1、1 1、定義定義：碎石樁指用振動或沖擊荷載在軟弱地基中：碎石樁指用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入孔中形成的大直徑密實成孔后，再將碎石或砂擠壓入孔中形成的大直徑密實柱體。柱體。 碎石樁（碎石樁（Stone Column）砂砂 樁樁 (Sand Pile)碎石樁是碎石樁是的總稱的總稱 碎石樁的施工工藝有：振沖法、沉管法、振動碎石樁的施工工藝有：振沖法、沉管法、振動氣沖法、鉆孔錘擊法等。氣沖法、鉆孔錘擊法等。振沖樁 (起源于德國,我國于70年代引入)(1)設備,振沖器d=270420mm,l=23m, G=820KN(2)原理:振:偏心輪旋轉,振動加密,使顆粒移動沖:高壓水從中

2、間穿過,土顆粒振浮液化固結就位：清理平整施工場地，布置樁位。振沖器對準樁位。 分段成樁成孔：啟動水泵和振沖器，水壓400600kpa，水量可用200400l/min，直至達到設計處理深度以上0.30.5m。 清孔，如果不清，泥漿比重大，碎石下降慢不易密實。 提出加料，將振沖器沉入填料中振密，振密判斷標準：電流超過規定密實電流，達不到標準繼續向孔內加填料。 振振沖沖法法 干振法干振法 振孔器就位 振動擠土成孔 上提振孔器填料 振搗 形成碎石樁 振沖器振沖器3 3、適用范圍：適用范圍： 砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等地基。對

3、飽和粘土地基上對變形控制要求不土和雜填土等地基。對飽和粘土地基上對變形控制要求不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理。嚴的工程也可采用砂石樁置換處理。砂石樁也可用于處理砂石樁也可用于處理液化地基。液化地基。 振沖法適用于處理砂土、粉土、粘性土、填土地基，對處振沖法適用于處理砂土、粉土、粘性土、填土地基，對處理不排水抗剪強度不小于理不排水抗剪強度不小于20kpa的軟土地基使用要慎重。不加的軟土地基使用要慎重。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10的中砂、粗砂地的中砂、粗砂地基。基。3 3、作用：作用：提高地基強度、降低壓縮性，或消除地基抗液提高地基強度、降低壓

4、縮性，或消除地基抗液化。化。4 4、工程應用：工程應用：中小型工業與民用建筑、散料堆場、碼頭、中小型工業與民用建筑、散料堆場、碼頭、路堤、油罐等工程的地基加固。路堤、油罐等工程的地基加固。 2、分類：分類：振沖碎石樁和干法碎石振沖碎石樁和干法碎石樁。樁。第一節第一節 碎石樁的加固機理碎石樁的加固機理 一、松散砂土中的加固機理 松散砂土孔隙大，在動靜荷載的作用下，產生較大沉降，松散砂土孔隙大，在動靜荷載的作用下，產生較大沉降，必須經過人工處理。必須經過人工處理。 1 1、擠密作用、擠密作用 砂樁成樁采用砂樁成樁采用振動或沖擊方法，樁管對周圍振動或沖擊方法，樁管對周圍砂土產生很大橫向擠壓力，將砂土

5、產生很大橫向擠壓力，將地基中等于樁管體積的砂擠向地基中等于樁管體積的砂擠向周圍砂層，這種強制擠密使砂周圍砂層，這種強制擠密使砂土土相對密度相對密度D Dr r增加，孔隙比增加，孔隙比e e減小，減小，摩擦角摩擦角提高，地基承載力提高，地基承載力f fk k增大，增大，同時消除液化同時消除液化 砂砂樁樁2 2、排水作用、排水作用用碎石（砂）樁加固砂土時，樁孔內充填的碎石等用碎石（砂）樁加固砂土時，樁孔內充填的碎石等反濾性好的粗骨料，在地基中形成滲透性良好的豎反濾性好的粗骨料，在地基中形成滲透性良好的豎向排水減壓通道，消散了孔隙水壓力的增高，防止向排水減壓通道，消散了孔隙水壓力的增高，防止砂土液化

6、，同時也可加快地基的排水固結。砂土液化，同時也可加快地基的排水固結。3、砂基預振效應、砂基預振效應砂土液化與砂土的相對密實度和振動應變史有關砂土液化與砂土的相對密實度和振動應變史有關Dr=54%,且受過預振抗液化能力抗液化能力Dr=80%,且未受過預振發生液化所需應力發生液化所需應力Dr相同，受過預振所需應力=1.4未受過預振所需應力振沖器施工時，頻率為1450次/min，a=98m/s2，激振力為90kN這樣大的振動和沖擊，使地基土在擠密的同時也獲得強烈預振 碎石樁加固砂土效果顯著，但小于0.074mm的細顆粒含量超過10%，效果就不顯著；若超過20%，振動擠密不再適用。1 1、置換作用：粘

7、土多為蜂窩結構，成樁過程中受到擾動后，強、置換作用：粘土多為蜂窩結構，成樁過程中受到擾動后，強度降低，起不到擠密加固作用，砂樁加固主要是利用砂樁本身度降低，起不到擠密加固作用，砂樁加固主要是利用砂樁本身強度形成復合地基，提高地基的承載力和地基的整體穩定性。強度形成復合地基，提高地基的承載力和地基的整體穩定性。 2、排水作用粘性土的滲透系數小，在粘性土的滲透系數小，在1010-7-71010- -4 4cm/scm/s的范圍內。砂土的滲透系數達的范圍內。砂土的滲透系數達1010-3-3cm/scm/s，所以設置砂土后，減少了，所以設置砂土后，減少了軟弱地基土的排水距離，加快固結軟弱地基土的排水距

