振冲法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。
2.3.8.1 振冲置换法
1.材料与布置
(1)材料 填料可用含泥量不大的碎石、卵石、角砾、圆砾等,常用骨料粒径为20~50mm,最大粒径不宜大于80mm,以免在孔中发生卡料现象。在桩顶应铺设一层200~500mm厚的碎石垫层。
(2)布置 处理范围通常应大于基底面积。桩的间距应根据荷载大小和原土的抗剪强度确定,可用1.5~2.5m。桩长的确定,当相对硬层的埋藏深度不大时,应按相对硬层埋藏深度确定;当相对硬层的埋藏深度较大时,应按建筑物地基的变形允许值确定。桩长不宜短于4m。桩的直径可按每根桩所用的填料量计算,一般为0.8~1.2m。
2.施工机具设备
配套设备中,升降振冲器的机具常采用履带式或轮胎式起重机,也可采用自行井架式施工平台或其他合适的机具设备。
3.施工
施工顺序为:清理平整施工场地,布置桩位→施工机具就位→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→重复上一步骤1~2次,使孔内泥浆变稀,然后将振冲器提出孔口→向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振密→将振冲器提出孔口,继续制作上部的桩段。
施工要点:
1)施工前应先进行振冲试验,以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法;达到土体密实时的密实电流、填料量和留振时间。一般控制标准是:密实电流不小于50A;填料量为每米桩长不小于0.6m3,且每次填料量控制在0.20~0.35m3;留振时间30~60s。
2)每次往孔内倒入的填料数量不宜过多,约为堆积在孔内0.8m高,然后用振冲器振密后再继续加填料,此时电动机电流值为超过原空振时电流值35~45A。
3)每根桩的填料总量和密实度必须符合设计要求或施工规范的规定。
4)在施工场地上应事先开设排泥水沟系统,将成桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出运送至指定地点。沉淀池上部较清的水可重复使用。
2.3.8.2 振冲密实法
1.材料及构造
(1)填料 可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂等硬质材料。每一振冲点所需的填料量随地基土要求达到的密实程度和振冲点间距而定,应通过现场试验确定。
(2)构造 处理范围应大于建筑物基础范围,在建筑物基础外缘每边放宽不得小于5m;振冲深度:当可液化土层不厚时,振冲深度应穿透整个可液化土层;当可液化土层较厚时,振冲深度应按要求的抗震处理深度确定;振冲点布置和间距:振冲点宜按等边三角形或正方形布置,间距一般可取1.8~2.5m。
2.机具设备(www.xing528.com)
振冲密实法的施工机具设备同振冲置换法。
3.施工
施工工艺为:清理平整场地、布置振冲点→施工机具就位,安放钢护筒→启动水泵和振冲器,振冲器达设计处理深度→填料在振冲器振动下依靠自重沿护筒周壁下沉至孔底→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。
施工要点:
1)控制水量大小和留振时间。水量的大小是保证地基中砂土充分饱和,受到振动能够产生液化;足够的留振时间(30~60s)使地基中的砂土完全液化,停振后土颗粒重新排列,密实度提高,振密程度一般以电流超过原空振时电流25~30A来表
示该深度处的桩体已经挤密。
2)对粉细砂应加填料,加填料的作用是填充振冲器上提后留下的孔洞;此外,填料作为传力介质,在振冲器的水平振动下,通过连续加填料将砂层进一步挤密。
3)对中、粗砂,当振冲器上提后孔壁坍落能自行填满下面的孔洞,因而可以不加填料。
4)当干砂厚度大,地下水位低时,则应采取措施大量补水,以使砂处于或接近饱和状态,方可施工。
2.3.8.3 振冲地基工程常见问题与防治(见表2-49)
表2-49 振冲地基工程常见问题与防治
2.3.8.4 振冲地基工程验收
1)施工前应检查振冲的性能、电流表、电压表的准确度及填料的性能。
2)施工中应检查密度电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等(施工参数由振冲试验或设计确定)。
3)施工结束后,应在有代表性的地段做地基强度或地基承载力检验。
4)振冲地基质量检验标准应符合表2-50的规定。
表2-50 振冲地基质量检验标准
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