同褥垫层厚度条件 下，相对刚度差值越大，刚度大的增强体在加荷初始发挥较小，后 期发挥较大，其次，由于采用勘察报告提供的参数，其对单桩承载 力和天然地基承载力在相同变形条件下的富余程度不同，使得复 合地基工作时增强体单承载力发挥和桩间土承载力发挥存在不 同的情况，当提供的单桩承载力和天然地基承载力存在较大的富 余值，增强体单桩承载力发挥系数和桩间土承载力发挥系数均可 达到1.0，复合地基承载力载荷试验检验结果也能满足设计要求。 4.1.4复合地基沉降计算目前仍然以经验方法为主。本次修订 中参照国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑 地基处理技术规范》JG79有关规定计算。 4.1.5复合地基沉降计算目前仍然以经验方法为主。本次修订 基础设计规范》GB50007《建筑

1.5复合地基沉降计算目前仍然以经验方法为主。本次修订

4.2振冲碎石桩和沉管砂石桩复合地基

4.2.1振冲碎石桩系用碎石等坚硬材料分批填入由振冲器在地 基中形成的孔内，经由下而上及时振密而形成的密实桩体。桩体 与地基土共同作用，组成复合地基，承受水池的荷载， 振冲碎石桩适用于粉土、不排水抗剪强度Cu≥20kPa的黏性 和素填土等地基的加固处理。 近年来国内在振冲碎石桩加固软土地基的技术方面有了很大

的发展，应用的范围对黏性王也突破了C≥20kPa的界限。在不 少工程中，对C<20kPa的饱和黏性土地基采用振冲碎石桩处理 也取得了成功，其经验是： （1）采用较大的置换率m（0.3~0.4）； （2）施工要有素质良好和经验丰富的施工队伍； （3）在具有相当地基处理经验的工程技术人员的指导下进行。 试验表明，土对碎石桩的侧向约束力愈大，桩传递垂直荷载的 能力愈强。一般在C.值较大的土体中，碎石桩受的约束力较大， 侧向变形相对较小，故其承载能力较高：在C.值较小的土体中，相 对的碎石桩所受的药束力较小，侧向变形增天，其承载能力相对的 也较小，从而导致垂直变形也增大。为此，对C<20kPa的软黏 土地基，进行现场试验是十分重要的。为慎重起见，黏性土的加固 处理，本规范仍以不排水抗剪强度Cu≥20kPa的软黏性土为限。 4.2.3经碎（砂）石桩处理的水池地基，当其附近有边坡或在其临 近进行基坑开挖施工时，应进行滑动稳定性验算。此时可根据复

近进行基坑开挖施工时，应进行滑动稳定性验算。此时可 合地基抗剪强度，用圆弧滑动法进行计算。

式中：Co 桩间土粘聚力（kPa）。由于在软黏性土中，滑动常产 生于加荷后的初期，故宜采用天然地基的粘聚力； 应力集中系数； p 碎石料的重度（kN/m）； Z 自地面算起到滑动面的深度（m）： 中 碎石料的内摩擦角（），可在35°～45°间选取： 某深度之处滑动面与水平面的交角（）： m 复合地基边中的桩体面积置换率； n 桩数。

2/3 d= =1.050s 元

当桩体以正方形布置时，桩的影响范围为正方形，如图1（b） 所示。若其影响范围用一个等效影响圆取代时，该圆的直径：

式中：s 一桩的间距。

d= s=1.128s

4.2.6在水池基础范围外增设振冲碎石桩的排数宜根据基础下

的土体性质、荷载大小、处理厚度和环境条件等决定。基础下土质 差、荷载天、处理深度天或附近有边坡时可增设2～3排桩，反之增 设12排桩。 水池基础外增设桩的作用是减小基础下桩体的侧向变形，提 高复合地基的承载力。室内模拟试验证明，有护桩的单桩复合地 基较无护桩的单桩复合地基承载力可提高29%

.2.7关于振冲碎石桩施工时的振动影响，根据现场测振试

矩振冲器1m以外，最大振动加速度小于1cm/s2。当建筑物在 中孔中心3m以外时，振动对其已基本无影响。但当施工现场 危房存在或对防震有严格要求的设备时，为防止意外，施工前应 权防护和隔震措施（如挖防震沟等），同时施工过程中应加强观测

