振冲法

振冲法是利用振动和水冲加固土体的方法。振冲法又分为振冲置换法和振冲密实法两大类。振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基。

(1)材料要求

(资料图)

填料宜用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂等硬质材料,材料的最大粒径不宜大于80mm,对于碎石常用的粒径为20~50mm。

(2)构造要求

1)振冲置换法。处理范围应根据建筑物的重要性和场地条件确定,通常都大于基底面积,对一般地基,在基础外缘宜扩大1~2排桩;对可液化地基,在基础外缘应扩大2~4排桩。

桩位布置,对于大面积满堂处理,宜用等边三角形布置;对独立或条形基础,宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。

桩的间距应根据荷载大小或原土的抗剪强度确定,可用1.5~2.5m,对荷载大或原土强度低,或桩末端达相对硬层的短桩宜取小值,反之宜取较大的间距。

桩长的确定,当相对硬层的埋藏深度不大时,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允许值确定。桩长不宜短于4m。在可液化的地基中,桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩顶应铺设一层200~500mm厚的碎石垫层。

振冲置换法施工工艺为:定位—成孔—清孔—填料—振实。启动水泵和振冲器,水压可用400~600kPa(对于较硬土层应取上限,对于软土取下限),水量可用200~400L/min,使振冲器徐徐沉入土中,直至达到设计处理深度以上0.3~0.5m。如土层中夹有硬层时,应适当进行扩孔,即在硬层中将振冲器往复上下多次,使孔径扩大,以便于填料。因在黏性土层中成孔,泥浆水太稠,使填料下降速度缓慢,因此在成孔后,应停留1~2min 清孔,以便回水将稠泥浆带出地面,以降低孔内泥浆密度。填料宜“少吃多餐”,每次往孔内倒入填料数量,约为堆积在孔内0.8m 高,然后用振冲器振密后再继续加料。在强度很低的软土地基施工中,则要用“先护壁,后制桩”的施工方法。即在振冲开孔到达第一层软弱层时,加些填料进行初步挤振,将填料挤到此层软弱层周围以加固孔壁,接着再同样方法处理以下第一、第三层软弱层,直到加固深度。施工过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间三方面的规定。这些规定通过现场成桩试验确定。

在施工场地上应事先开设排泥水沟系,将成桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出运送至预先安排的存放地点。沉淀池上部较清的水可重复使用,施工完毕后,应将桩顶部的松散桩体挖除,或用碾压等方法使之密实,随后铺设并压实垫层。

2)振冲密实法。振冲施工可用功率为30kW的振冲器,有条件时也可用较大功率的振冲器。升降振冲器的机具同振冲置换法。

振冲挤密法施工工艺为:定位—成孔—边振边上提—振密。水压、水量控制同振冲置换法,下沉速率控制在1~2m/min,待达到要求处理深度后,将水压和水量降至孔口有一定量回水,但无大量细颗粒带出的程度,将填料堆于孔口护筒周围，采取自下而上地分段振动加密,每段长0.5~1.0m,填料在振冲器振动下依靠自重沿护筒周壁下沉至孔底,在电流升高到规定控制值后,将振冲器上提0.3~0.5m;重复上一步骤直至完成全孔处理。

填料与振料方法,一般采取成孔后,将振冲器提出少许,从孔口往下填料,填料从孔壁间隙下落,边填边振,直至该段振实,然后将振冲器提升0.5m,再从孔口往下填料,逐段施工。

加固区的振冲桩施工完毕,在振冲最上层1m 左右时,由于土覆压力小,桩的密实度难以保证,故宜予挖除,另加碎石垫层,用振动碾压机进行碾压密实处理。

(4)质量检验

1)振冲施工结束后,除砂土地基外,应间隔一定时间方可进行质量检验。对黏性土地基,间隔时间可取21~28d。对粉土地基,可取15~21d。

2)振冲桩的施工质量检验可用单桩载荷试验,试验用圆形压板的直径与桩的直径相等,可按每200~400根桩随机抽取一根进行检验,但总数不得少于3根。

3)对砂土或粉土层中的振冲桩,除用单桩载荷试验检验外,尚可用标准贯入、静力触探等试验对桩间土进行处理前后的对比检验。

4)振冲地基质量检验标准应符合下表的规定。

下期我们讲述软土地基加固之深层搅拌法

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关键词： 软土地基