基础工程第五节挤密法.ppt

第五节 挤（振）密法 鲁东大学土木工程学院 土木本1007班 一、挤密砂桩法 二、夯(压)实法 1.重锤夯实法 2.强夯法 三、振冲法 一、挤密砂桩法 用振动、冲击或打入套管等方法在地基中成孔(直径可 采用300mm800mm)然后向孔中填入含泥量不大于5% 的中、粗砂,粉、细砂料应同时掺入25%35%碎石或卵石 ，再加以夯挤密实形成土中桩体 适用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地 基，对饱和黏性土地基上对变形要求不严的工程也可采用 该方法进行置换处理，该方法也可用于处理可液化地基。 挤密砂桩法的作用原理 对松散的砂土层，砂桩的加固机理有挤密作用、 排水减压作用和砂土地基预振作用 对于松软粘性土地基中，主要通过桩体的置换和 排水作用加速桩间土的排水固结，并形成复合地基 ，提高地基的承载力和稳定性，改善地基土的力学 性质 对于砂土与粘性土互层的地基及冲填土，砂桩也 能起到一定的挤实加固作用 挤密砂桩法的施工 可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等成桩法。 当用于消除粉细砂及粉土液化时，宜用振动沉管成桩法 。 振动沉管法是靠振动机的垂直上下振动作用，把带桩靴 或底盖的钢套管打入土中成孔，填入砂料振动密实成桩（ 一面振动一面拔出套管） 锤击沉管法是将钢套管打入土中，其他工艺与振动式基 本相同，但灌砂成桩和扩大是用内管向下冲击而成。 挤密砂桩法的质量检验 砂桩施工的沉管期间，各深度段的填砂量、提升及挤压时间等是 施工控制的重要手段，也可以作为评估施工质量的重要依据，再结合 抽检便可以较好地做出质量评价。因此，应在施工期间及施工结束后 ，检查砂桩的施工记录。对沉管法，尚应检查套管往复挤压振动次数 与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施工记录。 施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。对饱和黏性土地基应 待孔隙水压力消散后进行，间隔时间不宜少于28d；对粉土、砂土和 杂填土地基，不宜少于7d。 砂桩的施工质量检验可采用单桩载荷试验，对桩体可采用动力触 探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或其他 原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或 正方形的中心。砂桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载 荷试验。 二、夯(压)实法 夯(压)实法对砂土地基及含水率在一定范围内的 软弱黏性土可提高其密实度和强度，减少沉降量。 此法也适用于加固杂填土和黄土等。填方或地面浅 表层常用的压实方法是碾压法、夯实法和振动压实 法，而浅层处理可采用重锤夯实法，深层处理可选 择强夯法。 1.重锤夯实法 运用起重机械将重锤提到一定高度，然后锤自由落下，重复夯实地基 ，使浅层地基土体得到夯击而密实，从而其强度提高。该方法可用于处理 离地下水0.8米，饱和度在0.5以上，稍湿的黏性土、粉土、部分杂填土、 湿陷性黄土和分层填土等地基，是一种浅层的地基加固方法。 重锤的样式常为一截头圆锥体，重为1530kN， 锤底直径0.7m1.5m，锤底面自重静压力约为 1525kPa，落距一般采用2.54.0m。 重锤夯实的有效影响深度与锤重、锤底直径、落距及地 质条件有关。国内某地经验，一般砂质土，当锤重为15kN ，锤底直径1.15m，落距34m时，夯击68遍，夯击有效 深度约为1.101.20m，为达到预期加固密实度和深度，应 在现场进行试夯，确定需要的落距、夯击遍数等。 兰新铁路第二双线标段重锤夯实 2.强夯法 用质量达数十吨的重锤自数米高处自由下落，给地基以冲击 ，从而提高一定深度内地基土的密度、强度并降低其压缩性。强 夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷 性黄土、杂填土和素填土等地基，对饱和软黏土地基中夹有多层 粉砂可采用在夯坑中回填块石、碎砾石、卵石等粒料进行强夯置 换处理， 但是用中应慎重，必须通过试夯验证设计的合理性。 强夯法的显著特点是夯击能量大，影响深度大，具有工艺简 单、施工速度快、效果好、适用范围广、费用低等优点。 夯点的夯击效果图夯点的夯击效果图 JGHD3000型强夯机 强夯法加固的机理 动力密实 对多孔隙、粗颗粒、非饱和土的加固机理是基于动力密实，即在冲击型 荷载作用下，使土体中的土颗粒发生相对位移，孔隙减小，密实度增加，地 基土强度提高。 动力固结 在处理饱和的细粒土时，则借助于动力固结理论，即土体在巨大的夯击 能量作用下，产生孔隙水压力使土体原结构破坏，使土体局部发生液化并产 生裂隙，形成新的排水通道，渗透性改变，加速孔隙水排出，随着孔隙水压 力的消散，土体逐渐固结，同时，在夯实过程中伴随土体中气体体积的压缩 ，饱和土触变的恢复，黏粒结合水转化等现象的产生，使土体的抗剪强度、 变形模量等增大，土体得到加固。 动力置换 在饱和软黏土特别是淤泥及淤泥质土中，通过强夯将碎石等粒料挤填到 饱和软土层中，形成“桩柱”或密实的砂石层，形成复合地基，从而提高 地 基的承载力。 三、振冲法 利用振冲器在土层中振动和水流喷射的联合作用 成孔，然后填入碎石料并提拔振冲器逐段振实形成刚 度较大的碎石桩的地基处理方法。 适用于处理砂土、粉 土、粉质黏土、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的饱和黏性土 和饱和黄土地基，应在 施工前通过现场试验确 定其适用性 振冲器 振冲法对砂性土地基的加固原理 振动力除直接将砂层挤压密实外，还向饱和砂土传 播加速度，因此在振冲器周围一定范围内砂土产生振 动液化，液化后的土颗粒在重力、上覆土压力及外添 填料的挤压下重新排列变得密实，孔隙比大为减小， 从而提高地基承载力及抗振能力；另一方面，依靠振 冲器的重复水平振动力，在加回填料情况下，通过填 料使砂层挤压加密。 类别方法定义适用范围 挤 (振 ) 密 法 挤密砂桩 法 利用振动或锤击作用，将桩管打入土中，分段 向桩管加入砂石不断提升并反复挤压而形成 松散砂土、粉土、 黏性土、素填土、 杂填土等地基，饱 和黏性土地基，液 化地基 夯( 压) 实 法 重 锤 夯 实 法 运用起重机械将重锤提到一定高度，然后锤自 由落下，重复夯实地基，使浅层地基土体得到 夯击而密实，从而其强度提高 离地下水0.8米， 饱和度在0.5以上 ，稍湿的黏性土、 粉土、部分杂填土 、湿陷性黄土和分 层填土等地基 强 夯 法 用质量达数十吨的重锤自数米高处自由下落， 给地基以冲击，从而提高一定深度内