沉管砂石桩复合地基基础知识

1、沉管砂石桩复合地基 一般规定和设计1.适用于挤密处理松散砂土、粉土、粉质黏土、素填土、杂填土等地基，以及用于处理可液化地基。饱和黏土地基，如对变形控制不严格，可采用砂石桩置换处理。桩位布置，对对大面积积满堂基基础和独独立基础础，可采采用三角角形、正正方形、矩矩形布桩桩；对条条形基础础，可沿沿基础轴轴线采用用单排布布桩或对对称轴线线多排布布桩。 33.沉管砂砂石桩处处理地基基要超出出基础一一定宽度度，这是是基于基基础的压压力向基基础外扩扩散，需需要侧向向约束条条件保证证。另外外，考虑虑到基础础下靠外外边的(2-3)排桩挤挤密效果果较差，应应加宽（1-3）排桩桩。重要要的建筑筑以及要要求荷载载较大

2、的的情况应应该加宽宽更多。4.桩径可可根据地地基土质质情况、成成桩方式式和成桩桩设备等等因素确确定，桩桩的平均均直径可可按每根根桩所用用填料量量计算。沉沉管砂石石桩桩径径宜为3000mm-8000mmm.5.砂石沉沉管桩的的长度，通通常根据据地基的的稳定和和变形验验算确定定，为保保证稳定定，桩长长应达到到滑动弧弧面之下下，当软软土层厚厚度不大大时，桩桩长宜超超过整个个松软土土层。由由于砂石石沉管桩桩的在地地面1m-2mm深度的的土层处处理效果果较差，砂砂石桩的的设计长长度应大大于主要要受荷深深度且不不宜小于于4m. 66.沉管砂砂石桩的的桩间距距，不宜宜大于砂砂石桩直直径的4.5倍；桩桩长可根

3、根据工程程要求和和工程地地质条件件，通过过计算确确定并符符合有关关规范。 77.沉管桩桩桩体材材料可采采用含泥泥量不大大于5%的碎石石、卵石石、角砾砾、圆砾砾、砾砂砂、粗砂砂、中砂砂或石屑屑等硬质质材料，最最大粒径径不宜大大于50mmm。8 .桩顶顶与基础础之间宜宜铺设厚厚度为3000mm-5000mmm的垫层层，垫层层材料宜宜用中砂砂、粗砂砂、级配配砂石和和碎石等等，最大大粒径不不宜大于于30mmm，其夯夯填度（夯夯实后的的厚度与与虚铺厚厚度的比比值）不不应大于于0.99. 沉管管砂石桩桩施工 11.砂石桩桩施工可可采用振振动沉管管、锤击击沉管、或或冲击成成孔等成成桩法。当当用于消消除粉细细

4、砂及粉粉土液化化时，宜宜用振动动沉管成成桩法。 22.施工前前应进行行成桩工工艺和成成桩挤密密试验。当当成桩质质量不能能满足设设计要求求时，应应调整施施工参数数后，重重新进行行试验或或设计。 33.振动沉沉管成桩桩法施工工，应根根据沉管管和挤密密情况，控控制填砂砂石量、提提升高度度和速度度、挤压压次数和和时间、电电机的工工作电流流等。 44.施工中中应选用用能顺利利出料和和有效挤挤压桩孔孔内砂石石料的桩桩尖结构构。当采采用活瓣瓣桩靴时时，对砂砂土和粉粉土地基基宜选用用尖锥形形；一次次性桩尖尖可采用用混凝土土锥形桩桩尖。 55.锤击沉沉管成桩桩法施工工可采用用单管法法或双管管法。锤锤击法挤挤密应

