岩土地基工程中干振碎石桩技术的应用
振冲碎石桩地基处理在实际工程中的运用
( 中国中元国际工程公司 , 北京 10 8 ) 0 0 9
YUAN — i g, ONG n y n Li n S p Ya - o g
( hn IP nen t nl n ier g op rt n B in 1 0 8 C ia C iaP RIt ai aE gn ei C roa o , e ig 00 9, hn ) r o n i j
【 中图分类号] U 7 . 1 T 4 23 【 文献标志码I n 【 文章编号】 0 796 (0 1 .0 00 10 .4 7 2 1 )20 9 .3 1
Hale Waihona Puke 1 工 程 概 况 本 工 程 位 于 四 川 省什 邡 市 南 泉 镇 。 建 筑 物 平 面 为 5 .0 1. m的矩形 , 0 m ̄ 41 4 0 建筑面积 2 9m。地上 3 , 8 , 1 层 局部 2
轻 微~ 中等 n5 ~15,不液 化 0 . 0 05 ~20m,不 液 化 .O .0 不液化 不液化 不液化
做基础 持力层; 稍密
10 8 28 0 1 40
3 中密卵石③ 、
4 密实 卵石③ 5 、 层是拟建物基础 的良好 天然地基基础持 力层 ,但这些持力层埋
2 场地的岩 土工程条件
根据《 什邡市南 泉卫 生院岩土工程 勘察报告》场 区内主 ,
要土层 自上而下的分布及特性见表 1 。 场地 地面标 高 5 39m~543 m, 00 m 相 当的 绝对 5. 5 5. 0 ±. 0
层, 各层层高 3 0 总高度约 1. m, . m, 6 2 无地下室 , 15 采用砌体结 构 。抗震设防类别为乙类 , 抗震设防烈度为 7 , 度 设计基本地 震加速 度值为 01g地 震分组为 第二 组 , 的微动卓越 周 . , 5 场地 期为 0 3s设计特征周期为 0 0, . 1, 2 .s 4 场地类别为 Ⅱ类。
振冲碎石桩加固软土地基的设计与应用
振冲碎石桩加固软土地基的设计与应用摘要: 振冲碎石桩法是一种经济有效的地基土体加固措施,以提高其承载力、增强稳定性、减少沉降量,同时还增强其抗震性能,无论是公路、桥涵、筏基,储罐,烟囱等建筑的软基均可采用振冲碎石桩处理成复合地基以满足工程的使用与抗震的要求。
本文结合实际工程,对振冲碎石桩加固软土地基的原理以及设计与计算要点进行探讨,并对振冲碎石桩加固软土地基的方法在施工中的遇到的问题进行了分析,以供参考。
关键词:振冲碎石桩;软土地基;计算要点;基本程序1、概述在安楚高速公路程家坝立交匝BK0+210~430的设计中,进入匝BK0+210地段范围,表层工程地质情况发生了不利的变化,上为3-5米的杂填土,下为12-13.5米淤泥质粉砂,渠道两侧挡墙基础恰恰坐落在地耐力在60Kpa以下的泥质粉砂土层,经计算挡土墙基础的耐力必须提高到100Kpa以上能满足设计要求。
如何提高地基承载力呢?纵观目前国内外加固软土地基的方法很多,如:砂砾垫层、砂桩、振冲碎石桩、石灰桩、锤击夯实、动力固结、各种液体灌注法、饱和软粘土的预压砂井固结法等等。
我们根据渠道的实际情况摆出两种方案:①基础换土,搞砂砾垫层,按设计计算每延米要120厘米高,400厘米宽的垫层;②振冲碎石桩每延米5根,桩径d=40厘米,长13.5米,穿透软土层。
无论从加固基础的材料数量,工程量,还是从施工条件进行比较,认为“振冲碎石桩”较为适宜。
它具有施工迅速,无须换土,节约土方,对加固软地基,尤其是加固粉砂质土基强度,提高其密实,加速土基排水固结是非常有效的措施。
2、振冲碎石桩加固软土地基的原理振冲碎石桩的出现在国外可追塑到30~40年代,而在国内比较广泛地应用还是近些年来的事。
它加固地基的基本原理是通过振冲器内的一组偏心块、在每分钟1450转转速时产生的水平离心力,引起的高频“振动”,加速土基孔隙中的饱和与过多水分的排除,改变土层中土粒(或砂粒)的位置,使其重新排列而密实,在利用碎石填补其空间,相互挤压以及缩短,改善排水通道,使土质的密实增加,含水量降低,从而提高土质强度,减少土基的沉降,防止地基土的液化,达到加固软土地基的目的,使地基基础的强度和稳定都达到设计要求。
振冲碎石桩在工程中的运用
振冲碎石桩在工程中的运用摘要:对于化工工程地基处理时,遇到砂土地基,根据现场实际情况,采用振冲碎石桩对砂土地基进行处理,对地基进行挤密及液化消除处理,提高地基承载力、消除液化。
关键词:振冲碎石桩复合地基处理一、前言振动水冲法是1937年由德国凯勒公司设计制造出的具有现代振冲器雏形的机具,用来挤密砂石地基获得成功。
20世纪60年代初,振冲法开始用来加固松软土地基,由于用料是碎石,故称为碎石桩。
成桩后在桩顶和基础之间铺设一层300~500mm厚的碎石垫层。
根据国内外的一些加固实例,加固后的土体相对密度大多数都达到75%以上,地基承载力可提高到200~300kN/m2。
二、工程地质概况项目建设场区位于鄂尔多斯市工业园区内,场区区域地质构造位于华北地台鄂尔多斯台向斜东北部。
地质报告揭示的场地内地层分布自下而上分别为:1.层填土,成份以细砂土堆积为主,在已平整的场地内,厚度变化较大,层厚约为0.3~3.2m,平均0.65m。
