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JTS147-2017水运工程地基设计规范.pdf

水运工程地基设计规范（JTS147—2017）

7.1.1各种作用中的建筑物的自重、回填及吹填造陆中的吹填土荷载、换填中换填料自 重与天然地基土自重荷载差和施加于建筑物的各种静荷载、轨道荷载是引起沉降的主要 原因，为计算地基沉降所必须考察的因素。至于其他一些偶然遇到的使地基发生沉降的 因素，诸如临近地区的开挖，地下水位的大幅度下降，振动和地震等，他们所引起的地基沉 降量也可能很值得注意，但目前尚无较成熟的分析计算方法，故不列入本章内容，若遇到 这类问题时，需要进行专门研究。 鉴于地基上部结构以及荷载的复杂性和建筑物对沉降的敏感程度不同，有的工程需 要进行差异沉降计算。 地基天然土层的固结状况（欠固结或超固结）对沉降计算结果影响较大，地基土的主 要沉降（压缩）是以先期固结压力作用点为应力起点而发生的，因此需考虑天然土层的固 结状态对沉降的影响。 7.1.2沉降计算的目的是为了确定或预估地基可能出现的最终沉降量（或沉降过程）、 沉降差和倾斜。港口码头建筑物一般纵向长度大，基础也较宽，建筑物位置又处于海岸或 河岸冲积土层且土质变化较大的地区，计算沉降量时需根据上部结构、基础（及其荷载） 以及地基土质的变化情况，尤其是根据土的压缩性指标变异性的不同，合理地选择沉降计 算断面，以预估码头可能发生的变形情况，据以采取合理的工程措施。 码头前后的受荷情况很不相同，造成沿基础底面宽度各点的沉降量不同，为了解基础 向前或向后的倾斜情况，需要在每个计算断面内取基础底面两侧端点（前趾和后）以及 中点作为沉降计算点。码头后方堆场在进行地基加固处理时，是否要估算加固完成后地 7.1.3码头地基大都系饱和土层，荷载加于其上时需要经历一定时间，饱和土层中的孔 隙水压力才会充分消散，地基沉降才会完成。因之，计算沉降时所采用的水位，对应的是 最常遇的水位，并需考虑他们作用时间的长短。如潮汐港的水位，目前按设计低水位 考。 7.1.4在地基沉降计算中，完成最终沉降需要相当长的时间，因此只能按正常使用极限 状态的长期组合情况计算。此时除永久作用，作用时间长（取标准值）外，对可变作用，只 有堆货荷载、轨道荷载（轨道式堆、取料机轮压荷载）作用时间相对较长，需予以考虑。其 也可变作用，由于作用时间均较短，对最终沉降的影响可以忽略不计，故均不考虑。

态的长期组合情况计算。此时除永久作用护栏砼施工方案，作用时间长（取标准值）外，对可变作用， 维货荷载、轨道荷载（轨道式堆、取料机轮压荷载）作用时间相对较长，需予以考虑。 可变作用，由于作用时间均较短，对最终沉降的影响可以忽略不计，故均不考虑。 在正常使用极限状态、长期组合情况下，取可变荷载作用时间出现机会较长的值为

表值，即准永久值，根据《港口工程结构可靠度设计统一标准》（GB50158一2010）的规定， 可变作用的准永久值系数可取0.6，对经常以界值出现的有界作用，准永久值系数可取 1.0。堆场地基沉降计算中，可变作用的准永久值系数在不同工程中各不相同，因此，无法 确定统一的准永久值系数，故在堆场地基沉降计算时，准永久值系数取值需要根据设计经 验确定。在规范中，除可变荷载外，所有的标准值均取均值，经校准，作用分项系数均能取 1.0，故在沉降计算公式中不再列出分项系数。

量经验，所以，将其作为规范推荐的沉降理论计算方法。

由于码头前后的荷载不同，码头会受到水平 地基内引起的垂直附加应力也需在沉降计算中 尚难以准确确定，故暂用均匀分布的假定。 边载主要指码头后面地表的堆载和原地面 线以上的填料重量及原地面线以下回填料减去 原来土重的重量差。以图71为例，码头的边 载要从ob线的右侧算起。如边载分布情况不规 则时，一般简化为简单分布形式以便于计算。 边载对基础的沉降影响明显，尤其是基础 前后两侧的边载为不称时，更可造成基础的不 均匀沉降。 根据计算，当边载分布宽度为码头基础宽 度的5倍时，其在地基中的垂直附加应力与边载 分布至无限远者相差不多。为便于计算，本条 文规定当边载宽度超过基础宽度的5倍时，可按 5倍计，不足5倍时则按边载的实际分布宽度