5、根根据锤击击能量，控控制分段段的填砂砂石量和和成桩的的长度。 66.砂石桩桩桩孔内内材料填填料量，应应通过现现场试验验确定，估估算时，可可按设计计桩孔体体积乘以以充盈系系数确定定，充盈盈系数可可取1.22-11.4。 77.砂石桩桩的施工工顺序：对砂土土地基宜宜从外围围或两侧侧向中间间进行。8.施工时时桩位偏偏差不应应大于套套管外径径的，套套管垂直直度允许许偏差应应为。9.沉管砂砂石桩施施工要求求：（1）沉管管法施工工，应选选用与处处理深度度相适应应的机械械。目前前所用的的机械主主要有分分为两类类，即振振动沉管管桩机和和锤击沉沉管桩机机。用垂直上下下振动的的机械施施工的称称为振动动沉管成成桩法

6、，用用锤击式式机械施施工成桩桩的称为为锤击沉沉管成桩桩法，锤锤击沉管管成桩法法的处理理深度可可达10m。砂石石桩机通通常包括括桩机架架、桩管管及桩尖尖、提升升装置、挤挤密装置置（振动动锤或冲冲击锤）、上上料设备备及检测测装置等等部分。为为了使砂砂石有效效地排出出或使桩桩管容易易打入，高高能量的的振动砂砂石桩机机配有高高压空气气或水的的喷射装装置，同同时配有有自动记记录桩管管贯入深深度、提提升量、压压入量、管管内砂石石位置及及变化（灌灌砂石及及排砂石石量），以以及电机机电流变变化等检检测装置置。国外外有的设设备还装装有微机机，根据据根据地地层阻力力的变化化自动控控制灌砂砂石量并并保证沿沿深度均均

7、匀挤密密全面达达到设计计标准。（2）不同同的施工工机具及及施工工工艺用于于处理不不同的地地层会有有不同的的处理效效果。常常遇到设设计与实实际情况况不符或或者处理理质量不不能达到到设计要要求的情情况，因因此施工工前在现现场的成成桩试验验具有重重要的意意义。 通过现场场成桩试试验检验验设计要要求和确确定施工工工艺及及施工控控制要求求，包括括填砂石石量、提提升高度度、挤压压时间等等。为了了满足试试验及检检测要求求，试验验桩的数数量应不不少于79个。正正三角形形布置至至少要7个（即即中间1个周围6个）；正方形形布置至至少要9个（3排3列每排排每列各各3个）。如如发现问问题，则则应及时时会同设设计人员员

8、调整设设计或改改进施工工。（3）振动动法施工工，成桩桩步骤如如下：1移动桩桩机及导导向架，把把桩管及及桩尖对对准桩位位；2启动振振动锤，把把桩管下下到预定定的深度度；3向桩管管内投入入规定数数量的砂砂石料（根根据施工工试验的的经验，为为了提高高施工效效率，装装砂石也也可在桩桩管下到到便于装装料的位位置时进进行）；4把桩管管提升一一定的高高度（下下砂石顺顺利时提提升高度度不超过过12m），提提升时桩桩尖自动动打开，桩桩管内的的砂石料料流入孔孔内；5降落桩桩管，利利用振动动及桩尖尖的挤压压作用使使砂石密密实；6重复44、5两工序序，桩管管上下运运动，砂砂石料不不断补充充，砂石石桩不断断增高；7桩管

9、提提至地面面，砂石石桩完成成。施工中，电电机工作作电流的的变化反反映挤密密程度及及效率。电电流达到到一定不不变值，继继续挤压压将不会会产生挤挤密效能能。施工工中不可可能及时时进效果果检测，因因此按成成桩过程程的各项项参数对对施工进进行控制制是重要要的环节节，必须须予以重重视，有有关记录录是质量量检验的的重要资资料。 (4)对对于黏性性土地基基，当采采用活瓣瓣桩靴时时宜选用用平底型型，以便便于施工工时顺利利出料。（5）锤击击法施工工有单管管法和双双管法两两种，但但单管法法难以发发挥挤密密作用，故故一般宜宜用双管管法。双管法的施施工根据据具体条条件选定定施工设设备，也也可临时时组配。其其施工成成桩

