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1、5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 效果检验 5.6 工程实例 第五章 碎石（砂）桩法 主要内容 5.1 概述 定 义 适用范围 重要概念 利用振动和水冲加固土体。具体而言，利用 振冲器的高频振动和高压水流，边振动边水冲将 振冲器沉到土中预定深度，经洗孔后加入填料并 振密形成桩体。 填料：碎石、砾石、粗砂、矿渣等。 振冲碎石桩法或 振冲砂桩法。 一、定义 振冲器 20世纪50年代末、60年代初，德国凯勒公司 在Nurembreg的一项地基工程中用振冲器在粘性 土中制造了2m深的孔，填入块石，再用振冲器 使块石密实，处理后，地基承载力有很大提高。 ？来的
2、-工程背景 1960年，英国一家地基工程公司，建造一栋 六层房屋时，在开挖基槽时意外发现地基中有一 层厚2m的有机粉土，强度很低，最后采用振冲 造孔，回填碎石的方法处理，效果很好。后，这 两家公司有意识地把这一方法用于加固软弱粘土 地基振冲法。由于使用的桩身材料为碎石， 故称振冲碎石桩法。 我国首次应用的工程在南京，1977年。 ？来的-工程背景 由蒸汽（或柴油）打桩机或振动打桩机在松 散的砂性土或人工填土上冲击或振动成孔并灌填 砂料后形成的桩体。 砂桩置换法、 挤密砂桩法 一、定义 适用砂土、粉土、 粉质黏土、素填土、杂填土 不适用于淤泥和淤泥质土？ 在制桩过程中，填料在振冲器的水平向振动力
3、 作用下挤向孔壁的软土中，从而桩体直径扩大。当 这一挤入力与土的约束力平衡时，桩径不再扩大。 当强度越低，即约束力越小，形成的桩体越粗。若 原土的强度过低，以致土的约束力始终不能平衡挤 入力，则始终不能形成桩体，振冲法则不适用。 二、适用范围振冲碎石（砂）桩 主要适用于： 松散砂土、粉土、素填土和杂填土地基。 与预压法联合使用，可用于软弱粘性土地基。 二、适用范围挤密砂（碎石）桩 1、功能区别 桩本身是承受荷载的而砂井本身增 加的地基承载力一般不计，仅用来排水 固结土基。 砂桩与砂井的区别 2、施工区别 砂桩直径较大，成孔后直接灌砂振动 密实，成桩后就能发挥承载作用。 砂井直径较小（70左右）
4、，所以成孔 后，要用编制袋等盛砂入孔。之后一般 要堆载预压，砂井就起排水管的作用， 不需振实，能保持自然状态就可。 砂桩与砂井的区别 3、作用机理不同 砂桩挤密作用，复合桩基 砂井排水作用，竖向排水通道 4、直径、间距不同 砂桩比砂井直径大，间距小。 砂桩与砂井的区别 松散砂土地基中原理 软弱粘性土中原理 加固原理 5.2 加固原理-挤密法 1、挤密作用 横向挤压力。 2、振密作用 振动使结构破坏，颗粒重新排列 3、抗液化作用 挤密或振动，提高强度； 良好排水通道，加速u消散； 多次预振，提高抗液化能力。 一、在砂土地基中加固原理 1、置换作用 砂料替代软粘土。 2、排水固结作用 砂桩体的排水
5、通道作用，加快地基固结。 二、在粘性土地基中加固原理 加固范围、加固深度 桩位布置 桩直径、桩间距 设计参数 5.3 设计与计算振冲法 一、加固范围、加固深度 加固面积建筑物的重要性和场地。 多层建筑和高层，宜基础外缘扩大12排桩。 当要求消除地基液化，宜基础外缘扩大宽度 可液化土层的一半。 一、加固范围、加固深度 加固深度 软弱层厚度10m，不穿透，宜短而密，深度 按建筑物地基变形允许值确定。 S 梅花形布置（等边、等腰三角形） 行列式布置（正方形、矩形） 大面积满堂处理等边三角形 单独基础或条形基础等腰 ，矩形或方形。 二、桩位布置 S 30kw振冲器桩直径0.7m1.0m 三、桩直径、桩
6、间距 S 30kw振冲器桩间距1.3m2.0m 55kw振冲器桩间距1.4m2.5m 75kw振冲器桩间距1.5m3.0m 三、桩直径、桩间距 桩位布置、桩距 灌砂量、桩长、砂料 处理范围 设计参数 5.3 设计与计算挤密法 S 等边三角形布置（砂性土地基） 正方形布置 直径300-600mm。 一、桩位布置 S 1、粘性土地基 正三角形布置 桩间距 正方形布置 Ae1根砂桩承担的处理面积。 Ap桩截面积。 m面积置换率。（0.100.30） 2、砂土和粉土地基 正三角形布置 正方形布置 e1处理后要求的孔隙比。 d桩直径；h竖向变形。 Dr1处理后要求达到的相对密度（0.700.85） 1、
7、桩长：厚度小时，贯穿；大时，按沉降控制。 2、砂料：采用含泥量小于5的中、粗砂。 3、灌砂量（质量控制的另一个指标）： 单位加固土体所需的填料量V 二、桩长、砂料、灌砂量 条形基础，大于基础宽度1.52.0倍； 整片基础，每边放宽大于13排桩； 防治液化，每边放宽大于加固深度的一半， 并不能小于5m。 三、处理范围 复合地基承载力计算 复合地基沉降量计算 抗滑稳定性分析 计算内容 设计与计算 桩土应力比 n可取24 桩应力 土应力 一、复合地基承载力 B 软弱下卧层 复合桩基 复合桩基承载力计算简图 二、复合桩基的沉降量验算 总沉降量公式 加固区压缩量 下卧层压缩量（天然土） 加固区（复合土层
8、）压缩模量 加固区 未加固区 复合桩基的抗剪强度指标 5.4施工工艺 5.4 施 工 工 艺 5.5 效果检验 载荷试验 静力触探试验 动力触探试验 波述试验 检验方法 1.静力载荷试验 STATIC LOAD TEST 载荷试验是保持 地基土的天然状 态和模拟建筑物 的荷载条件，通 过一定面积的承 压板向地基施加 竖向荷载，观察 研究地基土变形 和强度规律的一 种原位试验。 平板载荷试验（PLT） 图1 几种常用的平板载荷试验设备 2.静力触探试验CPT 触探主机为液压传动式， 反力装置为地锚式 3. 标准贯入试验(SPT) Standard Penetration test SPT in progress. SPT setup Close up of SPT hammer 试验基本原理 标准贯入试验中，是采用标准贯入器打入 土中一定距离（30cm）所需落锤次数（标 贯击数）来表示土阻力大小的，并根据大 量的对比试验资料分析进一步得到土的物 理力学性能指标的。 讨论题：桩数？ 某场地地表下1.5米为细砂层，厚约15m， 孔隙比0.80，该层以下为硬塑状粉质粘土 ，地下水位在地面下1.0m。要求处理后细 砂层孔隙比0.67。整片基础宽度为60米 50米，试进行挤密碎石桩的设计，并估算 桩的数量。