水运工程地基设计规范（JTS147—2017）

Sa=Scik+Sok+P

式中S一一作用组合的效应设计值； Sck一一第i个永久作用标准值的效应（如永久作用引起的基底压力、基底水平力 边载、垂直附加应力）； SQk一 第个可变作用标准值的效应（如可变荷载引起的基底压力、基底水平力 边载、垂直附加应力）； P.一一计算地基垂直附加应力情况时的欠固结应力，其余情况取P,=0O； 进行取值。 由上式可知，由永久作用和可变作用的标准值，无论是求基底压力（基底垂直应力） 基底水平力、边载，还是求沉降计算点下地基沿深度的垂直附加应力都得进行正常使用极 限状态下作用的准永久组合。例如求基底压力，就得将永久作用标准值产生的基底压力 与可变作用的准永久值（标准值乘以准永久系数）产生的基底压力相加而得到基底压力 的设计值。同理可得到基底水平力设计值、边载设计值。而基底附加压力（基底垂直附 加应力）的设计值为基底压力设计值减去自原地面算起的自重压力设计值（取均值）。因 此基底压力或基底附加压力、基底水平力、边载、计算点下地基沿深度的垂直附加应力，他 们都是作用（包括永久作用、可变作用）组合的效应设计值，所以不再给出基底压力的标 准值、基底水平力标准值、边载标准值。在作用效应计算中，会出现具体荷载的标准值 （如某堆货荷载的标准值等）。 7.2.2本条所列沉降计算公式适用于静荷载情况的地基沉降计算，强夯、振冲、SCP及塑 料排水板打设等动荷载情况，由于受地质条件、施工设备、施工工艺、施工方法等的影响显 著，影响因素复杂，并且尚无成熟的计算方法支持，因此，动荷载情况下地基沉降，在本条 未列入。次固结沉降，根据设计需要，由设计按经验确定。 细粒土地基最终沉降量计算使用压缩曲线的理由如下： （1）细粒土现场取原状土容易实现； （2）细粒土原状样压缩试验是水运工程必做的试验，容易取得计算资料； （3）利用压缩曲线采用分层总和法进行细粒土最终沉降量计算的方法在工程设计中 使用广，积累了包括土层分层、土层e~P曲线选用方法等多方面的丰富经验。

砂土、碎石土及复合地基的最终沉降，一般采用压缩模量进行计算。在《建筑地基基 础设计规范》（GB50007一2011）中给出了计算方法，在《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79—2012）中给出了复合地基压缩模量的取值方法，设计人员能参考使用。条文中 提出的砂土、碎石土及复合地基最终沉降量可按经验进行计算主要有两层目的，第一计算 粗粒土及复合地基最终沉降量的方法很多，有时是根据设计经验按照土层厚度乘以一个 百分比确定，这个规定目的在于设计者还是可以根据经验选择计算方法的，第二不同地区 都有相应的地基处理或地基基础设计方面的地方标准，此规定旨在避免规定过死，引起本 《规范》与其他标准的冲突。 沉降计算经验系数m。值受加荷速率、加荷比、塑性开展区大小等多种因素的影响，对 于细粒土地基，上述影响更为显著，不利于m，取值规律统计，所以对于m。取值给出了按 经验选取或由现场试验确定的取值方法。 7.2.3地基压缩层的计算深度Z，选用是否合理对地基最终沉降量有一定的影响，而合 理选用Z，则与地基中的应力分布、土的性质以及沉降计算的精度要求有关，国内外常用 应力比法作为确定Z，的准则，大都系根据经验，选择地基附加应力，与地基自重压力 。达到某一比值，如最常用的，=0.2α。时的深度作为Z.值，此法已有较丰富的经验， 故规定用来确定压缩层计算深度，但对于在计算深度下仍有软黏土的情况，在α，=0.2α。 深度下仍会产生明显的沉降，需计算至α，=0.1α。深度处。 7.2.5地基某一时刻的沉降S.由已知的地基最终沉降量和地基不同时间的应变固结度 确定。在地基压缩性小、地基最终沉降量小的情况下，可以近似认为地基土的应力～应变 关系是线性关系，参照固结理论的有关公式计算S；但在地基土沉降大的情况下，土层应 力~应变关系并不能简化为线性关系，需要对理论计算沉降曲线进行地基土的应力～应 变关系的非线性修正。在设计阶段，描述土体受力和变形关系的资料仅有压缩试验成果， 所以，在该阶段，应力固结度与应变固结度的关系，一般近似按照室内压缩试验给出的土 的e~p、e~lgp应力~应变关系确定。 7.2.6应力固结度的计算适应于饱和细粒土。对于粗粒土，由于地基土渗透系数大，地 基土的沉降在加载后很短时间内就会完成，故一般不进行应力固结度计算。细粒土地基 一般成层分布，各土层固结系数各不相同，排水固结的各土层应力固结度适宜分层计算。 7.2.9建筑物的沉降量限值包括沉降、差异沉降两层含义，在使用式（7.2.9）时要特别 注意。对不同建筑物及使用要求，其限值要求各不相同，在现行规范中对建筑物沉降限值 有规定时，要符合沉降量限值的要求，对于没有限值规定的情况，设计要确定沉降量限值， 确定的限值要满足使用要求。 减

砂工、碎石王及复合地基的最终沉降，一般采用压缩模量进行计算。在《建筑地基基 础设计规范》（GB50007一2011）中给出了计算方法，在《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79一2012）中给出了复合地基压缩模量的取值方法，设计人员能参考使用。条文中 提出的砂土、碎石土及复合地基最终沉降量可按经验进行计算主要有两层目的，第一计算 粗粒土及复合地基最终沉降量的方法很多，有时是根据设计经验按照土层厚度乘以一个 百分比确定，这个规定目的在于设计者还是可以根据经验选择计算方法的，第二不同地区 都有相应的地基处理或地基基础设计方面的地方标准，此规定旨在避免规定过死，引起本 《规范》与其他标准的冲突。 沉降计算经验系数m。值受加荷速率、加荷比、塑性开展区大小等多种因素的影响，对 于细粒土地基，上述影响更为显著，不利于㎡，取值规律统计，所以对于㎡。取值给出了按 经验选取或由现场试验确定的取值方法

