振冲地基又称为振冲桩复合地基,即利用起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,同时启动水泵,通过喷嘴喷射出高压水流,在边振边冲的共同作用下将振动器沉到土中的预定深度;经清孔后,向孔内逐段填入碎石,或不加填料,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器;如此重复填料和振密,直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基,从而提高地基的承载力,减少地基沉降的加固方法。振冲地基是一种快速、经济、有效的加固方法。
振冲地基按加固机理和效果的不同,分为振冲置换法和振冲密实法两类。
1)振冲置换法
振冲置换法是在地基土中借振冲器成孔,振密填料置换,制成以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体,与原地基土一起构成复合地基,使地基承载力提高,沉降减少,故又称为振冲置换碎石桩法。
振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。振冲置换法加固地基的深度一般为14m,最大达18m,置换率一般为10% ~30%,每米桩的填料量为0.3~0.7m3,直径为0.7~1.2m。
振冲置换法施工工艺如图2.2所示,可按下列步骤进行:
图2.2 振冲置换施工工艺
①清理平整施工场地,布置桩位。
②施工机具就位,使振冲器对准桩位。
③启动水泵和振冲器,使振冲器徐徐沉入土中,直至达到设计处理深度以上0.3~0.5m,记录振冲器经各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。
④重复上一步骤1或2次,使孔内泥浆变稀,然后将振冲器提出孔口。
⑤向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振密,此时电流随填料的密实而逐渐增大。电流必须超过规定的密实电流,若达不到规定值,应向孔内继续加填料振密,记录这一深度的最终电流量和填料量。
⑥将振冲器提出孔口,继续制作上部的桩段。
⑦重复步骤⑤、⑥,自下而上地制作桩体,直至孔口。
⑧关闭振冲器和水泵。
振冲置换法成孔顺序一般有围幕法、排孔法、跳打法等,如图2.3所示。(www.xing528.com)
图2.3 振冲置换法成孔顺序
图2.4 振冲密实法施工工艺
2)振冲密实法
振冲密实法是利用振动和压力水使砂层液化,砂颗粒相互挤密,重新排列,孔隙减少,从而提高地基承载力和抗液化能力,故又称为振冲挤密砂桩法。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基,不加填料的振冲密实法仅适用于处理黏土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。
加填料的振冲密实法施工可按下列步骤进行:
①清理平整场地,布置振冲点。
②施工机具就位,在振冲点上安放钢护筒,使振冲器对准护筒的轴心。
③启动水泵和振冲器,使振冲器徐徐沉入砂层。
④振冲器达设计处理深度后,将水压和水量降至孔口有一定量回水,但无大量细颗粒带出的程度,将填料堆于护筒周围。
⑤填料在振冲器振动下依靠自重沿护筒周壁下沉至孔底,在电流升高到规定的控制值后,将振冲器上提0.3~0.5m。
⑥重复上一步骤,直至完成全孔处理,详细记录各深度的最终电流值、填料量等。
⑦关闭振冲器和水泵。
不加填料的振冲密实施工方法与加填料的大体相同。使振冲器沉至设计处理深度,留振至电流稳定地大于规定值后,将振冲器上提0.3~0.5m。如此重复进行,直至完成全孔处理。在中粗砂层中施工时,如遇振冲器不能贯入,可增设辅助水管,加快下沉速率。
振冲密实法施工工艺如图2.4所示。振冲密实法的施工顺序宜沿平行直线逐点进行。
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