挤密桩法之：碎石桩法设计与施工要点(精)

V 1 VS (1 e1) V0 Ap
V1 1 e1 V0 Ap V0 1 e0 V0
可得：
e0 e1 e0 e1 2 d 2 V0 s 进而可得： Ap 1 e0 1 e0 4
地基处理
（1）桩距确定
当正方形布置时，假定地基处理起到100%的挤密 效果，则根据上式整理后可得下式确定桩距：
地基处理
挤密桩法之：碎石桩法设计与施工 主讲人：张力霆（教授）
石家庄铁道大学
地基处理
1 设计计算
1.1 设计要点
（1）加固范围。除在基础范围内布桩外，宜在基础外缘 扩大1~3排桩；当要求消除液化时，基础外缘扩大宽度不 应小于5m。 （2）桩位布置。满堂处理时，可采用三角形、矩形布桩； 对条形基础可沿基础轴线布单排或多排桩；对独立基础， 可采用三角形、正方形、矩形或混合型布桩。 （3）桩长。当相对硬层埋深不大时，按硬层埋深确定； 当硬层埋深较大时，按建筑地基变形允许值确定，桩长不 宜短于4m；有处理液化要求时，按抗震处理深度确定。 （4） 桩径。可根据地基土质、成桩方式、成桩设备等确 定。对振冲法成孔，桩径800~1200；对沉管法成孔，桩 径400~600。 （5）桩距的计算
s 0.90d 1 e0 e0 e1
同理，当等边三角形布置时，其桩距按下式确定：
s 0.95d 1 e0 e0 e1
其中，地基处理后的孔隙比e1按下式确定：
e1 emax Dr 1 (emax emin )
d —桩径； —修正系数，振动沉桩时取1.1~1.2，不振时取1.0； emax 、emin—分别为砂性土的最大、最小孔隙比；d —桩径； Dr1—地基挤密后要求砂土达到的相对密实度，可取0.70~0.85
或
α— 桩间土承载力提高系数，应按载荷试验确定； n — 复合地基应力分担比，无实测资料时可取1.5~2.5。
f spk 1 mn 1 f sk 1 f spk 1 mn 1 f sk n
地基处理
1.5 沉降计算
计算地基沉降时可采用分层总和法，计算时复合地
土地基可取2~3周。
质量检验可用单桩载荷试验，其圆形压板的直径与桩的直径 相等，可按每 200~400 根桩随机抽取一根进行检验，但总数 不得少于3根。对砂土或粉土层中碎石桩，除用单桩载荷试验 检验外，尚可用标准贯入、静力触探等试验对桩间土进行处理 前后的对比试验。
复合地基承载力检测（载荷试验）
振冲碎石桩的动探检测
振冲法施工
振冲器构造图
地基处理
2.2 沉管法
（1）振动成桩法
振动挤密碎石桩施工顺序图
振动沉管碎石桩加固地基
地基处理
（2）冲击成桩法 1）单管法
单管冲击成桩工艺
地基处理
2）双管法 （a）芯管密实法 芯管密实法成桩工艺
地基处理
（b）内击沉管法
内击沉管法制桩工艺
地基处理
3 质量检验
碎石桩施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可 进行质量检验。对粘性土地基，间隔时间可取 3~4 周，对粉
基的压缩模量可按下式确定
Esp 1 mn 1 Es
Esp—复合地基的压缩模量，MPa； Es—桩间土的压缩模量，MPa，宜按当地经验取值， 如无经验时，可取天然地基压缩模量。
地基处理
2.1 振冲法
2 施工工艺
Fra Baidu bibliotek
振冲法以起重机吊起振冲器，启动潜水电动机 后，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时 开动水泵，使高压水通过喷嘴喷射高压水流，在 边振边冲的联合作用下，将振冲器沉到土中的设 计深度。经过清孔后，就可以从地面向孔中逐段 填入碎石，每段填抖均在振动作用下被振挤密实， 达到所要求的密实度后提升振冲器，如此重复填 料和振密，直至地面，从而在地基中形成一根大 直径的和很密实的桩体。
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）
地基处理
1.3 用于粘性土的桩距计算方法 桩间距确定
等边三角形布置时： 正方形布置时：
s 1.08 Ae
s
Ae
Ae
Ap m
式中： Ae—每根碎石桩承担的处理面积；
Ap—碎石桩的截面积； m —面积置换率，一般为0.10~0.30
地基处理
1.2 用于砂性土的桩距计算方法
根据孔隙比e 的定义： e Vv / Vs (V Vs ) / Vs 可以得出土体体积V与孔隙比e 的关系：
V Vs (1 e)
当正方形布置时，假设边长为s（即桩间距为s） 处理前体积： 处理后体积：
V 0 s s 1 VS (1 e0)
地基处理
（2）液化判别 标准贯入试验判别法：
N63.5 Ncr
N cr N 0 0.9 0.1d s d w 3
0
N63.5—标准贯击试验贯入锤击数实测值(未经杆长修正) Ncr —液化判别标准贯入锤击数临界值 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)
1.4 复合地基承载力
由于碎石桩体均由散体颗粒组成，其桩体的承载力主要取决 于桩间土的侧向约束能力，对这类桩最可能的破坏形式为桩体 的鼓胀破坏。 按下式估算单桩极限承载力特征值
f
p max
20cu
cu —地基土的不排水抗剪强度（kPa）
在粘性土和碎石桩所构成的复合地基上，当作用荷载为p时， 天然地基承载力特征值为fak，则复合地基承载力可用下式确定