中华人民共和国行业标准粉喷桩加固软弱土层技术规范TB.doc

中华人民共和国行业标准 TB
TB 10113-96

粉体喷搅法
加固软弱土层技术规范
Technical code on dry jet mixing
Method to stadilize soft foundation

1996-2-26发布 1996-4-1实施
中华人民共和国铁道部 发布

目 录

1 总则………………………………………………….1
2 术语、符号………………………………………….2
2.1 术语……………………………….…………...2
2.2 符号……………………………………………3
3 设计………………………………………………….4
3.1一般规定……………………………………….4
3.2设计方法……………………………………….5
4 施工…………………………………………………..8
4.1施工准备………………………………………..8
4.2粉喷桩施工……………………………………8
4.3竣工文件编制…………………………………9
5 质量检验及验收…………………………………….11
5.1质量检验………………………………………11
5.2验 收…………………………………………13
附率A 粉喷技术室内配方试验操作规定……………..14
附率B粉喷桩施工质量监理要求………………………17
附率C粉喷桩现场抗压强度试验规定…………………18
附率D粉喷桩载荷试验规定……………………………19
附率E本规范用词说明………………………………….21
附加说明………………………………………………….22
《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》条文说明…….23

中华人民共和国行业标准
粉体喷搅法加固软弱土层技术规范
TB 10113-96
铁道部建设司标准科情所组织出版发行
（北京市朝阳门外大街227号，邮编100020）
开本850×1168毫米 1/32 印张1.375字数35.7千字
1996年3月第1版 1996年3月第一次印刷

关于发布《粉体喷搅法加固软弱土层技术
规范》和《填土密度湿度核子仪测试规程》的通知

铁建函[1996]69号

工程、建筑总公司，各铁路局，广州铁路（集团）公司：

经部审查批准，现发布《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB10113-96）和《填土密度湿度核子仪测试规程》（TBT10217-96），自1996年4月1日起施行。
本规范由部建设司负责解释。出版发行由建设司标准科情所负责组织。

铁 道 部
一九九六年二月二十六日

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2 术语、符号
2.1 术语

2.1.1 粉喷技术
用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料，不向地基内注入水分，使其与原位软弱土混合、压密。通过加固料与软弱土之间的离子交换作用，达到加固地基的目的。
2.1.2 粉喷桩
采用粉喷技术使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土，它与原位软弱土层组成复合地基。
2.1.3 加固料
以加固为目的，拌入土中起主要加固作用的材料。
2.1.4 添加料
为改善加固料加固效果,在加固料中添加的材料。
2.1.5 喷粉量
在软弱土层中喷入加固料或添加料的重量。一般用加固料或添加料喷入重量与软弱湿土重的百分率表示。
2.1.6 停灰面
停止向软弱土层中喷射加固料或添加料的位置。
2.1.7 复喷
重复向软弱土层中喷射加固料或添加料的位置。
2.1.8 复搅
为使加固料与软弱土搅拌均匀，重复搅拌，但不喷射加固料的施工工艺。
2.1.8 置换率
桩面积在被加固土面积中的百分率。

2

2.2 符 号
编号
符号
含 义
2.2.1
η
桩身强度折减系数
2.2.2
a
桩尖天然地基土的承载力折减系数
2.2.3
an
置换率
2.2.4
β
桩间土承载力折减系数
2.2.5
σnp
复合地基容许承载力
2.2.6
σn
桩间土天然地基容许承载力
2.2.7
σp
桩身容许承载力
2.2.8
Cnp
复合地基抗剪强度
2.2.9
Cp
桩身抗剪强度
2.2.10
Cn
桩间土抗剪强度
2.2.11
aw
喷粉量
2.2.12
△S1
粉喷桩群体范围内的压缩变形量
2.2.13
△S2
未被加固土层的压缩变形量