理选用Z，则与地基中的应力分布、土的性质以及沉降计算的精度要求有关，国内 应力比法作为确定Z的准则，大都系根据经验，选择地基附加应力，与地基自 。达到某一比值，如最常用的。=0.2α。时的深度作为Z值，此法已有较丰富 故规定用来确定压缩层计算深度，但对于在计算深度下仍有软黏土的情况，在， 深度下仍会产生明显的沉降，需计算至α.=0.1α。深度处。

定。在地基压缩性小、地基最终沉降量小的情况下，可以近似认为地基土的应力～应 系是线性关系，参照固结理论的有关公式计算S；但在地基土沉降大的情况下，土层 ~应变关系并不能简化为线性关系，需要对理论计算沉降曲线进行地基土的应力～~ 关系的非线性修正。在设计阶段，描述土体受力和变形关系的资料仅有压缩试验成果 以，在该阶段，应力固结度与应变固结度的关系，一般近似按照室内压缩试验给出的 e~p、e~lgp应力~应变关系确定。

2.6应力固结度的计算适应于饱和细粒土。对于粗粒土，由于地基土渗透系数大， 土的沉降在加载后很短时间内就会完成，故一般不进行应力固结度计算。细粒土地 般成层分布，各土层固结系数各不相同，排水固结的各土层应力固结度适宜分层计算 2.9建筑物的沉降量限值包括沉降、差异沉降两层含义，在使用式（7.2.9）时要特 意。对不同建筑物及使用要求，其限值要求各不相同，在现行规范中对建筑物沉降限 规定时，要符合沉降量限值的要求，对于没有限值规定的情况，设计要确定沉降量限值 定的限值要满足使用要求

适应与减小地基沉降的技术措施

7.3.1本条规范的措施都是根据工程经验确定的，采用各种地基处理方法加固地基，减 少地基沉降也是工程常用的方法

水运工程地基设计规范（JTS147—2017）

本章节的制定主要是以《水运工程土工合成材料应用技术规范》（JTJ2392005）为

条文说明基础，参照《港口工程地基规范》（JTS147—1—2010）和其他与此有关的资料进行。考虑现行地基规范中“土坡和地基稳定”部分的计算公式与《水运工程土工合成材料应用技术规范》（JTJ239—2005）的计算公式不匹配，所以本次制定将《水运工程土工合成材料应用技术规范》（JTJ239—2005）中的公式进行了调整，使其与现行的地基规范相协调。8.5堆载预压法8.5.1本条依据软土加固、强度和变形理论及加固设计的一般要求编写。竖向排水体形式的选择是根据加固深度、材料供应情况机具设备情况而定，一般选用袋装砂井或塑料排水板，由于塑料排水板排水效果好，造价比较便宜并可工厂化生产，运输、保存，施工方便，为目前一般工程所常用。8.5.2塑料排水板的等效孔径问题一直是工程界重点讨论的问题，对于吹填土来说，等效孔径小于0.075mm（以0s计)的塑料排水板常常会发生淤堵。这是由于吹填土的颗粒是悬浮的更容易移动，在排水板外形成泥饼。近几年的工程实践表明，采用比较大的等效孔径的塑料排水板吹填土的加固效果更有保证，即使吹填土的细颗粒透过滤膜进入到排水板内部，也会被真空泵抽走，不会影响工程质量。目前天津地区常用的防淤堵排水板的等效孔径介于0.05mm~0.12mm之间（以0g5计）。8.5.3在砂资源紧缺地区，为了减少砂用量，沿塑料排水板的排列方向挖沟填砂，形成砂沟，整个加固区内砂沟纵横交叉形成水平排水系统。8.5.5预压荷载一般等于堆场或其他建筑物的基底以上的设计荷载。这里注意的是要考虑由于预压沉降使地表低于堆场或建筑物基底面而需补充的土重，同时注意这部分填土对原地面是预压荷载，其本身也会产生沉降。近年来不少工程是围海吹填造陆后形成的陆域，吹填部分土层对原土层作为荷载，使原土层产生沉降吹填士土本身在加固过程中也会产生较大沉降。要注意这两部分沉降一般会造成加固后地表低于堆场或建筑物基底标高，因此还得再回填一部分土提高地面标高，这部分回填土对原士层及吹填土仍要产生沉降，而回填土本身也会产生一定的沉降。因此在堆载预压设计中，沉降计算要综合考虑各种荷载因素。条文中所述的预压荷载系指当上部所施加的全部荷载作用后，在规定时间内满足残余沉降要求时，设计高程面以上所施加的荷载值。8.5.8竖向排水体长度与地基处理中的压缩层深度、土层分布有关。软土较厚时根据地基沉降和稳定的要求决定。软土中若有砂夹层或砂透镜体要尽量利用的规定是因为它们可作为水平排水层，加速固结，可以减小竖向排水体的长度和数量。在预压荷载确定后，根据上述原则，假定不同的竖向排水体间距和长度，进行地基固结度、沉降、土体强度增长等计算，看其是否在预定期限内满足加固要求，选择其中最优者。8.5.12堆载预压施工时地基的稳定非常重要，通过对地基水平位移和垂直位移的监测可以预测地基的变形发展趋势，是确保地基稳定的重要手段。133

