浅谈振冲碎石桩复合地基作用机理及施工__期刊目录网,论文发表,发表
分类：物理论文发表
时间：2011-02-25 15:29
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摘要：文章首先分析了振冲碎石桩加固地基的原理，在此基础上对振冲碎石桩设计和施工方法以及地基处理效果检验方法进行了论述。
关键词：振冲碎石桩；复合地基；加固原理；碎石桩设计；碎石桩施工
一、适用范围
振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kpa的饱和粘性土和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性，不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。振冲碎石桩是加固处理软土地基的好方法，具有技术先进、经济合理、施工安全可行、质量可靠等优点，能满足一般工程要求。
二、振冲碎石桩加固地基的原理
振冲碎石桩是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备在高压水流下边振边冲，在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填人碎石或卵石等材料制成的桩体，桩体和原土层构成复合地基，以提高地基承载力，并降低压缩性，碎石桩的承载力和沉降量在很大程度上取决于周围软土对碎石桩的约束作用，如周围软土过于软弱，对碎石桩的约束作用就差。振冲法具有置换作用，也同时存在挤密作用。振冲置换法适用土层主要是粘性土，在砂土中也能制造碎石桩，但此时挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿整个软弱土层，达到相对硬层时，桩体起着应力集中作用；桩体未达到相对硬层时，桩体起应力扩散和均布作用。由于复合地基中的碎石桩体由粗粒材料组成，可起到加速排水固结作用。
三、振冲碎石桩设计
（一）碎石桩的设计
1.振冲桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可用单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式估算：
fspk=mfpk+(1-m)fsk
m=d2/de2
式中fspk--振冲桩复合地基承载力特征值(kpa)
fpk—桩体承载力特征值（kpa）,宜通过单桩载荷试验确定
fsk—处理后桩间土承载力特征值（kpa）,宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值
m—一桩土面积置换率
d—一桩身平均直径（m）
de—一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径
2．桩长及桩径。根据加固路段软弱土层厚度现场实际情况，确定桩长深入持力层长度。碎石桩桩径一般取30～80cm，主要根据地基土的土质情况及成桩设备确定。
3．桩距布置。桩的孔位一般按正三角形、正方形、矩形布置。桩间距计算公式为：
等边三角形 （1）s=de/1.05
正方形 （2）s=de/1.13
矩形 （3）s1s2=de2/1.28
式中： s、s1、s2分别为桩间距、纵向间距、横向间距
de ——l根碎石桩分担的处理地基面积的等效圆直径
四、振冲碎石桩施工
1．施工前的准备工作。熟悉施工图纸和施工工艺，提出保证质量的措施。放线布置桩位。根据设计图纸于现场放线布桩。桩位偏差满足工程要求。
2．施工工艺。（1）施工顺序：振冲桩一般采用“由里向外”顺序施工，或“由一边向另一边”的顺序施工。这种顺序易挤走部分软土，便于制桩。在强度较低的软土地基中施工时，为减少制桩过程对桩间土的扰动，易采用间隔的方式施工。（2）填料方式：振冲成孔后即向桩孔内填料制桩。一般有两种填料方式。一是将振冲器提出孔口，向孔内倒入填料，再下振冲器至填料中振冲密实，待达到设计要求后，又提出振冲器下料振密，如此反复直至制桩完毕；二是振冲器不提出孔口，仅上提30～50cm，离开原已振密过的桩次，即向孔连续不断地回填石料，直至该次桩体振冲密实达到设计要求后，再上提30～50cm，连续填料振冲密实，重复上述步骤，自下而上逐段制桩直至孔口。前者为间断填料法，操作较繁琐，适合小型工程人工