8、離，加快固結速率，有助于地基強度的提高。速率，有助于地基強度的提高。 二、軟弱粘性土中的加固機理 砂樁3、加筋作用：樁體在荷載作用下主要起應力集中作用。4、墊層作用：加固過的復合樁土層能起到墊層作用。碎石樁的作用：擠密、置換、排水、加筋和墊層第二節碎石樁的設計和計算第二節碎石樁的設計和計算 一、加固范圍 1 1、碎石樁擠密地基的寬度應超出基礎寬度，每邊放寬不應、碎石樁擠密地基的寬度應超出基礎寬度，每邊放寬不應小于小于1 13 3排。排。 2 2、碎石樁用于防止砂層液化時，每邊放寬不宜小于處理深度、碎石樁用于防止砂層液化時，每邊放寬不宜小于處理深度的的1/21/2，并不應小于，并不應小于5m5m

9、。可液化層上覆蓋有厚度大于可液化層上覆蓋有厚度大于3m3m非液化土層，每邊放寬不宜小非液化土層，每邊放寬不宜小于液化層厚度的于液化層厚度的1/21/2，不應小于，不應小于3m3m。 二、樁位布置 碎石樁樁孔宜采碎石樁樁孔宜采用等邊三角形或用等邊三角形或正方形布置。正方形布置。dldl三、樁徑 采用采用300300800mm800mm，對飽和粘土地基宜采用較大樁徑，對飽和粘土地基宜采用較大樁徑四、樁長1 1、軟弱土層厚度不大時，、軟弱土層厚度不大時，碎碎樁應穿過軟樁應穿過軟弱土層，以減少地基變形弱土層，以減少地基變形 2 2、在可液化地基中，樁長、在可液化地基中，樁長應穿透可液化地基應穿透可液化

10、地基3 3、軟弱土層厚度較大時，對按穩定性、軟弱土層厚度較大時，對按穩定性控制的工程，控制的工程，碎碎樁長度應不小于最危險樁長度應不小于最危險滑動面以下滑動面以下2m2m（一般為（一般為1.51.52.0m2.0m）深）深度；對按變形控制的工程，度；對按變形控制的工程，碎碎樁長度應樁長度應滿足滿足碎碎樁復合地基沉降量不超過建筑物樁復合地基沉降量不超過建筑物地基容許沉降量的要求，并滿足軟弱下地基容許沉降量的要求，并滿足軟弱下臥層強度的要求。臥層強度的要求。 dksfp,4 4、樁長不宜短于、樁長不宜短于4m4m，不宜超過，不宜超過12m12m。取決于加固土層厚度、軟弱土層性質、工程要求。取決于加

11、固土層厚度、軟弱土層性質、工程要求。 取決于地基土性質、成樁設備和方法。取決于地基土性質、成樁設備和方法。 五、樁距計算五、樁距計算 （一）砂性土地基中的樁距計算（一）砂性土地基中的樁距計算 1 1、砂性土的加固機理、砂性土的加固機理主要是擠密，加固后土的主要是擠密，加固后土的密實度增大，孔隙比變小。密實度增大，孔隙比變小。2 2、計算參數及公式、計算參數及公式 單樁加固面積，正方形布樁單樁加固面積，正方形布樁 A2lAepA樁體面積樁體面積 4/2dApl樁距樁距 0V原地基土單位深度平均體積原地基土單位深度平均體積 sV砂固相顆粒體積砂固相顆粒體積 假定碎石樁為假定碎石樁為100%的的擠密

12、作用，即成樁過程中擠密作用，即成樁過程中地面沒有隆起或下沉現象，地面沒有隆起或下沉現象，被加固的砂土沒有流失。被加固的砂土沒有流失。 一根碎石樁承一根碎石樁承擔的處理面積擔的處理面積eAeApAeApA處理前體積：處理前體積： )1 (1020eVlVs處理后體積：處理后體積： 1)1 (0011ppsAVVVeVV00010111VAVeeVVp樁體直徑為樁體直徑為d d： 4/2dAp兩式聯立：兩式聯立： 100189.0eeedl20101leeeAp正方形布置100195.0eeedl正三角形布置hlhHdHleeeHlVVVV220102001)(41若考慮擠密和振密兩種作用若考慮擠

13、密和振密兩種作用hHeeehHdl010189.0方100189.0eeedl方100195.0eeedl三角規范規范給出給出e0.95e0.950.85e0.950.85e0.950.70e0.850.70e0.85e0.70e0.85e0.850.75e0.850.75e0.850.60e0.750.60e0.75e0.60e0.60礫砂、粗砂、礫砂、粗砂、中砂中砂松散松散稍密稍密中密中密密實密實材料材料狀態狀態砂土密實度參考表砂土密實度參考表 2 2）根據抗震規范要求，確定加固后地基的相對密度）根據抗震規范要求，確定加固后地基的相對密度D Dr r )(minmaxmax1eeDeerm