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8.7强夯法和强夯置换法

8.7.2由于基础的应力扩散作用，强夯处理范围要大于建筑物基础范围，具体放大范围 要根据建筑物结构类型和重要性等因素考虑确定。 8.7.3强夯有效加固深度是强夯设计中的重要设计内容。确定强夯地基的实际有效加 固深度，常规做法是根据加固前、后原位试验成果的对比确定，因此有必要在夯前勘察中 安排一些适合夯后检验的原位检测项目。 8.7.4：强夯法的有效加固深度既是反映处理效果的重要参数，又是选择地基处理方案的 重要依据。考虑到设计人员选择地基处理方法的需要，有必要提出有效加固深度的预估 方法。估算强有效加固深度经验公式中的经验系数α受到加固地基地质条件、锤重 夯锤底面尺寸等因素的影响，影响因素复杂，所以在强夯设计中需要安排强夯试验区，根 据强夯试验区监测、检测结果调整原设计强夯参数，确定大面积施工强夯参数。 通过试夯确定的参数主要如下： （1）确定地基有效加固深度，确定处理后地基土的强度、承载力和变形指标； （2）确定合适的夯击能、夯锤尺寸和落距等参数； （3）校核强夯后场地的平均沉降量或抬升量； （4）确定夯点间距、夯击次数、夯击遍数、最后两击夯沉量平均值和间隔时间等设计 参数； （5）确定强夯施工停夯标准等施工质量控制标准； （6）了解强夯施工振动、侧向挤出等对周围环境和工程的影响，确定与周边工程的安 全施工最小距离。

以有效解决这两方面间题。

了便于孔隙水压力的消散，夯点间距不能过小。当要求处理的深度较大时，第一遍夯点间 距更不能过小，以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能往深层传递。 8.7.7夯击遍数要根据土质的松软程度而定，一般为2~3遍；土质较软的可以增加夯击 遍数，如4~5遍，且增大每遍的夯点间距。 8.7.8两遍之间的间歇时间.对砂士在大面积施 连续作业：对含水率较大的

的观测或每次夯击的贯入度（即夯沉量）控制。因为强夯 的一部分能量用于夯实土体，使其产生垂直变形，另一部 分则使土体产生横向压缩和挤出，当贯入度小到趋于某 个稳定值时，夯实体积也趋于一个稳定值（图8.1），说明 这时大部分能量不能起压实土体的作用，此时对应的夯

图8.1最佳劵击次数的确定

击次数为最佳夯击次数。

击次数为最佳夯击次数。 8.7.16强夯施工时的振动对周围的建筑物有一定的影响，因此当附近有建筑物时要采 取相应的防振或隔振措施，确保建筑物安全。

8.8.2由于基础的应力扩散作用，降水强夯处理范围要大于建筑物基础范围，具体放大 范围要根据建筑物结构类型和重要性等因素考虑确定 8.8.5~8.8.6外围封闭降水管起着隔断施工区外部水源、控制水位回升的作用，所以间 距较密、理置深度较深。 O 8.8.7根据目前统计工程的实际经验编写。 8.8.8外围封闭降水管在强夯施工期间连续进行降水，并不影响强夯施工，又能有效控 制施工区水位，对施工极为有利。 8.8.10~8.8.11/降水强夯法的施工参数需根据土质条件尤其是渗透系数予以确定，渗 透系数较大的砂性士，夯点间距要取较大值、强夯间歇时间要取较小值，对于土性较差、渗 透性较小的粉土、粉质黏土，夯点间距要取较小值，而强夯间歇时间要取大值。 S 之 8.9振冲挤密法和振冲置换法 8.9.1根据土的工程性质及工程经验编写。对于粉细砂地基及砂基，加固主要是为了增 加密实度、提高承载力，达到抗液化的目的。为了达到加固效果，对粉细砂地基只有加填 料，才能增加密实度，达到挤密与振密的效果。对于黏粒（粒径小手0.005mm）含量小于 10%的中砂、粗砂地基，当振冲器下沉至设计标高处，在上提时，由于孔壁极易落会自行 填满下方的孔洞，因此可以不加填料。 对有抗震要求的松砂地基，要根据颗粒组成、起始密度、地下水位、建筑物设防烈度， 计算振冲处理深度，并决定布点形式、间距和挤密标准。其中处理深度往往是决定处理工 作量、进度和加固费用的关键因素，要根据有关的抗震规范综合论证。处理范围为：基础 平面外轮廓线四边各加宽至少5m，这相当于2~3倍振冲点间距，月的在于保护基础下的 砂层和基础边缘应力扩散至基础之外时，地基仍处于加固状态。 对大面积挤密处理，用三角形比正方形布置可以得到更好的挤密效果。振冲点间距 视砂土的颗粒组成、密实度要求，振冲器功率等因素而定。砂的粒径越细，密实度要求越 高，则间距越小。从少量的大面积处理资料来看，大功率振冲器的挤密影响范围大，单孔 控制面积较大，因而具有更高的经济效益。 填料的作用一方面是填充振冲器上提后在砂层中可能留下的孔洞；另一方面是利用 填料作为传力介质，在振冲器的水平振动下通过连续加填料，将砂层进一步挤压加密。一 般情况，填料粒径越粗，挤密效果越好。 8.9.2水运工程建筑许多是建在岸边处，对于振冲法加固的土坡，需进行整体稳定计算， 本条文给出的复合地基抗剪强度计算式是一般国内外常用的计算式，直接给出复合地基 的C、值.计算方便