4.2.8在施工过程中必须对填料量密实电流和留振时间三者运

（1）填料量。宜按试验确定的适宜填料量或根据经验确定的 填料量进行施工控制。加料时不宜过急过猛，应循序逐次加填。 应特别注意碎石桩底部密实度。一般情况下，桩体底部所需填料 相对较多，这是由于在底部振密时，填料除了挤向周围土层外，还 有部分向桩底王层挤入，这在软黏土层中加固时更为明显。另一 方面，在初加料时也可能有一部分填料黏留于孔壁致使落到孔底 部的料量减小。桩底是整个碎石桩的基础。经验表明，在施工中 已发现的质量较差的碎石桩中，很大一部分为没有良好的桩底。 因此，保证碎石桩具有良好的桩底质量是碎石桩施工中重要的 环。另外，碎石桩顶部的质量在施工中也需要特别注意。 （2）密实电流。所谓密实电流是指振密碎石桩体所需要的电 流值。因此，不能将振冲器刚接触填料时的瞬间电流作为密实电 流。密实电流是振冲器在一定深度处振密桩体填料时的稳定电流 值。对于30kW振冲器，软黏土地基中常用的密实电流值为50A~ 55A

天，一旦药束力与振冲器所产生的振力相等，桩径不再扩天，振冲 器所需的电流值迅速增大。从振冲开始到电流值迅速增天时即为 振密该段桩体所需的时间，即留振时间。 每倒入一批填料进行振密时，都应记录其深度、填料量、振密 时间和电流量。 4.2.11在制桩过程中，由于振动、挤压和冲击等原因，桩间王在 施工早期会出现强度下降，随着时间推移，强度会逐渐增长，甚至 会超过天然土强度。然而，对不同土质，地基土强度增长的幅度又 各不相同。对饱和软王，地基王增长幅度可接近原来天然王时的 强度值。 桩土应力比是一个重要的计算参数，反映着桩士应力的集中 程度，它与桩、土的相对刚度、桩长、面积置换率、应力水平、垫层性 质和时间等因素有关。国内对桩主应力比几的确定及影响因素开 展了天量研究。钱征（1990）统计分析了已发表的关于碎石复合 地基载荷试验测得的王应力比值，发现了大部分资料的桩土应 力比随平均应力的增大而增大，如表1。李杰和方永凯（1989）则 根据有关试验资料建立了土应力比与天然地基承载力的对应 关系，如表2所示。韩杰（1989）曾通过三项碎石桩复合地基载荷 试验中桩，土应力量测发现，桩土应力比几与载荷P之间存在临 界荷载（近似等于复合地基比例界限荷载P。），即当力<。时，n 随p的增天而增大，然后当力>P。时，n随力的增大而减小。理论 计算表明，置换率较小时，桩王应力比较天，但其变化幅度不大。

碎石桩复合地基桩土应力比n与荷

应力比n与天然地基承载力f.对应

对砂土和粉性土，采用振冲碎石桩处理后，往往桩身模量和被 挤密后的桩间土的模量比较接近，应把处理后的地基作为密实的 砂土或粉性土地基，地基承载力设计值应按现场复合地基载荷试 验确定。

4.2.12振冲碎右桩的顶层，由手桩间土的上覆压力小，桩体所受

在地下水位高的场地，在铺设垫层时应在桩间主上先铺 100mm的砂。这是由于碎石垫层虽经夯实或碾压，但其间仍有空 隙，地下水位高时，孔隙中充满了水，这部分水会软化下层的土，在 荷载的作用下，软化了的士被挤人碎石中，从而增加了水池的附加 沉降量。增设这层砂可免除上述情况的产生。这种情况仅限于黏 性土地基。

4.2.13振冲碎石桩在施工过程中，地基的结构受到一定

对振冲碎石桩的检验自的：一是检查桩体质量是否符合要 如不符合，应及时研究采取补救措施，这是施工质量检验，二是

证复合地基的性能是否符合设计要求，这是加固效果检验，宜根据 场地的工程地质条件和工程的重要性确定检验项目。 施工质量检验常用的方法有单桩载荷试验：对于桩间土应根 据土体性质选用十字板试验、静力触探试验和标准贯入试验 加固效果检验常用的方法有单桩复合地基载荷试验和多桩复 合地基载荷试验。 检验可采用随机抽样法选择有代表性的或土质较差的地段进 行。 对检验时的钻探孔应在完成检验后及时用砂回填密实，不得 隔日回填。

