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第六章 碎石桩 第二节 振冲碎石桩 ㈢施工机具 一、振冲碎石桩设计 二、振冲碎石桩施工 ㈢施工机具 ㈥施工要点 3.填料量控制 三、质量检验 第三节 干法碎石桩 (一)锤击碎石桩的适用条件 (二)锤击碎石桩设计要点 (三)锤击碎石桩施工工艺 (四)质量检验 * 概念 碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后,再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。 2.分类 按其制桩工艺分为振冲(湿法)碎石桩和干法碎石桩两大类。 采用振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩。 采用各种无水水冲工艺(干振、振挤、锤击)施工的碎石桩称为干法碎石桩。 3. 碎石桩的加固机理 其加固机理,与砂桩相似,因土质差别而有所不同。 ⑴对砂土、粉土和碎石土具有置换和挤密作用; ⑵对粘性土和填土,以置换作用为主,兼有不同程度的挤密和促进排水固结的作用。 4. 在工程中的应用 ⑴软弱地基加固;⑵堤坝边坡加固;⑶消除可液化土的液化性;⑷消除湿陷性黄土的湿陷性。 1.定义 振冲法是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后,带动偏心块,使振冲器产生高频振动同时开动水泵,使高压水通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉入到设计深度形成桩孔,再向桩孔逐段填入碎石并逐段振密,从而在地基中形成一根大直径的密实桩柱体并和原地基土组成复合地基,使承载力提高,沉降减少。 2. 适用土类 振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、填土以及软土,但对不排水抗剪强度小于20kPa的软土使用要慎重。 振冲法施工的主要机具有振冲器、起吊机械、水泵、泥浆泵、填料机械、电控系统等。 1.振冲器 振冲器是一种利用自激振动,配合水力冲击进行作业的机具。 ⑴主要有四大部分组成: ①电动机;②振动器;③通水管;④减振器及导管。 1. 加固范围 对一般性地基,宜在基础外缘加宽1~2排桩;对砂土、粉土等可液化地基应加宽2~4排桩(且≥5m)。 2. 桩位布置 ⑴对大面积满堂处理,宜采用正三角形布置; ⑵对条基,宜先考虑单排桩,不满足使用时,可布2排或3排桩。 ⑶对柱基宜采用正方形布置,或矩形、等腰三角形布置,且单柱柱基不少于3根。 3. 桩距(一般取1.5~2.5m) ⑴桩距要保证复合地基承载力达到设计要求; ⑵要避免桩距过小出现“串桩”现象。 4. 桩长 ⑴桩的深度一般应达到强度较高的下卧土层。 ⑵当相对硬层的埋藏深度不大时,桩长应按相对硬层埋藏深度确定;当相对硬层的埋藏深度较大时,应按建筑物地基的变形容许值确定。 ⑶在可液化土层中,当可液化土层不厚时,桩体应穿透整个可液化层;当可液化层较厚时,应按抗震处理深度确定。 5.桩径 碎石桩直径取决于地基土质情况和成桩设备等因素。 6.复合地基承载力 ⑴现场复合地基荷载试验或单桩和桩间土的荷载试验: ⑵经验公式确定 Sv:桩间土的十字板抗剪强度 或 7. 碎石桩桩体承载力 一般实际工程中,碎石桩桩体承载力通过荷载试验确定。也可用计算法和经验法确定。 ⑴计算法 参见第三章21页的表3.3-1计算 ⑵经验法 8. 复合地基沉降计算 ㈠施工前准备工作 ⑴现场勘察了解场地的地形及周围环境; ⑵了解场地的工程地质条件和地下水情况; ⑶进行振冲试验,确定各项施工参数; ⑷编写施工组织设计,合理布置现场、明确施工顺序、施工方法以及配备所需施工机械。 ㈡桩身材料 碎石或卵石可选用自然级配,含泥量小于10%,粒径一般位20~50mm; 碎石作为桩体材料比卵石好,其咬合力大,形成的桩身强度高。 振冲法施工的主要机具有振冲器、起吊机械、水泵、泥浆泵、填料机械、电控系统等。 1.振冲器 振冲器是一种利用自激振动,配合水力冲击进行作业的机具。 ⑴主要有四大部分组成: ①电动机;②振动器;③通水管;④减振器及导管。 ⑵振动参数 ①振动频率:只有振动器的振动频率接近土的自振频率时,产生共振现象,使土达到最佳加密效果; ②振幅:振幅在一定范围内对土体产生挤压,振幅大时,加固效果相对好;过大过小,则不利。 ③加速度:对于振冲挤密,只有振动加速度达到一定值后才有挤密效果。 2.起吊机械 一般采用履带吊、汽车吊、自行井架式专用吊机或抗扭胶管式专用汽车。 3.水泵 4.填料机械 5.电控系统 6.泥浆泵 ㈣施工顺序 ⑴施工顺序一般采用“先中间后周边”或“一边推向一边”的顺序
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