2.层细砂,表部植物根茎发育。
矿物成份以长石、石英为主,层厚约为0.5~13.0m,平均6.81m。
3.层细砂,偶含中粗砂,底部含少量小砾石。
矿物成份以长石、石英为主,含少量云母等暗色矿物,颗粒形状为次园粒状,磨园较差,级配一般,固结度差,压缩性大,强度低,变形量大。
层厚约为0.5~12.5m,平均5.22m。
4.层粉质粘土,局部夹薄层砾砂、含钙质结核。
具中等压缩性,摇震反应较慢,厚度变化较大,层厚约为0.8~31.9m,平均15.05m。
5.层全、强风化粉砂质泥岩岩体极破碎~破碎,散体状~碎裂状结构,泥质胶结,胶结差,变形量小,压缩性低,埋藏东浅西与南深,强度大。
6.层中风化泥质粉砂岩,岩体较破碎,层状结构,泥质胶结,胶结弱,变形量很小,压缩性很低,埋藏深,强度大,该层在场区分布较普遍,层厚大,未揭穿见底,揭露厚0.3~30.9m,平均8.06m。
报告显示场地内第②、③层细砂层为可液化土层,场地大部分地区细砂层存在液化的可能性,且浅部第②层细砂的地基承载力特征值很低,仅为80kPa,不能满足工程建设对地基土的要求。
干冲碎石桩法在地基处理中的应用_1
干冲碎石桩法在地基处理中的应用作为地基处理中的一项重要方法,干冲碎石桩法在近期得到了长足的发展和进步。
该项课题的研究,将会更好地提升干冲碎石桩法应用的实践水平,从而有效优化地基处理的整体效果。
本文从介绍地基处理的重要性着手本课题的研究。
一、地基处理的重要性地基基础施工主要是为了让地基基础起到一个支持的作用,从而使得建筑物更加的稳定,在遇到各种灾害问题时,不会出现太大的结构问题。
为了满足这些情况,我们首先要做的就是建筑地基基础的施工建设,而且根据不同的情况,进行不同的地基处理,而且如果我们在进行地基施工的时候,地基基础不满足建筑物的要求,那么我们就要对其基桩进行深埋已达到地基的稳定性,从而保证建筑物的质量。
地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。
当前,我们建设的楼房等建筑物基本都是采用钢筋混凝土构建建筑物的整体框架,但是钢筋混凝土自身重量太大,而建筑物在使用时也会有各种人体和物体的重力,这些重力一般都通过建筑物本身的承重墙进行传载,而最终负荷这些重力的就是该建筑物的地基。
而地基承受这些重力在时间上具有长久性,因此就必须要保证地基施工质量过关,使建筑物在长年承载压力中不会发生过度的下沉和偏移。
如果地基没做打好,建筑物不仅会受到沉降、偏移等问题,严重者甚至发生开裂和坍塌,形成重大的安全事故问题。
因此,在建筑物建设过程中,要充分重视地基施工,确保施工过程规范,施工技术过关。
地基施工对建筑工程整体的施工具有重要意义,要引起高度关注。
二、干冲碎石法加固机理及特点1、加固机理首先使用取土机械取土成孔,填入不同级配的砂卵石,利用夯锤自由落下的巨大冲击能和所产生的冲击波反复夯击砂卵石,并使部分砂卵石挤入土层中,由于重锤冲打挤密,不但在桩位处形成大直径高密度的砂卵石桩体,而且部分砂卵石挤入置换土层,提高了桩间土的承载力;同时砂卵石桩体作为复合地基中孔隙水的消散通道,消除砂土液化;在巨大夯击能作用下,土体中产生冲击波和动应力,致使土体出现裂隙,形成排水通道,加速土体的排水固结;而且由桩体及桩间土形成的复合地基还起垫层作用,将荷载扩散,使应力分布趋于均匀,显著提高地基均匀性和稳定性,减少沉降量,提高承载力。
碎石桩在某工程地基处理中的应用分析
碎石桩在某工程地基处理中的应用分析摘要:针对某工程高填方地基处理中拟采用的碎石桩法进行了试验研究,在工程试验段中分析了碎石桩的试验指标,提出了施工要求,对指导实际工程施工具有重要意义。
关键词:地基试验碎石桩Abstract: aiming at the high fill a project in foundation treatment of gravel pile method is used to studied, and located in engineering in the analysis of gravel pile test index, put forward the construction requirements, to guide practical engineering construction to have the important meaning.Keywords: foundation stone pile test某工程的填方处于山间沟谷,最大填方高度近10m,谷内的软弱覆盖土层中间厚、两侧薄,中间厚度最大深度达到8m,在不做处理的情况下原土基的中心最大沉降达到40.8cm,因此必须对其进行特殊处理。
根据设计要求,采用碎石桩加强夯法对原地基进行处理,本文对该工程中碎石桩法在地基处理中的应用进行试验分析。
1 试验参数及施工程序根据设计要求,原地基处理方法采用碎石桩加3000kN×m置换强夯,所采用的施工方法、施工参数,是以地基处理后的各项技术指标满足规范、设计技术要求为原则,力求做到重点区域重点处理,一般区域一般处理,使本试验段试验所选择施工方法、施工参数,能达到质量好、工期快、投资少的目的。
为此,地基试验段中碎石桩所采用的施工参数、施工顺序如下。
