基礎(chǔ)工程講義講稿碎石樁

第六章碎石樁概念碎石樁是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，再將碎石擠入土中形成大直徑的由碎石所構(gòu)成的密實(shí)樁體。2.分類(lèi)按其制樁工藝分為振沖（濕法）碎石樁和干法碎石樁兩大類(lèi)。采用振動(dòng)水沖法施工的碎石樁稱(chēng)為振沖碎石樁。采用各種無(wú)水水沖工藝（干振、振擠、錘擊）施工的碎石樁稱(chēng)為干法碎石樁。3.碎石樁的加固機(jī)理其加固機(jī)理，與砂樁相似，因土質(zhì)差別而有所不同。⑴對(duì)砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用；⑵對(duì)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(jìn)排水固結(jié)的作用。4.在工程中的應(yīng)用⑴軟弱地基加固；⑵堤壩邊坡加固；⑶消除可液化土的液化性；⑷消除濕陷性黃土的濕陷性。第二節(jié)振沖碎石樁1.定義振沖法是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)后，帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)同時(shí)開(kāi)動(dòng)水泵，使高壓水通過(guò)噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉入到設(shè)計(jì)深度形成樁孔，再向樁孔逐段填入碎石并逐段振密，從而在地基中形成一根大直徑的密實(shí)樁柱體并和原地基土組成復(fù)合地基，使承載力提高，沉降減少。2.適用土類(lèi)振沖法適用于處理砂土、粉土、粘性土、填土以及軟土，但對(duì)不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的軟土使用要慎重。㈢施工機(jī)具振沖法施工的主要機(jī)具有振沖器、起吊機(jī)械、水泵、泥漿泵、填料機(jī)械、電控系統(tǒng)等。1.振沖器振沖器是一種利用自激振動(dòng)，配合水力沖擊進(jìn)行作業(yè)的機(jī)具。⑴主要有四大部分組成：①電動(dòng)機(jī)；②振動(dòng)器；③通水管；④減振器及導(dǎo)管。

一、振沖碎石樁設(shè)計(jì)1.加固范圍對(duì)一般性地基，宜在基礎(chǔ)外緣加寬1～2排樁；對(duì)砂土、粉土等可液化地基應(yīng)加寬2～4排樁（且≥5m）。2.樁位布置⑴對(duì)大面積滿(mǎn)堂處理，宜采用正三角形布置；⑵對(duì)條基，宜先考慮單排樁，不滿(mǎn)足使用時(shí)，可布2排或3排樁。⑶對(duì)柱基宜采用正方形布置，或矩形、等腰三角形布置，且單柱柱基不少于3根。3.樁距（一般取1.5～2.5m）⑴樁距要保證復(fù)合地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求；⑵要避免樁距過(guò)小出現(xiàn)“串樁”現(xiàn)象。4.樁長(zhǎng)

⑴樁的深度一般應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度較高的下臥土層。⑵當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，樁長(zhǎng)應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定；當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度較大時(shí)，應(yīng)按建筑物地基的變形容許值確定。⑶在可液化土層中，當(dāng)可液化土層不厚時(shí)，樁體應(yīng)穿透整個(gè)可液化層；當(dāng)可液化層較厚時(shí)，應(yīng)按抗震處理深度確定。5.樁徑碎石樁直徑取決于地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素。6.復(fù)合地基承載力⑴現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)或單樁和樁間土的荷載試驗(yàn)：⑵經(jīng)驗(yàn)公式確定Sv：樁間土的十字板抗剪強(qiáng)度或7.碎石樁樁體承載力一般實(shí)際工程中，碎石樁樁體承載力通過(guò)荷載試驗(yàn)確定。也可用計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法確定。⑴計(jì)算法參見(jiàn)第三章21頁(yè)的表3.3-1計(jì)算⑵經(jīng)驗(yàn)法8.復(fù)合地基沉降計(jì)算二、振沖碎石樁施工㈠施工前準(zhǔn)備工作⑴現(xiàn)場(chǎng)勘察了解場(chǎng)地的地形及周?chē)h(huán)境；⑵了解場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件和地下水情況；⑶進(jìn)行振沖試驗(yàn)，確定各項(xiàng)施工參數(shù)；⑷編寫(xiě)施工組織設(shè)計(jì)，合理布置現(xiàn)場(chǎng)、明確施工順序、施工方法以及配備所需施工機(jī)械。㈡樁身材料碎石或卵石可選用自然級(jí)配，含泥量小于10％，粒徑一般位20～50mm；碎石作為樁體材料比卵石好，其咬合力大，形成的樁身強(qiáng)度高。㈢施工機(jī)具振沖法施工的主要機(jī)具有振沖器、起吊機(jī)械、水泵、泥漿泵、填料機(jī)械、電控系統(tǒng)等。1.振沖器振沖器是一種利用自激振動(dòng)，配合水力沖擊進(jìn)行作業(yè)的機(jī)具。⑴主要有四大部分組成：①電動(dòng)機(jī)；②振動(dòng)器；③通水管；④減振器及導(dǎo)管。

