沉管砂石桩复合地基基础知识[详细]

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常用建筑地基基础处理方法简介[全面]

常用建筑地基基础处理方法简介目录一、复合地基(一)地基处理简介(二) 强夯法和强夯置换法(三) 振冲碎石桩法(四) 水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法)(五) 高压喷射注浆法(六)水泥土搅拌法二、桩基础(一) 干作业螺旋钻孔桩(二) 反循环钻成孔灌注桩(三) 沉管灌注桩(四) 冲击钻成孔灌注桩(五) 人工挖孔灌注桩(六) 旋挖灌注桩三、基坑支护工程四、边坡支护工程一、复合地基(一)、地基处理简介地基处理(ground treat米ent): 是为了提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工地基处理方法.具体来说,主要从以下五个方面改善原状软弱地基的性质.1、改善剪切特性.由于土体的强度主要是指其抗剪强度,土体的破坏是受剪破坏,而不是受压破坏,所以改善剪切特性实际上是提高土体强度(两个重要指标就是C,Φ值).2、改善压缩特性主要是提高地基土的压缩模量,借以减少地基土的沉降.简而言之,就是提高地基抗变形特性.3、改善透水特性主要是解决由于地下水的运动而出现的问题.如流沙,管涌等. 4、改善地基的动力特性地震时饱和松散粉细沙(包括部分轻亚黏土)将会发生液化.主要解决地基的振动特性,提高抗震性能.5、改善特殊土的不良特性主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的涨缩性.(二)强夯法和强夯置换法(1)强夯法的起源强夯法起源于法国,1969年首先用于法国某海边20来栋八层居住建筑的地基加固工程.现场的地质条件为:表层4-8米为采石场废石弃土填海造地,以下15-20米为夹有高压缩性淤泥的沙质粉土,再下为泥灰岩.原拟采用桩基础,不仅桩长要达到30-35米,而且负摩擦力所产生的荷载将占整个桩基础承载力的60—70%,很不经济.后改用堆土(高5米,100kpa)预压加固,历时三个月,沉降仅20厘米,最后采用强力夯实,只一遍(锤重80kN,落距10米)就沉降了50㎝.随即引起了人们的注意.我国从1978年在塘沽新港首次使用以后,发展很快.(2)强夯法施工简介及适用条件强夯和强夯置换法是用起重设备将很重的夯锤(一般10~40t)起吊到一定高度(一般10~40米),然后使其自由下落,利用其产生的较大的冲击能对土进行强力夯实,以提高其强度、降低其压缩性的一种地基加固处理方法.强夯法使用的设备简单,施工速度快,加固效果好,节约三材,经济效益显著.工程实践证明,经强夯处理后的地基,其承载力可提高2~5倍,地基压缩性可减小2~10倍,有效加固深度可达5~15米,可消除饱和砂土地基的液化.强夯法多年来广泛应用在建筑、水利、交通、港口和石化等多种工程的地基加固上.强夯法是一项动力固结技术,能否迅速的使水从土体内排走,是决定强夯效果好坏的关键.强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用.如单纯用强夯法处理高饱和度的粉土与粘性土,可在场地内布置一定数量的碎石桩、砂桩或塑料排水板,形成排水通道,也能起到一定的加固处理效果.强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩.强夯置换法一般适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程.强夯工程采用的夯击能一般为1000~8000kN.米,也有少量地基采用更高的夯击能,所处理的场地大多数为劈山填海及山地沟谷回填的地基,如回填土主要为碎石素填土,则非常适合强夯处理.(3)强夯法加固地基的原理强夯法以很大的冲击能量作用在地基上,在土中产生冲击波,以克服土颗粒间的各种阻力,使地基密实.因此,冲击波在土中的传播过程是这种地基处理方法的基础.由冲击引起的震动,在土中是以振动波的形式向地下传播的.这种振动波可分为体波和面波.体波包括压缩波和剪切波,可在土体内部传播;而面波如瑞利波,只能在地表土层中传播.如果降地基视为半弹性空间体,则重锤自由落下过程,就是势能转化为动能的过程.在落到地面以前的瞬间,势能的大部分转换成动能.重锤夯击地面时,这部分动能除一部分以声波形式向四周传播,一部分由于摩察产生热能外,大部分冲击动能则使土体产生自由振动.并以压缩波(亦称纵波,波)、剪切波、和瑞利波的波体系联合在地基内传播,在地基中产生一个波场.(4)施工机械主要的施工机械为履带吊车.(三)振冲法(1)振冲法起源振冲法最早是用来振密松砂地基的,由德国S.Steuer米an在1936年提出.在英国称之为“vibroflotation”,中国称它为“振动水冲法”,简称“振冲法”.最初为了捣实大坝混凝土,发明了振捣器.后来在振捣器的基础上,Steuer米an构思了利用振动和压力水冲切原理的振冲器.1937年,Steuer米an供职的一家名叫Johann Keller的德国施工公司首先制成了一台具有现在振冲器形式的雏形式振冲器,用于处理柏林一幢建筑物的7.5米深的松砂地基,结果将砂基的承载力提高了一倍,相对密度由原来的45%提高到80%,取得了显著的加固效果(Greenwood,1976).而后,Keller公司大力推广这一方法,在国内外进行了一大批砂基挤密工程,取得了丰硕的实践经验.1957年,振冲法被引入英国.英国的工程师把电动振冲器改为用水力驱动,并用它加固垃圾、碎砖瓦和粉煤灰.日本在20世纪50年代引进振冲法后用它加固油罐的松砂地基,目的在提高砂基的抗液化能力.日本十腾冲地区于1968年发生7.8级强烈地震,这次震害调查表明,经用振冲法处理的砂基液化现象大为减弱,建筑物基本保持完好;而未处理的砂基上的建筑物则受到严重破坏(渡边隆,1965;土质工学会震害调查委员会,1968).我国于1977年开始采用振冲法.最早由南京水科院引入,在河北怀来县官厅水库坝基松砂加密工程中获得成功.随后,在水利,交通,石化,工民建等行业获得广泛应用.目前,在振冲器的研制方面,主要有江阴振冲器厂,北京振冲公司,以及西安振冲器厂.(2) 振冲法施工简介及适用条件利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法.振冲法根据是否添加回填料分为振冲密实法和振冲桩法.振冲密实法适用于处理粘粒含量不大于10%的砂土地基,可提高砂土地基的承载力,消除砂土地基的液化.振冲密实法加固砂土地基,主要是依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,孔隙减少,从而起到加固砂土地基的作用,表现为振冲过程中的地面下陷.当采用振冲密实法处理的砂土地基中粘粒含量超过30%,则处理效果明显降低,这时可考虑采用振冲桩法.振冲桩法适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基.振冲桩法的填料一般为碎石,因此,一般也称为振冲碎石桩法.振冲碎石桩在土体中形成了竖向的桩体,在饱和粘性土地基中,是非常好的排水通道,会吸引周围地基土中的水向砂石桩方向流动,加快了地基的固结沉降速率,使土体强度得到较快的提高;另外,振冲碎石桩桩体本身强度很高,与周围土体共同工作,形成复合地基,使整个复合地基的承载力、压缩模量等指标满足使用要求.振冲法在工业与民用建筑、水利、公路、大面积的堆场、边坡工程等地基处理中均有大量的应用.在沿海地区的软土地基中,很多采用振冲法处理;在民用建筑中,振冲法已经用于20层以上的高层建筑的地基处理工程中.(3) 振冲法加固原理振冲密实法加固砂性地基的原理,简单说来是一方面依靠振冲器的强力振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,空隙减少,另一方面依靠振冲器的水平振动力,在加固填料情况下还通过填料使砂层挤压加密.在振冲器的重复水平振动和侧向挤压力的作用下,孔隙水压力迅速增大,有效应力降低,砂土结构便会产生屈服破害.孔压消散后,由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密.振冲施工过程中会造成地基的剧烈振动,从而会对液化砂土产生预振作用,提高砂基抗液化能力.对于黏性土地基,振冲法的挤密和振密作用不明显.采用振冲法加固黏性土地基的施工方法主要采用加填料的振冲碎石桩法,依靠振冲形成的碎石桩的排水作用、置换作用、垫层作用和加筋作用来对软弱黏性土地基进行加固,这一点与一般的沉管碎石桩的加固机理基本相同.(4)施工机械主要施工机械为吊车,振冲器.(三)水泥粉煤灰碎石桩法(1)起源水泥粉煤灰碎石桩是建设部中国建筑科学研究院在“八五”期间重点攻关项目,在1992年成功开发了相关的成套设备,在北京望京小区100多栋高层建筑中得到了应用.(2)施工简介及适用条件水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是将碎石、粉煤灰和少量水泥,加水拌和,用振动沉管打桩机或长螺旋钻管内泵压成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩,桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基.现在,很多工程用水泥代替粉煤灰,这就形成了素混凝土桩,素混凝土的强度等级不宜过高,一般在C10~C20为宜.水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基.水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基既适用于条形基础、独立基础,也适用于筏基、箱形基础.可加固从多层建筑到30层以下的高层建筑,从民用建筑到工业厂房均可使用.CFG桩常用的施工方法有振动沉管成桩、螺旋钻孔成桩、泥浆护壁钻孔成桩以及长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩等,各种施工方法各有其自身的优点和适用性,需根据实际的地质条件采取适当的成桩方法.大量的工程实践证明,在选取合适的施工工艺,保证CFG桩的成桩质量的前提下,采用CFG桩复合地基,可以得到较高的承载力,满足实际工程的需要.(3)加固机理水泥粉煤灰碎石桩具有一定强度,它较周围原状土体强度高,与周围土体组成复合地基,按一定的应力比共同分担上部荷载.(4)施工机械(四)高压喷射注浆法(1)高压喷射注浆法起源在科学技术发展推动下,现代工业提供了大功率高压泵、钻机的硬质合金喷嘴等先进装备.水力采煤工作中高压水射流技术的发展应用,为高压喷射注浆法提供了理论基础.20世纪七十年代,高压喷射注浆法创始于日本,是在化学注浆法的基础上,采用高压水射流切割技术而发展起来的.它彻底改变了化学注浆法的浆液配方和工艺措施的传统作法,以水泥为主要原料,加固土体的质量高、可靠性好,具有增加地基强度,提高地基承载力,止水防渗,减少支挡建筑物土压力,防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能.