1.1试验参数表1碎石桩设计参数桩径(cm) 桩长(m) 桩距(m) 排距(m) 布置形式40~50 至基岩1.5 1.3 正三角形1.2施工程序场地清理→测量场地标高→进行碎石桩施工(场地较软机械无法施工时,在原地面垫一定厚度的填料)→采用小于80cm粒径的块碎石填筑至设计标高→场地平整并测量填筑后的层面标高→夯点放线→单点夯试验→夯机就位开夯(主夯)→夯后场地平整→冲压(满夯)→测量夯后标高→地基检测→强夯施工质量验收→进入下一道施工工序。
碎石桩施工技术应用
碎石桩施工技术应用碎石桩是以碎石(卵石)为主要材料制成的复合地基加固桩。
碎石桩和砂桩等在国外统称为散体桩或租颗粒土桩。
所谓散体桩是指无粘结强度的桩,由碎石柱或砂桩等散体桩和桩间土组成的复合地基亦可称为散体桩复合地基。
目前在国内外广泛应用的碎石桩、砂桩、渣土桩等复合地基都是散体桩复合地基。
软弱地基普遍具有天然孔隙比大、天然含水率高、压缩性高、强度低、高灵敏度、厚度较厚的特点,导致地基的强度不能满足使用要求。
本文通过工程实例分析了干振碎石桩加固软土路基的加固机理及施工工艺,并分析了其加固效果.标签:软土;路基;施工;技术1 工程概况某高速公路徐州段沿线广泛分布废黄河泛滥沉积物,据勘察资料,在深度12m范围内地层可分为5层,自上而下为:第1层亚砂土夹粉土,黄褐色,层厚4.0m:第2层亚砂土夹粉土,灰色,层厚2.0m;第3层亚砂土夹粉细砂,灰色,层厚3.0m:第4層粉质亚粘土,灰绿色,层厚10m:第5层亚粘土含风化岩屑,黄绿色,层厚2.0m。
由以上资料可知,该地区以亚砂土、亚粘土、细砂为主,埋深浅,地下水位高,天然地基承载力低。
而该地区地震烈度为7度,这类土在地震作用下会产生液化现象,根据《公路工程抗震设计规范》,必须对地基加固处理,达到消除液化和提高承载力的目的。
通过研究,设计采用沉管干振碎石桩法处理桥头地段,在正式施工前,进行了试桩及其效果检验。
2 碎石桩加固机理碎石桩,是指用振动、冲击或水中等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入已成的孔中,形成大直径的碎石所构成的密实桩体。
从复合地基的理论角度来看,碎石桩处理饱和软弱地基主要有置换和排水两个作用。
碎石桩在软弱地基中成桩后,形成了碎石桩和桩间土组成的复合地基。
密实的碎石桩置换了与桩体体积相同的软弱土,形成的复合地基承载力比原软弱地基承载力高,而变形量则减少了。
由于碎石桩的刚度比桩周粘性土的刚度大,而地基中应力按材料变形模量进行重新分配,因此,在外部荷载作用下,大部分荷载将由碎石桩承担,桩体应力和桩间粘性土应力之比一般为2-4。
探讨振动沉管碎石桩的应用
探讨振动沉管碎石桩的应用1引言振動沉管碎石桩是一种新的软土地基的处理方法,该施工方法具有施工简单,便于操作、费用低、施工速度快等优点,近年来在国内得到了广泛应用。
本文结合工程实际,介绍了振动沉管碎石桩加固地基机理及施工原理,并用实测数据分析了其地基处理效果,说明该方法具有一定的实用价值,值得研究推广。
2振动沉管碎石桩加固地基机理在振动桩机的振动作用下,把沉管打入设计深度,然后向桩管投入碎石,边提升沉管边振动、反插,将碎石振动挤密成桩,桩和桩间土形成复合地基。
振动沉管碎石桩加固机理主要表现在以下三个方面[1]:(1)挤密作用:在成桩过程中,桩管对周围土体产生很大的横向挤压力,桩管体积的的土挤向桩管周围的土层,使桩管周围的土层孔隙减小,密实度增大。
(2)排水固结作用:桩孔内所填充的透水性良好的粗粒料(碎石)在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水通道,可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高,加快地基的排水固结。
(3)置换及复合作用:成桩后,碎石桩与桩间土体组成复合地基,对于穿过软土层的碎石桩,桩端直接作用于下部坚硬土层,将部分上层荷载直接向下传递。
3振动沉管碎石桩施工原理振动沉管碎石桩的施工机械主要是由机架、振锤及桩管组成,桩管的下部为平底活门活瓣桩尖,桩管的上部设有进料口及进料斗。
由于振锤的振动作用,使桩管沉入地基土中设计深度位置,然后稍向上提桩管,使桩管下端的活瓣桩尖打开,停止振动从进料口向管内装入碎粒径为5-50mm的碎石,直至灌满为止,然后启动振锤沉管下压,并留振30s。
桩底形成后,依次提管投料,振动成桩,最后形成直径为600mm左右的碎石桩体,由碎石桩体和桩间土形成复合地基。
4工程概况及工程地质条件4.1工程概况某电厂循钢管排水沟地基处理采用振动沉管碎石桩加固处理,桩径600mm,桩距1.2米,有效桩长13米,设计要求地基加固处理后的复合地基承载力特征值不小于115KPa。
4.2工程地质条件工程场地内河、塘、沟、渠纵横交错,水系发育,地貌单元主要属河漫滩,地表广泛分布鱼塘和藕地,浅表层地基土软弱,工程性质较差。
浅谈振冲碎石桩地基加固中的管理与应用
浅谈振冲碎石桩地基加固中的管理与应用振冲碎石桩加固松软土地基,形成符合地基或复合土体,用来提升它的受力性和稳定性,降低下沉力,而且还能确保其有着显著的抗震特征,不管是道路亦或是建筑等的软基都能够用这种措施来处理。