.3水泥土深层搅拌桩复合地

4.3.1：水泥王深层揽拌是利用水泥等材料作为固化剂通过特 制的搅拌机械，就地将软生和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软 土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固，从而提高 地基土强度和增天变形模量。根据固化剂掺人状态的不同，它可 分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅 拌，后者是用粉体和地基土搅拌。 水泥上搅拌法加固软士技术具有其独特优点：最天限度地利 用了原土：搅拌时无振动、无噪声和无污染，对周围原有建筑物及 地下沟管影响很小：根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁 状、格栅状和块状等加固形式。 水泥固化剂一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质王、黏性王、 粉王素填王（包括冲填）、饱和黄王、粉砂以及中粗砂、砂砾（当 加固粗粒士时，应注意有无明显的流动地下水）等地基加固。 根据室内试验，一般认为用水泥作加固料，对含有高岭石、多 水高岭石，蒙脱石等黏土矿物的软土加固效果较好而对含有伊利 石、氯化物和水铝石英等矿物的黏性土以及有机质含量高，PH值 较低的酸性土加固效果较差

4.3.3对拟采用深层搅拌桩法加固地基的工程，除进行常规的

性地质奈不，应特别任息 （1）有机质含量。有机质便王层具有较天的水容量塑性及较 大的膨胀性和低渗透性，并使土具有一定的酸性。有机质含量高 会阻碍水泥水化反应，影响水泥土的强度增长，故对有机质含量较 高的明、暗浜填土及吹填土应予以慎重考虑。 （2）地下水的侵蚀性。如前所述的磷酸盐离子、镁离子等侵蚀 性，当PH值低时，可能使水泥王加固作用无效。 （3）填土层的组成。特别是天块物质（石块和树根等）的尺寸 和含量。天块石对水泥王搅拌法施工速度有很大的影响，所以必 须清除大块石等再予以施工。

4.3.4进行室内水泥土配比试验的目的是：

.4进行室内水泥土配比试验！

（1验证水泥土深层搅拌法加固拟建水池场地软土地基的适 用性，选择加固时需要采用的最适合的水泥品种和等级； （2）求取适合该工程和场地的软王地基的最佳水泥掺人量、水 灰比和选用的最合适的外掺剂及其掺入量： （3）了解拟采用的水泥王的强度及其增长规律，求取龄期与强

度的关系。 用手制备水泥土试块的土应具有代表性，一般可根据拟 地的地基土的物理力学性质指标，分区分段选取。

4.3.5，采用水泥作为固化材料，在其他条件相同时，在同一土层 中水泥掺入比不同时，水泥土强度将不同。由于块状加固对于水 泥王的强度要求不高，因此为了节约水泥，降低成本，根据工程需 要可选用32.5级水泥，7%12%的水泥掺量。水泥掺入比大于 10%时，水泥土强度可达0.3MPa~2MPa以上。一般水泥掺人比 采用12%~20%，对于型钢水泥土搅拌桩（墙），由于其水灰比 较大（1.5~2.0），为保证水泥土的强度，应选用不低于42.5级的 水泥，且掺量不少于20%。水泥王的抗压强度随其相应的水泥掺 入比的增加而增大，但因场地土质与施工条件的差异，入比的提 高与水泥土增加的百分比是不完全一致的。 水泥强度直接影响水泥土的强度，水泥强度等级提高 10MPa，水泥土强度f约增大20%~30%。 外掺剂对水泥土强度有着不同的影响。木质素磺酸钙对水泥 土强度的增长影响不大，主要起减水作用：三乙醇胺、氯化钙、碳酸 纳、水玻璃和石膏等材料对水泥士强度有增强作用·其效果对不同 王质和不同水泥掺入比文有所不同。当掺入与水泥等量的粉煤灰 后，水泥强度可提高10%左右。故在加固软土时掺入粉煤灰不仅 可消耗工业废料，水泥强度还可有所提高。 4.3.6水泥土深层搅拌的平面布置形式宜根据水池的结构、荷

4.3.6水泥土深层搅拌桩的平面布置形式宜根据水池的结

柱状水泥主搅拌桩是一般水池常采用的地基加固形式，由水 泥士搅拌桩和桩间土共同作用，构成复合地基。这种形式可以充 分利用桩身强度和桩周摩阻力。 壁状和格栅状水泥土搅拌桩的加固形式适用手上部结构荷载 天且对变形要求高的水池，采用这两种水泥土搅拌桩进行地基加 固，可以有效地减小地基的不均匀沉降