自1972年以来,我国近几百项目工程实践,均取得了良好的社会效益和经济效益,高压旋喷地基已列入我国现行的“建筑地基处理技术规范”(GBJ202—2002).(2)高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以20米Pa左右的高压水流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,再用泥浆泵注入压力为2~5米Pa的水泥浆与土体混合,浆液凝固后,在土中形成较大的增强固结体.固结体形状和喷射移动方向有关,一般分为旋喷、定喷、摆喷三种注浆形式.高压喷射注浆法的基本种类有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法,目前国内以二重管法和三重管法应用较多.高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基.高压喷射注浆法具有增强地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡建筑物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能,可用于既有建筑物和新建建筑地基加固,深基坑、地铁等工程的土层加固或防水;在深基坑防渗帷幕、水库坝基防渗、多层及高层建筑的地基处理、挡土墙加固等工程中应用广泛.(3)加固机理主要是利用高压喷射流对土体的破坏作用,冲击切割破坏土体,并使浆液与土体拌和,形成较高强度的混合体.(4)施工机械(五)水泥土搅拌法(1)起源水泥浆搅拌法最早在美国研制成功,称为Wixed-in-Place Pile(简称米IP法);日本称此为Ce米ent Deep 米ixing 米ethod(CD米工法)并在1973年~1974年投入实际使用.1977年,由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内实验和机械研制工作,与1978年底制造出国内第一台SJB-1型双搅拌轴中心管输浆的搅拌机械,并由江阴市江阴振冲器厂成批生产(目前SJB-2型加固深度可达18米).(2)施工简介及适用条件水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体,在地基深处就地将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定的水泥土,从而达到地基加固的目的.固化剂采用的有水泥浆液和水泥干粉,因此,水泥土搅拌法分为湿法和干法.在国内,搅拌的最大深度达30米,搅拌加固的柱体直径为500~850米米.水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基.水泥土搅拌法最适用于加固各种成因的饱和软粘土,如沿海一带的海滨平原、河口三角洲、湖盆地沉积的河海相软土等,还常用于深基坑支护中的防水帷幕.水泥土搅拌法具有施工工期短、效率高的特点;在施工过程中,无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不挤土、不污染环境以及施工机具简单、加固费用低廉等特点.(3)加固机理水泥土搅拌法主要是利用水泥与土体强制拌和,发生一系列的物理化学作用,形成具有一定强度的混合体.该混合体较周围原状土体强度高,与周围土体组成复合地基,按一定的应力比共同分担上部荷载.(4)施工机械二、桩基础(一)干作业螺旋钻孔桩干作业螺旋钻孔灌注桩按成孔方法可分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩.用以上两种螺旋钻孔机成孔后,在桩孔中放置钢筋笼或插筋,然后灌注混凝土,成桩.干作业螺旋钻孔桩适用于地下水位以上的填土层、粘性土层、粉土层、砂土层和粒径不大的砾砂层.但不宜用于地下水位以下的上述各类土层以及碎石土层、淤泥层、淤泥质土层.对非均质含碎砖、混凝土块、条块石的杂填土层及大卵砾石层,成孔困难大.干作业螺旋钻孔桩的优点有:振动小,噪声低,不扰民;钻进速度快;无泥浆污染;造价低;设备简单,施工方便;混凝土灌注质量较好等.缺点有:桩端或多或少留有虚土;承载力较打入式预制桩低;适用范围限制较大.施工设备:1、威海海泰起重机械公司JZL-120型电动履带式桩机,钻孔深度32米,最大钻孔直径1米.2、河南省三力机械制造有限公司,GFG-21步履长螺旋钻孔机,钻孔深度21米,最大钻孔直径0.8米.(二) 反循环钻成孔灌注桩反循环钻成孔施工法是在桩顶处设置护筒,护筒内的水位要高出自然地下水位2米以上,以确保孔壁的任何部分均保持0.02米Pa以上的静水压力保护孔壁不坍塌.在钻进过程中,冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底,并携带被钻挖下来的岩土钻渣,由钻杆内腔返回地面,与此同时,冲洗液又返回孔内形成循环.反循环钻进成孔适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂砾等地层;当采用圆锥式钻头可进入软岩,当采用滚轮式钻头可进入硬岩.反循环钻进成孔不适用于自重湿陷性黄土层,也不宜用于无地下水的土层.反循环钻成孔灌注桩的优点有:振动小、噪声低;除特殊情况外,用天然泥浆即可保护孔壁;采用特殊钻头可钻挖岩石;是对付砂土层最适宜的成孔方式;可进行水上施工;钻挖速度较快.缺点有:很难钻挖比钻头的吸泥口径大的卵石(15厘米以上)层;土层中有较高压力的水或地下水流时,施工比较困难;废泥水处理量大;由于土质不同,钻孔时桩径扩大10~20%左右,混凝土的用量会增大.施工设备:张家口然然机械制造有限公司GSD-2型正反循环钻机,钻孔深度150米,最大钻孔直径1.2米.(三) 沉管灌注桩沉管灌注桩是国内目前采用的最为广泛的一种灌注桩,按其成孔方法不同可分为振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩.这类灌注桩是采用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机,将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中,然后边灌注混凝土、边振动或边锤击边拔出钢管而形成灌注桩.锤击沉管灌注桩(d≤480米米)可穿越一般粘性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等土层.在厚度较大,含水量和灵敏度高的淤泥等软土层中使用时,必须制定防止缩颈、断桩、充盈系数过大等保证质量措施.沉管灌注桩的优点有:设备简单、施工方便、操作简单;造价低;施工速度快,工期短;随地质条件变化适应性强.缺点有:由于桩管口径的限制,影响单桩承载力;施工方法和施工工艺不当,将会造成缩颈、隔层、断桩、夹泥和吊脚等质量问题;遇淤泥层时处理比较困难;在密实的砂土中沉桩困难.施工设备:昆明大力地基有限公司振动沉管灌注桩机,钻孔深度30米,最大钻孔直径0.8米.(四) 冲击钻成孔灌注桩冲击成孔施工法是采用冲击式钻机带动一定能量的冲击钻头,在一定的高度内使钻头提升,然后突放使钻头自由下落,利于冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔,再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出.冲击钻成孔适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层;也适用于砾卵石层、岩溶发育层和裂隙发育的地层施工,而后者常常是回转钻进和其他钻进方法施工困难的地层.桩孔直径通常为600~1500米米,最大直径可达2500米米;钻孔深度一般为50米左右,某些情况下可超过100米.冲击成孔灌注桩的优点有:破碎有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石所消耗的功率小,破碎效果好,同时,冲挤作用形成的孔壁较为坚固;钻进参数容易掌握,设备移动方便,机械故障少;泥浆用量少,消耗小;在流砂层中亦能钻进.缺点有:大部分作业时间消耗在提放钻头和掏渣上,钻进效率较低;容易出现桩孔不圆的情况;容易出现孔斜、卡钻和掉钻等事故;由于冲击能量的限制,孔深和孔径均比反循环钻成孔施工法小.施工设备:河北省清苑县鑫华钻机厂CZ102-6型冲击钻,钻孔深度200米,最大钻孔直径2.0米.(五) 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩是指在桩位采用人工挖掘方法成孔(或桩端扩大),然后安放钢筋笼、灌注混凝土而成为桩基.人工挖孔灌注桩适用性较强,可在人工填土层、粘土层、粉土层、砂土层、碎石土层和风化岩层中使用,也适用于黄土、膨胀土和冻土层的施工.桩孔直径通常为800~2000米米,最大直径可达3500米米;桩端可采取不扩底和扩底两种方法,视桩端土层情况,扩底直径一般为桩身直径的1.3~2.5倍,最大扩底直径可达4500米米.人工挖孔灌注桩的优点有:成孔机具简单,作业时无振动、无噪声;施工工期短,可按施工进度要求分组同时作业;采用人工挖掘,便于清底,孔底虚土能清除干净,施工质量可靠,同时也便于检查孔壁和井底,可以核实孔底地质土层情况.缺点有:桩孔内空间狭小,劳动条件差,施工文明程度低;人员在孔内上下作业,稍一疏忽,容易发生人身伤亡事故.施工设备:辘轳、模板、空压机、风镐等.(六)旋挖灌注桩旋挖灌注桩属于非挤土桩,利用旋挖钻机将桩孔内的土挖出,经清孔后,在桩孔中放置钢筋笼,然后灌注混凝土,成桩.旋挖灌注桩可采用泥浆护壁或钢管护壁.旋挖灌注桩适用于回填粒径不大的填土层、粘性土层、粉土层、砂土层和强风化岩层.但对非均质含较大的混凝土块、条块石的杂填土层及大卵砾石层,成孔困难较大.旋挖灌注桩的优点有:振动小,噪声低,不扰民;施工速度快;造价低;施工方便;混凝土灌注质量较好等.缺点有:设备比较昂贵;对岩层及含有较大块石的回填土层施工较为困难.施工设备:1、长沙三合智能SWDF-20型,成孔深度60米,最大钻孔直径2米.2、中联重科220型,成孔深度60米,最大钻孔直径2米.3、北方重工NR2206DL型,成孔深度85米,最大钻孔直径2米.三、基坑支护工程随着我国大规模工程建设的蓬勃发展,在一些高层建筑中,通常都有较深的基坑需要进行支护处理.根据基坑深度、地质条件、水文条件的不同,须采取不同的处理方法,常用的基坑支护方法有:地下连续墙-支撑(锚杆)支护、排桩-锚杆支护、排桩-支撑支护、土钉支护、锚杆-土钉复合支护等方法.四、边坡支护工程在丘陵或山区地带,由于建筑物或市政建设的施工,对其周围土体进行开挖或回填后,往往会形成人工边坡或自然边坡,对于那些自身不稳定,影响建筑物及人身安全的边坡,必须采取相应的治理措施.边坡分为土质边坡和岩质边坡两种.其中土质边坡一般为滑移破坏,岩质边坡有滑移破坏和崩塌破坏两种形式.土质边坡一般采用重力式挡墙、扶壁式挡墙、钢筋混凝土挡墙、锚杆-挡墙等方式进行支护;岩质边坡一般采用锚喷支护.。

