碎石（砂）桩法地基加固讲义（53附图丰富）

5.1概述5.2加固原理5.3设计与计算算5.4施工工艺5.5效果检验5.6工程实例第五章碎碎石（砂砂）桩法主要内容5.1概述定义义适用范围重要概念利用振动和水冲冲加固土体。。具体而言言，利用振振冲器的高高频振动和和高压水流流，边振动边水水冲将振冲器沉沉到土中预预定深度，，经洗孔后后加入填料料并振密形形成桩体。。填料：碎石、砾石石、粗砂、、矿渣等。。振冲碎石桩桩法或振冲砂桩法法。一、定义振冲器20世纪50年代末、60年代初，德德国凯勒公公司在Nurembreg的一项地基基工程中用用振冲器在在粘性土中中制造了2m深的孔，填填入块石，，再用振冲冲器使块石石密实，处处理后，地地基承载力力有很大提提高。？来的-工程背景1960年，英国一一家地基工工程公司，，建造一栋栋六层房屋屋时，在开开挖基槽时时意外发现现地基中有有一层厚2m的有机粉土土，强度很很低，最后后采用振冲冲造孔，回回填碎石的的方法处理理，效果很很好。后，，这两家公公司有意识识地把这一一方法用于于加固软弱弱粘土地基基——振冲法。由由于使用的的桩身材料料为碎石，，故称振冲冲碎石桩法法。我国首次应应用的工程程在南京，，1977年。？来的-工程背景由蒸汽（或或柴油）打打桩机或振振动打桩机机在松散的的砂性土或或人工填土土上冲击或或振动成孔孔并灌填砂砂料后形成成的桩体。。砂桩置换法法、挤密砂桩法法一、定义适用砂土、、粉土、粉粉质黏土土、素填土土、杂填土土不适用于淤淤泥和淤泥泥质土？在制桩过程程中，填料料在振冲器器的水平向向振动力作作用下挤向向孔壁的软软土中，从从而桩体直直径扩大。。当这一挤挤入力与土土的约束力力平衡时，，桩径不再再扩大。当当强度越低低，即约束束力越小，，形成的桩桩体越粗。。若原土的的强度过低低，以致土土的约束力力始终不能能平衡挤入入力，则始始终不能形形成桩体，，振冲法则则不适用。。二、适用范围振冲碎石（砂）桩主要适用于于：松散砂土、、粉土、素素填土和杂杂填土地基基。与预压法联联合使用，，可用于软软弱粘性土土地基。二、适用范围挤密砂（碎石）桩1、功能区别别桩本身是承承受荷载的的而砂井本本身增加的的地基承载载力一般不不计，仅用用来排水固固结土基。。砂桩与砂井井的区别2、施工区别别砂桩直径较较大，成孔孔后直接灌灌砂振动密密实，成桩桩后就能发发挥承载作作用。砂砂井井直径较小小（70左右），所所以成孔后后，要用编编制袋等盛盛砂入孔。。之后一般般要堆载预预压，砂井井就起排水水管的作用用，不需振振实，能保保持自然状状态就可。砂桩与砂井井的区别3、作用机理理不同砂桩——挤密作用，，复合桩基基砂井——排水作用，，竖向排水水通道4、直径、间间距不同砂桩比砂井井直径大，，间距小。。砂桩与砂井井的区别松散砂土地地基中原理理软弱粘性土土中原理加固原理5.2加固原理-挤密法1、挤密作用用横向挤压力力。2、振密作用用振动使结构构破坏，颗颗粒重新排排列3、抗液化作作用挤密或振动动，提高强强度；良好排水通通道，加速速u消散；多次预振，，提高抗液液化能力。。一、在砂土地基中加固原理1、置换作用用砂料替代软软粘土。2、排水固结结作用砂桩体的排排水通道作作用，加快快地基固结结。二、在粘性土地基中加固原理加固范围、、加固深度度桩位布置桩直径、桩桩间距设计参数5.3设计与计算——振冲法一、加固范围、加固深度加固面积——建筑物的重重要性和场场地。多层建筑和和高层，宜宜基础外缘缘扩大1～2排桩。当要求消除除地基液化化，宜基础础外缘扩大大宽度>可液化土层层的一半。。一、加固范围、加固深度加固深度软弱层厚度度<10m，穿透软弱弱层；软弱层厚度度>10m，不穿透，，宜短而密密，深度按建筑物地地基变形允允许值确定定。S梅花形布置置（等边、、等腰三角角形）行列式布置置（正方形形、矩形））大面积满堂堂处理——等边三角形形单独基础或或条形基础础——等腰▲，矩矩形或方形形。二、桩位布置S30kw振冲器桩直直径－0.7m～1.0m三、桩直径、桩间距S30kw振冲器桩间间距－1.3m～2.0m55kw振冲器桩间间距－1.4m～2.5m75kw振冲器桩间间距－1.5m～3.0m三、桩直径、桩间距桩位布置、、桩距灌砂量、桩桩长、砂料料处理范围设计参数5.3设计与计算——挤密法S等边三角形形布置（砂砂性土地基基）正方形布置置直径——300-600mm。一、桩位布置S1、粘性土地地基正三角形布布置桩间距正方形布置置Ae－1根砂桩承担担的处理面面积。Ap－桩截面积积。m－面积置换换率。（0.10~0.30）2、砂土和粉粉土地基正三角形布布置正方形布置置e1－处理后要要求的孔隙隙比。d－桩直径；；h－竖向变形形。Dr1－处理后要要求达到的的相对密度度（0.70~0.85）1、桩长：厚厚度小时，，贯穿；大大时，按沉沉降控制。。2、砂料：采采用含泥量量小于5％的中、粗粗砂。3、灌砂量（（质量控制制的另一个个指标）：：单位加固土土体所需的的填料量V二、桩长、砂料、灌砂量条形基础，，大于基础础宽度1.5～2.0倍；整片基础，，每边放宽宽大于1—3排桩；防治液化，，每边放宽宽大于加固固深度的一一半，并不能小于于5m。三、处理范围复合地基承承载力计算算复合地基沉沉降量计算算抗滑稳定性性分析计算内容设计与计算桩土应力比比n可取2～4桩应力土应力一、复合地地基承载力力B软弱下卧层层复合桩基复合桩基承承载力计算算简图二、复合桩桩基的沉降降量验算总沉降量公公式加固区压缩缩量下卧层压缩缩量（天然然土）加固区（复复合土层））压缩模量量加固区未加固区复合桩基的的抗剪强度度指标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试验动力触探试试验波述试验检验方法1.静力载荷试试验STATICLOADTEST载荷试验是是保持地基基土的天然然状态和模模拟建筑物物的荷载条条件，通过过一定面积积的承压板板向地基施施加竖向荷荷载，观察察研究地基基土变形和和强度规律律的一种原原位试验。。平板载荷试试验（PLT）图1几种常用的的平板载荷荷试验设备备2.静力触探试试验CPT触探主机为为液压传动动式，反力装置为为地锚式3.标准贯入试试验(SPT)StandardPenetrationtestSPTinprogress.SPTsetupCloseupofSPThammer试验基本原原理标准贯入试试验中，是是采用标准准贯入器打打入土中一一定距离（（30cm）所需落锤次次数（标贯贯击数）来来表示土阻阻力大小的的，并根据据大量的对对比试验资资料分析进进一步得