对于复合地基应力分担比几的确定，主要考虑港口工程遇到的软土强度低、土坡稳定 安全系数（即抗力分项系数）比一般建筑工程偏小等因素确定。现行行业标准《建筑地基 处理技术规范》（JGJ79—2012）规定n值取2~4。本规范制定过程中收集的国内外资 料，n值平均值为2~2.8。在计算地基承载力时，取2~3，基本与平均值变化范围相当。 计算土坡稳定时，由于复合地基机理研究尚不够成熟，为安全起见n值取1~2。

8.10砂桩法和挤密砂桩法 8.10.2本条和《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012)7.2.2条第1款一致。 8.10.3砂桩直径的大小取决于施亚设备的大小，地基土条件和施工环境。目前常用的 砂桩直径一般为300mm~1000mm。对软黏土采用大直径桩管，在相同置换率的情况下可 以减少桩数，减小对原地基土的扰动。对水上施工的情形，采用大直径砂桩有利于提高施 工效率。对水运工程中的挤密砂桩，主要靠置换改善地基，直径大有利于增加砂桩密实度 和提高施工效率目前的施工水平已可以施工直径达2000mm的砂桩。 8.10.4水运工程中的砂桩一般用于处理大面积地基，采用等边三角形或正方形均勾布 置有利于使地基挤密较为均匀，对黏性土地基，砂桩均匀布置有利于桩间土的排水固结。 有时因设备原因采用上述布置方式较困难时，需要通过计算调整为矩形或等腰三角形 布置。 8.10.5松散粉生和砂土地基的桩距确定和《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012） 第7.2.2条一致。黏性土地基的桩距公式根据相应布置方式的几何关系推算得到。 8.10.6砂桩的长度通常根据地基的稳定和变形验算确定。为保证稳定，桩长要确保达 到最危险滑动面以下，由于水运工程施工条件较差，桩下端质量不易保证，为确保安全，要 求砂桩底端超过最危险滑动面以下3m。当软土层厚度不大时，桩长要穿过整个松软 土层。 8.10.7为提高密实度和排水效果，桩体材料最好用级配较好的中砂粗砂，且含泥量不 能超过5%。对于挤密砂桩，主要通过置换改善地基，故细砂也可以采用。 8.10.8填料量和地质条件及施工条件等有关。土质和施工条件较差时充盈系数较大， 根据洋山深水港区等工程的经验，充盈系数为1.2~1.5。 8.10.9砂垫层的作用是保证砂檀的排水效果材料和厚度根据施工条件确定，一般陆上 300mm~500mm水上1000mm~2000mm能保证排水质量， 8.10.10砂桩复合地基的承载力通过载荷试验确定比较可靠。当不具备试验条件，按照 复合地基承载力公式计算时，须注意桩间土的性质在施工过程中的可能变化。如对普通 砂桩，施工对桩间土的扰动；对大置换率的挤密砂桩，施工过程中对土的挤密作用等。为 保证计算精度，要在砂桩施工完成后对砂桩和桩间土检测，以取得能反映实际情况的 参数。 8.10.11置换率m≥0.5的挤密砂桩复合地基的沉降计算公式来自日本《嵌入式钢板圆 简施工法》。 8.10.12复合地基强度指标计算需结合具体情况分析。在初级加载时.要考虑砂桩施工

对桩间王扰动而引起的强度降低。有研究资料表明，桩土应力比是一个变量，和时间、深 度有关，且离散型较大。附加应力越小，桩土应力比越小，置换率越大，桩土应力比越小。 8.10.13工程实践表明，在附加应力作用下，砂桩复合地基的桩间土因固结而产生强度 增长。 8.10.14砂桩是散体材料桩，当基底压力较大时，复合地基的变形也较大。若建筑物对 沉降要求较高，需要采取堆载预压或其他工程措施消除部分沉降，使工后沉降满足要求。 8.10.15目前随着施工设备的购置和研发，水下挤密砂桩应用工程逐渐增多，目前交通 运输部正在编制《水下挤密砂桩施工质量检测标准》等相关的标准

8.11.1碎石桩处理地基要超出基础一定宽度，这是基于基础的压力向基础外扩散的原 因。另外，考虑到外围的2~3排桩挤密效果较差，提出加宽2~3排桩，原地基越松则加 宽越多。重要的建筑以及要求荷载较大的情况要加宽多些。对于液化地基，基础外需要 处理的宽度目前尚无统一的标准，美国经验取等于处理的深度，但根据日本和我国有关单 位的模型试验得到结果为需要处理深度的2/3，另由于基础压力的影响，使地基土的有效 压力增加，抗液化能力增大，故这一宽度可以适当降低。 8.11.5对可液化的土层，一般桩长要穿透液化层，如可液化层过深，需要按《建筑抗震 设计规范》（GB500112010）（2016版）的有关规定确定。 8.11.8碎石桩桩孔内的填料量要通过现场试验确定。考虑到挤密碎石桩沿深度不会完 全均匀，同时实践证明碎石桩施工挤密程度较高时地面要隆起，另外施工中还会有所损失 等，因而实际设计灌碎石量要比计算碎石量增加一些。根据地层及施工条件的不同增加