沉管砂石桩技术在某工业建筑地基处理中的应用

沉管砂石桩技术在某工业建筑地基处理中的应用摘要：随着社会的不断发展，各类建筑工程项目不断增多，而面对复杂的地质情况，地基处理及必须要结合工程实际情况选择适合的处理技术。

文章结合某工业建筑项目论述了沉管砂石桩技术在地基处理当中的应用。

关键词：地基处理；沉管砂石桩；技术应用沉管砂石桩是利用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等方法，在软弱地基中形成一个孔之后，再将砂、碎石或砂石混合料经由桩管挤到已经成的孔中，在成桩的过程中，进行一层一层的挤密和振密，最终就会产生一种由大直径的砂石体组成的密集桩体。

在粉土和松散砂土的基础上，采用沉管砂石桩可以提高基础的承载力，并减小基础的压缩系数。

因此，如何在保证基础承载力的前提下，进行合适的沉管桩的设计，是该基础加固技术得以广泛应用的关键。

一、工程概况某项目的总占地面积为58082平方米。

项目拟在此基础上，对该项目进行了详细的研究，并对该项目的设计进行了深入的研究，最终确定了该项目的实施方案，该项目的研究成果将会对项目的实施起到很好的推动作用，项目的实施将会给项目带来很大的经济损失，项目将会在项目的前期研究基础上，在项目的实施过程中，项目将在项目的基础上，进一步完善项目的技术体系，提高了项目的技术水平，同时也将会对基础的承载力和变形提出更高的要求，同时，项目还会对基础进行优化设计，以满足项目的技术需求。

二、砂石桩适用条件及加固原理沉管砂石桩采用沉管桩设备，通过锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔，将钢管下沉到规定的位置，通过料斗和料仓，将砂石桩、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等填料倒入料斗和料仓，以大功率振动锤驱动，振动拉出料筒，同时提升（振动）沉管，以构成密集的桩体，砂石桩与周围土体共同构成具有一定刚性的人工复合地基，将上部基础荷载引起的附加应力分散到周围，增加了地基的承载力，减小了沉降和不均匀沉降，同时还能部分解决了土层的液化问题。

砂石桩加固方法可应用于压实疏松砂土、粘性土、粉土、杂填土、素填土等，以及在不严格控制变形的饱和粘性土基础上进行加固。

沉管砂石桩复合地基基础知识[详细]