10、过程程如下： 1）将内内外管安安放在预预定的桩桩位上，将将用作桩桩塞的砂砂石投入入外管底底部； 2）以内内管做锤锤冲击砂砂石塞，靠靠摩擦力力将外管管打人预预度； 3）固定定外管将将砂石塞塞压入土土中； 4）提内内管并向向外管内内投入砂砂石料； 5）边提提外管边边用内管管将管内内砂石冲冲出挤压压土层；6）重复44、5步骤；7）待外管管拔出地地面，砂砂石桩完完成。此法优点是是砂石的的压人量量可随意意调节，施施工灵活活，特别别适合小小规模工工程。其其他施工工控制和和检测记记录参照照振动法法施工的的有关规规定。（6）砂石石桩桩孔孔内的填填料量应应通过现现场试验验确定。考考虑到挤挤密砂石石桩沿深深度不会

11、会完全均均匀，实实践证明明砂石桩桩施工挤挤密程度度较高时时地面要要隆起，另另外施工工中还有有损耗等等，因而而实际设设计灌砂砂石量要要比计算算砂石量量增加一一些，根根据地层层及施工工条件的的不同增增加量约约为计算算量的20%400%。当设计或施施工的砂砂石桩投投砂石量量不足时时，地面面会下沉沉；当投投料过多多时，地地面会隆隆起，同同时表层层0.55m11.0mm常呈松松软状态态。如遇遇到地面面隆起过过高，也也说明填填砂石量量不适当当。实际际观测资资料证明明，砂石石在达到到密实状状态后进进一步承承受挤压压又会变变松，从从而降低低处理效效果。遇遇到这种种情况应应注意适适当减少少填砂石石量。施工场地土

12、土层可能能不均匀匀，土质质多变，处处理效果果不能直直接看到到，也不不能立即即测出。为为了保证证施工质质量，使使在土层层变化的的条件下下施工质质量也能能达到标标准，应应在施工工中进行行详细的的观测和和记录。观观测内容容包括桩桩管下沉沉随时间间的变化化；灌砂砂石量预预定数量量与实际际数量；桩管提提升和挤挤压的全全过程（提提升、挤挤压、砂砂桩高度度的形成成随时间间的变化化）等。有有自动检检测记录录仪器的的砂石桩桩机施工工中可以以直接获获得有关关的资料料，无此此设备时时须由专专人测读读记录。根根据桩管管下沉时时间曲线线可以估估计土层层的松软软变化随随时掌握握投料数数量。（7）以挤挤密为主主的砂石石桩施

13、工工时，应应间隔（跳跳打）进进行，并并宜由外外侧向中中间推进进；对粘粘性土地地基，砂砂石桩主主要起置置换作用用，为了了保证设设计的置置换率，宜宜从中间间向外围围或隔排排施工；在既有有建（构构）筑物物邻近施施工时，为为了减少少对邻近近既有建建（构）筑筑物的振振动影响响，应背背离建（构构）筑物物方向进进行。（8）砂石石桩桩顶顶部施工工时，由由于上覆覆压力较较小，因因而对桩桩体的约约束力较较小，桩桩顶形成成一个松松散层，施工后应加以处理（挖出或碾压） 沉管管砂石桩桩复合地地基质量量检验1.检查各各项施工工记录，如如有遗漏漏或不符符合要求求的桩，应应补桩或或采取其其他有效效的补救救措施。 振振动沉管管

14、砂石桩桩应在施施工期间间及施工工结束后后，检查查砂石桩桩的施工工记录，包包括检查查套管往往复挤压压振动次次数与时时间、套套管升降降幅度和和速度、每每次填砂砂石料量量等项施施工记录录。砂石石桩施工工的沉管管时间、各各深度段段的填砂砂石量、提提升及挤挤压时间间等是施施工控制制的重要要手段，这这些资料料可以作作为评估估施工质质量的重重要依据据，再结结合抽检检便可以以较好地地作出质质量评价价。2.施工后后，应间间隔一定定时间方方可进行行质量检检验。对对粉质黏黏土地基基不宜少少于，对对粉土地地基不宜宜少于，对对砂土和和杂填土土地基不不宜少于于。 由于在制制桩过程程中原状状土的结结构受到到不同程程度的扰扰

