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1、3.砂桩与砂井的区别：砂桩与砂井的区别： 砂桩：主要是挤密地基，因此桩径大、桩间距小；砂桩：主要是挤密地基，因此桩径大、桩间距小； 砂井：主要是排水固结，所以桩径小、间距较大砂井：主要是排水固结，所以桩径小、间距较大4. 影响深层地基土加固效果的因素：影响深层地基土加固效果的因素： 1）土的类别，特别是土的级配和细颗粒的含量；）土的类别，特别是土的级配和细颗粒的含量； 2）土的饱和度和地下水位；）土的饱和度和地下水位； 3）地基土的初始相对密实度；）地基土的初始相对密实度； 4）现场原始应力；）现场原始应力； 5）天然土的结构；）天然土的结构； 6）所选用的地基处理方法和设计及施工参数。）所选
2、用的地基处理方法和设计及施工参数。（2）、强夯法有效加固深度和单击夯击能）、强夯法有效加固深度和单击夯击能 强夯法的有效加固深度是指起夯面以下，经强夯法的有效加固深度是指起夯面以下，经强夯加固后，土的物理力学指标已达到或强夯加固后，土的物理力学指标已达到或超过设计值的深度。超过设计值的深度。 有效固结深度可按修正的有效固结深度可按修正的Menard公式估公式估算：算：10hMH（3）.单击夯击能、单位夯击能和最佳夯击能。单击夯击能、单位夯击能和最佳夯击能。 1.单击夯击能单击夯击能 单击夯击能是指单击夯击能是指夯击锤夯击锤M和落距和落距h的乘积。的乘积。 单击夯击能越大，加固效果越好。应根据加
3、固土层的厚单击夯击能越大，加固效果越好。应根据加固土层的厚度、土质情况和施工条件确定。度、土质情况和施工条件确定。 2.单位夯击能单位夯击能 整个加固场地的总夯击能除以加固面积称为单位夯击能。整个加固场地的总夯击能除以加固面积称为单位夯击能。 应根据地基土类别结构类型、荷载大小和要求处理的深度应根据地基土类别结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑并通过试夯确定。等综合考虑并通过试夯确定。 最佳夯击能：最佳夯击能： 由动力固结理论，使地基中产生的孔隙水压力达到土的覆盖压力时的夯击能称由动力固结理论，使地基中产生的孔隙水压力达到土的覆盖压力时的夯击能称为最佳夯击能。为最佳夯击能。 最佳夯击次
4、数：最佳夯击次数： 当单击夯击能一定时，与最佳夯击能相对应的夯击次数称为最佳夯击数。当单击夯击能一定时，与最佳夯击能相对应的夯击次数称为最佳夯击数。 由孔隙水压力确定由孔隙水压力确定 a.对于粘性土地基，可对于粘性土地基，可根据有效影响深度孔隙水压根据有效影响深度孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击力的叠加值来确定最佳夯击能。能。 b.对砂性土地基，可根对砂性土地基，可根据最大孔隙水压力增量与夯据最大孔隙水压力增量与夯击次数的关系曲线来确定最击次数的关系曲线来确定最佳夯击次数。佳夯击次数。 （4）夯击次数的确定）夯击次数的确定 a.确定原则：夯坑的压缩量最大，而夯坑的隆确定原则：夯坑的压缩量最大，
5、而夯坑的隆起最小。起最小。 b.确定方法：当确定方法：当SN趋向趋于稳定，接近常趋向趋于稳定，接近常数，且同时满足以下条件时，可取相应夯击次数为数，且同时满足以下条件时，可取相应夯击次数为最佳夯击次数。最佳夯击次数。 .最后两击的平均夯沉量不大于最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当，当单击夯击能量较大时不大于单击夯击能量较大时不大于100mm； .夯坑周围底面不应发生过大的隆起；夯坑周围底面不应发生过大的隆起； .不因夯坑过深而发生起锤困难。不因夯坑过深而发生起锤困难。（5）、夯击点布置及间距）、夯击点布置及间距 1）.夯击点布置夯击点布置 夯击点平面位置可根据建筑结构类型进行布置。夯击点平
6、面位置可根据建筑结构类型进行布置。 基础面积较大建筑物，按等边三角形或正方基础面积较大建筑物，按等边三角形或正方形布置。形布置。 办公楼、住宅楼，可按承重墙位置布置夯点，办公楼、住宅楼，可按承重墙位置布置夯点，取等腰三角形布置。取等腰三角形布置。 工业厂房可按柱网布置夯击点。工业厂房可按柱网布置夯击点。 2）.夯击点间距夯击点间距 夯击点间距一般根据地基土的性质和加固深度确定。夯击点间距一般根据地基土的性质和加固深度确定。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.53.5倍，第二倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯
7、击点间距可适当减小。以保证使夯击能量传递到深处和保护距可适当减小。以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。 最后一遍最后一遍以较低夯击能进行夯击，彼此重叠搭接，以确保接近以较低夯击能进行夯击，彼此重叠搭接，以确保接近地表土层均匀性和较高的密实度，俗称地表土层均匀性和较高的密实度，俗称“普夯普夯” 3）.夯击点布置范围夯击点布置范围 由于基础应力扩散作用，夯击点范围应大于建筑物由于基础应力扩散作用，夯击点范围应大于建筑物基础范围。对于一般建筑物，每边超出基础外缘的宽基础范围。对于一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计加固深度
8、的度宜为设计加固深度的1/21/3，并不小于，并不小于3m。（6）、）、夯击遍数夯击遍数 夯击遍数：夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采用点夯夯击遍数：夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采用点夯23遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。 （7）、）、垫层铺设垫层铺设 对场地地下水位在对场地地下水位在-2m深度以下的砂砾石土深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯
9、，无需铺设垫层；对地下水层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。垫层厚度随场地的土质条否则土体会发生流动。垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件而定。当场地土质件、夯锤重量及其形状等条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时吸力小条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时吸力小者，也可减少垫层厚度。垫层厚度一般为者，也可减少垫层厚度。垫层厚度一般为0.52.0m。铺设的垫层不能含有粘土。铺
10、设的垫层不能含有粘土。 （8）、）、间歇时间间歇时间 各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力的力消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有24min，故对渗透性较大的砂性土，故对渗透性较大的砂性土， 两遍夯间的两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔孔隙水压力亦相
11、应地叠加，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散情况，一般为隙水压力的消散情况，一般为34周。周。 4.2.3、强夯法的施工方法、强夯法的施工方法 （1）.施工施工 强夯法施工一般按下列步骤进行：强夯法施工一般按下列步骤进行：1）清理并平整施工场地。）清理并平整施工场地。2）铺垫层。）铺垫层。3）夯点放线定位。）夯点放线定位。4）对第一遍第一次夯击点进行夯击。）对第一遍第一次夯击点进行夯击。5）按设计要求顺序完成第一遍夯击。）按设计要求顺序完成第一遍夯击。6）完成第一遍夯击后，用推土机填平夯坑，并测量场地高程。）完成第一遍夯击后，用推土机填平夯坑，并测量场地高程。7）在规定间歇时间后，按上述步骤进行
12、第二遍夯击。）在规定间歇时间后，按上述步骤进行第二遍夯击。8） 按上述步骤完成设计要求的夯击遍数。最后用低能量满夯，按上述步骤完成设计要求的夯击遍数。最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。 2）施工机械：）施工机械： 夯锤材料可采用铸钢，或钢板壳内填混凝土。夯锤材料可采用铸钢，或钢板壳内填混凝土。 一般锥底锤、球底锤的加固效果较好，适用于一般锥底锤、球底锤的加固效果较好，适用于加固较深层土体；平底锤适用于浅层及表层地基加固。加固较深层土体；平底锤适用于浅层及表层地基加固。 夯锤的底面积对加固效果的影响：当锤底面积过夯锤的底面积对加固效
13、果的影响：当锤底面积过小时，静压力就大，夯锤对地基土的作用以冲切力为小时，静压力就大，夯锤对地基土的作用以冲切力为主；过大时，静压力太小，达不到加固效果。主；过大时，静压力太小，达不到加固效果。主要设备包括：主要设备包括： 夯锤、起重机和脱钩装置夯锤、起重机和脱钩装置。(一一)起重机起重机起重力大小：起重力大小：起吊高度：起吊高度：21MMKQ21hhhH施工要点施工要点 为减少对周边环境和建筑物的影响，应采取为减少对周边环境和建筑物的影响，应采取防振措施；防振措施； 按规定起锤高度、锤击数的控制指标施工，按规定起锤高度、锤击数的控制指标施工，或按试夯后的沉降量控制；或按试夯后的沉降量控制；
