碎石桩-PPT课件

表4-1
分类
碎石桩施工方法分类
施工方法 成桩工艺 适用土类 振冲挤密法 采用振冲器振动水冲成孔， 再振动密实填料成桩，并挤 密桩间土 采用沉管成孔，振动或锤 砂性土，非饱和粘性土， 击密实填料成桩，并挤密桩 以炉灰、炉碴、建筑垃圾为 间土 主的杂填土，松散的素填土 采用振孔器成孔，再用振 孔器振动密实填料成桩。并 挤密桩间土 采用振冲器振动水冲成孔， 再振动密实填料成桩 饱和粘性土 采用沉管且钻孔取土方法 成孔，锤击填料成桩 采用压缩气体成孔，擦动 密实填料成桩 采用沉管成孔，振动或锤 饱和软粘土 击填料成桩 采甩重锤夯击成孔和重锤 夯击填料成桩 在碎石内加水泥和膨润土 制成桩体 在群桩周围设置刚性的 （混凝土）裙围来约求桩体 饱和软粘土 的侧向鼓胀 将碎石装入土工聚合物袋 而制成桩体，土工聚合物可 约束桩体的侧向鼓胀
置换法 振冲置换法 排土法 振动气冲法 沉管法 强夯置换法 钻孔锤击法
其它方法 水泥碎石桩法 群围碎石桩法 袋装碎石桩法
4.1、概述
3、 按施工方法分类及其适用性
（2）工程适用性

根据国内外碎石桩和砂桩的工程应用经验，可认为碎 石桩和砂桩适用于下列工程：

①中小型工业与民用建筑物； ②土工构筑物，如土石坝、路基等； ③港湾构筑物，如码头、护岸等； ④材料堆放场，如原料场、矿石场等； ⑤其它工程，如火车轨道、滑道和船坞等。
4.1、概述
注意： 规范规定，振冲置换法适用于处理不排水抗 剪强度天于等于20kPa的粘土、粉土、饱和黄 土及人工填土等地基。 国内也有在天然地基土的不排水抗剪强度 小于20kPa的情况下，采用振冲法加固地基的 成功实例，但在软弱地基条件下仍应慎重为宜， 并需要经试验后再决定采用与否。因为，在抗 剪强度太低的软土中难以形成碎石桩体，或者 形成桩体后受荷载作用会产生较大的径向变形， 所以，采用振冲置换法加固软土地基，对地基 土的抗剪强度有一定的要求，这一点必须引起 重视。
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我国应用振冲法处理地基开始于1977年，当前该方法在全国范围 内已经全面推广使用，振冲设备也不断得到改进，大功率的振冲器 （75kW）也已经问世。如河北省建筑科学研究所采用了干振法加固地基， 并在石家庄和承德等地区取得了良好的加固效果。
随着时间的推移，各种不同的施工工艺相应产生，如沉管法、振 动气冲法、袋装碎石桩法、强夯置换法等。它们虽施工不同于振冲法， 但同样可形成密实的碎石桩，人们自觉或不自觉地套用了“碎石桩”的 名称。
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4.1、概述

2、 发展历史
（2）砂桩起源于十九世纪三十年代的欧洲。在
二十世纪五十年代后期，日本采用了沉管工艺进行 振动式和冲击式的砂桩成桩方法，从而提高了砂桩 处理的深度、施工质量和施工效率。 二十世纪五十年代，我国从国外引进了砂桩技 术，并在工业、交通、水利等建设工程中都得到了 应用。而在软土地基中使用砂桩处理技术，既有成 功的经验，也有达不到预期效果的教训。
第4章 碎（砂）石桩
Stone Column Composition Foundation
4.1、概述
1、概念 碎石桩（Stone Column）和砂桩（Sand Pile）总称为碎（砂）石桩, 国外也称为粗颗粒土桩（Granular Pile），是指用振动、冲击或振 动水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中， 形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体。 振冲法施工
4.2、


加固机理
（一） 对松散砂土加固机理
砂土属于单粒结构。对密实的单粒结构而言，因颗粒 排列已接近最稳定的位置，在动力和静力作用下不会再产 生较大的沉降，所以是理想的天然地基。 而疏松的单粒结构，颗粒间孔隙大，颗粒位置不稳定， 在动力和静力作用下，颗粒很容易产生位移，因而会产生 较大的沉降，特别是在振动力作用下，这种现象更为显著， 其体积可以减少20％左右。因此，松散砂性土未经处理不 能作为地基。


4.1、概述
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3、 按施工方法分类及其适用性
(1) 分类
国内在进行碎石桩及砂桩施工时，最常用的方法 主要有振动成桩法（振动法）、锤击成桩法（锤击法） 及振动水冲法（振冲法），其中，采用振动法及锤击 法成桩时，均有沉管施工过程。 碎石桩按施工方法的分类见表4-1（p55）。
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采用振冲法施工碎石（砂）桩时，接其加固机理 的不同，又可分为冲置振换和振冲密实法两类。

4.1、概述
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2、 发展历史
（1）碎石桩(Stone Column) 1937年由德国人发明了振动水冲法(Viborfloatation) (简称振冲法)用来挤 密砂土地基 。
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二十世纪六十年代初期，振冲法开始用于加固粘性土地基，并形成 碎石桩。从此以后，一般将振冲法在粘性土、粉土、饱和黄土及填土中 形成的密实碎石柱称作碎石桩。

4.2、
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加固机理
（一） 对松散砂土加固机理
碎石桩和砂桩挤密法加固砂性土地基的主要目的是提高
地基承载力、减少变形和增强抗液化性。碎石桩和砂桩挤密 法加固砂土地基抗液化的机理主要有以下三个方面：
挤密作用
排水减压作用
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在处理砂土、粉土地基时，由于振冲施工过程中， 桩间土在振动及压水作用下土层发生液化，土粒重 新排列，孔隙减小，使地基土承载力和抗液化能力 提高。由于施工过程中对桩间土起挤密作用，故称 为振冲密实法。施工时，除了振冲置换法所采用的 填料外，还可采用砾砂、粗砂及中砂等。
振密法
振冲挤密法 沉管法 干振法
挤 密 法
沉管法
干振法 置 换 法 振冲置换法 钻孔锤击法 振动气冲法 排 土 法 沉管法
强夯置换法
水泥碎石桩法 其 它 方 法
袋装碎石桩法
袋装碎石桩法
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在处理粘性土地基时，一般将含泥量不大的碎石、 卵石、角砾、圆砾等硬质材料充填在振冲施工形成的孔 道中，经振实形成多根石料桩体，这些桩体与原地基土 共同构成所谓复合地基，使地基承载力提高，沉降减少。 由于碎石桩在粘性土中主要起置换作用，故称为振冲置 换法。 该法适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘 性土、粉土、饱和黄土及填土等地基。