振沖碎石樁(1)

1、振沖碎石樁處理液化地基土應(yīng)用實(shí)例 工程概況 工程地質(zhì)條件 地基處理方案 振沖碎石樁設(shè)計(jì) 施工要點(diǎn) 質(zhì)量檢驗(yàn)1.工程概況 河南某化纖股份有限公司擬建第二生產(chǎn)基地征地約3000畝，主要建設(shè)連續(xù)紡車間、酸站車間、自備電廠及配套車間項(xiàng)目。其酸站車間基礎(chǔ)埋深7.2m，設(shè)計(jì)該酸站車間的地基處理方案。2.工程地質(zhì)條件 地層以粉砂、細(xì)中砂為主，夾薄層粉土，從上至下分述如下：粉砂，上部灰黃、淺黃色，下部灰、淺灰色，濕飽和，松散，局部稍密。夾薄層粉土及細(xì)砂。層厚及層底埋深2880m。細(xì)中砂，灰、淺灰色，飽和，松散一稍密，局部中密。夾薄層粉砂，局部夾薄層粉土。層厚32 87m，層底埋深65 145m。 場地地處黃河

2、中下游沖積平原，原黃河故道。2.工程地質(zhì)條件 細(xì)中砂，灰、淺灰色，飽和，中密一密實(shí)。夾薄層粉砂，局部夾薄層粉土。層厚50121m，層底埋深183196m。粉土，淺灰、灰色，很濕，中密，粘粒含量高。層厚O817m，層底埋深198207m。細(xì)中砂，灰黃、淺黃色，飽和，密實(shí)，夾薄層粉砂。該層未見底，揭露最大厚度52m。地下穩(wěn)定水位埋深2429m。2.工程地質(zhì)條件土層號土層號12345承載力特征值kPa100120170140260第1、2單元層為液化地層；液化指數(shù)7622558，綜合判定為嚴(yán)重液化場地，液化深度在145m以淺。擬建場地地形較平坦，淺部土層地基承載力較低，地基土持力層和主要受力層不穩(wěn)定

3、，均勻性較差：3.地基處理方案根據(jù)勘察資料可知，該建筑場地嚴(yán)重液化，第1、2土層為液化土層，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，擬建建筑物應(yīng)對地基液化進(jìn)行地基處理工程上常用的針對地基液化的處理方法主要有換填法、強(qiáng)夯法、碎石樁法、砂石樁法等，其中碎石樁法和強(qiáng)夯法相對較為普遍。3.地基處理方案強(qiáng)夯法一般適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基，該場地地下水穩(wěn)定水位埋深為2.42.9m，需要處理的液化土層均為接近飽和的粉土、砂土，強(qiáng)夯法處理該地基的效果不好。場地面積大，第2層液化土層埋深為6.514.5m，顯然無法運(yùn)用換填法。3.地基處理方案振沖碎石樁法可使液化砂土層振實(shí)擠密，回填

4、碎石等粗粒料形成樁柱，樁間土受到振密和擠密作用，樁和樁間土構(gòu)成復(fù)合地基。該方法成本低、速度快，形成良好的排水通道，處理效果好，可提高地基承載力，消除土層液化。砂石樁處理難度大，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)不宜采用。4.碎石樁設(shè)計(jì)液化判斷cwscrddNN3)(1 .09 .00N0 標(biāo)貫錘擊數(shù)基準(zhǔn)值ds標(biāo)貫深度 dw 地下水位深度pc粘粒含量百分率(=3)(ds=ds170kPa6.沉降計(jì)算振沖樁碎石樁的沉降計(jì)算主要包括復(fù)合地基加固區(qū)的沉降 和 加固區(qū)下臥層的沉降均按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007)計(jì)算：分層總和法：6.沉降計(jì)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007)復(fù)合土層的壓縮模量按下式計(jì)算：n樁土

5、應(yīng)力比m面積置換率6.沉降計(jì)算地下水位取2.6m查表取沉降系數(shù) 為0.2基礎(chǔ)寬度bl=3.53.5m，根據(jù)規(guī)范取第1層土復(fù)合土層壓縮模量第2層復(fù)合土層土壓縮模量第3層土天然壓縮模量：27Mpa6.沉降計(jì)算層面號Zi/m層號0004*0.2500010.80.4574*0.24200.774410.774418.150.0431.11822.01.1434*0.21991.759220.984825.930.0380.98833.21.8294*0.18102.316820.557625.930.0220.57244.42.5144*0.15412.712220.395425.930.0150.

6、3955.63.24*0.13102.934420.222225.930.0090.23466.23.544*0.12303.050420.11625.930.0040.10477.34.174*0.10733.133220.08325.930.0030.07887.94.514*0.10173.213730.081270.0030.078總沉降3.5626.沉降計(jì)算第8層面土厚度為 ，計(jì)算沉降量為0.078mm計(jì)算深度滿足要求最終沉降量為查規(guī)范，顯然滿足要求7.施工要點(diǎn)(1)放樁：按照樁位平面圖實(shí)地測放樁位，用鋼纖打入地面下30cm并灌入白灰，插上筷子，防止樁位偏移及便于找樁。(2)對樁：施