4.3在每一个施工现场，因土质的差异、水泥品种与等级的不 同等原因，水泥土搅拌桩的质量会产生较大的差异。为此搅拌桩 施工前，宜按水泥土深层搅拌桩的施工工序和制作工艺，在现场制 作数根试验桩，以确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速 度和重复搅拌次数等参数。 水泥土桩具有刚性桩的特点，桩端穿越软弱土层到达承载力 相对较高的土层，有利于控制沉隆

500mm范围时，因上覆土压力较小，搅拌质量较差。因此，其场地 整平标高应比设计确定的基地标高再高出300mm~500mm，桩制 作时仍施工到地面，待开挖基坑时，再将上部300mm~500mm的 桩身质量较差的桩段挖去

载预压，使土层的固结压力大于水池使用荷载下的固结压力

载预压，使土层的固结压力大于水池使用荷载下的固结压力，原来 的正常固结地基土将处于超固结状态，这样可以减小水池地基在 使用荷载下的变形

使用何载下的变形。 5.2.6垂直排水设施一般可为普通砂井、袋装砂井或塑料排水带 等。由于采用了排水设施，可大大缩短孔隙水从土体中排出的距 离，从而导致预压区地基土固结速度的快速增加。 5.2.7对于塑料排水带的当量换算直径d，虽然许多文献都提 供了不同的建议值，但至今还没有结论性的研究成果，本规范公式 （5.2.7）是著名学者Hansbo提出的，在国内工程上也普遍采用。 5.2.9当地基土质较软且预压荷载较大时，为了防止在加荷过程 中地基土体的破坏，预压荷载宜分级逐渐施加，即在前期荷载作用 下，地基强度经检测增加到适当值时方可加下一级荷载。 5.2.10关于水池地基最终沉降值的计算如本规范公式（5.2.10） 所示，这是我国广泛采用的计算公式。关于经验系数，宜按地区 的工程实践经验确定。一般在地基土质软、水池荷载大时取大值 但若地基土质虽软，而水池埋置深度较深，此时作用在地基土上的 附加压力可能较小，在这种情况下，专仍宜取小值。 预压荷载下水池地基的变形包括瞬时变形、主固结变形和次 固结变形三部分。次固结变形大小和的性质有关。泥炭王、有 机质土或高塑性黏性土土层，次固结变形显著，而其他王则所占比 例不大，如忽略次固结变形，则受压土层的总变形由瞬时变形和主 固结变形两部分组成。主固结变形工程上通常采用单向压缩分层 总和法计算。

5.2.6垂直排水设施一般可为普通砂井袋装砂井或朔料去

5.2.7对于塑料排水带的当量换算直径d..虽然许多文南

所示，这是我国广泛采用的计算公式。关于经验系数，宜按地区 的工程实践经验确定。一般在地基土质软、水池荷载大时取大值： 但若地基土质虽软，而水池埋置深度较深，此时作用在地基土上的 附加压力可能较小，在这种情况下，专仍宜取小值。 预压荷载下水池地基的变形包括瞬时变形、主固结变形和次 固结变形三部分。次固结变形大小和主的性质有关。泥炭王、有 机质土或高塑性黏性土土层，次固结变形显著，而其他王则所占比 例不大，如忽略次固结变形，则受压土层的总变形由瞬时变形和主 固结变形两部分组成。主固结变形工程上通常采用单向压缩分层 总和法计算。

5.3.1强夯法对砂土和含水量低的素填士和杂填十等

3.1强夯法对砂土和含水量低的素填土和杂填土等地基的加

固也有效果。但对于饱和淤泥质黏性土，应根据土的性质、形成条 牛和工程设计要求等，通过现场试验确定其可行性。根据工程实 践经验，对于含水量W<50%的由沉积形成的饱和淤泥质黏性土， 当夯点间设置竖向排水设施（袋装砂井或塑料排水带）并在夯击区 表面设置与竖向排水设施连通的水平向排水设施（砂垫层、碎石垫 层或纵横排水砂沟等）时，强夯法也起到了较好的效果。经夯实处 理后的上述淤泥质黏性土可以作为一般股荷载条件下的水池地基。 5.3.2由于淤泥质地基土的复杂性，施工前应根据建筑场地的地 质条件和荷载情况选择有代表性的场地做试验，以确定其适用性 和主要的设计和施工参数。 5.3.3有效加固深度是指地基经过强夯加固后，其强度的提高和 压缩模量的增大均是比较明显的范围。实际上该深度的影响因素 很多，除了夯击能量外，还有地基土性质、土层埋藏顺序及地下水 位等。因此，本规范给出的有效加固深度公式是近似的，仅作估算 之用。 对于强夯的有效加固深度，强夯法的首创者Menard曾提出 过一个经验公式：