3
3 设 计

3.1 一般规定

3.1.1 采用粉喷加固软弱土层应收集下列资料：
3.1.1.1 场地内详细的工程地质、水文地质、土工试验资料。了解软弱土层的分布范围、成层结构、地下水埋深及其性质。
特别是土的天然含水量、粘粒含量、有机质含量及土的pH值等资料。
3.1.1.2 了解建筑物对地基加固的要求、建筑物的类型、荷载大小及分布。
3.1.1.3 加固料的来源、贮量、质量、价格、运输及保存等方面资料，本着就地取材的原则选用加固料。
3.1.2 采用粉喷加固软弱土层时，应进行室内配方试验，提供合理的加固料种类及配方，加固土可靠的物理、力学性参数，供设计选用。室内配方实验操作应符合本规范附录A的规定。
3.1.3 粉喷桩桩身强度应取90d龄期的试块抗压强度，或根据现场载荷试验修正。
试块养护龄期可取7d、28d、90d三种。
3.1.4 粉喷加固软弱土层的设计主要由单桩设计、复合地基设计及工艺性设计三部分组成。
3.1.5 用粉喷技术形成的复合地基，其沉降变形应为粉喷桩群体范围内的压缩变形和粉喷桩群体底部未被加固土体的压缩变形之和。
3.1.6 根据建筑物对地基承载力和变形的要求，结合上部结构的特点，粉喷桩可采用桩状、壁状、格栅状或块状等加固型式，其布置可采用三角形或正方形。
3.1.7 粉喷桩作为一种刚塑性桩，与桩周围土一起组成复合地
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基，桩、土土共同作用。当桩根数较多时，可只在基础平面内布桩，但周围建筑物对其有影响时，在基础外側应布置隔离桩。
3.1.8 粉喷桩可采用端承型或摩擦型，其长度应根据建筑物对地基承载力和变形要求，结合地层情况合理选用。
原则上粉喷桩应穿透软弱土层到达强度相对较高的土层（简称硬土层）。但以提高抗滑稳定为目的的粉喷桩，其桩长应根据危险滑弧的位置决定。
3.1.9 粉喷桩所用的加固料应符合下列要求：
（1） 水泥宜选用标号为325号或425号的矿渣水泥。
（2） 石灰宜选用氧化镁含量总和大于85%，其中氧化钙含量不小于80%的生石灰。
（3） 水泥或石灰的渗入量应通过室内配方试验确定，可为被固湿土重的10%~15%。
3.1.10 粉喷桩的直径宜为50cm。

3.2 设计方法
3.2.1 单桩承载力宜根据室内配方试验提供的桩身强度及地基报告提供的土层摩阻力按下列公式估算，取其小值，有条件时可通过单桩载荷试验验证。
′[P]=η.Pf.Ap
[P]=Up.Σfi.li.α.Ap.qp
式中[P] 单桩容许承载力.KN
Pf — 桩身强度.Kpa
η — 桩身强度折减系数,可取0.3~0.4
Ap— 桩的面积㎡
Up— 桩的周长m
fi — 桩周围第I层土的容许摩阻力,淤泥可取5~8.Kpa， 粘性土可取12~15.Kpa
li — 桩周围第I层土的厚度m
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α — 桩尖天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6
qp — 桩尖天然地基土的承载力，KPa.
3.2.2 单桩设计应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的承载力相近。并宜使后者略大于前者。
3.2.3 用粉喷技术形成的复合地基，其承载力可按下式估算，有条件时宜通过复合地基载荷试验验证。
бnp=αn·бp+(1-αn) ·бn·β
式中 бnp— 复合地基容许承载力，KPa.；
бn — 桩间土天然地基容许承载力，KPa.；
бp — 桩身容许承载力，бp=η·Pf符号意义同前，KPa；
β — 桩尖土承载力折减系数；当桩尖为软弱土层时可 取0.5～1.0；当桩尖为硬土层时可取0.1～0.4；
α — 置换率，可取10%～20%；
αn=n·AP/A
其中 n — 桩根数；
A — 加固总面积，m2。
3.2.4 在计算粉喷技术形成的复合地基的基础及边坡稳定性时，复合地基抗剪强度可用下式计算：
Cnp=αn·Cp+(1-αn) ·Cn
式中 Cnp— 复合地基的抗剪强度，KPa；
Cp — 桩的抗剪强度，可取0.3～0.5倍的桩身强度，KPa；
Cn — 天然地基土的抗剪强度，KPa。
3.2.5 粉喷桩群体范围内的压缩变形量宜根据建筑物荷载、状长、桩身强度、天然地基土强度、置换率、复合地基的变形模量估算，可取20～50mm。
3.2.6 确定粉喷桩群体底部未被加固土层的压缩变形量时，可假
定粉喷桩群体形成一种假想的实体深基础。然后计算该深基础的侧摩阻力，应力扩散或按双层地基计算粉喷桩群体底部的附加应力，再按现成国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ7）有关 规
6
定进行下卧层地基的检算及压缩变形量的估算。
3.2.7 粉喷桩群体可设计一种土挡墙作为基坑的侧向支撑，也可设计成防渗帷幕。
3.2.8 粉喷桩粉喷量不应强求上下一致，桩下部可适当增加喷粉量及搅拌次数，一般情况可按设计深度的1/3进行复搅，求得最佳经济效果及加固效果。
3.2.9 粉喷技术的工艺设计主要应根据土质条件、设计要求，合理选择钻机、喷粉机和空压机的操作参数。

