知名大學地基處理工程課件701頁（PPT）

1、第9章 碎石樁（Gravel Pile） 在地基中設置由碎石組成的豎向增強體（或稱樁體）形成復合地基達到地基處理的目的，均稱為碎石樁法。 按施工方法的不同，可分為： （1）振沖碎石樁法；（2）干振擠密碎石樁法； （3）沉管碎石樁法；（4）沉管夯擴碎石樁法； （5）袋裝碎石樁法；（6）強夯置換碎石樁法。9.1 概 論4.3 粒料樁處理 碎石樁根據(jù)成樁工藝，可以分為濕法碎石樁和干法碎石樁。名稱設備與工藝制樁工效可達樁長可達樁徑側向擠密能力垂直加密能力環(huán)境影響濕法碎石樁振沖碎石樁以專用振沖器水平振動加水沖造孔，分層振密填料較快20250.61.2強強有泥水污染干法碎石樁干振碎石樁以專用振沖器水平振動

2、造孔，分層振密填料較快60.40.7強中等無泥水污染錘擊碎石樁重錘內擊沉管分層擊實填料中等12150.40.7較強強振動成管碎石樁利用振動沉管打樁機垂直振動造孔，分層振密填料較快19280.40.6中等中等振沖法沉管法干振法 碎石樁的加固機理 其加固機理，與砂樁相似，因土質差別而有所不同。 對砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用； 對粘性土和填土，以置換作用為主，兼有不同程度的擠密和促進排水固結的作用。 在工程中的應用 軟弱地基加固；堤壩邊坡加固；消除可液化土的液化性；消除濕陷性黃土的濕陷性。 采用振沖法在地基中設置碎石樁加固地基的方法稱為振沖碎石樁法。它是以起重機吊起振沖器，潛水電機帶動偏心

3、塊，使振動器產生高頻振動，同時啟動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流，用循環(huán)水帶出孔中稠泥漿；在邊振邊沖的共同作用下，將振動器沉到土中的預定深度；經清孔后，從地面向孔內逐段填入砂石，或不加填料，使土體在振動作用下被擠密實，達到要求的密實度后即可提升振動器。 9.2 振沖碎石樁法 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:高壓水從中間穿過,土顆粒振浮液化固結。二 深層擠密法4.3 粒料樁處理振沖碎石樁現(xiàn)場施工 砂土地基雙點共振振沖密實 適用范圍：振沖碎石樁法適用于處理砂土、粉

4、土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對于不排水抗剪強度不小于20kPa的飽和粘性土和飽和黃土，應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂。 振沖碎石樁復合地基承載力：承載力特征值應通過現(xiàn)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承載力特征值按下式估算： 等邊三角形布樁 正方形布樁 矩形布樁 s等邊三角形布樁和正方形布樁時的樁間距，s1、s2分別為矩形布樁時的縱向樁間距和橫向樁間距。 對小型工程的粘性土地基如無現(xiàn)場載荷試驗資料，初步設計時復合地基的承載力特征值也可按下式估算：式中 n 樁土應力比，在無實測資料時， 可取24，原土強度低取

5、大值， 原土強度高取小值。 振沖碎石樁復合土層的壓縮模量可按下式計算：式中 Esp復合土層壓縮模量（MPa）； Es樁間土壓縮模量（MPa），可取天 然地基壓縮模量。 n樁土應力比，當無實測資料時， 對粘性土可取24，對粉土和砂 土可取1.53，原土強度低取大 值，原土強度高取小值。 振沖法施工工藝施工要點 1.水壓水量的控制 水量要充足，但過多會造成塌孔； 水壓：土的強度一般，取小值；土的強度高，取大值； 成孔時，水量水壓盡可能大，但要注意地層土的保護；填料振密時，水壓水量宜取小值。 2.密實電流和留振時間的控制 密實電流限定值應根據(jù)現(xiàn)場制樁試驗確定； 粘性土地基中的留振時間為1020秒。3

6、.填料量控制 加料宜“少吃多餐”，即要勤加料，每批不宜太多。 制樁時孔底部分多填料的原因： 開始加的料一部分被粘在孔壁上； 成孔過程中水壓水量控制不當，可能造成超深； 孔底有局部軟弱土層，造成填料超常。 4. 在強度很低的軟土地基中施工，要采用“先護壁，后制樁”的施工方法。 5. 樁頂1m范圍內，施工后應將松散樁體挖除，或用碾壓等方法使之密實。一、干振擠密碎石樁法 它與振沖擠密碎石樁的不同之處是不用高壓水沖。主要適用于地下水位較低的非飽和粘性土、素填土、雜填土和二級以上非自重濕陷性黃土。二、沉管碎石樁法 可分為三種：管內投料重錘夯實法、管內投料振動密實法、先拔管后投料復打密實法。9.3 其他碎

7、石樁法4.3 粒料樁處理振動沉管碎石樁施工現(xiàn)場三、夯擴碎石樁法 夯擴碎石樁法適用于非飽和土地基，對雜填土、素填土地基加固效果很好。四、袋裝碎石樁法 當天然地基土的側限壓力過小時，可采用土工織物將碎石樁包上，形成袋裝碎石樁。它具有填料用量少，易于控制填料數(shù)量，樁身密實度較高，受力性能較好的優(yōu)點，且土工織物袋能起到隔離、過濾保證排水固結并防止軟粘土受壓后擠入碎石孔隙的作用，特別適合于在高含水量、低強度的軟粘土中應用。五、強夯置換碎石樁（墩）法9.4 碎石樁復合地基設計 1.樁徑 可按每根樁所用的填料量計算，常為0.81.2m。樁徑與成樁方法、成樁機械以及土質條件有關。 2.樁長 樁長應根據(jù)軟弱土層

8、的性能、厚度或工程要求按下列原則確定： （1）當軟土層不厚時，應穿透軟土層； （2）當軟土層較厚時，對按變形控制的工程，加固深度應滿足砂樁復合地基變形不超過地基容許變形值的要求； （3）對按穩(wěn)定性控制的工程，樁長應不小于最危險滑動面的深度； （4）在可液化地基中，樁長應按要求的抗震處理深度確定； （5）樁長不宜小于4m。 3.布樁范圍 應根據(jù)建筑物的重要性和場地條件及基礎形式而定。對一般基礎，在基礎外應擴大13排；對可液化地基，在基礎外緣擴大寬度不應小于可液化土層厚度的1/2，并不應小于5m 。 4.樁間距 應根據(jù)荷載大小和原土的抗剪強度并結合采用的振沖器功率大小確定，可用1.52.5m。 5.樁體材料 可用碎石、卵石、角礫、圓礫等硬質材料，含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。 （1）對粉質粘土地基間隔時間可取2128d，對粉土地基可取1421d。 （2）樁的施工質量可采用單樁載荷試驗，檢驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且不少于三根。樁體檢驗可用重型動力觸探進行隨機檢驗。對樁間土可用標準貫入、靜力觸探等進行檢驗。 （3）復合地基竣工驗收，應采用復合地基