15、动，强强度会有有所降低低，饱和和土地基基在桩周周围一定定范围内内，土的的孔隙水水压力上上升。待待休置一一段时间间后，孔孔隙水压压力会消消散，强强度会逐逐渐恢复复，恢复复期的长长短是根根据土的的性质而而定。原原则上应应待孔压压消散后后进行检检验。黏黏性土孔孔隙水压压力的消消散需要要的时间间较长，砂砂土则很很快。根根据实际际工程经经验规定定对饱和和黏土不不宜小于于28d，粉质质粘土不不宜小于于21d，粉土土、砂土土和杂填填土可适适当减少少。3.施工质质量的检检验，对对桩体可可采用重重型动力力触探试试验；对对桩间土土可采用用标准贯贯入、静静力触探探、动力力触探或或其他原原位测试试等方法法；对消消除液

16、化化的地基基检验应应采用标标准贯入入试验。桩桩间土质质量的检检测位置置应在等等边三角角形或正正方形的的中心。检检验深度度不应小小于地基基处理深深度，检检测数量量不应少少于桩孔孔总数的的。碎（砂）石石桩处理理地基最最终是要要满足承承载力、变变形或抗抗液化的的要求，标标准贯入入、静力力触探以以及动力力触探可可直接反反映施工工质量并并提供检检测资料料，所以以本条规规定可用用这些测测试方法法检测碎碎（砂）石石桩及其其周围土土的挤密密效果。应在桩位布布置的等等边三角角形或正正方形中中心进行行碎（砂砂）石桩桩的处理理效果检检测，因因为该处处挤密效效果较差差。只要要该处挤挤密达到到要求，其其他位置置就一定定

17、会满足足要求。此此外，由由该处检检测的结结果还可可判明桩桩间距是是否合理理。如处理可液液化地层层时，可可按标准准贯入击击数来衡衡量砂性性土的抗抗液化性性，使砂砂石桩处处理后地地基实测测标准贯贯入击数数大于临临界贯入入击数。这这种液化化判别方方法只考考虑了桩桩间土的的抗液化化能力，而而未考虑虑砂石桩桩的作用用，因而而在设计计上是偏偏安全的的。砂石石桩处理理后的地地基液化化判别方方法应进进一步研研究。 4.竣竣工验收收时，地地基承载载力检验验应采用用复合地地基静载载荷试验验，试验验数量不不应少于于总桩数数的，且每每个单体体建筑不不应少于于点。砂砂石桩处处理后的的地基液液化判别别方法应应进一步步研究

18、。 振冲地地基验收收标准项序检查项目允许偏差或或允许值值检查方法单位数值主控项目1填料粒径设计要求抽样检查2密实电流（粘粘性土）密实电流（砂砂性土或或粉土）（以上为功功率30kkW振冲器器）密实电流（其其他类型型振冲器器）AAA5055540500（1.52.00）A电流表读数数电流表读数数，A为空振振电流3地基承载力力设计要求按规定方法法一般项目1填料含泥量量%5抽样检查2振冲器喷水水中心与与孔径中中心偏差差mm50用钢尺量3成孔中心与与设计孔孔位中心心偏差mm100用钢尺量4桩体直径mm50用钢尺量5孔深mm200量钻杆或重重锤测振动沉管挤挤密碎（砂砂）石桩桩施工方方案一、工程程概况 该该

19、工程为为曹妃甸甸百万吨吨级焦油油深加工工一期工工程桩基基工程。本本工程为为碎石桩桩基，桩桩径4000mm，有效效桩长为为:5.5m。复合合地基的的承载力力特征值值不小于于2000KPaa。其中中原料罐罐组56225根，即309937.5延米；沥青罐罐组51110根，即255550延米。整整个现场场施工区区域内为为机械平平场地貌貌，地势势平坦，场场地开阔阔。二施工工工艺及质质量控制制1、施工准准备1、场地平平整施工工：振冲冲碎石桩桩施工前前先进行行场地平平整，场场地平整整标高为为根据地地形图拟拟定的标标高，施施工时根根据宁填勿勿挖的原则则进行整整平。挖挖除地表表坚硬物物体，使使振冲器器能顺利利下

