振冲法在我国的应用与发展

振冲法在我国的应用与发展

振冲法的应用：振动和高压水流的联合使用下，振冲器下沉到土壤的预定深度，清孔，用环形水将污泥转移到孔中，然后从孔中依次添加填充材料（砾石或其他颗粒材料）。振动的作用下，所有填充材料都将被压缩并紧密地填充。在达到要求的压实度后，振冲器会得到改进。第二段重复上述操作,直至地面,从而在地基中形成一根大直径的密实桩体。与原地基构成复合地基,提高地基承载能力和改善土体的排水降压通道,并对可能发生液化的砂土产生预振效应,防止基土液化。在黏性土中,振冲主要其置换作用,故称为“振冲置换”;在砂性土中,振冲起挤密作用,故称为“振冲挤密”。不加填料的振冲挤密仅适用于处理粘性颗粒含量小于10%的细砂、中砂地基。振冲挤密的原理为,振冲法应用于砂类土层时,对砂层产生两个方面的挤密作用,一是振冲器的强力振动使饱和砂层液化,砂颗粒重新排列,孔隙减少;二是通过振冲器的水平振动通过回填料使周围砂层挤压密实。振冲置换的原理为,振冲法应用于粘性土层时,是利用振冲器在高压水流下边振边冲,在软弱黏性土地基中成孔,再在孔内分批填入碎石等坚硬粒料制成一根根桩体,成为“碎石桩。这些桩体在软土中,当粘性土层的不排水抗剪强度大于20kPa时,又与粘性土层的约束作用,可保证桩体稳定,并和原来的粘性土层构成复合地基。当桩体贯穿软弱土层,接触硬土层时,再符合地基中起到应力集中作用,负担了大部分的荷载,而使桩间土程度的荷载相应减少。当桩体处于软弱土层时,起到垫层的应力扩散和均布作用,从而提高地基的整体承载能力,减少沉降量。振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。桩体的填料量、桩的直径一级复合地基的面积置换率是影响复合地基强度的主要因素。桩的直径与土质、土体强度、桩体填料的粒径、振冲器类型以及施工质量等密切相关。在强度较弱的土层中桩体直径较大,在强度较高的土层中桩体直径较小。振动力越大,桩体直径越大,实际的桩体不是想象中的圆柱体,桩体直径是指每根桩的用料量估算的平均理论直径,一般取0.8~1.2m。1振冲器机械模型主要设备有振冲器、起重机械、水泵及供水管道、加料设备和控制设备等。振冲器为立式潜水电动机直接带动一组偏心块,产生一定频率和振幅的水平方向振动力的专用机械。压力水通过振冲器空心竖轴从下端喷口喷出。可采用起重机吊运自制吊斗或用翻斗车加料。2填料及粒径控制施工前,应通过现场试成桩确定施工参数。包括振冲孔间距、达到土体密实度时的密实电流值、成孔速度、留振时间、填料量等。填料应选择不溶于地下水,或不受侵蚀影响且本身无侵蚀性和性能稳定的硬粒料。并对粒径进行控制,确保振冲效果及效率。粒径过大,再边振边填过程中难以落入孔内;粒径过小,再孔中沉入速度太慢,不易振密。碎石桩成桩施工过程包括定位、成孔、清孔和振密。2.1定位。在摇晃和向前冲之前，根据设计确定冲孔的中心位置，并编号2.2振冲器的使用和复合式压实振冲置换造孔的方法有:排孔法,即由一端开始到另一端结束;跳打法,即每排孔施工时隔一孔造一孔,反复进行;帷幕法,即先造外圈2~3圈孔,再造内圈孔,此时可隔一圈造一圈或依次向中心区推进。振冲施工必须防止漏孔,因此要做好空位编号级施工复查工作。振冲器用履带式起重机或卷扬机悬吊,对准桩位,打开下喷水口,启动振冲器。水压为400~600kPa,水量为200~400L/min。此时,振冲器以其自身重量和在振动喷水作用下,以1~2m/min的速度徐徐沉入水中,每沉入0.5~1.0m,宜留振5~10s进行扩孔,待孔内泥浆溢出时再继续沉入,直达设计深度为止。再黏性土中应重复成孔1~2次,使孔内泥浆变稀,然后将振冲器提出孔口,形成直径0.8~1.2m的孔洞。2.3清孔。当沉降达到设计深度时，振冲器应正确地将振动放在孔底，关闭下水口，并打开上水口，以去除泥浆和去除孔2.4成桩过程的操作将振冲器提出孔口,向孔内导入一批填料,越m堆高,将振冲器下降至填料中进行振密,当密实电流达到规定的数值,将在很懂器提出孔口。如此自下而上反复进行直至孔口,成桩操作即告完成。在施工场地上应事先开设排泥水沟系统,将成桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出,运送至预先安排的存放地点,沉淀池上部较清的水可重复使用。3振冲加密桩的施工顺序3.1这里布置了区域，并连接了电源32导入整个施工场区的测量控制线,并按设计要求布置桩点。3.3安装误差，钳子压裂，以对应桩位3.4孔的形成3.4.1将振冲器平放于桩位，打开压力水泵，然后启动镇冲器。振冲器通常工作后开始制作孔，并将振冲器小心地插入地层，直到设计桩底高度3.4.2在孔道过程中，振冲器应处于垂直状态振冲器与导管之间有橡胶减震器联结,因此导管有稍微偏斜是允许的,但偏斜不能过大,防止振冲器偏离贯入方向。3.5添加方法与加密段的长度有关振冲器造孔至设计深度时,向孔内添加填料送至孔底,并保证:3.5.1填充材料，使孔堵塞3.5.2确保孔内的输入材料量可加密对于振冲桩体的加密,为保证孔内有0.5m加密桩体的加料量,每次提升振冲器应在1.5~2.0m左右。3.6段向上的不同时段不得漏振加密时应连续施工,加密从孔底开始,逐段向上,中间不得漏振。当达到规定的加密油压和留振时间后,将振冲器上提继续进行下一个段加密,每段加密长度应符合要求。3.7重复相同的步骤，直到设计要求的单元高度加密3.8关闭振冲器和水，停止生产桩4对地基质量检查振冲法加固土体时,用密实电流、填料量和留振时间进行控制。用ZCQ-30振冲器加固黏性土地基的密实电流为40~55A;直径0.8m时,每米桩体填料量为0.6~0.7m2,土质差时填料量应多些。振冲施工对原土结构造成扰动,强度降低。因此,质量检验应在施工结束后间歇一定时间,对砂土地基间隔1~2周,黏性土地基间隔3~4周,对粉土、杂填土地基间隔2~3周。桩顶部位由于周围约束力小,密实度较难达到要求,检验取样是应考虑此因素。对振冲密实法加固的砂土地基,如不加填料,质量检验主要是地基的密实度,可用标准贯入、动力触探等方法进行,