14、inmax,ee砂土最大和最小孔隙比砂土最大和最小孔隙比 rD相對密度，可取相對密度，可取0.700.700.850.85。 3 3、地基擠密后的孔隙比、地基擠密后的孔隙比 1e1 1）根據加固后地基承載力的要求，由密實度推算加固后孔隙比）根據加固后地基承載力的要求，由密實度推算加固后孔隙比 （二）粘性土地基中的樁距計算（二）粘性土地基中的樁距計算 1 1、粘性土的加固機理是置換，故根據置換率確定樁間距。、粘性土的加固機理是置換，故根據置換率確定樁間距。2 2、由面積換算率、由面積換算率m m計算一根樁的分擔面積計算一根樁的分擔面積A Ae e mAAAAmpeep/22/eepddAAm方方

15、ldAlee13. 1三角三角ldAlee05. 108. 14 . 025. 0m規范規范給出給出一根樁承擔的處理地一根樁承擔的處理地基面積的等效圓直徑基面積的等效圓直徑六、承載力計算六、承載力計算pp 作用于樁頂的應力作用于樁頂的應力 sp樁周土的應力樁周土的應力 pA 碎石樁面積，碎石樁面積， 則樁周土面積為則樁周土面積為A Ae e-A-Ap p 復合地基承載力應由現場復合地基載荷試驗取的，復合地基承載力應由現場復合地基載荷試驗取的，也可分別取得樁、樁間土承載力，按樁土應力比估算。也可分別取得樁、樁間土承載力，按樁土應力比估算。pesppeAApAppA則有則有spseppeppmmp

16、pAApAAp)1(1當復合地基上作用荷載當復合地基上作用荷載p時時復合地基承載力復合地基承載力 kskpkspfmfmf,)1 (22/eddm 對小型工程的粘性土地基：對小型工程的粘性土地基： kskspfnmf,)1(1 建筑地基處理技術規范建筑地基處理技術規范JGJ79-2002規定規定,振沖樁（砂樁振沖樁（砂樁)復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定,初步設計時也可用單樁和處理后樁間土的承載力特征值估算初步設計時也可用單樁和處理后樁間土的承載力特征值估算.樁間土承載力標準值由現場原位試驗或室內試驗確定。樁間土承載力標準值由

17、現場原位試驗或室內試驗確定。 n n為樁土應力比為樁土應力比, , 即：即： 粘土為粘土為2 24 4，砂土、粉土為，砂土、粉土為1.51.53 3。 spppn/對于采用砂樁處理的砂土地基，可根據擠密后砂土的對于采用砂樁處理的砂土地基，可根據擠密后砂土的密實狀態確定。密實狀態確定。復合地基承載力復合地基承載力復合地基載荷試驗復合地基載荷試驗由樁、土承載力復合估算由樁、土承載力復合估算kskpkspfmfmf,)1 (skfpkf試驗（載荷、原位測試）、當地經驗試驗（載荷、原位測試）、當地經驗天然地基承載力代替天然地基承載力代替載荷試驗、樁土應力比載荷試驗、樁土應力比skfn理論公式、經驗公式

18、理論公式、經驗公式kskpkspfmfmf,)1 (復合地基承載力通式復合地基承載力通式單樁極限承載力的理論公式法單樁極限承載力的理論公式法Brauns單樁極限承載力法單樁極限承載力法綜合單樁極限承載力法綜合單樁極限承載力法均假設單樁的破壞是空間軸對稱問題，樁周土體是被動破壞。均假設單樁的破壞是空間軸對稱問題，樁周土體是被動破壞。也都利用也都利用 、 來來 確定確定 。pkfuc因為碎石樁是散體材料，其樁體因為碎石樁是散體材料，其樁體的承載力取決于碎石的內摩擦角的承載力取決于碎石的內摩擦角和樁間土對它的側向約束力和樁間土對它的側向約束力Brauns單樁極限承載力法單樁極限承載力法極限承載力公式

19、極限承載力公式式中，式中， 可按下式用試算法求得可按下式用試算法求得245ppupppcpmax即：即：綜合單樁極限承載力法綜合單樁極限承載力法極限承載力公式極限承載力公式rl樁體側向極限應力故綜合單樁極限承載力法也稱側向極限應力法，故綜合單樁極限承載力法也稱側向極限應力法，是目前計算碎（砂）石樁單樁承載力最常用的方法是目前計算碎（砂）石樁單樁承載力最常用的方法pupKcupp)4(00maxpupKcp6maxupcp2.25max還有簡單方法還有簡單方法八、穩定性分析八、穩定性分析 碎石樁能改善天然地基整體碎石樁能改善天然地基整體穩定性，是利用了復合地基的穩定性，是利用了復合地基的抗剪特性

20、抗剪特性穩定性計算主要使用圓弧滑動法穩定性計算主要使用圓弧滑動法復合地基的抗剪強度復合地基的抗剪強度spmnnp)1(1cusupcccctan00不考慮作用于粘性土上的荷載產生固結不考慮作用于粘性土上的荷載產生固結 考慮作用于粘性土上的荷載產生固結考慮作用于粘性土上的荷載產生固結cusupctan粘聚力提高粘聚力提高七、沉降計算七、沉降計算復合地基的沉降量分為兩部分復合地基的沉降量分為兩部分復合地基加固區變形和加固區下臥層的變形量。復合地基加固區變形和加固區下臥層的變形量。 加固區下臥層計算加固區下臥層計算一般采用分層總和法一般采用分層總和法Dzizi-1Hicz=0.2或0.1cc線z線p