7、工機(jī)具就位，使振沖器對準(zhǔn)樁位，允許偏差10cm。(3)成孔：啟動水泵，開啟振沖器，記錄成孔水壓、成孔電流及振沖器下沉速度，成孔至設(shè)計(jì)深度后，上提振沖器至孔口，再快速下沉至孔底，重復(fù)23次。(4)填料成樁：成孔后，即向孔中填入石料，待密實(shí)電流和留振時(shí)間達(dá)到要求后，上提振沖器一段距離，繼續(xù)投料擠密，如此逐段進(jìn)行直至成樁。記錄成樁水壓、密實(shí)電流及留振時(shí)間。(5)成樁后，關(guān)閉振沖器和水泵，移至下一樁位。7.施工要點(diǎn)注意： 填料控制填料應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：填料是振沖法施工中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，填料的快慢直接關(guān)系到樁的密實(shí)度和經(jīng)濟(jì)效益。(1)造孔完畢后稍停數(shù)秒，然后進(jìn)行填料，開始不宜過多，防止堵塞孔口或堵塞返水，

8、以免影響粉砂中的泥土排出。(2)填料要把握時(shí)機(jī)，控制速度。(3)填料的計(jì)量，填料計(jì)量不僅僅是為成本分析提供依據(jù)，更主要是落實(shí)置換量的大小，置換量隨地層地質(zhì)變化而變化，地質(zhì)軟硬不同，置換量也就不同，據(jù)此，即可粗略計(jì)算樁體密實(shí)度的變化，以便掌握和分析碎石樁的實(shí)際情況。8.質(zhì)量檢測施工質(zhì)量檢驗(yàn)，采用單樁荷載試驗(yàn)：樁間土的檢驗(yàn)，采用標(biāo)貫試驗(yàn)：結(jié) 語 對于液化地基的處理方法中，碎石樁法和強(qiáng)夯法相對較為普遍。在實(shí)際工程施工中，只有在查清場地地形、地貌以及水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的工程性質(zhì)和地質(zhì)特征比對方案，對存在液化地基的場地反復(fù)研究、精心設(shè)計(jì)，才能做出合理、安全、經(jīng)濟(jì)的地基處理方案。 振沖碎石樁的

9、質(zhì)量主要取決于造孔和清孔時(shí)的水壓，填料成樁時(shí)的密實(shí)電流和留振時(shí)間，以及每次的填料量，因此在施工中應(yīng)詳細(xì)記錄、認(rèn)真分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理解決。知識回顧適用范圍： 淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝暗塘的淺層處理，處理深度一般為0.53m墊層材料：砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰墊層、干渣墊層、粉煤灰墊層、土工合成材料加筋墊層、聚苯乙烯板塊墊層加固機(jī)理：挖除基底一定范圍內(nèi)的軟弱土，回填以工程性能好的碎石、砂等，壓密后作為地基持力層；讓墊層承受較大的上部荷載，軟弱層承擔(dān)較小的荷載，以滿足地基的承載力和變形要求。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：墊層厚度（z）根據(jù)墊層底部下臥土層承載

10、力確定azczzfpp墊層寬度：滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散、防止墊層向兩側(cè)擠出2bbztg知識回顧適用范圍： 碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基。動力密實(shí)： 加固多空隙、粗顆粒、非飽和土； 動力荷載減小土孔隙，增大強(qiáng)度。動力固結(jié)： 處理細(xì)顆粒飽和土； 土體局部液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加排水通道； 超孔隙水壓力消散，土體固結(jié)。動力置換： 分為整式置換和樁式置換； 整式置換作用效果類似換土墊層，樁式作用效果類似碎石樁。優(yōu)點(diǎn)：施工簡單、加固效果好、使用經(jīng)濟(jì)加固機(jī)理：知識回顧設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1. 有效加固深度hMHM夯錘重量（t）； h落距（m）；修正系數(shù)，范圍為0.350.72

11、.夯錘重量M和落距h總夯擊能：單位夯擊能：E總夯擊能量(kN.m)n總夯擊次數(shù)e單位夯擊能量(kN.m/m2)A被夯擊場地面積(m2)3.夯擊點(diǎn)布置及間距夯擊點(diǎn)布置：(1)等邊三角形、等腰三角形或正方形；(2)處理范圍大于建筑物基礎(chǔ)范圍，一般超出基底外緣1/21/3，不宜小于3m知識回顧3.夯擊點(diǎn)布置及間距夯擊點(diǎn)間距：根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理的深度而定，以保證使夯擊能量傳遞到深處和保護(hù)臨近夯坑周圍所產(chǎn)生的輻射向裂隙為基本原則4.擊數(shù)與遍數(shù)夯擊擊數(shù)：單點(diǎn)夯擊擊數(shù)（最佳夯擊能）由現(xiàn)場試夯確定，以夯坑的壓縮量最大、夯坑周圍隆起量最小為原則，根據(jù)擊數(shù)與上述量值的關(guān)系曲線確定。且應(yīng)滿足規(guī)范要求條件。夯

12、擊遍數(shù)：5.墊層鋪設(shè)6.間歇時(shí)間間歇時(shí)間取決于超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。對于砂土，一般 24min，對于粘性土，一般24周（埋設(shè)袋裝砂井）。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，可采用點(diǎn)夯23遍，對于滲透性較差的細(xì)顆粒土，必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯還可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。知識回顧1.定義：2.成樁工藝多種多樣，按成樁過程主要有，擠密法、置換法、排土法等其他方法3.振沖碎石樁：是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入已成的孔中，形成大直徑的碎（砂）石所構(gòu)成的密實(shí)樁體擠密法主要適用于砂性土、非飽和粘性土、松散雜填土和素填土，擠密法的施工方法主要包括振沖法、沉管法、干振法。作用機(jī)理：(1)擠密作用：水和振動的作用使砂土液化，并重新排列致密，樁孔填入大量粗骨料后，砂土被水平振動擠入周圍土體，密實(shí)度增