地基處理碎石樁講稿

碎石樁復合地基

StoneColumnCompositionFoundation南京林業(yè)大學土木工程學院邵光輝振沖法施工1概述碎石樁(StoneColumn)碎石樁最早在1835年由法國在Bayonne建造兵工廠車間時使用

1937年由德國人發(fā)明了振動水沖法(Viborfloatation)(簡稱振沖法)用來擠密砂土地基

本世紀60年代初，振沖法開始用來加固粘性土地基，并形成碎石樁。隨著時間的推移，各種不同的施工工藝相應產(chǎn)生，如沉管法、振動氣沖法、袋裝碎石樁法、強夯置換法等。它們雖施工不同于振沖法，但同樣可形成密實的碎石樁，人們自覺或不自覺地套用了“碎石樁”的名稱。2按施工方法分類及其適用性振密法沉管法干振法振沖擠密法置換法鉆孔錘擊法振沖置換法排土法沉管法強夯置換法振動氣沖法其它方法群圍碎石樁法袋裝碎石樁法水泥碎石樁法3加固機理3.1對松散砂土加固機理

疏松的單粒結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生較大的沉降，特別在振動力作用下更為顯著，其體積可減少20％。碎石樁和擠密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基承載力、減少變形和增強抗液化性。擠密作用排水減壓作用砂基預震效應液化地基3.2對粘性土加固機理換土置換不論對疏松砂性土或軟弱粘性土，碎石樁的加固作用有：擠密、置換、排水、墊層和加筋的五種作用。強制置換強制置換4設(shè)計計算4.1一般設(shè)計原則(一)加固范圍大于基底面積。對一般地基，在基礎(chǔ)外緣宜擴大1—2排；對可液化地基，在基礎(chǔ)外緣應擴大2—4排樁。(二)樁位布置（a）正方形（b）矩形（c）等腰三角形（d）放射形(三)加固深度(1)當相對硬層的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定；(2)當相對硬層的埋藏深度較大時，對按變形控制的工程，加固深度應滿足碎石樁復合地基變形不超過建筑物地基容許變形值的要求；(3)對按穩(wěn)定性控制的工程，加固深度應不小于最危險滑動面的深度；(4)在可液化地基中，加固深度應按要求的抗震處理深度確定；(5)樁長不宜短于4m。目前國外振沖碎石樁加固地基最大深度為25m，國內(nèi)振沖碎石樁加固地基最大深度為18m，因此設(shè)計時最大樁長不要超過25m，否則應做專門的試驗研究。碎石樁的直徑應根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。采用30kw振沖器成樁時，碎石樁的樁徑一般為0.70一1.0m；采用沉管法成樁時，碎石樁的樁徑一般為0.7m，對飽和粘性土地基宜選用較大的直徑。(四)樁徑4.2用于砂性土設(shè)計計算方法(一)樁距確定當正方形布置時：處理前體積：處理后體積：可得正方形樁位布置計算樁距孔隙比e變化圖故設(shè)樁體直徑為d，由于代入當正方形布置時：當?shù)冗吶切尾贾脮r：Dr——地基擠密后要求砂土達到的相對密實度，可取0.70—0.85。(二)液化判別標準貫入試驗判別法：N63.5——標準貫擊試驗貫入錘擊數(shù)實測值(未經(jīng)桿長修正)Ncr——液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值N0——液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值（可查表得到）ds——飽和土標準貫入點深度(m)ρ0——粘粒含量百分牢，當小于3或為砂土時，均采用3dw——地下水位深度(m）4.3用于粘性土設(shè)計計算方法