21、1ip1icizic(i-1)z(i-1)p1i=(ci+c(i-1)/2pi=(zi+z(i-1)/2計算下限aZaZEpiiiinisiosS111加固區的計算方法復合模量法 ： 將樁和土視為一復合體，采用復合壓縮模量法來評價復合將樁和土視為一復合體，采用復合壓縮模量法來評價復合土體的壓縮量：土體的壓縮量： niipsiishEpS10S加固區土層沉降加固區土層沉降 ip0第第I I層土體上附加應力的增量；層土體上附加應力的增量； psiE第第I I層復合地基的壓縮模量層復合地基的壓縮模量 ih第第I I層復合土體的厚度層復合土體的厚度 n復合土體分層總數復合土體分層總數 復合地基復合地基

22、壓縮模量壓縮模量計算方法計算方法sipipsiEmEmE)1 (sipsiEnmE)1(1 分別為分別為第第I I樁體、樁間樁體、樁間土的壓縮模量土的壓縮模量sipiEE ,spsptan)1 (tantansspcc)1 (pm 復合地基的復合復合地基的復合 值值spspc、iiiiiihbcLhbtgKsincos計算抗滑計算抗滑安全系數安全系數穩定性計算穩定性計算與樁土應力比與樁土應力比n和置換率和置換率m有關的參數，有關的參數， 一般取一般取0.40.6第三節第三節 施工施工 施工方法施工方法振沖法振沖法干振法干振法沉管法沉管法強夯置換法強夯置換法射水成孔袋裝法射水成孔袋裝法振動沉管法

23、振動沉管法內擊沉管法內擊沉管法心管密實法心管密實法一、施工方法一、施工方法二、施工步驟二、施工步驟振沖法振沖法成孔：啟動水泵和振沖器，水壓400600kpa，水量可用200400l/min，成孔速度0.5 2.0m /min，直至達到設計處理深度。 提出加料，將振沖器沉入填料中振密，振密判斷標準：電流超過規定密實電流，達到標準后繼續向孔內加填料。 就位：清理平整施工場地，布置樁位。振沖器對準樁位。 分段成樁清孔，如果不清，泥漿比重大，碎石下降慢不易密實。 振振沖沖法法 三、施工機具三、施工機具振沖器振沖器吊車吊車填料填料設備設備供水泵供水泵振沖器參數振沖器參數振動頻率振動頻率密實電流密實電流加

24、速度加速度振幅振幅干振法干振法 振孔器就位 振動擠土成孔 上提振孔器填料 振搗 形成碎石樁 四、施工順序四、施工順序： 先中間先中間后兩邊后兩邊 一邊向一邊向一邊推一邊推 間隔間隔跳打跳打 cba砂土砂土：aabcc粘性土：粘性土：軟粘土：軟粘土：附近有建筑物時：附近有建筑物時：五、施工工藝五、施工工藝工藝關鍵點：工藝關鍵點：成孔、填料成樁成孔、填料成樁 填料，對于振沖擠密和振沖置換都要進行。填料，對于振沖擠密和振沖置換都要進行。不同地基土，不同加固機理，采用的填料方式也不同。不同地基土，不同加固機理，采用的填料方式也不同。填料成樁填料成樁間斷填料法間斷填料法連續填料法連續填料法綜合填料法綜合

25、填料法不加填料法不加填料法先護壁后制樁法先護壁后制樁法成孔，要選擇好水壓和水量成孔，要選擇好水壓和水量振孔器就位 振動擠土成孔 上提振孔器填料 振搗 形成碎石樁 間斷填料法振沖器振沖器連續填料法間斷填料法間斷填料法多次提出振沖器，繁瑣、效率低。能多次提出振沖器，繁瑣、效率低。能 保證填料順利到位，適合人工填料。保證填料順利到位，適合人工填料。連續填料法連續填料法效率高，操作方便，適合機械化施工。效率高，操作方便，適合機械化施工。 樁底填料不易振密，影響加固效果。樁底填料不易振密，影響加固效果。綜合填料法綜合填料法避免了、種方法的缺點。避免了、種方法的缺點。不加填料法不加填料法適用于中粗砂地基。

26、適用于中粗砂地基。先護壁后制樁法先護壁后制樁法適用于軟弱粘性土地基，主要是防塌孔適用于軟弱粘性土地基，主要是防塌孔各種填料方法的特點：各種填料方法的特點：振沖擠密施工工藝振沖擠密施工工藝中粗砂地基中粗砂地基不加填料法不加填料法粉細沙、粉質粘土粉細沙、粉質粘土 連續填料法、連續填料法、 綜合填料法綜合填料法填料方式填料方式水量水量保證砂土充分飽和保證砂土充分飽和留振時間留振時間足夠時間使砂足夠時間使砂 土完全液化并土完全液化并 有足夠的有足夠的“液液 化區化區”施工關鍵施工關鍵振沖置換施工工藝振沖置換施工工藝軟粘土地基軟粘土地基間斷填料法間斷填料法 綜合填料法綜合填料法軟弱粘土地基軟弱粘土地基

27、先護壁后制樁法先護壁后制樁法填料方式填料方式成孔后要清孔成孔后要清孔加料宜加料宜“少量多次少量多次”施工關鍵施工關鍵 振沖法施工完后，在地表振沖法施工完后，在地表1m范圍內的土層因松散，范圍內的土層因松散，需另行處理。需另行處理。六、施工質量控制六、施工質量控制控制控制填料量填料量密實電流密實電流留振時間留振時間 在粉性較重的地基土中制樁，密實電流易達到，在粉性較重的地基土中制樁，密實電流易達到，要注意控制填料和留振時間要注意控制填料和留振時間; 在粘性土地基土中制樁，填料和留振時間易保證，在粘性土地基土中制樁，填料和留振時間易保證，要注意掌握密實電流。要注意掌握密實電流。沉管法沉管法過去主要

