6.1概述6.2加固原原理6.3設(shè)計(jì)與與計(jì)算算6.4施工工工藝第六章章振振沖沖法主要內(nèi)內(nèi)容6.1概述定義義、、適用用范圍圍發(fā)展歷歷史工程特特性重要概概念利用振振動(dòng)和和水沖沖加固固土體體的方方法。。具體體而言言，利利用振振沖器器的高高頻振振動(dòng)和和高壓壓水流流，邊邊振動(dòng)動(dòng)邊水水沖將將振沖沖器沉沉到土土中預(yù)預(yù)定深深度，，經(jīng)洗洗孔后后加入入填料料并振振密形形成樁樁體,并與原原地基基組成成復(fù)合合地基基的地地基處處理方方法。。填料：：碎石、、礫石石、粗粗砂、、礦渣渣等。。振沖碎碎石樁樁法或或振沖砂砂樁法法。一、定義振沖施施工圖圖振沖器器目前國(guó)國(guó)產(chǎn)振振沖器器有：：ZCQ-15ZCQ-30ZCQ-55ZCQ-75ZCQ-100振沖器器適用砂砂土、、粉土土、粉粉質(zhì)質(zhì)黏土土、素素填土土、雜雜填土土。對(duì)對(duì)于不不排水水抗剪剪強(qiáng)度度不小小于20KPa的飽和和粘土土和黃黃土，，應(yīng)在在施工工前現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢檢測(cè)其其實(shí)用用性。。在制樁樁過程程中，，填料料在振振沖器器的水水平向向振動(dòng)動(dòng)力作作用下下擠向向孔壁壁的軟軟土中中，從從而樁樁體直直徑擴(kuò)擴(kuò)大。。當(dāng)這這一擠擠入力力與土土的約約束力力平衡衡時(shí)，，樁徑徑不再再擴(kuò)大大。當(dāng)當(dāng)強(qiáng)度度越低低，即即約束束力越越小，，形成成的樁樁體越越粗。。若原原土的的強(qiáng)度度過低低，以以致土土的約約束力力始終終不能能平衡衡擠入入力，，則始始終不不能形形成樁樁體，，振沖沖法則則不適適用。。二、適用范圍20世紀(jì)50年代末末、60年代初初，德德國(guó)凱凱勒公公司在在Nurembreg的一項(xiàng)項(xiàng)地基基工程程中用用振沖沖器在在粘性性土中中制造造了2m深的孔孔，填填入塊塊石，，再用用振沖沖器使使塊石石密實(shí)實(shí)，處處理后后，地地基承承載力力有很很大提提高。。三、發(fā)展1960年，英英國(guó)一一家地地基工工程公公司，，建造造一棟棟六層層房屋屋時(shí)，，在開開挖基基槽時(shí)時(shí)意外外發(fā)現(xiàn)現(xiàn)地基基中有有一層層厚2m的有機(jī)機(jī)粉土土，強(qiáng)強(qiáng)度很很低，，最后后采用用振沖沖造孔孔，回回填碎碎石的的方法法處理理，效效果很很好。。后，，這兩兩家公公司有有意識(shí)識(shí)地把把這一一方法法用于于加固固軟弱弱粘土土地基基——振沖法法。由由于使使用的的樁身身材料料為碎碎石，，故稱稱振沖沖碎石石樁法法。我國(guó)首首次應(yīng)應(yīng)用的的工程程在南南京，，1977年。隨隨后在在工業(yè)業(yè)民用用建筑筑、水水利工工程、、交通通工程程和地地基抗抗震加加固中中得到到迅速速推廣廣。三、發(fā)展四、工程特性復(fù)合地地基承承載力力顯著著提高高地基沉沉降量量明顯顯減小小（樁樁體置置換作作用））地基的的抗剪剪性能能和排排水效效果提提高（樁體體材料料良好好的透透水性性）擠密作作用置換作作用排水作作用加固原原理6.2加固原理加固范范圍樁位布布置樁間距距設(shè)計(jì)參參數(shù)6.3設(shè)計(jì)與計(jì)算一、加固范圍加固面面積——建筑物物的重重要性性和場(chǎng)場(chǎng)地。。多層建建筑和和高層層，宜宜基礎(chǔ)礎(chǔ)外緣緣擴(kuò)大大1～2排樁。。當(dāng)要求求消除除地基基液化化，宜宜基礎(chǔ)礎(chǔ)外緣緣擴(kuò)大大寬度度不小小于可可液化化土層層厚度度的1/2，并應(yīng)不小小于5m。加固深度軟弱層厚度度<10m，穿透軟弱弱層；軟弱層厚度度>10m，不穿透，，宜短而密密，深度按建筑物地地基變形允允許值確定定，樁長(zhǎng)不不小于4m。S梅花形布置置（等邊、、等腰三角角形）行列式布置置（正方形形、矩形））大面積滿堂堂處理——等邊三角形形單獨(dú)基礎(chǔ)或或條形基礎(chǔ)礎(chǔ)——等腰▲，矩矩形或方形形。