20、钻。2、布布置场内内运输道道路、道道路两边边的排水水盲沟、纵纵向排水水沟、料料场、准准备好照照明设施施以便夜夜间施工工。3、场场地清理理与掘除除：在现现场确定定清理、掘掘除、拆拆除的范范围后，按按施工规规范和设设计要求求进行清清理。4、测测量放样样及布桩桩:测量放放线，恢恢复中线线，放出出路段边边线桩，清清理平整整施工段段地基表表面，测测量地面面整平后后的标高高，做好好排水系系统，保保证排水水通道的的畅通；根据图图纸要求求的布桩桩原则进进行布桩桩，并绘绘制测量量放线图图，交与与监理及及项目部部复核后后，方进进行测量量放样，每每个桩位位均作标标志，编编制桩号号。5、进进行施工工技术交交底。在在施

21、工的的各项准准备工作作完成后后，施工工前由技技术负责责人根据据设计要要求向全全体施工工人员进进行技术术交底。2、施工工工艺振动沉管碎碎石桩施施工工艺艺流程详详见下图图。（图略）针对工程设设计的桩桩径、桩桩深及地地层特点点和工期期要求。为为此：本工程我公公司将全全部投入入功率大大、性能能稳定的的施工机机械进行行施工。2、为确确保工程程质量，符符合设计计要求及及有关规规范的规规定，实实行过程程控制为为主，工工后检测测为辅的的方法，从从人员、设设备、材材料、施施工前的的准备、工工程施工工过程等等方面对对工程质质量进行行预控。3、施工方方法碎石桩采用用振动沉沉管法施施工，每每根桩的的碎石灌灌注量符符合

22、理论论灌入量量，具体体成桩工工艺如下下：1、桩位位放样。轴线放样：根据业业主提供供的控制制点及设设计图纸纸，由专专业测量量人员测测放出轴轴线，并并加以妥妥善保护护。测放桩位：放线定定位严格格遵守工工程测量量规范中中有关桩桩基施工工的规定定。施工工过程中中，要尤尤其注意意防止破破坏标识识引起桩桩位不准准，并随随时复核核，对因因挤土作作用引起起的桩位位偏差，及及时调整整。2、桩机机就位，将将套管向向下垂直直，使套套管中心心对准桩桩位标记记，利用用锤重及及沉管自自重徐徐徐静压1-22m后开动动振动锤锤振动下下沉。调调整桩机机搭架，使使沉管与与地面基基本垂直直，校正正套管垂垂直度应应1%；校正正套管长

23、长度及投投料口位位置，使使之符合合设计桩桩长。3、启动振振动锤，将将套管缓缓慢下沉沉，直至至设计深深度，每每下沉2m留振10-20秒。4、随着套套管下沉沉的过程程，将碎碎石料注注入桩管管内，当当套管下下至设计计深度时时留振30秒，然然后稍微微提升套套管使桩桩尖打开开。5、碎碎石料灌灌入量按按桩身理理论方案案量值与与充盈系系数计算算。做好好现场施施工记录录，严格格控制每每根桩的的碎石充充盈系数数，充盈盈系数一一般控制制在1.22(相当于于每根桩桩的灌入入量控制制在0.883m33)。避免免先期大大后期小小的不良良现象，以以增加桩桩的均匀匀性。6、振动拔拔管:管内灌灌入碎石石高度需需大于1/33管长，方方可开始始拔管，应应有专人人负责碎碎石灌入入量，以以防超灌灌或少灌灌。每提提升1m导管应应反插30ccm，留振1020秒，如如此反复复直至全全管拔出出,拔管速速度控制制在2m/minn(平均速速度)。7、根据单单桩设计计碎石用用量确定定第一次次投料的的成桩长长度，进进行数次次反插直直至桩管管内碎石石全部拔拔出。8、继续边边拔管边边振动，直直至拔出出地面