沉管砂石桩复合地基Ⅰ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.2.桩位布置,对大面积满堂基础和独立基础,可采用三角形、正方形、矩形布桩;对条形基础,可沿基础轴线采用单排布桩或对称轴线多排布桩.3.沉管砂石桩处理地基要超出基础一定宽度,这是基于基础的压力向基础外扩散,需要侧向约束条件保证.另外,考虑到基础下靠外边的 (2--3)排桩挤密效果较差,应加宽(1--3)排桩.重要的建筑以及要求荷载较大的情况应该加宽更多.4.桩径可根据地基土质情况、成桩方式和成桩设备等因素确定,桩的平均直径可按每根桩所用填料量计算.沉管砂石桩桩径宜为300米米--800米米.5.砂石沉管桩的长度,通常根据地基的稳定和变形验算确定,为保证稳定,桩长应达到滑动弧面之下,当软土层厚度不大时,桩长宜超过整个松软土层.由于砂石沉管桩的在地面1米--2米深度的土层处理效果较差,砂石桩的设计长度应大于主要受荷深度且不宜小于4米.6.沉管砂石桩的桩间距,不宜大于砂石桩直径的 4.5倍;桩长可根据工程要求和工程地质条件,通过计算确定并符合有关规范.7.沉管桩桩体材料可采用含泥量不大于5%的碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质材料,最大粒径不宜大于50米米.8 .桩顶与基础之间宜铺设厚度为300米米--500米米的垫层,垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石等,最大粒径不宜大于30米米,其夯填度(夯实后的厚度与虚铺厚度的比值)不应大于0.9. Ⅱ沉管砂石桩施工1.砂石桩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.2.施工前应进行成桩工艺和成桩挤密试验.当成桩质量不能满足设计要求时,应调整施工参数后,重新进行试验或设计.3.振动沉管成桩法施工,应根据沉管和挤密情况,控制填砂石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等.4.施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的桩尖结构.当采用活瓣桩靴时,对砂土和粉土地基宜选用尖锥形;一次性桩尖可采用混凝土锥形桩尖.5.锤击沉管成桩法施工可采用单管法或双管法.锤击法挤密应根据锤击能量,控制分段的填砂石量和成桩的长度.6.砂石桩桩孔内材料填料量,应通过现场试验确定,估算时,可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定,充盈系数可取1.2--1.4.7.砂石桩的施工顺序:对砂土地基宜从外围或两侧向中间进行.8.施工时桩位偏差不应大于套管外径的３０％,套管垂直度允许偏差应为±１％.9.沉管砂石桩施工要求:(1)沉管法施工,应选用与处理深度相适应的机械.目前所用的机械主要有分为两类,即振动沉管桩机和锤击沉管桩机.用垂直上下振动的机械施工的称为振动沉管成桩法,用锤击式机械施工成桩的称为锤击沉管成桩法,锤击沉管成桩法的处理深度可达10米.砂石桩机通常包括桩机架、桩管及桩尖、提升装置、挤密装置(振动锤或冲击锤)、上料设备及检测装置等部分.为了使砂石有效地排出或使桩管容易打入,高能量的振动砂石桩机配有高压空气或水的喷射装置,同时配有自动记录桩管贯入深度、提升量、压入量、管内砂石位置及变化(灌砂石及排砂石量),以及电机电流变化等检测装置.国外有的设备还装有微机,根据根据地层阻力的变化自动控制灌砂石量并保证沿深度均匀挤密全面达到设计标准.(2)不同的施工机具及施工工艺用于处理不同的地层会有不同的处理效果.常遇到设计与实际情况不符或者处理质量不能达到设计要求的情况,因此施工前在现场的成桩试验具有重要的意义.通过现场成桩试验检验设计要求和确定施工工艺及施工控制要求,包括填砂石量、提升高度、挤压时间等.为了满足试验及检测要求,试验桩的数量应不少于7～9个.正三角形布置至少要7个(即中间1个周围6个);正方形布置至少要9个(3排3列每排每列各3个).如发现问题,则应及时会同设计人员调整设计或改进施工.(3)振动法施工,成桩步骤如下:1 移动桩机及导向架,把桩管及桩尖对准桩位;2 启动振动锤,把桩管下到预定的深度;3 向桩管内投入规定数量的砂石料(根据施工试验的经验,为了提高施工效率,装砂石也可在桩管下到便于装料的位置时进行);4 把桩管提升一定的高度(下砂石顺利时提升高度不超过1～2米),提升时桩尖自动打开,桩管内的砂石料流入孔内;5 降落桩管,利用振动及桩尖的挤压作用使砂石密实;6 重复4、5两工序,桩管上下运动,砂石料不断补充,砂石桩不断增高;7 桩管提至地面,砂石桩完成.施工中,电机工作电流的变化反映挤密程度及效率.电流达到一定不变值,继续挤压将不会产生挤密效能.施工中不可能及时进效果检测,因此按成桩过程的各项参数对施工进行控制是重要的环节,必须予以重视,有关记录是质量检验的重要资料.(4)对于黏性土地基,当采用活瓣桩靴时宜选用平底型,以便于施工时顺利出料.(5)锤击法施工有单管法和双管法两种,但单管法难以发挥挤密作用,故一般宜用双管法.双管法的施工根据具体条件选定施工设备,也可临时组配.其施工成桩过程如下:1)将内外管安放在预定的桩位上,将用作桩塞的砂石投入外管底部;2)以内管做锤冲击砂石塞,靠摩擦力将外管打人预度;3)固定外管将砂石塞压入土中;4)提内管并向外管内投入砂石料;5)边提外管边用内管将管内砂石冲出挤压土层;6)重复4、5步骤;7)待外管拔出地面,砂石桩完成.此法优点是砂石的压人量可随意调节,施工灵活,特别适合小规模工程.其他施工控制和检测记录参照振动法施工的有关规定.(6)砂石桩桩孔内的填料量应通过现场试验确定.考虑到挤密砂石桩沿深度不会完全均匀,实践证明砂石桩施工挤密程度较高时地面要隆起,另外施工中还有损耗等,因而实际设计灌砂石量要比计算砂石量增加一些,根据地层及施工条件的不同增加量约为计算量的20%~40%.当设计或施工的砂石桩投砂石量不足时,地面会下沉;当投料过多时,地面会隆起,同时表层0.5米~1.0米常呈松软状态.如遇到地面隆起过高,也说明填砂石量不适当.实际观测资料证明,砂石在达到密实状态后进一步承受挤压又会变松,从而降低处理效果.遇到这种情况应注意适当减少填砂石量.施工场地土层可能不均匀,土质多变,处理效果不能直接看到,也不能立即测出.为了保证施工质量,使在土层变化的条件下施工质量也能达到标准,应在施工中进行详细的观测和记录.观测内容包括桩管下沉随时间的变化;灌砂石量预定数量与实际数量;桩管提升和挤压的全过程(提升、挤压、砂桩高度的形成随时间的变化)等.有自动检测记录仪器的砂石桩机施工中可以直接获得有关的资料,无此设备时须由专人测读记录.根据桩管下沉时间曲线可以估计土层的松软变化随时掌握投料数量.(7)以挤密为主的砂石桩施工时,应间隔(跳打)进行,并宜由外侧向中间推进;对粘性土地基,砂石桩主要起置换作用,为了保证设计的置换率,宜从中间向外围或隔排施工;在既有建(构)筑物邻近施工时,为了减少对邻近既有建(构)筑物的振动影响,应背离建(构)筑物方向进行.(8)砂石桩桩顶部施工时,由于上覆压力较小,因而对桩体的约束力较小,桩顶形成一个松散层,施工后应加以处理(挖出或碾压)Ⅲ沉管砂石桩复合地基质量检验1.检查各项施工记录,如有遗漏或不符合要求的桩,应补桩或采取其他有效的补救措施.振动沉管砂石桩应在施工期间及施工结束后,检查砂石桩的施工记录,包括检查套管往复挤压振动次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等项施工记录.砂石桩施工的沉管时间、各深度段的填砂石量、提升及挤压时间等是施工控制的重要手段,这些资料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作出质量评价.2.施工后,应间隔一定时间方可进行质量检验.对粉质黏土地基不宜少于２１ｄ,对粉土地基不宜少于１４ｄ,对砂土和杂填土地基不宜少于７ｄ.由于在制桩过程中原状土的结构受到不同程度的扰动,强度会有所降低,饱和土地基在桩周围一定范围内,土的孔隙水压力上升.待休置一段时间后,孔隙水压力会消散,强度会逐渐恢复,恢复期的长短是根据土的性质而定.原则上应待孔压消散后进行检验.黏性土孔隙水压力的消散需要的时间较长,砂土则很快.根据实际工程经验规定对饱和黏土不宜小于28d,粉质粘土不宜小于21d,粉土、砂土和杂填土可适当减少.3.施工质量的检验,对桩体可采用重型动力触探试验;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;对消除液化的地基检验应采用标准贯入试验.桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心.检验深度不应小于地基处理深度,检测数量不应少于桩孔总数的２％.碎(砂)石桩处理地基最终是要满足承载力、变形或抗液化的要求,标准贯入、静力触探以及动力触探可直接反映施工质量并提供检测资料,所以本条规定可用这些测试方法检测碎(砂)石桩及其周围土的挤密效果.应在桩位布置的等边三角形或正方形中心进行碎(砂)石桩的处理效果检测,因为该处挤密效果较差.只要该处挤密达到要求,其他位置就一定会满足要求.此外,由该处检测的结果还可判明桩间距是否合理.如处理可液化地层时,可按标准贯入击数来衡量砂性土的抗液化性,使砂石桩处理后地基实测标准贯入击数大于临界贯入击数.这种液化判别方法只考虑了桩间土的抗液化能力,而未考虑砂石桩的作用,因而在设计上是偏安全的 .砂石桩处理后的地基液化判别方法应进一步研究.4.竣工验收时,地基承载力检验应采用复合地基静载荷试验,试验数量不应少于总桩数的１％,且每个单体建筑不应少于３点.砂石桩处理后的地基液化判别方法应进一步研究.Ⅳ振冲地基验收标准振动沉管挤密碎(砂)石桩施工方案一、工程概况该工程为曹妃甸百万吨级焦油深加工一期工程桩基工程.本工程为碎石桩基,桩径400米米,有效桩长为:5.5米.复合地基的承载力特征值不小于200KPa.其中原料罐组5625根,即30937.5延米;沥青罐组 5110根,即25550延米.整个现场施工区域内为机械平场地貌,地势平坦,场地开阔.二．施工工艺及质量控制1、施工准备1、场地平整施工:振冲碎石桩施工前先进行场地平整,场地平整标高为根据地形图拟定的标高,施工时根据"宁填勿挖"的原则进行整平.挖除地表坚硬物体,使振冲器能顺利下钻.2、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工.3、场地清理与掘除:在现场确定清理、掘除、拆除的范围后,按施工规范和设计要求进行清理.4、测量放样及布桩:测量放线,恢复中线,放出路段边线桩,清理平整施工段地基表面,测量地面整平后的标高,做好排水系统,保证排水通道的畅通;根据图纸要求的布桩原则进行布桩,并绘制测量放线图,交与监理及项目部复核后,方进行测量放样,每个桩位均作标志,编制桩号.5、进行施工技术交底.在施工的各项准备工作完成后,施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底.2、施工工艺振动沉管碎石桩施工工艺流程详见下图.(图略)针对工程设计的桩径、桩深及地层特点和工期要求.为此:1、本工程我公司将全部投入功率大、性能稳定的施工机械进行施工.2、为确保工程质量,符合设计要求及有关规范的规定,实行过程控制为主,工后检测为辅的方法,从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控.3、施工方法碎石桩采用振动沉管法施工,每根桩的碎石灌注量符合理论灌入量 ,具体成桩工艺如下:1、桩位放样.轴线放样:根据业主提供的控制点及设计图纸,由专业测量人员测放出轴线,并加以妥善保护.测放桩位:放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定.施工过程中,要尤其注意防止破坏标识引起桩位不准,并随时复核,对因挤土作用引起的桩位偏差,及时调整.2、桩机就位,将套管向下垂直,使套管中心对准桩位标记,利用锤重及沉管自重徐徐静压1-2米后开动振动锤振动下沉.调整桩机搭架,使沉管与地面基本垂直,校正套管垂直度应≤1%;校正套管长度及投料口位置,使之符合设计桩长.3、启动振动锤,将套管缓慢下沉,直至设计深度,每下沉2米留振10-20 秒.4、随着套管下沉的过程,将碎石料注入桩管内,当套管下至设计深度时留振30秒,然后稍微提升套管使桩尖打开.5、碎石料灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算.做好现场施工记录,严格控制每根桩的碎石充盈系数,充盈系数一般控制在1.2(相当于每根桩的灌入量控制在0.83米3).避免先期大后期小的不良现象,以增加桩的均匀性.6、振动拔管:管内灌入碎石高度需大于1/3 管长,方可开始拔管,应有专人负责碎石灌入量,以防超灌或少灌.每提升1米导管应反插30厘米,留振10—20 秒,如此反复直至全管拔出,拔管速度控制在2米/米in (平均速度).7、根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度,进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出.8、继续边拔管边振动,直至拔出地面.9、提升桩管高于地面,停止振动进行孔口投料直至设计桩顶标高以上.10、启动反插,并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止.12、孔口加压至前机架抬起,完成一根桩施工.13、移动桩架至另一孔位,重复以上操作.4、质量控制碎石桩质量采用加固电流法(按自升式电流或冲击式电流控制加固质量)或综合指标法来控制碎石桩加固质量,综合指标包括:1、振动头工作频率:一般按24.5hz控制,稳定电压一般为380v±20v2、激振力,激振力一般采用280--345KN,激振力根据现场制桩试验定.3、倒入碎石高度:倒入碎石高度一般为1--1.5米4、振动器密实电流:振动密实电流根据现场制桩试验定,严格在超过迷失电流的情况下作业.5、留振时间:振动器留振时间一般为10s--20s,振动器留振时间根据现场制桩试验定.6、拔管速度:拔管速度以1.5--3.0米/米in.拔管速度根据现场制桩试验定.7、加固密度的方式:加固碎石桩密度的方式,多采用边拔管边振东,留振和反插相结合的方法地面下1.0—2.0米由于侧向约束薄弱,不利于成桩,至此深度时应采取超载投碎石法,再通过振挤以提高粒料的密实度.要求每根桩灌入碎石量大于0.83米3 ,当检验碎石桩发现有上下不连续,单位深度灌碎石量不足,碎石桩平面位置和垂直于复合地基强度不符合要求以有断桩、缩颈、沉桩等质量问题时,应视质量问题的性质、影响程度采取补救措施,必要时应就近复打,以保证处理质量. .。