28、用于制作砂樁，現已用于碎石樁，是一種干法施工。過去主要用于制作砂樁，現已用于碎石樁，是一種干法施工。沉管法沉管法振動成樁法振動成樁法沖擊成樁法沖擊成樁法一次拔管法一次拔管法逐步拔管法逐步拔管法重復壓拔管法重復壓拔管法單管法單管法雙管法雙管法芯管密實法芯管密實法內擊成管法內擊成管法 適用于處理砂性土、非飽和粘性土、粉土、素填土和適用于處理砂性土、非飽和粘性土、粉土、素填土和雜填土（以爐灰、爐渣、建筑垃圾為主）。雜填土（以爐灰、爐渣、建筑垃圾為主）。 當用于消除粉細砂及粉土液化時，宜用振動沉管成樁法。當用于消除粉細砂及粉土液化時，宜用振動沉管成樁法。1、振動成樁法、振動成樁法施工機具： 振動打樁機

29、、機架、振動打樁機、機架、樁管（下端裝有活瓣鋼樁靴）、樁管（下端裝有活瓣鋼樁靴）、提料斗。提料斗。 重復壓拔管法成樁的打樁機上重復壓拔管法成樁的打樁機上還裝有高壓空氣（或水）噴射裝置。還裝有高壓空氣（或水）噴射裝置。活瓣樁尖活瓣樁尖 振動打樁機振動打樁機樁管下端特殊構造樁管下端特殊構造（重復壓拔管法）（重復壓拔管法）振動成樁法施工工藝振動成樁法施工工藝樁管就位 振動沉管灌料 按規定速度邊振邊拔出樁管 樁靴閉合，樁管垂直就位；樁靴閉合，樁管垂直就位；將樁管沉人土層中到設計深度；將樁管沉人土層中到設計深度；將料斗插人樁管，向樁管內灌料；將料斗插人樁管，向樁管內灌料；邊振動邊拔出樁管到地面而成樁。邊

30、振動邊拔出樁管到地面而成樁。振動擠密砂樁的振動擠密砂樁的成樁工藝有三種，成樁工藝有三種，具體的施工工藝具體的施工工藝流程圖為：流程圖為：重復壓管成樁法重復壓管成樁法一次拔管成樁法一次拔管成樁法、將樁管沉人土層中到設、將樁管沉人土層中到設計深度，如果樁管下沉速度較計深度，如果樁管下沉速度較慢，利用樁管下端噴射嘴射水，慢，利用樁管下端噴射嘴射水，加快下沉速度；加快下沉速度； 、按規定的拔出高度拔起、按規定的拔出高度拔起樁管，同時向樁管內送人壓縮樁管，同時向樁管內送人壓縮空氣，使砂容易排出，樁管拔空氣，使砂容易排出，樁管拔起后核定砂的排出量；起后核定砂的排出量； 按規定的壓下高度再向下壓按規定的壓下

31、高度再向下壓樁管，將落人樁孔內的砂壓實；樁管，將落人樁孔內的砂壓實； 重復進行一的工序，直重復進行一的工序，直到樁管拔出地面而成樁。到樁管拔出地面而成樁。逐步拔管成樁法逐步拔管成樁法 、 邊振動邊拔出樁管，邊振動邊拔出樁管，每拔出一定長度，每拔出一定長度，應停拔繼續留振若干秒，應停拔繼續留振若干秒，如此反復進行，如此反復進行，直到樁管拔出地面而成樁。直到樁管拔出地面而成樁。 振動成樁振動成樁法三種成法三種成樁工藝施樁工藝施工流程圖工流程圖振動成樁法質量控制振動成樁法質量控制重復壓拔管法重復壓拔管法一次拔管法一次拔管法逐步拔管法逐步拔管法拔管速度（拔管速度（2m/min）控制樁身連續性控制樁身連

32、續性填料數量填料數量控制樁直徑控制樁直徑拔管高度（拔管高度（0.5m）停振時間（停振時間（20s）樁管每次拔起和壓下高度樁管每次拔起和壓下高度拉拔速度（拉拔速度（2m/min）2、沖擊成樁法、沖擊成樁法沖擊成樁法的成孔工藝與振動式相同，沖擊成樁法的成孔工藝與振動式相同，但擴大樁體的方式不是振動式，而是但擴大樁體的方式不是振動式，而是用內管向下沖擊而成。用內管向下沖擊而成。施工機具： 打樁機（蒸汽式、柴油式）打樁機（蒸汽式、柴油式） 樁管（下端裝有活瓣鋼樁靴樁管（下端裝有活瓣鋼樁靴或預制砼樁尖）或預制砼樁尖） 提料斗提料斗 單管法單管法混凝土混凝土樁尖樁尖適用于消除粉細砂及適用于消除粉細砂及粉土

33、液化粉土液化單管法單管法 樁管就位 將樁管用蒸氣打樁機和柴油機打樁機打到設計深度灌料 按規定速度拔出樁管 拔管速度（拔管速度（1.53.0m/min）填料數量填料數量 若達不到要求則復打或補樁若達不到要求則復打或補樁質量控制質量控制雙管法雙管法芯管密實法芯管密實法施工機具：打樁機（蒸汽式、柴油式）打樁機（蒸汽式、柴油式） 履帶式起重機履帶式起重機 樁管（底端開口的外管和底端閉口的內管）樁管（底端開口的外管和底端閉口的內管） 提料斗提料斗 適用于砂樁和碎石樁適用于砂樁和碎石樁該工藝用于淤泥中能保證成樁，不發生縮頸和塌孔現象該工藝用于淤泥中能保證成樁，不發生縮頸和塌孔現象貫入度（錘擊內外管時）貫入