文章以具体的项目为例,阐述了其建设方法。
标签:振冲碎石桩;软土地基;地基加固1 项目状态1.1 工程基本概况该项目厂区面积26万平方米,厂区建设分三期进行,主要建设内容有:生产车间242880平方米,宿舍楼:3600平方米,食堂、浴池、文化中心7440平方米,办公楼:7800平方米。
1.2 工程地质概况其之前的时候是沼泽区域,然后经由平整,地势平坦。
当使用设备探测的时候,其地层动上到下分别是:①素填土:层厚0.3~3.4m,层底高程1.34~3.55m。
②细砂:层厚1.4~5.2m,层底高程-1.70~1.52m。
③含淤泥粉细砂:层厚1.30~5.90m,层底高程-4.83~-2.45m。
④粗砂:层厚0.4~3.1m,层底高程-1.56~-4.32m。
⑤全风化片麻岩:层厚0.14~1.07m,层底高程-7.06~-4.62m。
⑥强风化片麻岩:钻探揭露层厚2.32~5.00m,钻探揭露层底高程-10.69~-8.05m。
这个场地对于抗震来讲,非常的不适合,应该对素填土等认真的应对,防止砂土出现下沉现象。
经由处理之后,其受力性合乎设计规定,地基非常的安稳,比较的适合建设活动。
1.3 如何加固地基。
这个区域有非常多的细砂等物质,非常的容易发生液化现象,一般是使用素填土等对其应对,降低其存在的下沉现象,以振冲碎石桩形成的复合地基为基础持力层,振冲碎石桩处理到粗砂层。
2 其建设和品质管控活动2.1 振冲碎石桩试验段施工当其建设之前的时候,结合规定,要对其开展测试活动,详细的记载冲孔以及振制桩时间和深度、记录冲水量、水压、填入碎石量及电流的变化等,用来分析设计内容和建设有关的事项是不是合理,使用正确的数值当成是其建设的管控数值。
岩土地基工程中干振碎石桩技术的应用
1干振碎 石 桩技术 原理
干振碎 石 桩在 成桩过 程 中桩管 会对 周 围土颗 粒产 生振 、 挤、 压等 作用 , 加 之 碎石 桩 体 将天 然 地 基 中等 于 桩体 积 的砂 、 土 挤 向桩 周 围 的土 层 , 使桩 周 围 的土颗 粒密 实 度增 加 , 孔 隙 比减 小 ; 同 时地 基 中 的 孔 隙水 通过 碎 石 桩体 排 出 , 使 加 固后 的地基 减 少 了固 结沉 降 , 防止 砂性 土 在地 震或 其他 原 因受 振动 时 的液 化 , 加 上 密实 度较 高 的碎 石 桩体 , 使加 固后 的复合 地 基增 大 了承载 力并提 高 了抗 剪强度 。 1 . 1 在 粘性 土 中的作 用原理 ( 1 ) 干振碎 石桩在 粘性土 中建立 了一定直 径而又 较为 密实 的碎石 桩体 , 桩 体 与桩 周 粘性 土 共 同 作用 形 成 了复 合 地 基 , 提 高 了地 基 承 载力 和整体 稳定 性 . 并 能够 防止 地基 产生 滑 动破坏 。 ( 2 ) 复合 地基 在受 到外 部载荷 的作 用力 时 , 载荷 产生 向桩 的应 力 集中 . 桩 周 围 的土层 所 承 受 的压 力 就相 对 减 小 . 相 应 地 就减 少 了粘 性 土 的固结 沉降 。 ( 3 ) 由于 密实 的碎 石桩 体在粘 性土 中构 成 了 良好 的排 水通 道 , 起 着 排水 砂井 的作 用 , 故 可 以加快 饱和 软土 的 固结沉 降速 率 。 1 . 2 在 松散 土 层 中的作 用机理 对 塌陷坑 进行 回填 并在 其上 建筑 房屋 目前 已很 普遍 ,塌 陷坑 回 填 采用 的材 料多 为碎 石土 和建 筑垃圾 等 。因此 回填 层大 多呈 现不 均 匀 和疏 松状 态 。 采 用其 他处 理手 段加 固这 种地 基时 常会 遇 到施 工 困 难, 甚 至无 法 施 工 , 而采 用 干 振 碎石 桩 加 固处 理 , 既 降 低 了 施 工 难 度。 又可 取得 良好 的加 同效 果 。 用 碎石土 或建 筑垃 圾 回填 的地基 , 回填 层不 仅疏 松 , 而且可 能形 成 较多 的孑 L 隙甚 至 孔洞 。采 用干 振 碎石 桩处 理这 种 地基 , 其 作 用 原 理类 似 于在 松散 砂层 中的作 用 。在成 桩 过程 中 , 桩管 对周 围填 层 产 生振 、 挤、 压 等作 用力 , 迫 使 填层 重新 排列 组合 , 孔洞 、 孔 隙进 一 步充 填 密实 , 孔 隙 比大大 减小 , 颗 粒排 列 趋近 稳定 , 使 乏在 外 部 载荷 作 用 下 不再 产生 较 大 的沉降 , 并 使加 固后 的 复合 地基 承 载力 和抗 剪 强 度 都 得到 很大 的提 高 。凡是 回填 的坑塘 , 其 回填 层 下部 都 可 能存 在层 淤 泥软 层 , 采用 于振 碎 石桩 处 理 后 , 淤 泥层 中的 水 通过 碎 石 桩 体 的 排 水作 用很 快 消散 , 可 以加 快 淤泥层 的固结 速率 , 改 善其 力 学性 质 , 增强 承 载能力
【岩土工程知识】干冲碎石桩法在地基处理中应用
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【精选岩土工程知识】干冲碎石桩法在地基办理中的应用干冲碎石桩法在地基办理中的应用作为地基办理中的一项重要方法,干冲碎石桩法在近期获得了长足的发展和进步。