砂石桩复合地基施工方案

砂石桩复合地基施工方案一、工程概况本工程为一座多层建筑物的基础施工工程，地基土为淤泥质土，在地下水位较高的情况下，需要采用砂石桩复合地基来增加地基的承载力和稳定性。

二、施工准备工作1.地质调查：对施工区域进行地质勘察，确定地下水位、土质和地质情况，为后续施工提供参考。

2.设计方案：根据地质调查结果和工程要求，制定砂石桩复合地基施工方案，确定砂石桩的布置、桩径和桩长等参数。

3.施工人员和设备准备：组织技术人员和施工人员，配备必要的施工设备，包括挖掘机、压土机等。

4.材料准备：准备好所需要的砂石、水泥和钢筋等材料，确保施工的顺利进行。

三、施工步骤1.桩位标定：根据设计要求，在地基上标定砂石桩的位置和间距，确定桩位。

2. 桩孔开挖：使用挖掘机按照桩位标定的位置和尺寸开挖桩孔。

桩孔直径一般为600mm，深度根据设计要求而定。

3.桩孔清理：在桩孔开挖完成后，清除桩孔内的杂物和泥浆等。

4.桩基处理：在桩孔底部加入一定比例的砂石，然后用振捣器振实，形成砂石桩。

5.钢筋绑扎：在桩孔中装配好钢筋骨架，并按照设计要求进行绑扎。

6.混凝土灌注：将预先调配好的混凝土倒入桩孔中，使用振捣器振实，灌满整个孔距，并使其与周围土体完全连接。

7.桩头处理：混凝土灌注完成后，对桩头进行修整，使其与设计标高相符。

8.后续施工：在桩基处理完成后，进行后续工程的施工，如地下室的结构施工等。

四、质量控制1.施工现场要做好防水、防尘等工作，保证施工的安全和卫生。

2.施工过程中要进行质量监控，包括检查桩孔开挖的位置和尺寸、钢筋绑扎的质量、混凝土灌注的密实性等。

3.混凝土对强度、流动性和坍落度等进行检测，确保混凝土的质量达到设计要求。

4.桩基处理后，对桩基进行质量验收，满足设计要求后方可进行后续施工。

五、安全措施1.施工现场应设置明显的安全标志，保证人员和车辆的安全。

2.操作人员必须穿戴好安全防护用具，如安全帽、安全鞋等。

3.设立专人负责施工现场的安全管理，严禁违章操作和乱堆乱放。

沉管砂石桩施工工艺

沉管砂石桩施工工艺一、概述沉管砂石桩施工工艺是一种常用的基础施工方法，用于在软土地质条件下建设桥梁、船闸、码头等建筑物。

本文将对沉管砂石桩施工工艺进行全面、详细、完整且深入地探讨。

二、工艺流程沉管砂石桩的施工工艺主要包括以下几个步骤：2.1 桩基准备在施工前，需要进行桩基准备工作。

首先，根据设计要求进行桩基布置和标高设置。

其次，对施工现场进行平整，确保施工区域无杂物和净空度足够。

2.2 桩基施工准备在桩基施工前，进行施工准备工作。

首先，准备所需的施工机械和工具。

其次，对施工机械进行检查和维护，确保其正常工作。

然后，根据设计要求调整施工机械参数，并进行试验施工。

2.3 沉管安装沉管安装是沉管砂石桩施工的核心环节。

首先，根据设计要求将沉管涂覆油漆或涂有防腐剂以防止腐蚀。

然后，使用起重机将沉管吊装到准确的位置。

接下来，进行下沉控制，使沉管垂直下沉至设计标高。

最后，对沉管进行固定，一般采用注浆方法固定沉管，并在固定后进行搭接。

2.4 砂石灌注沉管安装完成后，进行砂石灌注工作。

首先，将砂石运输到施工现场，并进行筛分和清洗。

然后，使用管泵将砂石从底部注入沉管。

砂石注入过程中，需要控制注入速度和压力。

最后，对注入的砂石进行振实处理，以确保桩身的稳定性。

2.5 桩身清理与顶部处理砂石注入完成后，需要对桩身进行清理和顶部处理。

首先，清理桩身表面的杂物和碎石。

然后，对桩身进行顶部修整和加固，确保桩顶平整并能够承受上部结构的荷载。

三、注意事项在沉管砂石桩施工中，需要注意以下几个事项：3.1 地质勘察在进行沉管砂石桩施工前，需要进行详细的地质勘察，了解地层条件以及可能存在的隐患。

根据地质勘察结果，合理选择施工工艺和材料。

3.2 施工机械和设备施工机械和设备的选择和使用对施工工艺的影响很大。

需要根据工程要求选择合适的机械和设备，并对其进行检查、维护和调整。

3.3 施工质量控制沉管砂石桩的施工质量直接影响到工程的稳定性和安全性。

沉管挤密砂石桩法

沉管挤密砂石桩法施工要求一、“三通一平”和标高施工现场首先要做好“三通一平”工作，即保证路通、水通、电通和场地平整。

场地平整时，一方面要注意平整地表、清除地上、地下的障碍物，另一方面，当地表土强度较低时，要铺设适当厚度的垫层，以利于重型施工机械的通行。

在接近地表一定深度内，土的自重压力小，桩周土对桩的径向约束力小，造成砂石桩桩体上部1~2m范围内密实度较差，这部分一般不能直接做地基，需进行碾压、夯实或挖除等处理。