（一）樁間距確定等邊三角形布置時：正方形布置時：式中：Ae——一根碎石樁承擔的處理面積；Ap——碎石樁的截面積；m——面積置換率，一般為0.10~0.30（1）按置換要求計算步驟如下：a、根據(jù)所提供的天然地基容許承載力、已確定的砂石樁容許承載力、要求達到的復合地基承載力，利用復合地基承載力計算公式，求出滿足上述要求的置換率。b、按碎石樁設(shè)計直徑，計算出碎石樁截面積。c、求出一根樁所分擔的地基處理面積。d、求樁間距。（2）按固結(jié)度要求確定同排水固結(jié)法砂井計算。（二）復合地基承載力或

pcf——樁極限承載力（kPa）

psf——天然地基限承載力（kPa）K1——復合地基中樁實際極限承載力與單樁極限承載力不同的修正系數(shù)。K2——樁間土與天然地基承載力不同的修正系數(shù)。λ1——央反腰映樁雀的極液限承拴載力增發(fā)揮嚼程度雀的系旺數(shù)。λ2——慘反表映樁伐間土饅的極棚限承單載力鋸發(fā)揮偶程度鹿的系祝數(shù)。m——蛛復合膠地基串置換孝率。樁周好土可價能發(fā)牧揮的支對樁已體的婆側(cè)限祝能力截對散鋸體材袖料樁裕復合孫地基圓極限眨承載框力起繞關(guān)鍵圓作用咐。一敬般表趕達式竄如下邪：σru——緊樁側(cè)命土提童供的斯側(cè)向號極限程應力煙；Kp——廊樁體裹材料峰的被脾動土畜壓力龜系數(shù)敵。側(cè)向英極限物應力冠的計烤算方址法主迫要有盡Br芽au翼ns大（1梨97喂8）娘計算墻式，筋圓孔芳擴張軍理論得計算達式，的Wo性ng肥.H鑄.Y嘉.（置19蟲75在）計抄算式稻，H慨ug還he絮s和唉Wi悅th島er查s（主19臭74放）計豬算式碌和被接動土剝壓力酒法等峰。（三率）沉娃降計繩算1、虛分層奔總和采法復合倘模量式中梳樁土慕應力哨比m讀在無汁實測鐘資料光時，赤對粘頌性土尖可取逃2—哪4，燙對粉孤土可娃取1馳.5祝—3泛，原紫土強嫂度低免者取秘大值遍，原脆土強普度高牙者取貞小值蛋。目前耍尚未羅形成務碎石害樁復閑合地柿基的顫沉降由計算答經(jīng)驗莖系數(shù)Ψs。在韓杰壟(1游99陶2)烘通過柳對5撓幢建并筑物餡的沉嘉降觀幻玉測資熔料分館析得高到，Ψs＝碎0.險43烏—1孕.2亡0，落平均雕值為且0.緒93亭，在徹沒有嫂統(tǒng)計軍數(shù)據(jù)表時可觸假定Ψs＝狹1.凡0。2．幻玉沉降鏈折減軍法處理鴿后的健沉降鄉(xiāng)豐量可煩用下榆式表形示：(四閘)固熟結(jié)度轟計算Go徑ug橡hn謠ou板r和塊Ba杏yu得k(惕19愛79善)認特為一戚般常晴用的追排水坐砂并易理論劣也適正用于維計算幸復合流地基陶的沉射降與蚊時間由關(guān)系養(yǎng)。為涂了考盼慮涂賽抹作理用，的Ba春rk壇sd準al運e和攀Ba嗓ch霉us軌(1耽98桑3)攻提出袋將樁孫徑乘涉以，并界且一端般可羅假定場水平查滲透葬系數(shù)誤為垂躍直滲使透系展數(shù)的祥3~懼5倍濱。固結(jié)售系數(shù)ββ是反精映地以基因投結(jié)快宇慢的巷重要留參數(shù)頑，β值越姜大，妙其固驚結(jié)速宜率也涌越快窮。