8.12.1一般认为用水泥作为固化剂,对有机质含量高的软土、pH较低的偏酸性软土效 果比较差。当地下水有侵蚀性时，易导致拌和体出现分裂、崩解而丧失强度。 8.12.2从承载力角度考虑，提高置换率比增加桩长效果更好；对于变形来说，增加桩长， 对减小工后沉降是有利的。对于某一地区的水泥搅拌桩，其桩身强度是有一定限制的，单 桩承载力在一定程度上并不随桩长的增加而增大。但当软土层较厚时，桩长要穿透软土 层达到强度较高的下卧土层，尽量避免在深厚软土层中采用“悬浮”桩型。 8.12.5对于块式加固体，由于水泥土的强度要求不高，可以选用7%~12%的水泥掺 量，当水泥掺入比大于10%时，水泥土强度能达0.3MPa~2.0MPa，一般水泥掺入比可以 选择12%~20%。 水泥标号直接影响水泥土强度，水泥强度等级提高10级，水泥土强度f增大 20%~30%。如果要达到相同的强度，水泥强度等级提高10级可以降低水泥掺人比 2%~3%。

量，当水泥掺入比大于10%时，水泥土强度能达0.3MPa~2.0MPa，一般水泥掺人比可以 选择12%~20%。 水泥标号直接影响水泥土强度，水泥强度等级提高10级，水泥土强度f约增大 20%~30%。如果要达到相同的强度，水泥强度等级提高10级可以降低水泥掺人比 2%~3%。 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、碳酸钠、水玻璃和石膏等材料对水泥土强度有增 强作用，其效果对不同土质和不同水泥掺人比有所不同。当掺入与水泥等量的粉煤灰后， 水泥土强度可以提高10%左右，故在加固时掺入粉煤灰不仅能消耗工业废料，水泥土强 度还有所提高。

天，主要起减水作用；三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠、水玻璃和石骨等材料对水泥土强度有理 强作用，其效果对不同土质和不同水泥掺人比有所不同。当掺人与水泥等量的粉煤灰后， 水泥土强度可以提高10%左右，故在加固时掺入粉煤灰不仅能消耗工业废料，水泥土强 度还有所提高。 8.12.6由于陆上和水下的施工设备能力不同，其形成的搅拌桩直径和强度有很大的区 别，所以需要进行专门区分。 水泥土的强度随龄期的增长而增大，在龄期超过28d后，强度仍有明显增长，为了降 低造价，对承重搅拌桩试块国内外都取90d龄期为标准龄期。对起支挡作用承受水平荷 载的搅拌桩，为了缩短养护期，水泥土强度标准取28d龄期为标准龄期。从抗压强度试验 A

8.12.6由于陆上和水下的施工设备能力不同，其形成的搅拌桩直径和强度有很大

水泥土的强度随龄期的增长而增大，在龄期超过28d后，强度仍有明显增长，为了降 氏造价，对承重搅拌桩试块国内外都取90d龄期为标准龄期。对起支挡作用承受水平荷 载的搅拌桩，为了缩短养护期，水泥土强度标准取28d龄期为标准龄期。从抗压强度试验 得知，在其他条件相同时，不同龄期的水泥土抗压强度间关系大致呈线性关系，其经验关 系式如下：

feu7 =(0. 47 ~ 0. 63)feu28 feu14 = (0. 62 ~ 0. 80)feu28 feu60 =(1. 15 ~1. 46)fu28 feugo =(1. 43 ~1. 80)feu28 feugo = (2. 37 ~ 3. 73)feu7 fumgo = (1. 73 ~ 2. 82)fom14

水运工程地基设计规范（JTS1472017）

在刚性基础和搅拌之间设置一定厚度的褥垫层后，可以保证基础始终通过褥垫层 把一部分荷载传到桩间土上，调整桩和土荷载的分担作用。特别是当桩身强度较大时，在 基础下设置褥垫层可以减小桩土应力比，充分发挥桩间土的作用，即可以增大β值。减少 基础底面的应力集中。 室内模型试验和搅拌桩的加固机理分析表明，其桩身轴向应力自上而下逐渐减小，其 最大轴力位于桩顶3倍桩径范围内。因此设计可以考虑变掺量的施工工艺。工程实践证 明，这种变强度的设计方法也能获得较好的技术经济效果。

防止损坏拌和体，夯击能不能过大，100kJ/m系天津港**堤北侧码头工程的经验值 拌和体近似于素混凝土，其结构分段不能过长。根据实际工程经验，一般为8mz 拌和体的深度要随实际的土层逐渐变化，在厚度变化较大时，要设结构缝。 日本的“CDM手册中考虑多种因素对拌和体强度的影响，对设计标准强度乘以折 三雨哈产

算工程数量和造价时将计算数量乘以适当的扩大系数，该系数约为1.10。 目前，国内采用水下深层水泥搅拌法加固软土地基建造重力式码头的工程只有天津 港**堤北侧码头工程和烟台西港池二期等两个工程实例。在这两项工程中，烟台港为 6度地震烈度区，不考虑地震的影响，未做地震情况下的稳定计算；仅天津港**堤北侧 码头按7度地震烈度进行了计算，且是按照《日本港口设施技术标准》进行地震情况下的 稳定计算。所以现在还没有采用我国现行规范进行抗震设计的实例。考虑到要将深层水 泥拌和体的设计纳入现行的规范体系，且从结构形式的分类上，深层水泥拌和体仍属于重 力式的范围，因此，在本规范中采用现行的《水运工程抗震设计规范》（JTS146一2012）中