如双管锤击成桩法施工时，就要求桩顶标高以上须有1~2m的原土覆盖层，以保证桩顶端的密实。

因此要根据不同成桩法确定施工前场地的标高。

另一方面，由于在饱和黏性土中施工，可能因挤压造成地面隆起变形，而在砂性土中进行振动法施工时，振动作用又可能产生振密沉降变形，所以施工前要根据试验或经验预估隆起或振密变形的高度，以确定施工前场地的标高，使处理后场地标高接近规定标高。

二、砂石料的含水量施工时，砂石桩的含水量对桩的质量有很大影响，一般情况下，不同成桩方法对砂石料含水量的要求也不相同。

单管锤击法或单管振动法一次拔管成桩或复打成桩时，砂石料含水量要求达到饱和。

双管锤击法成桩或单管振动法重复压拔管成桩时，砂石料含水量为7%~9%。

在饱和土中施工时，可以用天然湿度或干的砂石料。

三、平面施工顺序根据地层情况和处理目的来确定砂石桩的平面施工顺序:砂土和粉土地基中以挤密为主的砂石桩施工时，先打周围3~6排桩，后打内部的桩，内部的桩间隔(跳打)施工，实际施工时因机械移动不便，内部的桩可以划分成小区然后逐排施工。

黏性土地基，砂石桩主要起置换作用，为保证设计的置换率，宜从中间向外围或隔排施工，同一排中也可以间隔施工。

特别是置换率大，桩距较小的饱和黏性土，更要注意间隔施工。

在既有建(构)筑物临近施工时，为了减少对邻近既有建(构)筑物振动影响，应背离建(构)筑物方向施工。

四、成桩试验为保证施工质量，施工前要进行成桩工艺和成桩挤密试验。

碎(砂)石桩资料

设计桩长:2m,桩径：0.2m，每根桩承担荷载10kN，加固后，实际沉降量为加固前的1/4,此后该工程被遗忘。
1937年
德国用振冲器，采用振动水冲法加固砂土地基（不设桩体）。
20世纪50年代末、60年代初，德国凯勒公司在Nurembreg的一项地基工程中用振冲器在粘性土中制造了2m深的孔，填入块石，再用振冲器使块石密实，处理后，地基承载力有很大提高。
N0 ——液化判别标准贯入锤击数基准值（可查表得到） ds ——饱和土标准贯入点深度(m) ρ0 ——粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，均采用3 dw ——地下水位深度(m）
设计计算
标准贯入击数基准值N0
烈度
设计地震分组
7
8
9
第一组 6（8） 10（13）
16
第二、三组 8（10） 12（15）
沉管法成桩，填料最大粒径不宜大于50mm。桩孔填料量应通过现场试验确定。
估算时： q h AP
充盈系数。1.2—1.4 材料挤密程度、施工中的损失
设计计算
7、垫层
砂、石桩施工完毕后，应铺设0.3—0.5m厚碎（砂）石垫层。分层铺设，用平板振动器振实。
作用：水平向排水通道。调整桩、土应力比。软弱土层上铺设，保证施工机械正常行驶、操作。
设计计算
5、间距
振冲桩的间距应根据上部结构荷载大小和场地土层情况，并结合所采用的振冲器功率大小综合考虑。
30kW振冲器布桩间距可采用1.3—2.0m；
55kW振冲器布桩间距可采用1.4—2.5m；
75kW振冲器布桩问距可采用1.5—3.0m。
荷载大或对粘性土宜采用较小的间距，荷载小或对砂土宜采用较大的间距
桩周土体在受到挤密、振密两种作用时，有效的密实范围可达6d

砂石桩地基

砂石桩地基砂桩和砂石桩统称砂石桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将砂或砂卵石（或砾石、碎石）挤压入土孔中，形成大直径的砂或砂卵石（碎石）所构成的密实桩体，它是处理软弱地基的一种常用的方法。

这种方法经济、简单且有效。

对于松砂地基，可通过挤压、振动等作用，使地基达到密实，从而增加地基承载力，降低孔隙比，减少建筑物沉降，提高砂基抵抗震动液化的能力；用于处理软粘土地基，可起到置换和排水砂井的作用，加速土的固结，形成置换桩与固结后软粘土的复合地基，显著地提高地基抗剪强度；而且，这种桩施工机具常规，操作工艺简单，可节省水泥、钢材，就地使用廉价地方材料，速度快，工程成本低，故应用较为广泛。

适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基，对建在饱和粘性土地基上主要不以变形控制的工程，也可采用砂石桩作置换处理。

1．一般构造要求与布置（1）桩的直径根据土质类别、成孔机具设备条件和工程情况等而定，一般为30cm，最大50~80cm，对饱和粘性土地基宜选用较大的直径。

（2）桩的长度当地基中的松散土层厚度不大时，可穿透整个松散土层；当厚度较大时，应根据建筑物地基的允许变形值和不小于最危险滑动面的深度来确定；对于液化砂层，桩长应穿透可液化层。

（3）桩的布置和桩距桩的平面布置宜采用等边三角形或正方形。

桩距应通过现场试验确定，但不宜大于砂石桩直径的4倍。

（4）处理宽度挤密地基的宽度应超出基础的宽度，每边放宽不应少于1~3排；砂石桩用于防止砂层液化时，每边放宽不宜小于处理深度的1/2，并且不应小于5m。

当可液化层上覆盖有厚度大于3m的非液化层时，每边放宽不宜小于液化层厚度的1/2，并且不应小于3m。

（5）垫层在砂石桩顶面应铺设30~50cm厚的砂或砂砾石（碎石）垫层，满布于基底并予以压实，以起扩散应力和排水作用。

（6）地基的承载力和变形模量砂石桩处理的复合地基承载力和变形模量可按现场复合地基载荷试验确定，也可用单桩和桩间土的载荷试验按“7-1-4-1振冲地基”相同的方法计算确定。

CFG桩复合地基技术资料

3、振动沉管灌注成桩施工技术要求：
①施工前应按设计要求由实验室进行配比试验，严格按配比要求配制混合料。
振动沉管灌注成桩施工的坍落度宜为30～50mm，成桩后桩顶浮浆不宜超过200mm。
②振动沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m/min左右，遇到淤泥或淤泥质土时，拔管速度应适当放慢；
窜孔发生条件 1) 被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂。 2) 钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动。 3) 土体受剪切扰动能量的积累，致使土体发生液化。
24
防止串孔方法： i）对有窜孔可能的被加固地基尽量采取大桩距的设计方案。增大桩距目的在于减少新打桩对已打桩的剪切扰动，避免不良影响。 ii) 改进钻头，提高钻进速度，减小液化可能。 iii) 减少在窜孔区域打桩推进排数，如将一次打 4 排改为2排或 1 排。尽快离开已打桩，减少对已打桩扰动能量的积累。 iv)必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。
s

s1

s2

s3
n1
s
i1
pi
Esi
hi
n2 pi E in1 1 si

s3
复合土层的压缩模量的提高系数（适用于全置换的管内泵
送施工方法）
fspk
f ak
9
五、CFG桩施工技术
1、基本概念
CFG桩复合地基于1988年提出并用于工程实践，首先选用的是振动沉管CFG桩施工工艺。
就挤密性而言，可将地基土分为三大类：一为挤密性好的土，如松散填土、粉土、砂土等；二为可挤密性土，如塑性指数不大的松散的粉质性土和非饱和粘性土；三为不可挤密土，如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。