34、度（錘擊內外管時）質量控制質量控制錘擊內外管，下沉到規定深度 拔起內管，向外管內灌料 放下內管到外管料面上，拔起外管到與內管平齊 錘擊內外管，將料壓實 將內外管安放在預定樁位上 拔起內管向外管內灌料重復成樁芯管密實法芯管密實法雙管法雙管法內擊成管法內擊成管法施工機具：打樁架（有兩個卷揚機）打樁架（有兩個卷揚機） 導管（一根導管（一根d=300400mm的鋼管）的鋼管） 吊錘，重吊錘，重1.02.0t內擊沉管法適用于碎石樁內擊沉管法適用于碎石樁 該工藝擠土明顯，樁密實度高，適用于地下水位以下的該工藝擠土明顯，樁密實度高，適用于地下水位以下的軟弱土。干作業，設備簡單，耗能低。工效低，鋼絲繩易斷。軟

35、弱土。干作業，設備簡單，耗能低。工效低，鋼絲繩易斷。貫入度貫入度質量控制質量控制就位：清理場地布就位：清理場地布樁樁. .機具就位，將導機具就位，將導管中心對準樁位。管中心對準樁位。 穿塞：沉管到位后，穿塞：沉管到位后，提升導管一定高度，提升導管一定高度，用低沖程將石塞沖用低沖程將石塞沖出管外，并使其沖出管外，并使其沖入導管下一定深度，入導管下一定深度，深度稱為沖錘超深，深度稱為沖錘超深，一般一般0.5-1.0m0.5-1.0m。制塞：在導管中投入制塞：在導管中投入一定數量的碎石，形一定數量的碎石，形成一定高度的石塞。成一定高度的石塞。沉管：用沖錘反復沖擊沉管：用沖錘反復沖擊導管內碎石石塞，由

36、碎導管內碎石石塞，由碎石與導管間的摩擦力帶石與導管間的摩擦力帶動導管與石塞一起下沉，動導管與石塞一起下沉，直到設計深度為止直到設計深度為止. .內擊沉管法內擊沉管法沖錘超深沖錘超深形成樁體：當樁的頂面達到預定高形成樁體：當樁的頂面達到預定高程時，制樁完成。樁頂高程一般高程時，制樁完成。樁頂高程一般高出基礎底面出基礎底面0.5-1.0m0.5-1.0m，這段高度稱，這段高度稱為樁頂超高以保證基底處的樁體和為樁頂超高以保證基底處的樁體和樁周土獲得足夠的密實度。樁周土獲得足夠的密實度。 制樁：制樁包括提管、投制樁：制樁包括提管、投料和擊實三個過程。穿塞料和擊實三個過程。穿塞后將導管拔起一定高度，后將

37、導管拔起一定高度，向管內投入適量碎石，用向管內投入適量碎石，用沖錘反復沖擊將其擊出導沖錘反復沖擊將其擊出導管，并達到預定的擊實要管，并達到預定的擊實要求為止。如此分段填料擊求為止。如此分段填料擊實直到制樁完成。實直到制樁完成。第四節質量檢驗第四節質量檢驗 1 1、質量檢驗方法：、質量檢驗方法：可用標準貫入法、靜力觸探法、載荷可用標準貫入法、靜力觸探法、載荷板和動力觸探等方法檢測樁及樁間土質量。板和動力觸探等方法檢測樁及樁間土質量。 2 2、檢測時間：、檢測時間：碎（砂）石樁施工過程中產生超靜孔隙水碎（砂）石樁施工過程中產生超靜孔隙水壓力，等其消散完以后檢驗，砂土檢驗間隔短，一般幾壓力，等其消散

38、完以后檢驗，砂土檢驗間隔短，一般幾個小時，粘土間隔個小時，粘土間隔34周，粉土周，粉土23周。周。壽春路商住樓填土地基擠密碎石樁加固工程壽春路商住樓填土地基擠密碎石樁加固工程 一、工程概況 工程位于安徽省合肥市壽春路，19871988年興建六棟商品房住宅樓。18號樓為六層磚混結構，條形基礎；19號樓為五層框架結構，鋼筋混凝土帶形基礎；22號25號樓都為七層磚混結構，僅25號樓半部為八層，底層框架，二層以上為磚混結構，十字交叉條形基礎。地基采用擠密砂石樁加固方案，要求加固后復合地基承載力達到180kPa，并能滿足地基變形控制條件。 二、工程地質條件二、工程地質條件 1818號和號和1919號樓建

39、筑物場地號樓建筑物場地位于南肥河一級階地上，地基土構成位于南肥河一級階地上，地基土構成層次為：稍密的房渣雜填土層次為：稍密的房渣雜填土可塑的素填土可塑的素填土硬塑性粘土硬塑性粘土（Q Qalal4-14-1）可塑的粉質粘土可塑的粉質粘土可塑至硬塑的粉土可塑至硬塑的粉土紅色泥質砂紅色泥質砂（頁）巖風化帶（頁）巖風化帶（K K）。填土厚度為）。填土厚度為3.303.304.304.30，填土層，填土層f fk k=100=100110kPa110kPa，填土層下粘土層，填土層下粘土層f fk k=240=240260kPa260kPa。2222號至號至2525號樓建筑場地號樓建筑場地位于南肥河古河