8.13 高压喷射注浆法 本节的制定主要以《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）为基础，参照其他行业 标准编制。 R Q 8.14岩石地基及边坡： 坡整体稳定性加固的计算。 8.14.8边坡坡面保护是指防止表层岩土风化剥落、雨水冲刷的措施。 三维植被网以热塑树脂为原料，采用科学配方，经挤出、拉伸、焊接、收缩等工序制成。 其结构分为上下两层，下层为一个双面拉伸的高模量基础层，强度足以防止植被网变形 上层由具有一定弹性的、规则的、凹凸不平的网包组成。由于网包的作用，能降低雨滴的 冲蚀能量，并通过网包阻挡坡面雨水，同时网包能很好地固定充填物（土营养土、草籽） 使其不被雨水冲走，为植被生长创造良好条件。另外，三维网固定在坡面上，直接对坡面 起固筋作用。当植被生长茂盛后，根系与三维网盘错、连接、纠缠在一起，坡面和土相接， 形成一个坚固的绿色复合防护整体，起到复合护坡的作用。 湿法喷播是将客土（提供植物的生育的基盘材料）、纤维（基盘辅助材料）、侵蚀防止 剂、缓效肥料和种子按一定比例，加人专用设备中充分混合后，喷射到坡面，使植物获得必 锚杆混凝土格构植草防护形式有多种组合：锚杆混凝土格构+喷播植草、锚杆混凝土 格构+挂三维土工网+喷播植草、锚杆混凝土格构+土工格室+喷播植草、锚杆混凝土格 构+混凝土空心块+喷播植草等。

地基处理方法还包括打人桩法、树根桩法、灌注桩法、箱筒形基础处理方法等其他处 理方法，另外还有些多种地基处理方法的组合方法，如真空联合电渗法、真空联合强夯法 真空联合碎石桩法、堆载联合强夯法、降水联合堆载法等，本规范不再一一介绍

水运工程地基设计规范（JTS147201Z）

9.2.2表9.2.2是在《港口工程地基规范》（JTJ250—98）表8.0.2的基础上加以调整 并增加了船闸、整治建筑物地基的监测项目。 9.2.4根据实际工程的监测经验编写。对于狭长地段，距离较大时监测断面间距取 大值。 9.2.5当采用爆炸法、强夯法、砂桩法、水泥搅拌桩法、高压喷射注浆法处理软弱地基时

宜。 9.2.5当采用爆炸法、强夯法、砂桩法、水泥搅拌桩法、高压喷射注浆法处理软弱地基时， 需要对周边岸坡进行监控，其原因有二，一是地基土体因施工扰动而强度下降可能造成岸 坡失稳，二是振动诱使极限状态的岸坡失稳

9.2.5当采用爆炸法、强夯法、砂桩法、水泥搅拌桩法、高压喷射注浆法处理软弱地基时，

9.3.3为便于对比地基处理的加固效果，加固前后需要对地基都进行相应的检测。检测 项目一般前后对应一致，但加固前常常不做载荷试验。 9.3.4根据实际工程的监测经验编写。对于狭长地段，距离较大时检测断面间距取 大值。

项目一般前后对应一致，但加固前常常不做载荷试验。 9.3.4根据实际工程的监测经验编写。对于狭长地段，距离较大时检测断面间距取 大值。

附录A岩土基本变量的概率分布

岩土基本变量的概率分布及统计参数的确定，对岩土工程设计、施工、检验起着至关 重要作用，也是贯彻《港口工程结构可靠度设计统一标准》（GB50158一2010）的重要体 现。自20世纪80年代后期以来，港口工程地基规范结合规范修订就进行了地基可靠度 研究，尤其对岩土基本变量参数的统计方法进行了深人研究，提出了抗剪强度指标统计的 简化相关法和正交变换法，由于土的复杂性，把土性指标作为随机变量研究与土的空间变 异性质并不吻合，为了解决这一难题，本次修订规范又继续进行了“随机场理论在土指标 统计中的探索与研究”专项课题研究，该研究主要针对一维随机场（即一维随机过程）。 目前利用随机场理论确定岩土基本变量的统计参数尚不普遍，一般工程难以满足按 随机理论的钻探及现场测试取样要求，同时采用随机场理论仍然要和实践经验相结合，因 此目前对于一般工程仍然把岩土指标作为随机变量，求得其统计参数，这同原规范的有关 规定是一致的。只有当需要进行可靠指标计算时，才应用随机场理论，把岩土基本变量作 为随机过程，统计参数并确定其空间变异性。