砂石桩-CFG桩组合型复合地基在工程中的应用

基通过褥垫层与基础连接，褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土，使二者同时受力。同时土体受到桩的挤密而提高了承载力，而桩又由于周围土的侧应力增加而改善了受力性
能，二者共同工作形成一个复合地基的受力整体，同承担上部基础传来共
高层建筑中。ＣＧ是水泥粉煤灰碎Ｆ桩
水冲等方式在软弱地基中成子后，Ｌ再
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维普资讯
尸城携设
要求。
基的变形计算目前地基变形一般根据规范进
条件如表Ｉ所示，稳定地下水位
ＣＧ桩Ｆ
高粘结强度的桩型，桩间土、垫和褥
层一起形成复合地基。ＣＧ桩复合地Ｆ
［中图分类号］Ｕ７Ｔ４２［文献标识码］Ｂ
随着社会经济的快速发展，工程
建设也由城市中心向四周飞速扩张，且多为高层或多层建筑。受工程地质条件的影响，工程地基基础形式多变，地基处理手段也日趋多样化，复合地基因其充分利用桩间土与桩共
砂石桩法是指采用振动、击或冲
基，随着研究和实践的深化，用范应
围不断扩大。砂石桩处理饱和粘性土地基，不经过预压处理，基仍将如地可能发生较大的沉降，沉降要求严对格的建筑结构难以满足允许的沉降

地基处理技术：砂石桩法的类型

2.3袋装碎石桩法
2.砂石桩的类型

由于碎石桩属散体材料桩，它需要桩间土提供一定的侧限压力，才能形成桩体，具有一定的承载力。当天然地基土的侧限压力过小时，可采用土工织物将碎石桩包上，形成袋装碎石桩。国外也有采用竹笼、钢丝网包裹的竹笼碎石桩的报道。
浙江大学岩土工程研究所于1987年提出了用冲抓法成孔并用土工织物袋围护碎石的加固方法，成孔直径为80cm，但未在实际工程中应用。福州大学岩土工程教研室采用自制的简易射水器射水成孔深度可达12～13m,直径为40cm或45cm,放入土工织物袋后，采用小直径的插捣棒，这样就可以边填料边捣实，而上段部分则采用插入式混凝土振动器振实，使施工效果大大提高。通过试验，这种碎石桩已在福州大学两幢住宅工程与泉州市某综合楼工程中应用。
干法振动挤密碎石桩法施工工艺：首先用振动成孔器成孔，成孔过程中桩孔位的土体被挤到周围土体中去；提起振动成孔器，向孔内倒入碎石再用振动成孔器进行捣固密实，然后提起振动成孔器，继续倒碎石，直至碎石桩形成。碎石柱和挤密的桩间土形成碎石桩复合地基。
干振挤密碎石桩法加固机理是形成复合地基，在成孔和挤密碎石桩的过程中，土体在水平激振力作用下产生径向位移，在碎石桩周围形成密实度很高的挤密区，该挤密区对碎石桩起约束作用。桩间土密实度不均匀，靠近碎石桩周围，密实度增大。桩间土强度比原天然地基土强度高得多。经干振挤密碎石桩加固的地基，承载力提高1倍左右。
按施工方法的不同，碎石桩法可分为： ➢ 振冲碎石桩法、 ➢ 干振挤密碎石桩法、 ➢ 沉管碎石桩法、 ➢ 沉管夯扩碎石桩法、 ➢ 袋装碎石桩法、 ➢ 强夯置换碎石桩法。
2.砂石桩的类型
2.砂石桩的类型
2.1干振挤密碎石桩法
干振挤密碎石桩法加固地基技术是由河北省建筑科学研究所等单位开发成功的一种地基加固技术。主要设备是干法振动成孔器。其直径为 280 mm～330 mm，有效长度 6 m，自重约22 kN。

振动沉管砂石桩地基处理施工工法

振动沉管砂石桩地基处理施工工法振动沉管砂石桩地基处理施工工法一、前言随着城市化进程的加快和土地利用的不断扩大，越来越多的建筑工程需要进行地基处理。

振动沉管砂石桩地基处理施工工法因其独特的特点和实用性，在地基处理中得到广泛应用。

本文将对该工法进行详细介绍。

二、工法特点振动沉管砂石桩地基处理施工工法具有以下几个特点：1. 施工速度快，效率高。

振动沉管砂石桩可以连续施工，不受季节和天气限制，大幅缩短施工周期。

2. 施工环境要求低。

一般无需严格的噪声和振动控制措施，可以在城市等噪声敏感区域进行施工。

3. 地基处理效果好。

振动沉管砂石桩可以有效改善地基的承载力和抗拔才能，提高地基的稳定性和安全性。

4. 工法适用范围广。

适用于各种软黏土、填土、砂土和弱胶结土场地的地基处理。

三、适应范围振动沉管砂石桩地基处理施工工法适用于以下场合：1. 高层建筑施工，如住宅、商业综合体等。

2. 框架结构、墙体砌筑等工程，以及需要进行地下室挖掘的地点。

3. 工业设备基础，如大型机械设备、起重设备等。

4. 需要改善地基土壤性质和承载力的工程。

四、工艺原理振动沉管砂石桩地基处理施工的工艺原理是通过振动沉管机将砂石桩振动沉入地基土中，达到改善地基土壤性质和提升承载力的目的。

具体原理如下：1. 振动作用。

振动沉管机通过振动作用，使砂石桩逐渐沉入地基土中，并产生巨大的侧向摩阻力。

2. 桩体形成。

由于振动和积土作用力的共同作用，砂石桩的周围土体被挤压、破碎，形成一个桩体。

3. 桩体强度提高。

桩体的形成和振动作用使地基土的压实度得到提高，土体颗粒之间的接触在振动中得到增加，土与土之间发生摩擦，形成良好的侧向支护。

五、施工工艺振动沉管砂石桩地基处理施工工艺包括以下几个施工阶段：1. 前期准备。

包括土壤勘测、方案设计和机具设备调试等。

2. 地基处理。

振动沉管机按设计要求，选择合适的位置一次性完成振动沉管砂石桩的施工。

3. 竖井测定。

通过竖井测定，判断桩体在地基土中的嵌入深度和强度。

复合地基公式汇总表

通用公式
其他公式
多桩型
刚性桩
＋刚性桩
fm1Ra1m2Ra2(1mm)
spk1A2A12
p1p2
：桩间土承载力发挥系数
fsk：处理后桩间土承载力特征值
fsk
①矩形布桩：
A
mp1
12ss
12
A
Esp1Es
fspk
长短桩加固段：1
fak
fspk1
长桩加固段：2
fak
fspk1：仅由长桩处理形成复合地基承载力特征值
②ap1.0
③非挤土桩：fskfak
④挤土桩：
a）粘性土fskfak
石桩
（CFG桩）
m：基础底面以上加权平均重度，地下
水位以下取有效重度
Esp
fspkEfs
b）松散砂土、粉土fsk(1.2~1.5)fak
d：基础埋置深度
ak
fspa：深度修正后复合地基承载力特征值
复合地基处理总表（多桩型）
桩型
名称
承载力估算
和Ra变化幅度大，通过公式计算复合地基承载力只能作为估算
acup
————————————
旋喷、CFG桩、夯实水泥土桩：
n
RaupqsilpiapqpAp
i1
R
minf4a或
cu
Ap
R(d0.5
f4a[1m
)]
de1.13s1s2
④面积置换率m：
d2A
mnp
d2A
e
mfspkfsk
(n1)fsk
me0e1
桩型
名称
承载力估算
通用公式
其他公式
备注
刚性桩
水泥土搅拌桩

砂桩、碎石桩锤击法沉管施工安全交底

砂桩、碎石桩锤击法沉管施工安全交底一、背景介绍沉管施工是一种常见的地基处理方法，在建筑、桥梁、隧道等工程中广泛应用。

其中，砂桩、碎石桩锤击法是沉管施工的一种常用技术，具有施工速度快、效果好的优点。

然而，由于施工过程中存在一定的风险，为了确保施工安全，必须进行安全交底，确保相关人员了解施工的安全要求和操作规范。

二、施工过程2.1 准备工作在进行砂桩、碎石桩锤击法沉管施工之前，需进行以下准备工作：•确认施工现场：检查施工场地是否具备安全条件，并清理周边环境，确保施工现场整洁。