该项课题的研究,将会更好地提高干冲碎石桩法应用的实践水平,进而有效优化地基办理的整体成效。
本文从介绍地基办理的重要性着抄本课题的研究。
一、地基办理的重要性地基基础施工主假如为了让地基基础起到一个支持的作用,进而使得建筑物更为的稳固,在碰到各样灾祸问题时,不会出现太大的构造问题。
为了知足这些状况,我们第一要做的就是建筑地基基础的施工建设,并且依据不一样的状况,进行不一样的地基办理,并且假如我们在进行地基施工的时候,地基基础不知足建筑物的要求,那么我们就要对其基桩进行深埋已达到地基的稳固性,进而保证建筑物的质量。
地基办理一般是指用于改良支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采纳的工程技术举措。
目前,我们建设的楼房等建筑物基本都是采纳钢筋混凝土建立建筑物的整体框架,可是钢筋混凝土自己重量太大,而建筑物在使用时也会有各样人体和物体的重力,这些重力一般都经过建筑物自己的承重墙进行传载,而最后负荷这些重力的就是该建筑物的地基。
而地基蒙受这些重力在时间上拥有长远性,所以就一定要保证地基施工质量过关,使建筑物在长年承载压力中不会发生过分的下沉和偏移。
假如地基没做打好,建筑物不单会遇到沉降、偏移等问题,严重者甚至发生开裂和坍塌,形成重要的安全事故问题。
所以,在建筑物建设过程中,要充分重视地基施工,保证施工过程规范,施工技术过关。
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筑工程整体的施工拥有重要意义,要惹起高度关注。
二、干冲碎石法加固机理及特色1、加固机理第一使用取土机械取土成孔,填入不一样级配的砂卵石,利用夯锤自由落下的巨大冲击能和所产生的冲击波频频夯击砂卵石,并使部分砂卵石挤入土层中,因为重锤冲打挤密,不只在桩位处形成大直径高密度的砂卵石桩体,并且部分砂卵石挤入置换土层,提高了桩间土的承载力;同时砂卵石桩体作为复合地基中孔隙水的消失通道,除去砂土液化;在巨大夯击能作用下,土体中产生冲击波和动应力,以致土体出现裂隙,形成排水通道,加快土体的排水固结;并且由桩体及桩间土形成的复合地基还起垫层作用,将荷载扩散,使应力散布趋于平均,明显提高地基平均性和稳固性,减少沉降量,提高承载力。
碎石桩法在地基建设中的应用
碎石桩法在地基建设中的应用碎石桩法加固地基原理是在地基中设置碎石桩,形成复合地基以提高地基承载力和减少沉降。
碎石桩桩体具有很好的透水性,利于超孔隙水压力消散,碎石桩复合地基具有较好的抗液化性能。
标签碎石桩法;地基;建设;应用在地基中设置由碎石(或矿渣等松散精颗粒材料)组成的竖向增强体(或称桩体)形成复合地基达到地基处理的目的,均称为碎石桩法。
碎石桩法加固地基原理是在地基中设置碎石桩,形成复合地基以提高地基承载力和减少沉降。
碎石桩桩体具有很好的透水性,利于超孔隙水压力消散,碎石桩复合地基具有较好的抗液化性能。
1 振冲碎石桩法采用振冲法在地基中设置碎石桩加固地基的方法称为振冲碎石桩法。
振冲碎石桩法适用于处理不排水抗剪强度不小于20 kPa的粘土、粉土、砂土、饱和黄土和人工填土地基。
应用振冲法在砂性土地基中设置碎石桩和在粘性土地基中设置碎石桩加固机理是有区别的。
在砂性土地基中,一方面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,孔隙减小;另一方面在回填碎石时,依靠振冲器的水平振动力通过填料使砂层进一步挤压密实。
通常桩间土相对密度可达到75%以上,地基承载力可提高2~5倍。
日本有关资料报道,经振冲碎石桩法处理的砂土地基,经地震考验未发现过液化失稳事故。
采用振冲法加固砂土地基,因天然地基土体相对密度提高幅度很大,可有效提高地基承载力。
有时可不用填碎石,只通过振冲挤密就可使砂性土密实,达到加固地基的目的。
采用振冲法在粘性土地基设置碎石桩不可能使饱和粘性土挤密,制桩过程是置换过程。
在施工时,通过振冲器的自重作用、水平振动力和高压水冲作用将粘性土变成泥浆排出孔外,形成略大于振冲器直径的孔,将碎石灌人孔中,通过振冲器挤压碎石桩体形成具有一定密度的桩体。
在制桩过程中,由于振动、挤压,对桩间土产生扰动,桩间土强度会降低。
2 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。
碎石桩技术在加固砂土、粉土地基抗液化特性中的应用
碎石桩技术在加固砂土、粉土地基抗液化特性中的应用除饱和砂土液化外,饱和粉土地震液化问题也是岩土地震工程中一个重要的研究课题。
饱和粉土地基的地震液化及变形可以来用多种地基加固方法防治,碎石桩技术是常用方法之一。
碎石桩复合地基的杭液化效应,主要是增加桩周土体的密度、利于桩体的排水以及由桩体分担地震水平剪应力(桩体减震作用)。
但由于粉土的土质特性,粉土一碎石桩复合地基的杭液化特性与砂土有着明显的差异。
本文结合目前国内外碎石桩复合地基抗液化研究的最新进展,对粉土一碎石桩的密实、排水减压和减震作用做了较详细的评述,最后提出了关于碎石桩复合地基杭液化特性需要进一步研究的问题。
0 引言碎石桩又称为粗颗粒土桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入已成的孔中,形成大直径的碎石所构成的密实桩体。