式中：h一有效加固深度（m）； W一锤重(t); H锤的落距（m）。 但实践证明，用上述公式估算强夯的有效加固深度是偏大了。 我国根据大量实际测试的结果，将上述公式修正为：

式中：α一修正系数； W一锤重（kN）; H一锤的落距（m）。 该公式即本规范公式（5.3.3），其中修正系数α根据地基土种 类、性质、土层厚度和理藏顺序、地下水位以及强夯的其他参数等

综合考惠；α值可在0.16~0.25之间选取。对于淤泥质土， 较小值。

5.3.4每个夯坑击总能量为锤重×落距×击数。单位劵击能 量为夯击总能量除以夯坑总面积，其值应根据地基土的性质和加 固后要求地基土达到的强度和变形性质确定。一般加固黏性土比 加固砂性土所需的单位夯击能要大。 强夯夯沉量随劵击能的增加而增大，但对于具体的地基土王 层，则有一个限度，超过了这个限度，能量再大也无法夯实，对于饱 和软黏土则有可能夯成弹簧土。因此存在着所谓的“最佳夯击 能”。理论上最佳夯击能是在这样的夯击作用下，地基土中出现的 孔隙水压力与土体的自重压力相等。在黏性土中，由于孔隙水压 力消散得慢，当夯击能逐渐增大时，孔隙水压力也逐渐叠加，因而 在黏性土中，宜根据孔隙水压力的叠加情况来确定最佳夯击能。但 孔隙水压力沿深度上是上大下小，而土体的自重压力则是上小下 大，因此在实践中，还是通过现场试验确定具体土体的最佳击能， 5.3.5每个夯点的夯击次数，应在施工前的现场试验阶段确定 夯击次数因地基土性质、土层厚度、地下水位高低和工程要求的不 同而有所不同。在具体场地的条件下，每夯点的夯击次数以达到 地基土的竖向压缩模量最大而夯坑周围地面隆起最小为原则。夯 击过多不但不能增加软土的密实度，反而可能使软土形成弹簧土。 每夯点的击数一般用下述的方法决定： （1）按有效击实系数控制： 有效击实系数 （7) V 式中：V一坑体积（m）； V一夯坑周围土体隆起体积（m）； V一夯坑土体有效压缩体积（m）。 有效击实系数愈大，强夯加固的效果愈好。

式中：V一3 夯坑体积（m）； V一夯坑周围土体隆起体积（m）； V一坑土体有效压缩体积（m）。 有效击实系数愈大，强夯加固的效果愈好。 （2）按最后两击累计夯沉量之差小于50mm~80mm控制，锤