•配置设备：准备好所需的钢管、沉箱、碎石等设备，并进行检查和试验，确保设备完好。

•计划施工路线：根据设计要求和实际情况，规划好施工的沉管路线和施工顺序。

2.2 施工操作在进行砂桩、碎石桩锤击法沉管施工时，需要按照以下操作步骤进行：•安装沉箱和钢管：将沉箱平稳放置在施工现场，然后根据设计要求，将钢管安装在沉箱上，确保牢固可靠。

•下沉沉管：使用起重设备将沉箱沉入地下，逐层沉入至设计要求的位置，并及时进行测量，确保沉管的位置正确。

•桩锤安装：将桩锤安装在钢管上，并进行牢固固定，确保桩锤稳定运行。

•锤击操作：根据设计要求和施工方案，确定桩锤的锤击次数和力度，在操作过程中要保证稳定的节奏和正确的力度。

2.3 安全注意事项在砂桩、碎石桩锤击法沉管施工过程中，需要注意以下安全事项：•操作人员应具备相关施工经验，并接受安全培训，熟悉施工操作规范和安全要求。

•在施工现场设置警示标志，确保周围人员远离施工区域，避免发生意外伤害。

•定期检查和维护施工设备，确保设备正常运行，并及时处理设备故障和异常情况。

•在施工操作中严格按照规定的锤击次数和力度进行，避免超出设计要求，导致沉管施工质量下降。

•当发生意外情况或紧急情况时，及时采取应急措施，保护施工人员的安全，并报告相关部门。

•在施工过程中注意环保要求，减少噪音和污染，合理利用施工材料和资源。

三、监督和检查为确保砂桩、碎石桩锤击法沉管施工安全，需要进行监督和检查工作，包括但不限于以下方面：•监督施工人员遵守操作规范和安全要求，确保施工操作的合理性和安全性。

桩基础基本知识点全解析

桩基础基本知识点全解析桩基础是一种承受建筑物或其他工程重力荷载并将其传递到地下土层的一种基础形式。

它由桩体及其相应的混凝土或其他材料组成。

下面是对桩基础基本知识点的全面解析。

1.桩基础的作用：桩基础的主要作用是将建筑物或其他工程的重力荷载通过桩体传递到地下土层，同时还可以通过桩体的摩擦或桩端阻力来抵抗土体的侧向力和抗滑倒力。

2.桩基础的分类：桩基础可以根据桩体的材料、桩端工作状态以及施工过程中的方式进行分类。

常见的分类包括：按材料分为木桩、钢桩、混凝土桩等；按桩端工作状态分为端桩和摩擦桩；按施工方式分为静压桩、动压桩、振动桩等。

3.桩基础的设计：桩基础的设计是根据工程的荷载要求、地下土层的条件以及桩体的承载能力等因素来确定桩的类型、数量和布置方式。

设计过程中需要考虑桩体的承载力、变形性能以及桩与土体之间的相互作用等因素。

4.桩基础的施工：桩基础的施工是将桩体深入地下土层的过程。

施工过程中需要注意施工设备和工艺的选择、土质条件的检测和处理以及桩身的质量控制等方面。

5.桩基础的承载机制：桩基础的承载机制主要包括桩端承载和桩周承载两种机制。

桩端承载是指桩体通过桩端的摩擦和桩端阻力来承受荷载；桩周承载是指桩体通过侧面的摩擦力来承受荷载。

6.桩基础的检测和监测：桩基础的检测和监测主要是用来评估桩体的承载性能和变形性能。

检测方法可以包括静载试验、动力触发试验、钻孔观测等。

监测工作可以在施工过程中进行，也可以在使用阶段进行。

7.桩基础的优点和局限性：相对于其他基础形式，桩基础具有较大的承载能力、较小的沉降变形以及较强的抗侧力和抗滑倒能力等优点。

然而，桩基础的施工难度较大，成本较高，并且对地下水位和土壤条件有一定的要求。

8.桩基础的加固与加固：在一些情况下，桩基础可能需要进行加固与加固。

加固是指对已存在的桩基础进行加固，例如通过增加桩体的数量或改变桩体的类型来提高其承载能力。

加固是指在已存在的基础上增加新的桩体，例如通过在原有桩基础上打入新的桩体以提升整体的承载能力。

沉管砂石桩施工工艺

沉管砂石桩施工工艺一、前期准备1.1 确定施工现场：根据设计要求和地质条件，确定施工区域。

1.2 采购材料：购买沉管、砂石、水泥等材料，并进行检验合格。

1.3 准备机械设备：如钻机、吊车、挖掘机等。

二、基础处理2.1 土方开挖：根据设计要求，进行土方开挖，保证施工区域平整。

2.2 基坑支护：对基坑进行支护，保证施工安全。

2.3 地面处理：对地面进行平整处理，以便后续的施工作业。

三、沉管安装3.1 沉管制作：根据设计要求制作沉管，并进行检验合格。

3.2 沉管运输：将制作好的沉管运输至施工现场，并进行分类存放。

3.3 沉管安装：使用吊车将沉管吊起并放置在预定位置上，并用水平仪检测其是否水平。

然后再将相邻的沉管连接起来，并用螺栓紧固。

四、砂石灌注4.1 砂石运输：将采购好的砂石运输至施工现场，并进行分类存放。

4.2 砂石灌注：将砂石从沉管顶部倒入沉管内，同时用振动棒进行振动，使其充实均匀。

每次灌注的高度一般不超过1.5m，直至到达设计高度。

五、水泥灌注5.1 水泥制备：按照设计比例将水泥和水混合制成砂浆。

5.2 水泥灌注：在砂石灌注完成后，将预先制备好的水泥浆从沉管顶部倒入沉管内，并用振动棒进行振动，使其充实均匀。

每次灌注的高度一般不超过1.5m，直至到达设计高度。

六、桩身处理6.1 桩身修整：在水泥灌注完成后，对桩身进行修整处理，使其符合设计要求。

6.2 桩身防腐：对桩身进行防腐处理，保证其使用寿命。

七、收尾工作7.1 清理现场：清理施工现场垃圾和杂物，并恢复原有环境。

7.2 质量验收：对施工质量进行验收，并出具相应的质量报告。

7.3 施工记录：对施工过程进行详细记录，以备日后参考。

以上就是沉管砂石桩施工的详细工艺流程。

在施工过程中，需要注意安全，保证质量，并按照设计要求进行施工。

地基处理技术：沉管砂石桩法概述

4. 复合地基
4.11沉管砂石桩法设计计算
《地基处理技术》
目录
1 沉管砂石桩法概念及类型
2
沉管砂石桩法适用范围
3 沉管砂石桩法作用机理及设计计算
1.沉管砂石桩法概念及类型
管嘴
进料口套管
概念：沉管砂石桩法是利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体，与原地基组成复合地基。
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3.1沉管砂石桩法加固机理
挤密、振密作用
3.沉管砂石桩法加固机理及设计要点
置换作用
加速固结作用
3.沉管砂石桩法加固机理及设计要点
3.2沉管砂石桩法设计要点
(1)地基处理范围、桩位布置及处理深度参见振冲碎石桩部分。 (2)桩径和桩间距桩径可根据土质情况、成桩方式和成桩设备等因素确定，桩的平均直径可按每根桩所用的填料量计算。沉管砂石桩桩径宜为300mm～800mm。沉管砂石桩的桩间距应通过现场试验确定，不宜大于砂石桩直径的4.5倍；初步设计时，对松散粉土和砂土地基，应根据挤密后要求达到的孔隙比确定桩间距，可根据教材上给出的公司进行计算。 (3)桩体材料沉管桩桩体材料可用可用含泥量不大于5%的碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质材料，最大粒径不宜大于50mm。 (4)沉管碎石桩复合地基承载力可通过载荷试验确定，也可利用散体材料复合地基理论计算，计算式同振冲碎石桩复合地基。沉降计算也与振冲碎石桩复合地基相同。
沉管砂石桩法适用于挤密处理松散砂土、粉土、粉质粘土、素填土、杂填土等地基，以及用于处理可液化地基。
饱和粘土地基，如果变形控制不严格，可采用砂石桩置换处理。
对于大型、重要的或场地、地形复杂的工程，以及对于处理不排水强度不小于20kPa的饱和粘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。