二、樁位布置S30kw振沖器樁間間距－1.3m～2.0m，填料粒徑徑－20mm～80mm.55kw振沖器樁間間距－1.4m～2.5m,填料粒徑－－30mm～100mm.75kw振沖器樁間間距－1.5m～3.0m,填料粒徑－－40mm～150mm.三、樁間距復(fù)合地基承承載力計(jì)算算復(fù)合地基沉沉降量計(jì)算算抗滑穩(wěn)定性性分析計(jì)算內(nèi)容6.3設(shè)計(jì)與計(jì)算樁土應(yīng)力比比n可取2～4樁應(yīng)力土應(yīng)力一、復(fù)合地地基承載力力二、復(fù)合樁樁基的沉降降量驗(yàn)算總沉降量公公式加固區(qū)壓縮縮量下臥層壓縮縮量（天然然土）加固區(qū)（復(fù)復(fù)合土層））壓縮模量量加固區(qū)未加固區(qū)復(fù)合樁基的的抗剪強(qiáng)度度指標(biāo)復(fù)合樁基樁土應(yīng)力比比：n=p/s面積置換率率：m=Ap/A復(fù)合樁基散體材料樁樁復(fù)合地基基柔性樁復(fù)合合地基剛性樁復(fù)合合地基碎石樁、砂砂樁；攪拌拌樁、水泥泥土樁、土土樁、灰土土樁、CFG樁；混凝土土樁、樹根根樁樁與土共同同變形，共共同承載；；非均質(zhì)，，各向異性性與樁基區(qū)別別？復(fù)合樁基散體材料樁樁（砂樁、、碎石樁））柔性樁（土土樁、灰土土樁、石灰灰樁、水泥泥粉煤灰碎碎石樁CFG、水泥攪拌拌樁、旋噴噴樁）剛性樁（混混凝土樁、、樹根樁））散體材料樁樁——樁身由散體體顆粒材料料組成，如砂、、碎石、砂砂石等無膠凝性材料料。特點(diǎn)：樁身c＝0，只有依靠樁周圍圍土體的圍圍箍作用才能形成樁樁體。樁承承載力取決于樁材的的內(nèi)摩擦角角和樁周土對(duì)樁身的的側(cè)向約束束力，而呈現(xiàn)出與樁樁長(zhǎng)無關(guān)的的特征。樁破壞形式式主要為鼓鼓脹破壞。。柔性樁（半半剛性樁））——無須樁周土土的圍箍即即能自立。。樁身剛度度和強(qiáng)度較較小，壓縮縮量較大；；單樁沉降降以樁身壓壓縮為主，，受樁端持持力層性狀狀影響不大大的復(fù)合地地基豎向增增強(qiáng)體。特點(diǎn):與散體材料料樁依靠樁樁周土提供供的被動(dòng)土土壓力維持持樁體平衡衡、承受上上部荷載的的作用不同同，柔性樁樁同剛性樁樁一樣依靠靠樁周摩阻阻力和端阻阻力把作用用在樁體上上的荷載傳傳遞給地基基土。因而而，柔性樁樁復(fù)合地基基中土的垂垂直應(yīng)力的的擴(kuò)散范圍圍較散體材材料的大、、深度深，，加固效果果明顯。剛性樁——無須樁周土土的圍箍即即能自立。。樁身剛度度和強(qiáng)度較較大，壓縮縮量較小。。特點(diǎn):依靠樁周摩阻力和端阻力把作用在樁樁體上的荷荷載傳遞給給地基土。。深度深，，加固效果果明顯。一、施工工順序施工前，根根據(jù)振沖砂砂的范圍及及振沖點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)要求畫畫出振沖點(diǎn)點(diǎn)位平面布布置圖（如如振孔位布布置示意圖圖所示）。。振沖砂施工工順序按照照振孔位置置圖進(jìn)行施施工。為達(dá)達(dá)到較好的的振沖效果果，采用排排孔法進(jìn)行行施工，沿沿碼頭前沿沿方向依次次成排退打打。6.4施工工藝3.2、測(cè)量控制制辦法(1)平面位置控控制辦法由于水上作作業(yè)，為提提高施工效效率，采用用船載GPS定位系統(tǒng)控控制振沖點(diǎn)點(diǎn)的位置。。GPS接收儀器與與振沖器綁綁定在同一一軸線上，，并始終保保持GPS接收器的垂垂直狀態(tài)。。用電子手手薄與GPS接收器相連連接，儀器器調(diào)試完備備復(fù)測(cè)控制制點(diǎn)，精度度符合要求求后，輸入入孔位點(diǎn)的的坐標(biāo)，電電子手薄上上會(huì)顯示出出振沖器所所在位置與與孔位點(diǎn)的的相對(duì)位置置，通過攪攪錨移船，，使振沖器器所在的位位置與孔位位點(diǎn)位置重重合，使之之偏差不大于2cm，成孔中心心點(diǎn)偏差不不大于1/6孔徑（且不不大于15cm），方可開始施施工。(2)高程控制辦辦法首先，在吊吊管裝配后后，外側(cè)壁壁平行捆綁綁一條繩索索。該繩索索上從吊管管底部的振振沖器頂端端為高度起起算點(diǎn)，沿沿繩索的高高度方向每每1m系一個(gè)紅色色小繩表示示刻度。在在過渡段胸胸墻側(cè)面沿沿高度方向向每50cm劃一刻度，，刻度用紅紅白油漆間間隔表示。。