40、道河漫灘上，地基土構位于南肥河古河道河漫灘上，地基土構成層序為：稍密的房渣雜填土成層序為：稍密的房渣雜填土可塑夾軟塑的素填土可塑夾軟塑的素填土可塑的可塑的粉質粘土（粉質粘土（Q Qalal4-14-1）可塑粉土可塑粉土硬塑粉土（硬塑粉土（Q Qalal4-14-1）紅色泥質紅色泥質砂（頁）巖風化帶（砂（頁）巖風化帶（K K）。填土厚度為）。填土厚度為3.803.805.30m5.30m，四幢樓東，四幢樓東半部填土土質比西半部的明顯較差，填土層半部填土土質比西半部的明顯較差，填土層f fk k=95=95100kPa100kPa，軟，軟塑素填土夾層塑素填土夾層f fk k=70=7080kPa8

41、0kPa，填土層下的粉質粘土，填土層下的粉質粘土f fk k=180kPa=180kPa1818號、號、1919號樓建筑物場地號樓建筑物場地埋藏兩層地下水埋藏兩層地下水填土層中的上部滯填土層中的上部滯水和粉土層中的層間水，上部滯水埋深水和粉土層中的層間水，上部滯水埋深1.001.001.50m1.50m左右；左右；2222號號至至2525號樓擬建場地埋藏地下水屬于潛水，地下埋深號樓擬建場地埋藏地下水屬于潛水，地下埋深1.00m1.00m左右左右 （一）成樁材料：（一）成樁材料： 三、設計計算三、設計計算 為了使建筑物場地地基得到整體加固，根據被加固填土為了使建筑物場地地基得到整體加固，根據被加

42、固填土層厚度與基礎形式不同，在基礎邊緣的外側布置層厚度與基礎形式不同，在基礎邊緣的外側布置1 13 3排樁排樁，以滿足基礎邊緣處不發生較大的側向位移的要求。，以滿足基礎邊緣處不發生較大的側向位移的要求。 1818號樓為條形基礎，填土層較薄，在其邊緣外側布置一號樓為條形基礎，填土層較薄，在其邊緣外側布置一排樁。排樁。1919號樓為號樓為條條形基礎，形基礎，2222號至號至2525號樓為十字交叉條形號樓為十字交叉條形基礎，填土層較厚，而且東半部填土層中夾有軟弱層透鏡基礎，填土層較厚，而且東半部填土層中夾有軟弱層透鏡體，故在基礎邊緣外側布置兩排柱。體，故在基礎邊緣外側布置兩排柱。 布樁形式均按等腰三

43、角形滿堂布樁布樁形式均按等腰三角形滿堂布樁（二）加固范圍與布樁形式（二）加固范圍與布樁形式 為了提高擠密樁體強度，提高復合地基承載力，選擇的為了提高擠密樁體強度，提高復合地基承載力，選擇的置換材料為級配砂石。通過試驗確定砂石的最佳級配為：置換材料為級配砂石。通過試驗確定砂石的最佳級配為：中粗砂：碎石中粗砂：碎石=4=4：6 6，此級配砂石的最大密度為，此級配砂石的最大密度為2.08t/m2.08t/m3 3。18 18號樓布樁形式號樓布樁形式19 19號樓號樓條條形基礎底形基礎底面下的布樁形式面下的布樁形式19號樓兩條條基之間的布樁方式2222號號2525號樓布樁方式號樓布樁方式（三）置換率（

44、三）置換率 1818號、號、2222號和號和2323號樓為號樓為12%12%；1919號樓號樓條條形基礎下為形基礎下為14%14%，兩條，兩條形基礎中間為形基礎中間為11%11%；2424號、號、2525號樓為號樓為10.3%10.3%。 采用成孔管徑為采用成孔管徑為377mm377mm的樁管，成樁直徑為的樁管，成樁直徑為400400450mm450mm。樁長依填土深度不同設計為樁長依填土深度不同設計為3.83.85.0m5.0m，以樁端進入下部較好，以樁端進入下部較好的持力層的持力層0.300.300.50m0.50m為宜。為宜。樁距按等腰三角形布置，結合基礎尺寸確定。樁距按等腰三角形布置，

45、結合基礎尺寸確定。 （四）成樁尺寸（四）成樁尺寸先按擬定的置換率及確定的樁徑求出Ae，再由 eAL08. 1求出求出L L。 如如1818號樓：號樓： 2221256. 02 . 0mrAp22194. 1mmAApemALe20. 108. 1（五）砂石灌入量（五）砂石灌入量 單樁砂石灌入量按單樁砂石灌入量按 max2hrq計算，計算，r r為樁孔半徑（為樁孔半徑（mmmm），），h h為設計樁長（為設計樁長（m m） 四、樁間土擠密效果四、樁間土擠密效果 在每個加固場地布置輕型觸探試驗孔在每個加固場地布置輕型觸探試驗孔12122424個，其中個，其中6 61212個孔與樁中心距個孔與樁中心