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4 施 工

4.1 施工准备

4.1.1 粉喷桩施工前应备有下列施工技术资料：
（1）施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配方试验报告（7d龄期）、粉喷桩设计桩位图以及原地面高程、加固深度与停灰面高程。
（2）测量资料，包括平面控制桩、水准点的测量记录。
（3）设计交底会议纪要。
（4）合同文件。
4.1.2 施工场地应满足下列各项要求：
（1） 施工机械进出场时对道路及桥梁的要求。
（2） 施工用电及电力供应的要求。
（3） 查明地表、地下障碍物，尤其是地下有无大块石、树根、地下管线及空中有无高压线等。障碍物应事先清除。
（4） 当施工场地不能满足施工机械行走时，应铺设砂土或碎石垫层。
4.1.3 粉喷所用加固料应符合设计要求的种类及规格，并具有质量合格证。严禁使用受潮、结块、变质的加固料。
加固料用料计划应根据工程规模大小、施工机械的配置数量、施工进度等因素提出。

4.2粉喷桩施工
.
4.2.1 粉喷桩施工可按图4.2.1流程进行，在有些情况下，亦可采用在下钻时就喷加固料或复搅、复喷、加水等其它工艺措施。

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调平 送风

开 工 钻机对位 钻进 设计加
固深度

喷粉、搅
拌、提升

移位 复搅1/3桩长 停灰面 成桩

终止喷粉

图4.2.1粉喷桩施工流程
4.2.2 粉喷桩施工前应根据工艺性设计进行工艺性试桩，掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。
试验桩不得少于2根。
4.2.3 粉喷桩施工应注意下列事项：
（1）应控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
（2）严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
（3）应定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得了大于20mm。
（4）当钻头提升至地面以下500 mm时，喷粉机应停止喷粉。
（5）在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。
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4.3竣工文件编制

4.3.1 粉喷加固工程结束后，施工单位应及时做好竣工文件的编制工作，并按要求整编成册。
4.3.2 粉喷加固工程竣工文件主要应包括下列内容：
（1） 封面；
（2） 扉页；
（3） 目录；
（4） 施工合同文件及有关协议；
（5） 施工图及原始技术资料；
（6） 施工组织设计；
（7） 施工总结；
（8） 工程开、竣工报告及其批件；
（9） 施工业务联系单；
（10） 监理指令及会议纪要；
（11） 变更设计通知单；
（12） 室内配方试验报告；
（13） 施工原始记录；
（14） 工程测试报告；
（15） 质量自检及抽检报告；
（16） 加固料出厂质保单及抽检报告；
（17） 工程竣工图；
（18） 施工决算书；
（19） 工程照片集。

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5 质量检验及验收
5.1 质量检验
5.1.1 粉喷桩属地下隐蔽工程，其质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全方位的施工监理。
粉喷桩施工质量监理应符合本规范附录B的要求。
5.1.2 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。
浅部开挖头，其深度宜为500mm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查频率为10%。
5.13 粉喷桩施工质量允许偏差应符合表5.1.3-1的规定。质量检验后应填报粉喷桩分项工程质量检验评定表：其格式可参照表5.1.3-2。
粉喷桩施工质量允许偏差
表5.1.3-1

序号 项目 允许偏差 检查方法及说明
1 桩轴线偏移 100mm 用经纬仪检查
（纵横方向） （或钢尺寸丈量）

2 钻杆倾斜度 1% 用经纬仪检查

3 桩长 不小于设计 喷粉前检查
规定 钻杆长度
4 单桩喷粉量 8% 计量仪或其他
计量装置

5 桩体无侧限 不小于设计 桩头或桩身取样
抗压强度 规定
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粉喷桩分项工程质量检验评定表
工程名称： 表5.1.3-2
保证项目
项 目
质 量 情 况
1

加固料

2
成桩深度及复搅长度

3
加固料用量

4
桩身强度

允许偏差项目
项 目
允许
偏差
实 测 值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
桩轴线偏移（纵横方向）
100mm

2
钻杆倾斜度
1%

3
桩长
不少于设计规定

4
单桩喷粉量
8%

检验结果
保证项目

允许偏差项目

评定等级

工程负责人：
工 长：
班 组 长：
核定意见
质量检查员：
注：①本表适用于粉喷桩工程量的检验评定；
②保证项目应全数检查，1项检查加固料的合格证和复式报告，2、3项检查施工记录，4项检查试验报告；
③允许偏差项目应检查桩数的10%，但不少于3根，每项目检查1点。1项用经纬仪检查或钢尺丈量；2项用经纬仪检查；3、4项检查用钻杆长度、计量装置及施工记录
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