由貪分析疊可知聯(lián)，碎毒石樁薯復合喪地基程的β值均錯大于剛天然驕地基剃，從秒而證曲明了榮碎石惑樁加里速地返基固輸結(jié)的盼有效乘性，恨但淤肆泥質(zhì)附土的凝效果網(wǎng)不及心粘質(zhì)樂粉土造。(五前)穩(wěn)襯定分匪析Pr答ie蹈be諷(1傲97擁8)贏所提怕出的狠方法扛，采晨用了φsp和csp的復扁合值沾，并閱由下霞式求掉得：式中ω—圓—與王樁土女應力疲比和作置換銹率有套關(guān)的茂參數(shù)第，ω＝盜mμ林p，描一般監(jiān)ω＝峽0.勝4—綢0.余6。μp——努應力恥集中技系數(shù)議，如已活知φsp和csp后，踢可用席常規(guī)郵穩(wěn)定獄分析蝕方法鵝計算碑抗滑饞安全均系數(shù)毒，或至者根暈據(jù)要化求的道安全直系數(shù)六，反開求需寧要的暖ω和蒸m。5伸施工續(xù)工藝振沖刻法施銀工5.趨1涂振沖褲法振沖柳器構(gòu)菠造圖Ad傍di守ng餅s稀to蛛ne漿i植n鉛to爬p-種fe升ed永i愚ns纖ta蘇ll薯at碎io艱nBo明tt支om暗-f賤ee昌d尤vi姜br棕of張lo細t般ri剩gch懲ic拆ag承o1CP頌R韻ai見l艇-燒CM退O摧Te滴rm坡in增al勵R租el偉oc軋at震io娘n周Ma狡ri衰ne次W稅or算kCP欠R乏ai雪l諷-歇CM急O(jiān)畢Te址rm哭in摘al使R陶el優(yōu)oc處at尖io針n刃Ma叨ri眾ne今W川or腸k駛bCP董R笑ai督l去-分CM統(tǒng)O夜Te寺rm短in罷al煮R惱el秩oc狼at沖io在n迎Ma供ri磚ne偶W顧or躺k僵cCP筒R酒ai塔l隔-忽CM盟O卵Te弓rm將in鍛al詠R俗el頓oc縮慧at腔io錫n監(jiān)Ma堂ri擔ne硬W尿or皆k立ddu輪nk眉er債qu蹲e1du降nk勿er厭qu鄉(xiāng)豐e2du差nk因er感qu渣e3PA壓SI忠R枯PA積JA獻NG股C巴ON乞TA似IN趙ER誤T貸ER丈MI部NA京L屠(S戶in眉ga凝po測re瘦)5.巴2哀沉反管法(一喝)振肅動成璃樁法振動撕擠密皮碎石理樁施凍工順晚序圖振動走沉管民碎石跳樁加方固地至基(二懂)沖增擊成則樁法1．療單管駁法單管圾沖擊何成樁放工藝2、米雙管激法（1馳）芯集管密摔實法芯管囑密實巴法成抵樁工社藝(2攀)內(nèi)腐擊沉物管法內(nèi)擊押沉管扛法制塊樁工荷藝6該質(zhì)例量檢宇驗碎石疼樁施久工結(jié)現(xiàn)束后調(diào)，除攝砂土產(chǎn)地基撇外，不應間何隔一尸定時假間方揉可進傻行質(zhì)戰(zhàn)量檢鞏驗。愿對粘敬性土畫地基獎，間純隔時爺間可變?nèi)?乎—4坊周，吸對粉聾土地澇基可萬取2個—3戚周。質(zhì)量編檢驗忽可用嗓單樁肢載荷粗試驗遺，其釋圓形砍壓板休的直謠徑與槽樁的巧直徑許相等違，可券按每擋20剃0~糖40灑0根正樁隨散機抽味取一玻根進徑行檢蛙驗，郵但總晌數(shù)不取得少侍于3界根。違對砂谷土或背粉土己層中撕碎石搶樁，欣除用效單樁港載荷彎試驗焰檢驗葵外，嬸尚可聽用標載準貫禾入、