碎石桩和桩周土体共同工作,形成复合地基。
20世纪70年代,碎石桩技术开始应用于可液化土层的加固,并逐渐发展成为一种应用广泛的抗震防液化加固手段。
碎石桩是目前工程中用于处理饱和粉土液化地基最有效、最经济、最普遍的方式之一,但是饱和粉土地基上碎石桩的抗震液化特性还有待于进一步研究。
我国在唐山、海城地震后,将其大量应用于加固液化砂土地基,后来也逐渐应用于加固可液化粉土地基。
粉土是介于砂土和枯土之间的一种过度性土,既具有砂土的某些特性,含有一定量的砂粒,又具有粘土的某些特性,存在一定的粘塑性。
震害资料和试验研究表明:粉土和砂土具有基本相似的液化机理和后果,但由于粉土的土质特性,特别是颗粒组成和孔隙中薄膜水的物理化学作用,液化特性与砂土有着明显的差异。
因此,碎石桩加固饱和粉土地基与砂土地基的抗液化特性有着显著差异。
本文根据国内外研究进展,从碎石桩的加密效应、排水减压作用和减震作用总结了碎石桩加固粉土地基的抗液化特性,以为粉土一碎石桩复合地基抗液化设计和检验提供依据。
1 碎石桩的加密效应关于碎石桩的加密效应,国内外学者已进行了不少研究。
碎石桩处理软土路基的工程应用及效果分析
碎石桩处理软土路基 的工程应用及效果分析
一 郭世情
引言
干 振 碎 石桩 加 固地 基 的 实质 是 把 松 散 的 天然 地 基 变成 由
碎 石 桩和 挤 密后 的桩 间 土 组成 的共 同工 作 的 复 合 地基 ,其 承
软 弱 地 基普 遍 具 有 天 然 孔 隙 比大 、 天 然含 水 率 高 、 压缩
主 ,埋 深浅 ,地 下 水 位 高 ,天 然地 基 承 载 力低 。 而 徐 州地 区
地震烈度为7 ,这类土在地震作用下会产生液化现象,根据 度 《 公路工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ抗震设计规范 》,必须对地基加固处理 ,达 到消
除 液 化 和提 高承 载 力 的 目的 。通 过研 究 ,设 计 采 用 沉 管 干振
试桩设计参数见表1 。
项目 桩 型 布 置形 式
桩距 / m
有关 设计 参数 干 振碎 石 桩 正三 角形 正三 角 形
14 _ 16 .
桩长 / m 桩 径/ m m
l 0 50 0
l 0 50 0
碎石桩在地基处理中的应用
碎石桩在地基处理中的应用[摘要]本文结合工程实例,分析了碎石桩在地基处理中应用,对同类地基有着重要的参考价值。
[关键词]碎石桩地基处理土工试验一、前言碎石桩加固软弱地基起源于1935年,开始用来加固砂土地基,后来才用来加固粘性土地基。
直至1936年,由德国S.Steuerman提出用振动水冲法(简称振冲法)挤密砂土地基。
50年代初,振冲法开始用于加固粘性土地基,并成为碎石桩。
从此,一般认为以振冲法在粘性土中形成的密实碎石柱为碎石桩。
60年代初,联邦德国和英国相继将此法广泛应用于软土地基中,日本也将此法广泛用于加密砂基,取得良好抗震效果。
振动沉管碎石桩50年代首先在日本应用,50年代后期引入我国,它适用于处理松砂、粉土、素填土、粘性土、湿陷性黄土等地基。
在国内广泛使用碎石桩加固地基已有二十多年历史了。
这项技术已较为广泛地应用于建筑工程、水利工程、道路交通等领域。
结合工程实例,对碎石桩的在地基处理中试验研究做些探讨。
二、碎石桩加固地基1.地基概况选取某机场地基处理试验E区,其位于飞行区北端。
该部位最大填方高度40余米,在地貌上属于洪积区。
由工程地质剖面图(图1)可知,该区地层为:耕土,厚0.41~0.50m,平均值0.42m;洪积粉质粘土,厚0.4~12.7m,平均值3.37m,变异系数1.01;细砂厚1.6m;粗砂厚1.3~1.7m,均厚1.50m,变异系数0.189。
该区地层复杂,砂层多为透镜体和夹层分布,粉质粘土厚簿不均,多夹碎石、角砾或块石;下伏互层分布的玄武岩全风化和中风化层。
区内分布两层地下水。
上层为孔隙潜水,下层为承压水。
由于地下、地表水的长期浸泡,土层大多处于饱和、可塑、软塑状态,承载力低,变形模量小。
图1 试验区地质剖面略图2.试验参数设计(1)试验参数设计按试验要求清除地表植物土后,按照表1采用φ425振动沉管机进行碎石桩施工,桩体材料要求采用碎石、砾石等硬质材料,含泥量小于5%,最大砾径小于50mm。
干振碎石桩施工技术应用浅析
的工艺施工的碎石桩。 其原理是通过振动机激振振
四、 工程地质条件简介及设计参数
二、 原料要 求
某 高速公路软土路基位于丘林 间一条宽缓 冲
冲 ~ O度 施 工 用填 的碎 石材 料 应 采 用 未 风化 的干 净轧 沟后 缘 洼 地 , 沟两 侧 及 后壁 谷 坡 坡 度 呈 8 2 坡上植被发育 , 冲沟内分布稻田, 地下水丰 制而成的碎石 , 其天然级配要求为 2m 5r, e ~ e 并且 缓倾斜, a
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4在碎 石桩 外 围加设 护脚 加 固 防护 。 .
好现场各级 的签字确认工作。
6质量事故及防范处理 . () 1防止断桩和缩 颈现象出现 , 这就要求严格
五 、 工 工 艺 施
1工 艺流 程 .