46、距0.4m0.4m，另外，另外6 61212個孔與樁中心距個孔與樁中心距0.600.600.80m0.80m。 樓樓號號 N N10 10一般值一般值N N10 10平均值平均值樁間土樁間土f fs s，k k加固加固前前加固后加固后加固加固前前加固后加固后加固加固前前加固后加固后0.4m0.4m0.6m0.6m0.4m0.4m0.6m0.6m0.4m0.4m0.6m0.6m18 1811381138205420541953195317 172929292910010015015013013019 191137113727572757174817482020404032321101101501

47、50130130222211321132245224522449244921 21353535359595140140130130232310401040255825582664266421 2140403838959514014013013024248358352767276724512451222242423535100100140140130130252510371037256625662260226021 2145454040100100140140130130（三）復合地基承載力試驗（三）復合地基承載力試驗 試驗點試驗點編號編號試試1 1號號試試2 2號號試試3 3號號試試4 4號號

48、載載1 1號號載載2 2號號載載3 3號號試驗點試驗點位置位置1919號號樓樓1919號樓號樓1919號號樓樓1919號號樓樓2222號樓號樓附樓附樓2222號樓號樓梯間梯間2424號號主樓主樓承壓板承壓板面積面積1.001.000.250.250.50.50.50.51.001.001.001.001.001.00置換率置換率12.012.014.814.811.011.012.012.010.210.2試坑深試坑深度度1.001.001.001.001.001.001.001.001.301.301.301.301.301.30P P0.020.0219019029529511011015

49、0150140140130130220220五、復合地基承載力評價 （一）計算公式 根據樁間土的實測根據樁間土的實測f fs,ks,k值，參值，參考考m m、n n值，各個加固場地復值，各個加固場地復合地基承載力標準值合地基承載力標準值f fsp,ksp,k。 f fsp,ksp,k=m=mnfnfs,ks,k+(1-m)f+(1-m)fs,ks,k 樓號樓號f fs,ks,km mn nf fsp,ksp,k18 181301300.120.124.04.017717719 191421420.140.144.04.021021022221371370.120.124.04.01881882

50、3231371370.120.124.04.018818824241401400.1030.1034.04.018118125251401400.1030.1034.04.0180180（二）綜合評價 本工程評價復合地基承載力標準值是以載荷試驗結果為主，本工程評價復合地基承載力標準值是以載荷試驗結果為主，經驗公式為輔。即按相對沉降量確定經驗公式為輔。即按相對沉降量確定p p0.020.02值作為評價值作為評價f fsp,ksp,k的主要依據，據此各個加固場地復合地基承載力標準值為：的主要依據，據此各個加固場地復合地基承載力標準值為：1818號樓號樓f fsp,ksp,k=180kPa=180k

51、Pa；1919號樓號樓f fsp,ksp,k=190kPa=190kPa；2323號樓和號樓和2525號號樓七層部分為樓七層部分為180kPa180kPa，2424和和2525號樓八層部分為號樓八層部分為190kPa190kPa。 六、復合地基變形特征分析 1 1、加固后復合地基載荷試驗曲線如圖。無明顯的第一、二、加固后復合地基載荷試驗曲線如圖。無明顯的第一、二拐點，其比例界限難以確定。可取拐點，其比例界限難以確定。可取p p0.020.02載荷前載荷前2-32-3級荷載級荷載P P所所對應的沉降對應的沉降s s值來計算值來計算E E0 0值，并取值，并取E E0 0值的平均值作為評價復合值的

52、平均值作為評價復合地基代表性指標。地基代表性指標。1818號、號、2222號、號、2323號和號和2525號樓七層部分為號樓七層部分為8.0Mpa8.0Mpa，1919號、號、2424號和號和2525號樓八層部分為號樓八層部分為9.0Mpa9.0Mpa。 2 2、按設計實際采用的復合地基承載力標準值、按設計實際采用的復合地基承載力標準值f fsp,ksp,k為為180kPa180kPa，查出載荷試驗，查出載荷試驗p-sp-s曲線所對應的曲線所對應的s s值，結合各個建值，結合各個建筑物主要基礎寬度，可按下式預估建筑物最終平均沉降量：筑物主要基礎寬度，可按下式預估建筑物最終平均沉降量： 22)3

53、030()(BbbBsss s設計采用的復合地基承載力標準值對應的沉降量（設計采用的復合地基承載力標準值對應的沉降量（cmcm）B B建筑物的基礎寬度（建筑物的基礎寬度（cmcm）b b載荷承壓板寬度（載荷承壓板寬度（cmcm）由上式計算，六幢樓的最終平均沉降量為由上式計算，六幢樓的最終平均沉降量為3-5cm3-5cm。 七、技術經濟指標七、技術經濟指標 六幢樓加固后填土層的復合地基承載力達到六幢樓加固后填土層的復合地基承載力達到180kPa,180kPa,比加比加固前提高固前提高80% 80% 輕工業部管理干部學院輕工業部管理干部學院擠密碎石樁處理粉土和粉質粘土地基加固工程擠密碎石樁處理粉土和粉質粘土地基加固工程 輕工業部管理干部學院位于河北省固安縣，擴建工程包括教輕工業部管理干部學院位于河北省固安縣，擴建工程包括教學樓、禮堂、水塔、托兒所宿舍樓等大小十個項目。上部結學樓、禮堂、水塔、托兒所宿舍樓等大小十個項目。上部結構設計要求處理后的地基承載力標準值大于構設計要求處理后的地基承載力標準值大于180kPa.180kPa.工程場地位于水定河沖積平原，為水定河河漫相第四紀新近工程場地位于水定河沖積平原，為水定河河漫相第四紀新近沉積，地震烈度