底静压力小于30kPa时取下限，大于30kPa时取上限。前后两 夺沉量接近时，表明再增加夯击数是没有意义的。对软土，每夯 点的夯击数可为4~10击。

点的夯击数可为4~10击。 5.3.6夯击遍数根据工程需要地基土性质和压缩曾厚度等综合 确定。软士的含水量愈高，压缩层的厚度愈天，需要击的遍数愈 多。对水池基础下的饱和黏性土地基，可分3遍夯击。 对基础面积大而地基含水量高的软土，一般情况下，夯击遍数 应以总夯沉量不小于计算最终沉降量的70%~80%且残余沉降 值小于300mm为原则。但在工程实践中，水池的池群总体布置、 水池单体的结构布置及与之连接的管道方式等变化幅度很大。而 在不同情况下，水池及管道对由残余沉降引起的不良后果的敏感 度也有很大的差异，因之夯击遍数可根据实际情况的不同进行调 整，以满足工程的需要。 满夯指对全部大能量夯击完毕的场区进行低能量的锤印相互 搭接的夯击，目的在于使表层1m～2m内被松了的土体和坑内 的回填士得到夯实。因此应根据强夯后表层土和夯坑回填土的情 况，确定满夯的能量和遍数，一般满一次，必要时可进行二次。 满夯的单击能量不宜大于1000kN·m。 5.3.7对建于软土地基上的水池，强夯加固时，夯点常按正方形 网格布置，并用插挡法分遍劵击（如图2所示）。这样做的自的可 以使以劵击引起的孔隙水压力有充分的时间消散，同时也便于进 行夯击施工，保证地基加固的均匀性，以取得较好的加固效果。 5.3.8夯点间距可根据地基土性质、软土层厚度、夯锤底面积和 要求加固处理的深度综合考虑。为了使深层土得到加固和减少由 击引起的孔隙水压力的叠加，易于孔隙水的消散，并也便于施工 机具的运转，每遍的击点之间应保持适当的距离，第一遍可取 6m～9m。如果夯点间距太小，相邻夯点的加固效应将在浅层叠 加而形成硬层，这将影响夯击能向深层传递，另外，距太小，夯击 时上部土体易向已夯成的夯坑中挤出，造成坑壁塌，夯锤下落时

5.3.6夯击遍数根据工程需要、地基土性质和压缩曾厚度

多。对水池基础下的饱和黏性土地基，可分3遍夯击。 对基础面积大而地基含水量高的软土，一般情况下，夯击遍数 应以总夯沉量不小于计算最终沉降量的70%~80%且残余沉降 值小于300mm为原则。但在工程实践中，水池的池群总体布置、 水池单体的结构布置及与之连接的管道方式等变化幅度很大。而 在不同情况下，水池及管道对由残余沉降引起的不良后果的敏感 度也有很大的差异，因之夯击遍数可根据实际情况的不同进行调 整，以满足工程的需要。 满夯指对全部大能量夯击完毕的场区进行低能量的锤印相互 搭接的击，自的在于使表层1m～2m内被夯松了的土体和坑内 的回填土得到夯实。因此应根据强夯后表层土和夯坑回填土的情 况，确定满夯的能量和遍数，一般满一次，必要时可进行二次。

网格布置，并用插挡法分遍夯击（如图2所示）。这样做的目的 以使以夯击引起的孔隙水压力有充分的时间消散，同时也便于 行夯击施工，保证地基加固的均匀性，以取得较好的加固效果。

歪斜或倾斜夯距太小，也不利于夯击引起的孔隙水压力的消散，

O A O A O 公 A O A + △ 十 A + △ + A O A O A O △ O △ O △ + A + A + △ 十 △ O A O △ O △ O O △ + A + A + A O O △ O △ O A ® 图 正形闭边

间的间歇时间要长，使孔隙水压力有足够的时间消散，从而提高强 夯的加固效果。间歌时间宜根据强夯试验中孔隙水压力消散的监 测结果确定。人 对于细颗粒土，如不设置袋装砂井之类的排水设施，需要20d 左右或更长时间才能使孔隙水压力消散70%~80%，当设置袋 装砂井和相应的水平排水设施时，7d内孔隙水压力可以基本消 散。 5.3.10为了减少水池周边地基土的侧向变形和不均匀的“边界 现象对水池结构的不良影响，将强劵加固范围扩大于水池基础范 围之外，可大大减少水池地基的差异沉降。 5.3.11目前国内常用的起重设备为履带式吊车，它具有稳定性 较好，行走方便和施工速度快等优点。缺点是不能随时调整劵锤 的落距。吊车的性能应根据工程需要的锤重和落距而定。一般情 况下，其起重能力宜为夯锤重的2～3倍，以克服起吊时锤与地基 间的吸力及摩阻力吊车的起吊高度可用10m~20m，态走时应