控制 拔 管 速 度 和反插 次 数 , 到较 小 淤 泥层 时 , 遇 应 整 平 原地 面 振 冲器 就 位 对 中 成 孔 加料 减缓 拔 管 速 度 , 增加 反插 次 数 , 到 较大 淤 泥 层 时 遇 振 密 关机 桩 机移 位 。 ( 不 吃 料 ” “ 料很 少 ” 应 及 时查 明原 因 , 取 “ 或 吃 ) 采 相应 的处 理 措施 。 用测量 仪器放 出碎石 桩桩 位 ,误差控 制在 () 2 有些特殊部位 , 由于桩管不够长 , 如到二次 5m 0 m以内, 并用石灰点 出桩位的具体位置 , 并做 投料 口还未达到持力层 ( 一般看机座抬起 2 3 ~ 次 好桩位的高程记录。 即表明已达持力层 ) ,此时必须拼焊桩管长度 , 以 3选 具有 代表 性 的地段 试桩 . 保证工程质量。 试桩时桩管垂直度小于 1 %,试桩需详细记 . 5 () 3 严格要求设备 , 保证设备工作能力能符合 录各 个 步 骤 、 数据 参 数 , 通过 数 据 及 现场 分 析 成 设计要求 , 并 保证工程质量 , : 冲器 的激振力不 如 振
干冲碎石桩法在地基处理中的应用
干冲碎石桩法在地基处理中的应用干冲碎石桩法是随着工程建设的不断发展而逐渐被人们熟知和运用的一种新型地基处理技术。
该技术解决了传统的地基处理方式存在的问题,对于基础的承载力和稳定性提升有很大的帮助,是一种比较成熟的现代化地基加固方法。
一、干冲碎石桩法的概念及原理干冲碎石桩法是利用机械设备把碎石堆优化为一定尺寸的碎石,然后通过设备进行高速垂直冲击,将碎石向地下瞬间冲压、压实,形成一定直径、一定长度的挖孔桩,提高地基承载能力,从而达到加固地基的目的。
其主要原理是通过设备来将碎石进行优化,使其更利于固结扩散,然后进行高速的冲击,使其形成一定尺寸的孔洞,提高土壤的承载力和稳定性。
二、干冲碎石桩法的应用1.适用范围广干冲碎石桩法适用范围较广,特别是在沉降大的区域,干冲碎石桩法更能很好地解决一些难题。
同时,该技术也适合于地基沉降较大的土地,具备了兼顾效率与效果的优点,为中小型工程的地基处理提供了极好的选择。
2.提高地基承载能力在土石混合土地区,干冲碎石桩法能够通过良好的物理性质和理化性质,实现沉降面的拯救。
在加固工程方案中,采用干冲碎石桩或地钻挖孔方法施工,钻孔距离一般为2-5米,间距为1.5-3米,以确保打桩形成的孔洞其互相之间形成稳定的桩体。
3.工作效率高相比于传统的地基加固方式,干冲碎石桩法采用机械振捣的方式来进行孔洞形成,从而大大提高了施工效率和稳定性。
目前,多数项目都是采用该技术来进行地基处理。
4.施工质量可靠该技术的施工质量较为可靠,干冲碎石桩法能够比较充分地将碎石压缩整合到了原有的土体中,从而达到加固地基的目的。
同时,该技术施工过程中工人的劳动强度较小,不易发生安全事故。
三、干冲碎石桩法的优缺点1.优点:(1)工作效率高(2)施工质量可靠(3)承载能力强2.缺点:(1)高成本,需要投入大量的机械设备和人力物力(2)需要一定的施工经验和工程专业知识(3)需要一定的施工周期,对工期的安排具有一定的限制四、干冲碎石桩法的发展前景随着建筑工程的不断发展,干冲碎石桩法作为一种新型地基处理技术已逐渐被广泛应用。
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岩土地基工程中干振碎石桩技术的应用
摘要:干振砰石桩施工法是在挤密砂桩基础上发展起来的一项地基处理技术,采用干振碎石桩技术进行地基处理,具有工艺简单、成本低、工期短效果可靠的特点,应用前景广泛。
关键词:地基处理;干振碎石桩;施工技术
中图分类号: tu472.35 文献标识码: a 文章编号: 1009-8631(2013)02-0045-01
1 干振碎石桩技术原理
干振碎石桩在成桩过程中桩管会对周围土颗粒产生振、挤、压等作用,加之碎石桩体将天然地基中等于桩体积的砂、土挤向桩周围的土层,使桩周围的土颗粒密实度增加,孔隙比减小;同时地基中的孔隙水通过碎石桩体排出,使加固后的地基减少了固结沉降,防止砂性土在地震或其他原因受振动时的液化,加上密实度较高的碎石桩体,使加固后的复合地基增大了承载力并提高了抗剪强度。
1.1在粘性土中的作用原理
(1)干振碎石桩在粘性土中建立了一定直径而又较为密实的碎石桩体,桩体与桩周粘性土共同作用形成了复合地基,提高了地基承载力和整体稳定性,并能够防止地基产生滑动破坏。
(2)复合地基在受到外部载荷的作用力时,载荷产生向桩的应力集中,桩周围的土层所承受的压力就相对减小,相应地就减少了粘性土的固结沉降。
(3)由于密实的碎石桩体在粘性土中构成了良好的排水通道,
起着排水砂井的作用,故可以加快饱和软土的固结沉降速率。
1.2在松散土层中的作用机理
对塌陷坑进行回填并在其上建筑房屋目前已很普遍,塌陷坑回填采用的材料多为碎石土和建筑垃圾等。
因此回填层大多呈现不均匀和疏松状态。
采用其他处理手段加固这种地基时常会遇到施工困难,甚至无法施工,而采用干振碎石桩加固处理,既降低了施工难度,又可取得良好的加同效果。
用碎石土或建筑垃圾回填的地基,回填层不仅疏松,而且可能形成较多的孔隙甚至孔洞。