振沖施工時(shí)時(shí)，根據(jù)吊吊管上繩索索的刻度在在水面處的的讀數(shù)及相相應(yīng)的過渡渡段胸墻處處顯示的潮潮位情況，，就可推算算振沖器所所達(dá)到的高高程。三、單個(gè)振振沖點(diǎn)的施施工步驟(1)振沖器對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)加固點(diǎn)。。打開水源源和電源，，水壓和水水量采用試試驗(yàn)段確定定的參數(shù)，，并檢查電電壓和振沖沖器的空載載電流是否否正常。(2)啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)機(jī)。使振沖沖器以8~10m/min的速度徐徐徐沉入砂基基，并觀察察振沖器電電流變化，，電流最大大值不得超超過電機(jī)的的額定電流流。當(dāng)超過過額定電流流值時(shí)，必必須減慢振振沖器下沉沉速度，甚甚至停止下下沉。(3)當(dāng)振沖器下下沉至設(shè)計(jì)計(jì)加固深度度以上0.5m處時(shí)，在這這一深度上上留振至電電流穩(wěn)定大大于規(guī)定值值后（大約約30秒）。以1~2m/min的速度提升升振沖器。。每提升0.5m就留振30秒，并觀察察振沖器電電機(jī)電流變變化，其密密實(shí)電流應(yīng)應(yīng)達(dá)到100A以上表示該該深度砂體體已經(jīng)擠密密。記錄每每次提升高高度、留振振時(shí)間和密密實(shí)電流。。由下至上上逐段振密密，直至樁樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高。(4)二次成孔至至設(shè)計(jì)深度度直至完成成二次振沖沖至設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高。施工的重點(diǎn)點(diǎn)和難點(diǎn)1、施工時(shí)經(jīng)經(jīng)常遇到的的困難是振振沖器不易易貫入。可可采取如下下兩個(gè)措施施：一是加加大水量；；二是加快快造孔速度度。2、施工中應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格控制制質(zhì)量，不不漏振、不不漏孔。保保證振密時(shí)時(shí)振密控制制電流達(dá)到到達(dá)到密實(shí)實(shí)電流，就就可達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)要求，，確保加固固質(zhì)量。應(yīng)應(yīng)嚴(yán)禁在施施工中發(fā)生生底部漏振振或電流未未達(dá)到密實(shí)實(shí)電流，一一旦發(fā)生而而造成的質(zhì)質(zhì)量事故，，在施工后后期是無法法采取補(bǔ)救救措施的，，這是因?yàn)闉樯喜可皩訉右呀?jīng)振密密，再用振振沖補(bǔ)孔是是十分困難難的。3、施工操作作時(shí)，其關(guān)關(guān)鍵是水量量的大小和和留振時(shí)間間的長(zhǎng)短。。留振時(shí)間間是振沖器器在地基中中某一深度度處停下來來振動(dòng)的時(shí)時(shí)間。水量量的大小也也是保證地地基中的砂砂土充分飽飽和。砂土土只要在飽飽和的狀態(tài)態(tài)下并受到到了振動(dòng)便便會(huì)產(chǎn)生液液化，足夠夠的留振時(shí)時(shí)間是讓地地基中的砂砂土完全液液化和保障障有足夠大大的液化區(qū)區(qū)。砂土經(jīng)經(jīng)過液化在在振沖停止止后，顆粒粒便會(huì)慢慢慢重新排列列，這時(shí)的的孔隙比將將較原來的的孔隙比小小，密實(shí)度度相應(yīng)增加加，這樣才才可以達(dá)到到加固的目目的。質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)1、施工前應(yīng)應(yīng)檢查振沖沖器的性能能，電流表表、電壓表表的準(zhǔn)確度度；2、施工中應(yīng)應(yīng)檢查密實(shí)實(shí)電流、供供水壓力、、供水量、、孔底留振振時(shí)間、振振沖點(diǎn)位布布置、振沖沖器施工參參數(shù)等；3、在振沖密密實(shí)砂分區(qū)區(qū)完成后兩兩個(gè)星期現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試驗(yàn)