采取措施防止臂杆后仰。

印不易复合造成棱角着地或着地时倾斜，导致夯击能力损失，影 向加固效果。锤重宜根据工程的需要确定，锤中应有若干个上下 贯通的排气孔，以减小夯击时能量的损失和起吊时锤与地基间的 吸力。 锤的面积根据加固深度的要求而定。理论上要求加固的深度 大，锤底的面积及锤重也应大。夯锤底面积可为3m~6m，锤底 单位面积静压力可取25kPa，有条件时可增加至40kPa 锤体的材料以用钢质为优，因为钢锤本身在夯击时变形较小， 能量损失也较小。 当锤重超出吊车卷扬机能力时，可利用滑轮组并借助脱钩装 置来起落夯锤。脱钩装置在落锤时采用自动脱钩。自动脱钩装置 要有足够的强度，且动作灵活。 5.3.13：为了创造良好的施工条件，施工前应平整场地，耕植土应 予以挖除。当表层土为细粒土且地下水位较高时，地面应铺设适 当厚的砂、砂夹卵石或碎石，以便于施工机械的通行和施工的安全 操作，提高劵击效率。同时，当设置袋装砂并等排水设施时，可以 用作水平向的排水设施，提高夯击效果。 5.3.14：当强夯加固区的边长大于30m时，可在中间设置网格形 的排水沟·排水沟间距不宜天于15m。强夯加固区的周围也应设 置排水沟，以便及时排出雨水和强后排出地下水。特别当采用 袋装砂井或塑料排水带之类的竖向排水设施时，排水沟的设置是 提高加固效果的重要保证。 由于地基王含水量的高低和地下水位的高低对强夯效果的影 响很大，因此在地下水位高和降雨多的地区，当采用强夯加固地基 时，宜选择一年中地下水位低和少雨季节进行，以取得较好的加固 效果，并方便施工。

5.3.13：为了创造良好的施工条件，施工前应平整场地，耕植王 予以挖除。当表层土为细粒土且地下水位较高时，地面应铺设 当厚的砂、砂夹卵石或碎石，以便于施工机械的通行和施工的安 操作，提高劵击效率。同时，当设置袋装砂并等排水设施时，可 用作水平向的排水设施，提高夯击效果

照自前常用的强劵能量等级，当场地附近15m范围内有建（构）筑 物或地下管线时，应做好防震或隔震措施，如预先加固或挖防震沟 等。防震沟深度宜为2m~3m。在施工过程中应加强观测。对振 动有特殊要求的建筑及精密仪器设备，当可能受到振动影响时，可 按照强劵时该处的地面最大加速度，参照国家现行抗震设计标准 考虑加固或其他防护措施，但该处的地面最大加速度应通过强务 时的测试或其他可靠的资料确定。

无法了解强夯后地基是否满足工程的需要。因而在强夯施工后 进行质量检验必不可少

6.1.1当水池地基底部全部或局部为软弱土层且其承载力或变 形不能够满足要求时，均可用置换法进行地基处理，提高地基的工 程性能。但如果软弱土层过厚且水池荷载要求较大的置换深度 时，则应与其他地基加固处理方案进行技术经济的综合分析比较， 论证采用此法的优越性。习惯上置换垫层多用于地基的浅层处 理。 水池下局部存在软弱土层，多是被填理了的塘、河之类所在。 遇到这种情况，首先应了解其范围和深度（包括底部淤泥厚度），再 根据水池其他部分地基土体的性质和水池的结构、荷载等情况考 惠处理的方法。一般情况下，其深度不会太天，可考采取换填处 理。

6.1.2在我国沿海地区，当利用近海滩涂进行建设时，可能逼

厚度不大的海相黏土。这种土含水量高，空隙比大，压缩性高，强 度很低，处理困难，采用动力置换较有效。

6.2.1换土处理是将水池地基基础下的软弱土层全部或部分挖 除，换以砂、石、土或其他合适的材料并分层夯实，压实或振实，以 提高地基承载力并减少地基沉降的一种地基处理方法。置换后形 成的人工土层称为垫层。 对于平面面积较大的水池，除非软弱土层较薄，否则垫层的厚 度要做得很厚才能收到较显著的应力扩散效果，才能较明显地增 加地基的承载能力并减少地基的沉降。但是，为了做成厚垫层而