采用干振碎石桩处理这种地基,其作用原理类似于在松散砂层中的作用。
在成桩过程中,桩管对周围填层产生振、挤、压等作用力,迫使填层重新排列组合,孔洞、孔隙进一步充填密实,孔隙比大大减小,颗粒排列趋近稳定,使乏在外部载荷作用下不再产生较大的沉降,并使加固后的复合地基承载力和抗剪强度都得到很大的提高。
凡是回填的坑塘,其回填层下部都可能存在层淤泥软层,采用干振碎石桩处理后,淤泥层中的水通过碎石桩体的排水作用很快消散,可以加快淤泥层的固结速率,改善其力学性质,增强承载能力。
2 干振碎石桩施工技术及流程
2.1桩的设计
干振碎石桩的桩位布置形式、桩距、桩径及桩长等参数般根据场地的地形、地质条件和建筑物对地基承载力的要求等确定,在无相关应用对比资料和工程经验的情况下,必须先打试桩,根据验桩资
料确定桩位布置形式、桩距、桩径及桩长。
通常情况下桩位采用正方形或正三角形布置;桩距一般为桩径的2.5-3倍:若采用0377mm 桩管,单打桩桩径按中400mm,复打桩桩径按西533mrn设计;桩长通常依据软弱层厚度或持力层深度而定,一般不小于4.5m。
2.2施工流程
干振碎石桩的制桩工艺是利用打桩机振动器将桩管振动下沉至
设计深度,从料口向桩管内投入石料,然后在振动条件下逐步拔1 28起桩管卸料,每次拔起高度1-1.5rn时停拔,并继续振动一段时间(约15-20s)后,再起拔1-1.5m,再停振,如此重复进行,直到桩管拔出地面成桩,再用桩管压振密实,直至发现桩架被上抬为止。
复打桩则重复以上步骤或采用重复压拔管法。
即向沉入土层中的桩管内灌满碎石后,将桩管拔起h高度,使碎石下落,然后再将桩管振动压下h1高度(h1<h),使桩径扩大,桩径扩大量应大于等于复打桩理论设计方量,并将落入孔内的碎石压密振实,如此重复进行,直到桩管拔出地面。
复打过程中的补充加料可用上料斗从桩管内加料,也可把桩管拔出后直接从孔口加料。
2.3技术要求
(1)所用碎石规格为20-40mm,最大粒径不宜大于50mm,天然级配,含泥量小于5%,碎石坚硬,无风化;(2)桩位允许偏差布桩20mm;对位30mm;成桩0.3d(d为桩管直径),单桩<70mm;(3)桩顶误差:+500mm,200mm;(4)桩的垂直度偏差<1%;(5)桩的密实电流大于100a;(6)桩体必须上下连续,碎石充填总量、单位深度
范围内碎石量、留振时间等应符合设计及规范要求;(7)不得有短桩、漏桩。
3 加固效果
干振碎石桩施工完工后,其加固后的复合地基承载力检验,通常采用复合地基静载荷试验:或采用单桩静载荷试验与桩间土静探、动探相结合的综合评价法。
砂性土回填地基可在工程完工7d后进行试验,粘性土地基必须在工程完工28d后进行。
4 实例应用
(1)某厂主厂房浓缩车间,原地基软弱层厚度达7.5m以上,上部2.5m左右为杂填土,下部以粉土、淤泥层、粉质粘土为主,承载力特征值60-135kpa。
该工程共设计干振碎石桩1 372根,其中复打桩1 1 77根,桩径中533mm;单打桩195根,桩径400mm;桩深均为8m。
主厂房区桩位采用正三角形布置,桩距im;浓缩车间桩位采用正方形布置,桩距im。
处理后的复合地基承载力要求浓缩车间部分不小于160kpa,主厂房区不小于180kpa。
该工程完工20d后,采用单桩静载试验和桩间土306标贯试验相结合的方法综合检验评价复合地基承载力。
单桩静载试验选取四个点,桩间土标贯试验选取25个点,测试结果表明桩间土粉土层承载力提高较大,部分土层提高一倍以上。
依据四个点的单桩静载试验结果,并结合桩间土标贯试验取得的地基承载力特征值,计算出复合地基承载力特征值为190kpa,超过了160kpa、180kpa的设计要求。
(2)某综合楼高五层,原地基为多年藕塘,下部依次为淤泥层、粉土层、亚粘土层,地基承载力仅为70-100kpa,不能满足该建筑的承载力要求。
设计采用干振碎石桩进行处理,处理后的复合地基承载力特征值要求达到160kpa。
该工程共设计碎石桩661根,桩位采用正方形布置,桩距im,桩径q400mm,桩长6.lm。
该工程完工28d后进行测试,共选取3个点进行复合地基静载荷试验,测试结果复合地基承载力特征值大干160kpa,满足设计要求。
(3)某综合楼高四层,曾作养鱼塘多年,新近采用杂填土充填,原设计采用大开挖,片筏基础,开挖深度约3m。
在开挖时因涌水、涌砂、坍塌严重而无法施工,设计修改为干振碎石桩处理。
该地基地质条件为上部以杂填土为主,厚度约0.6-3m,中部为粉土层,厚约2.2-2.9m,地基承载力特征值为100kpa,下部为粉质粘土层。
该基础共设计干振碎石桩458根,桩长7m,其中复打桩339根,桩径0.533mrn:单打桩119根,桩径中400mrn。
桩位采用正方形布置,桩距im。
处理后的复合地基承载力要求大于1 50kpa。
该工程竣工后,采用复合地基静载荷试验,测试结果复合地基承载力特征值大于150 kpa,完全满足设计要求。
5 结语
干振碎石桩作为软地基处理的一种有效手段,目前在很多地区已被广泛应用。
通过多项工程的施工实践,笔者认为,采用干振碎石桩进行地基处理,具有工艺简单、成本低、工期短,效果可靠的特点,其应用前景广泛。