地基处理课设_振冲碎石桩

6.桩位布置：按正三角形布置；
4.碎石桩设计
•设计参数
7.采用75W功率ZCQ75型号振冲器，起重机械采 用15t履带吊（实例中采用25t汽车吊，查阅资料 15t完全可以满足要求）；
8.振冲碎石桩碎石粒径40~150mm，含泥量不 得大于5%；
9.成孔水压应保持在300~500kPa，成桩水压保 持在300~400kPa，密实电流80~90A，留振时 间10s左右，每次提升振冲器高度为1.0m左右， 每次填料厚度应不大于0.5m。
4.碎石桩设计
液化判断 •
此处应用实例没有给出具体计算，只在勘察资料里给出 定性分析。计算时注意按照抗震设计要求选取N0
Ncr N0[0.9 0.1(ds dw )] 3 c
(ds<=15m)
(15>=ds<=20m)
N0 ——标贯锤击数基准值 ds——标贯深度 dw ——地下水位深度 pc——粘粒含量百分率(>=3)
二灰垫层、干渣垫层、粉煤灰垫层、土工合成材料加 筋垫层、聚苯乙烯板块垫层
•加固机理：挖除基底一定范 围内的软弱土，回填以工程性 能好的碎石、砂等，压密后作 为地基持力层；让垫层承受较 大的上部荷载，软弱层承担较 小的荷载，以满足地基的承载 力和变形要求。
•设计要点： 垫层厚度（z）根据垫层底部下卧土层承载力确定
(5)成桩后，关闭振冲器和水泵，移至下一桩位。
7.施工要点
注意： 填料控制
填料是振冲法施工中的一个关键环节，填料的快慢直接关系到 桩的密实度和经济效益。
填料应注意以下几点：
(1)造孔完毕后稍停数秒，然后进行填料，开始不宜过多，防 止堵塞孔口或堵塞返水，以免影响粉砂中的泥土排出。
(2)填料要把握时机，控制速度。
强夯法一般适用于处理碎石土、砂土、低饱和度 的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土 等地基，该场地地下水稳定水位埋深为2.4~2.9m， 需要处理的液化土层均为接近饱和的粉土、砂土， 强夯法处理该地基的效果不好。
3.地基处理方案
•砂石桩处理难度大，根据工程经验不宜采用。
•振冲碎石桩法可使液化砂土层振实挤密，回填碎 石等粗粒料形成桩柱，桩间土受到振密和挤密作 用，桩和桩间土构成复合地基。该方法成本低、 速度快，形成良好的排水通道，处理效果好，可 提高地基承载力，消除土层液化。
2.夯锤重量M和落距h 总夯击能：
E—总夯击能量(kN.m) n—总夯击次数 3.夯击点布置及间距 夯击点布置：
单位夯击能：
e—单位夯击能量(kN.m/m2) A—被夯击场地面积(m2)
(1)等边三角形、等腰三角形或正方形； (2)处理范围大于建筑物基础范围，一 般超出基底外缘1/2~1/3，不宜小于 3m
：天然孔隙比
：砂土的最大最小孔隙比
l：桩距 d：桩直径 ：修正系数，考虑振动下 沉密实作用，取值1.1~1.2 ：地基挤密后要求达到的 孔隙比 ：地基挤密后要求砂土的 相对密度，可取0.70~0.85
4.碎石桩设计
•桩距设计
实例中土工试验没有给出具体数据，查 阅相关资料及类似案例得到如下取值： 0.078 0.078 3.562
6.沉降计算
第8层面土厚度为 ，计算沉降量为0.078mm
计算深度满足要求 最终沉降量为
查规范，显然满足要求
7.施工要点
(1)放桩：按照桩位平面图实地测放桩位，用钢纤打入地面下 30cm并灌入白灰，插上筷子，防止桩位偏移及便于找桩。
(2)对桩：施工机具就位，使振冲器对准桩位，允许偏差10cm。
2.0 1.143 4*0.2199 1.7592 2 0.9848 25.93 0.038
3.2 1.829 4*0.1810 2.3168 2 0.5576 25.93 0.022
4.4 2.514 4*0.1541 2.7122 2 0.3954 25.93 0.015
1.118 0.988 0.572 0.39
2.工程地质条件
场地地处黄河中下游冲积平原，原黄河故道。
• 地层以粉砂、细中砂为主，夹薄层粉土，从上至 下分述如下：
①粉砂，上部灰黄、浅黄色，下部灰、浅灰色， 湿～饱和，松散，局部稍密。夹薄层粉土及细砂。 层厚及层底埋深2．8～8．0m。
②细中砂，灰、浅灰色，饱和，松散一稍密，局 部中密。夹薄层粉砂，局部夹薄层粉土。层厚 3．2 ～ 8．7m，层底埋深6．5 ～ 14．5m。
• 振冲碎石桩的质量主要取决于造孔和清孔时的 水压，填料成桩时的密实电流和留振时间，以 及每次的填料量，因此在施工中应详细记录、 认真分析总结，发现问题及时处理解决。
换填法
知识回顾
•适用范围： 淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及 暗沟暗塘的浅层处理，处理深度一般为0.5~3m