加深加天基坑的尺寸往往不是很经济且增加施工的难度。因此， 换土处理一般用于小型水池，或基础下软弱土层厚度不大时，或仅 局部存在时。

6.2.2在确定地基处理方法之前应先

水文地质条件有充分的了解，特别是软弱士层在水池下的分布范 围及性能、下卧主层的情况地下水文及其季节性变化等。此外， 尚应了解当地可用作垫层的材料、当地的技术条件和具有的施工 设备情况。在此基础上，结合水池的结构特点和荷载情况等进行 综合分析比较，本着就近取材的原则，以降低处理费用。 6.2.8！选用垫层材料时，根据就地取材的原则，宜先选用变形性 能较小的材料。当需在水池地基基础下进行大面积的换土处理 时，仅在其他材料难以取得或软弱王层很薄，经变形验算能满足变 形要求时，才考虑采用黏性土或粉土类材料。 残积、坡积土为岩石经近期风化后残存于山表面的土，仅在当 地缺之较好的垫层材料或是为了经济的原因才采用。当采用这种 土时，其表面有机质含量较天的部分应除去。 6.2.11当水池基础下局部存在被填理的塘、河等，而其中的填理 物不能用作水池的地基时，需进行换土处理。此时，首先应了解这 些被填理的塘、河等在水池基础下及其附近分布范围和深度、所填 物质的成分下层的士质和填理时间等。如与挖除部分同深度的 地基王为可塑状态的黏性王，可用现场挖出的性质相近的王，经风 干或晒至适当的含水量后分层回填，必要时底部可先铺垫 200mm~300m粗砂。 6.2.12当垫层基坑附近处有坑、沟等时，可能导致垫层产生较天 的侧向变形，应先行填实。

水文地质条件有充分的了解，特别是软弱王层在水池下的分 围及性能、下卧土层的情况地下水文及其季节性变化等。正 尚应了解当地可用作垫层的材料、当地的技术条件和具有的 设备情况。在此基础上，结合水池的结构特点和荷载情况等 综合分析比较，本着就近取材的原则，以降低处理费用，

6.3.1动力置换或称强夯置换，其特点是在软弱土层

动力置换或称强劵置换，其特点是在软弱王层中劵人碎 排开软土：从而形成碎石柱体，1985年在山西用此法处

理了汾河冲积土，形成4m深的碎石柱体。1987年在武汉也有成 功的工程应用。

6.3.2动力置换的加固效果由于地基土的复杂性及形成条件

产生较大的差异，因而要通过现场试验才能取得较为切合实际的 设计参数及施工工艺。

产生较大的差异，因而要通过现场试验才能取得较为切合实际

6.3.3在流塑状态的地基土上铺设透水性较好的土有两个目

一是在施工设备的重压下不至产生橡皮王，且随着时间的推移，表 层地基土可得到一定程度的固结；二是在雨天地表不易产生泥浆， 便于施工的顺利进行。

6.3.7由于水池的施工期限一般

完成之后，水池施工随即开始。这样，由强务引起的柱间王中的超 孔隙水压力不可能完全消散。更由于高含水量、天空隙比的流塑 状软土一般透水性很低，超孔隙水压力在水池施工过程中不可能 得到多少消散。在水池的使用过程中，随着柱间土中超孔隙水压 力的逐渐消散，王体固结而体积减小，这将导致原先与水池底板接 触的柱间土体沉降而脱离水池底板，因而不宜考虑柱间土的共同 作用

6.3.10柱体的施工质量和加固处理的效果检验是必不可少

检验中发现异常情况时应增加检验点。对异常情况应找出原 必要时需采取补救措施。

7.0.1沉降控制复合桩基的设计应遵循如下两个原则：一是桩和 桩间土在受荷变形过程中始终确保二者共同分担荷载，因此单桩 承载力宜控制在较小的范围内，桩的横截面尺寸宜选择在$200～ Φ400（或200mm×200mm~300mm×300mm），桩应穿越上部软 土层，桩端支承于相对较硬土层；二是桩距宜为5d～6dT／GRM 015-2021 干旱半干旱煤矿区微生物复垦 技术规程.pdf，以确保桩 间土的荷载分担比例足够大。

7.0.2沉降控制复合桩基的沉降计算比较复杂，详细的计算

和要求参见现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规 定。

8减小地基变形及其影响的措施

8.0.1对于淤泥、淤泥质土以及软弱的黏性土等软土土层，其表 层往往存在一定厚度的较硬土层。设计中，宜利用该较硬土层作 为持力层。

8.0.2、为了尽可能利用天然地基避免加固处理或尽可

固处理的要求从而节约加固费用，在满足使用、施工和抗浮要求的 前提下CECS 94-2019-T 建筑排水内螺旋管道工程技术规程，适当加大水池的埋深可以获得良好的效果。由于地基的 补偿作用，增加理深可提高地基的承载能力减少作用在地基上的 附加应力，从而减小沉降。在有地下水的情况下，还可以进一步减 小附加应力。

8.0.4预估水池在施工或使用期间的地基沉降，是为了避免

少由于水池地基的沉降或水池间地基的沉降差对工艺流程或其他 使用要求的影响。