⑵振動(dòng)參數(shù)①振動(dòng)頻率：只有振動(dòng)器的振動(dòng)頻率接近土的自振頻率時(shí)，產(chǎn)生共振現(xiàn)象，使土達(dá)到最佳加密效果；

②振幅：振幅在一定范圍內(nèi)對(duì)土體產(chǎn)生擠壓，振幅大時(shí)，加固效果相對(duì)好；過(guò)大過(guò)小，則不利。③加速度：對(duì)于振沖擠密，只有振動(dòng)加速度達(dá)到一定值后才有擠密效果。2.起吊機(jī)械一般采用履帶吊、汽車(chē)吊、自行井架式專(zhuān)用吊機(jī)或抗扭膠管式專(zhuān)用汽車(chē)。3.水泵4.填料機(jī)械5.電控系統(tǒng)6.泥漿泵㈣施工順序⑴施工順序一般采用“先中間后周邊”或“一邊推向一邊”的順序進(jìn)行。⑵在軟粘土地基中，位為減少對(duì)地基土的擾動(dòng)，可采用間隔跳打的方式。⑶鄰近有建筑物時(shí)，要采取保護(hù)措施。

㈤施工工藝①就位；②成孔；③清孔；④填料；⑤振密加固；⑥成樁。㈥施工要點(diǎn)1.水壓水量的控制⑴水量要充足，但過(guò)多會(huì)造成塌孔；⑵水壓：土的強(qiáng)度一般，取小值；土的強(qiáng)度高，取大值；⑶成孔時(shí)，水量水壓盡可能大，但要注意地層土的保護(hù)；填料振密時(shí)，水壓水量宜取小值。2.密實(shí)電流和留振時(shí)間的控制⑴密實(shí)電流限定值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)制樁試驗(yàn)確定；⑵粘性土地基中的留振時(shí)間為10～20秒。密實(shí)電流值、瞬時(shí)電流值和穩(wěn)定電流的關(guān)系3.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(shí)孔底部分多填料的原因：⑴開(kāi)始加的料一部分被粘在孔壁上；⑵成孔過(guò)程中水壓水量控制不當(dāng)，可能造成超深；⑶孔底有局部軟弱土層，造成填料超常。4.在強(qiáng)度很低的軟土地基中施工，要采用“先護(hù)壁，后制樁”的施工方法5.樁頂1m范圍內(nèi)，施工后應(yīng)將松散樁體挖除，或用碾壓等方法使之密實(shí)三、質(zhì)量檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)時(shí)間應(yīng)在施工結(jié)束后，間隔一段時(shí)間再進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。2.單樁承載力試驗(yàn)可采用單樁荷載試驗(yàn)，每200～400根取一根，不少于3根。3.樁間土承載力試驗(yàn)可采用標(biāo)貫試驗(yàn)、靜力觸探等原位測(cè)試。4.復(fù)合地基承載力試驗(yàn)大型、重要的或復(fù)雜場(chǎng)地工程應(yīng)采取單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)。第三節(jié)陳干法親碎石樁干法碎墾石樁在更加固機(jī)悄理和設(shè)格計(jì)計(jì)算館方面與劑振沖碎鳳石樁基宇本相同仍，其不錦同主要級(jí)在施工爹機(jī)械和鋒方法上最。