•垫层材料： 砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、
振冲碎石桩处理液化地基土应 用实例
• 工程概况 • 工程地质条件 • 地基处理方案 • 振冲碎石桩设计 • 施工要点 • 质量检验
1.工程概况
河南某化纤股份有限公司拟建第二生产基 地征地约3000亩，主要建设连续纺车间、 酸站车间、自备电厂及配套车间项目。其 酸站车间基础埋深7.2m，设计该酸站车间 的地基处理方案。
5
5.6
6
6.2
7
7.3
8
7.9
总沉 降
3.2 4*0.1310 2.9344 2 0.2222 25.93 0.009 3.54 4*0.1230 3.0504 2 0.116 25.93 0.004 4.17 4*0.1073 3.1332 2 0.083 25.93 0.003 4.51 4*0.1017 3.2137 3 0.081 27 0.003
2.工程地质条件
③细中砂，灰、浅灰色，饱和，中密一密实。夹薄 层粉砂，局部夹薄层粉土。层厚5．0—12．1m， 层底埋深18．3～19．6m。
④粉土，浅灰、灰色，很湿，中密，粘粒含量高。 层厚O．8—1．7m，层底埋深19．8—20．7m。
⑤细中砂，灰黄、浅黄色，饱和，密实，夹薄层 粉砂。该层未见底，揭露最大厚度5．2m。
根据勘察报告：第1、2单元层为液化地层；液化指数7．62— 25．58，综合判定为严重液化场地，液化深度在14．5m以浅。
4.碎石桩设计
•设计参数
1.全部消除地基液化，处理后地基承载力不小于 170kPa（设计要求）；
2.考虑土层条件和施工成本，采用振冲碎石桩法 （见方案选择）；
3.基础埋深：酸站车间基础埋深7.2m（设计要求）；
(3)填料的计量，填料计量不仅仅是为成本分析提供依据，更主 要是落实置换量的大小，置换量随地层地质变化而变化，地质 软硬不同，置换量也就不同，据此，即可粗略计算桩体密实度 的变化，以便掌握和分析碎石桩的实际情况。
8.质量检测
•施工质量检验，采用单桩荷载试验：
•桩间土的检验，采用标贯试验：
结语
• 对于液化地基的处理方法中，碎石桩法和强夯 法相对较为普遍。在实际工程施工中，只有在 查清场地地形、地貌以及水文地质情况的基础 上，根据不同的工程性质和地质特征比对方案， 对存在液化地基的场地反复研究、精心设计， 才能做出合理、安全、经济的地基处理方案。
(3)成孔：启动水泵，开启振冲器，记录成孔水压、成孔电流及 振冲器下沉速度，成孔至设计深度后，上提振冲器至孔口，再快 速下沉至孔底，重复2—3次。
(4)填料成桩：成孔后，即向孔中填入石料，待密实电流和留振时 间达到要求后，上提振冲器一段距离，继续投料挤密，如此逐段 进行直至成桩。记录成桩水压、密实电流及留振时间。
3.地基处理方案
根据勘察资料可知，该建筑场地严重液化，第1、2 土层为液化土层，根据相关规范，拟建建筑物应对 地基液化进行地基处理
工程上常用的针对地基液化的处理方法主要有换 填法、强夯法、碎石桩法、砂石桩法等，其中碎 石桩法和强夯法相对较为普遍。
3.地基处理方案
场地面积大，第2层液化土层埋深为6.5~14.5m， 显然无法运用换填法。
4.碎石桩设计
•桩径设计
《地基处理技术规范》JGJ79—2002规定：
振冲桩的平均直径可按每根桩所用填料量计算。
根据现场试桩结果，按投料情况分析，桩径在 1.2m~1.4m之间。
桩径初步设计为1.4m （实例中设计为1.2m，但是 计算可知不满足承载力要求）
4.碎石桩设计
•桩距设计
在进行地基处理初步设计时，可按照中华人民共和国行 业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2002） 中给出的简化公式考虑施工振密效果
m：面积置换率 ：振冲桩复合地基承载力特征值 ：桩体承载力特征值 ：处理后桩间土承载力特征值，宜按当地经验取值，如
无经验，可取天然地基承载力特征值
5.复合地基承载力
对等边三角形布置：
桩体承载力特征值：
取375kPa
5.复合地基承载力
处理后桩间土承载力特征值： 无相关经验：
根据天然地基承载力特征值取值
pz pcz faz
垫层宽度：满足基础底面应力扩散、 防止垫层向两侧挤出
b ' b 2ztg
强夯法
知识回顾
•适用范围： 碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、 素填土、杂填土等地基。
•优点： 施工简单、加固效果好、使用经济 •加固机理：
动力密实： 加固多空隙、粗颗粒、非饱和土； 动力荷载减小土孔隙，增大强度。
•地下稳定水位埋深2．4—2．9m。
2.工程地质条件
•拟建场地地形较平坦，浅部土层地基承载力较 低，地基土持力层和主要受力层不稳定，均匀 性较差：
土层号
1
2
3
4
5
承载力特 100
120
170
140
260