A.2岩土基本变量统计参数的确定方法

.2.1~A.2.2本小节给出的岩土基本变量统计参数的确定方法同《港口工程地基 》（JTS147—1—2010）的相关规定。

可靠指标计算时基本变量统计参数的确定

A.3.2相关距离的定义见A3.3.5条文说明相关部分。 A.3.3.1~A.3.3.2欲求均值标准差，要求取样间距相当密，取样间距要能反映随机 汤（自前仅考虑一维随机过程）特征参数要求，这就要求取样间距小于或等于基本变量的 相关距离，满足这一要求的勘察项目有静力触探、连续标准贯入或连续取土等。对于需要 计算可靠指标的工程，用这种方法求出的土性指标变异性比用点方差求出的更为合理 可以使工程设计更为可靠。 土性指标的变异性要为空间变异性，土性指标基本变量不是随机变量，而是随机场 随机过程）。目前研究随深度变化的一维随机过程，并认为是一维平稳随机过程。研究 平稳随机过程的一个样本，就可以得到该随机场过程的特征参数。从以前的点方差到本 次修订规范的空间均值方差是一个进步，在理论上是科学、合理的。因土参数的变异性更

水运工程地基设计规范（JTS147—2017）

符合这一规律，也与国际上的研究相吻合。因此提出这一方法以改变对土体的随机特征 的认识，这是必要的。 按随机场理论要求进行勘察，要花费一定代价去勘察、钻探取土（包括连续取土室内 试验）、做现场强度试验（如静力触探、连续标准贯入、连续贯入十字板）以满足随机场取 样要求，取得合格的子样，得到比较符合实际的土参数变异性和可靠度，得到合理的设计， 并可合理的利用工程费用和节省投资

只形成过程影响，竖向变异性较大，所以本规范主要研究竖向一维随机过程为主，但是 二大量问题是平面问题，考虑平面问题的变异性，其方差要比单向（竖向）的变异性大 此考虑二维空间的标准差，要乘以大于1.0的空间均值修正系数，此系数要通过满足 直机场要求的样本进行维随机场计算得到

维随机场要求的样本进行维随机场计算得到。 A.3.3.5在应用随机场理论进行土性指标的统计时，需要用到三个描述土性剖面随 机场模型的重要特征参数：相关函数、相关距离及方差折减函数。下面对这三个特征参数 （1）相关函数 土的相关性和变异性是土本身所具有的基本特性。通过对天津港试验场区现场勘察 数据进行的大量计算分析和数值模拟，证明其典型土层垂直方向土性剖面随机场的相关 相关函数型式的确定，为进行相关距离的计算及方差的折减奠定了基础。 2）相关距离工 土层相关距离的定义，可以解释为这样一种距离，按照Vanmarcke（1977年提出）的 观点在该范围内土性指标基本上是相关的；反之，在该范围之外，土性指标基本上不相关。 当采用随机场理论进行土性指标统计时，关键是要正确地求出相关距离，以便计算方差折 减系数。 从广义的范围说，相关距离是反映相关性质的特征尺度。它是求解方差折减函数需 要已知的参数。 常用递推空间法或相关函数法计算相关距离。通过对这两种方法的理论基础和计算 模式的比较和研究，证明当样本容量足够大时，两种方法的计算结果可以得到统一；由于 の可以用于方差折减函数的计算，因此条文中推荐用相关函数法计算相关距离。 （3）方差折减函数 方差折减函数T"（h）反映了“空间平均特性”的方差相对于“点特性”的方差的衰减 只要确定出方差折减函数T²（h），就可以利用公式Var[Y（z）］=α"（h），由统计所得的 “点特性”的方差求出“空间平均特性”的方差。下面说明方差折减函数与相关函数间的 关系。 根据随机场理论，当土性剖面符合一维实的齐次正态随机场的要求，即可以看作高斯 平稳齐次随机场，考虑一维齐次随机场在局部空间z，z+h1上的随机积分

Y(z）=云Y(z)dz，该随机积分的的方差见下式：

I（h)即为方差折减函数。上式反映了方差折减函数与相关函数之间存在的关 指数余弦型的相关函数对应的方差折减函数见下式：

可以认为两点完全不相关；而完全不相关范围是要从含有个代表性独立测点的最大区 间去理解，是一个范围概念。

图A.1完全不相关范围与完全不相关距离

表A.1方差折减函数的确定原则

方差折减函数确定后，即可对统计得到的土性指标的点方差进行折减，得到空间均值 方差。

对抗剪强度指标的方差统计，原规范中的简化相关法和正交变换法只考虑了抗剪强 度指标的互相关性，并未考虑抗剪强度指标的自相关性。但是根据土力学关于地基承载 力等课题的基本假定，土的抗剪强度指标是描述均匀土体平均强度趋势的参数，统计时要 计算其一定空间范围的均值及其均值方差。因此有必要将随机场理论引人抗剪强度指标 的统计方法，考虑土性指标的自相关性。

A.3.4.1按随机场统计的简化相关法

首先取n（i=1~n）组抗剪强度数据，每组数据对应k(j=1~k）级荷载。即对某些特 定的压力Pj,j=1,2,,h,给出相应的若干组抗剪强度的试验值：f，i=1,2，,n。按照 摩尔强度包线：t=c+po,这里为方便起见，记e=tang。 设tanp、c是平稳随机过程，且是联合平稳的,则在[z,z+h]上相应的随机积分分 别为：

对任一个确定的p值，有T也是平稳过程GBT 29471-2020标准下载，且：

取方差运算，得下式：

（2）= (z)dz ch(z) =tc(z)da hJ

(2)=Ch(z) +pO,(z)

(h)=（h)+p[o（h)+（h)]+p(h）

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