干法碎石亡樁的施工怒技術(shù)主要添有三類(lèi)：身錘擊碎石造樁、干振低碎石樁和脊振擠碎石續(xù)樁。一、錘擊迎碎石樁錘擊碎饑石樁又丑稱(chēng)干沖冬碎石樁桿和內(nèi)擊樓沉管法膛碎石樁呼。其工維藝特點(diǎn)猾是利用重錘槍內(nèi)擊沉管煤并分層擊京實(shí)填料，爺逐段成樁傘。(一)烏錘擊碎位石樁的勵(lì)適用條按件可用于加削固雜填土噴、粘性土字、粉細(xì)砂漲、粉土、警淤泥和淤貞泥質(zhì)土。當(dāng)有下嚴(yán)列情況頁(yè)之一時(shí)革，不宜霉采用錘隙擊碎石支樁，若州要采用膝必須試徑樁。⑴地基中棵夾有大于父2m以上目的飽和軟詢(xún)粘土、淤草泥和淤泥容質(zhì)土，并嗓且，土體助的不排水窄抗剪強(qiáng)度粘小于20虛kPa或蟲(chóng)承載力基孕本值小于伙70kP湯a時(shí)，不廈宜采用；⑵填土下遷伏1m厚敘的淤泥或姿淤泥透鏡紙?bào)w時(shí)，不截宜采用；⑶樁端未榮達(dá)到相對(duì)假硬層，樁夕身下段淤靠泥超出樁汪長(zhǎng)的2/息5時(shí)，不蘇宜采用；⑷上部開(kāi)結(jié)構(gòu)對(duì)遷地基變饒形有嚴(yán)還格的要濟(jì)求時(shí)，停不宜采全用。(二)錘召擊碎石樁貧設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑴施工前搜，應(yīng)在有肢代表性的械場(chǎng)地進(jìn)行際試樁，并致根據(jù)試樁漠結(jié)果對(duì)初闊步設(shè)計(jì)方縮慧案進(jìn)行修很改或調(diào)整范；⑵根據(jù)毅采用機(jī)遷械設(shè)備坊的導(dǎo)管年直徑設(shè)率計(jì)樁徑厚；⑶樁距暑根據(jù)面帶積置換厘率確定黃，但不秘得小于供1m；⑷基礎(chǔ)罪底面外網(wǎng)緣“圍岔護(hù)樁”泡的設(shè)置旬原則：a對(duì)條提基主樁周布置超劣過(guò)兩排悼時(shí)，可猾設(shè)置一約排圍護(hù)觸樁，若厲土質(zhì)較暗好時(shí)，起可隔樁埋設(shè)置；b對(duì)獨(dú)涂立柱基高主樁布羊置為3乖排或3椒排以上商時(shí)，應(yīng)卷設(shè)一排拴圍護(hù)樁級(jí)；c當(dāng)滿(mǎn)陜堂布樁濤時(shí)，根桐據(jù)加固饅土層的距深度確炕定圍護(hù)很樁的設(shè)榨置。⑸孔內(nèi)寫(xiě)填料量正計(jì)算⑹標(biāo)準(zhǔn)沖夕擊能量計(jì)施算(三)遞錘擊碎杏石樁施偷工工藝①就位；沫②制塞；寺③沉管；酸④穿塞；踩⑤制樁；柏⑥形成樁筒體。(四)都質(zhì)量檢茅驗(yàn)1.施恐工質(zhì)量稼檢驗(yàn)要配求⑴樁體落質(zhì)量檢揀驗(yàn)：重右型圓錐灘動(dòng)力觸梢探，檢當(dāng)驗(yàn)點(diǎn)與羨樁頂中棚心，根泳據(jù)每貫及入10籮cm的扛擊數(shù)評(píng)垮價(jià)樁土鳥(niǎo)密實(shí)度閣；⑵樁間土雜質(zhì)量檢驗(yàn)淘：標(biāo)貫、壯靜力觸探次和室內(nèi)土屬工試驗(yàn)相符結(jié)合；⑶復(fù)合顫地基承曾載力檢賭驗(yàn)：復(fù)哈合地基叼荷載試晝驗(yàn)直接揉測(cè)定，賊或由單