14、注意含水量对强夯效果的影响；注意含水量对强夯效果的影响； 注意夯锤上部排气孔的畅通注意夯锤上部排气孔的畅通 ； 注意施工安全，防止石块伤人；注意施工安全，防止石块伤人； 雨季施工注意排水。雨季施工注意排水。 4.2.4.质量检验质量检验 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩u碎石桩和砂桩碎石桩和砂桩 指用振动、冲击和振动水冲等方法在软弱地基中成指用振动、冲击和振动水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的由碎孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体。石或砂所构成的密实桩体。u分类分类 按其制桩工艺分为按其制桩工艺分为振动成桩法（振动法）、锤
15、击成振动成桩法（振动法）、锤击成桩法（锤击法）桩法（锤击法）和和振动水冲法（振冲法）振动水冲法（振冲法）三大类。三大类。 采用采用振动水冲法振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩。施工的碎石桩称为振冲碎石桩。 采用各种无水水冲工艺（振动、锤击）施工的碎石采用各种无水水冲工艺（振动、锤击）施工的碎石桩称为桩称为干法碎石桩干法碎石桩。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩u碎石桩和砂桩适用工程：碎石桩和砂桩适用工程： 中小型工业和民用建筑物软弱地基加固；中小型工业和民用建筑物软弱地基加固； 土工构筑物，堤坝边坡加固；土工构筑物，堤坝边坡加固； 港湾工程，码头、护岸；港湾工程，码头、护岸； 材料堆场；材料
16、堆场； 消除可液化土的液化性；消除可液化土的液化性； 消除湿陷性黄土的湿陷性。消除湿陷性黄土的湿陷性。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩u碎石桩和砂桩适用工程：碎石桩和砂桩适用工程： 中小型工业和民用建筑物软弱地基加固；中小型工业和民用建筑物软弱地基加固； 土工构筑物，堤坝边坡加固；土工构筑物，堤坝边坡加固； 港湾工程，码头、护岸；港湾工程，码头、护岸； 材料堆场；材料堆场； （5）消除可液化土的液化性；）消除可液化土的液化性； （6）消除湿陷性黄土的湿陷性。）消除湿陷性黄土的湿陷性。u适用土类适用土类 振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、粉质粘振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、粉质粘土、填
17、土以及软土，但对不排水抗剪强度小于土、填土以及软土，但对不排水抗剪强度小于20kPa的饱和软土和饱和黄土地基，使用要慎重。的饱和软土和饱和黄土地基，使用要慎重。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.1.加固机理加固机理（1）砂性土）砂性土 碎石桩和砂桩加固砂性地基主要通过复合地基的碎石桩和砂桩加固砂性地基主要通过复合地基的五种作用使地基获得加固五种作用使地基获得加固 ： 1) 振动挤密振动挤密 2) 排水减压作用排水减压作用 3)砂土的予震效应。砂土的予震效应。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩（2）粘性土）粘性土 我国碎石桩和砂桩加固特性土机理的研究基本是我国碎石桩和砂桩加固特性土机理
18、的研究基本是1977年从南方为加固软弱粘土开始的。振冲法加固粘性土主要年从南方为加固软弱粘土开始的。振冲法加固粘性土主要是通过振制碎石桩进行振冲置换。形成桩、土复合地基。是通过振制碎石桩进行振冲置换。形成桩、土复合地基。加固作用：加固作用： 1)换土置换；换土置换； 2)排水。排水。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算一、一般设计原则一、一般设计原则1. 加固范围加固范围 振冲置换法：振冲置换法：对一般性地基，宜在基础外缘加宽对一般性地基，宜在基础外缘加宽12排桩；对砂土、粉土等可液化地基应加宽排桩；对砂土、粉土等可液化地基应加宽1/2基基底下可液化土层厚度（对振冲
19、法且底下可液化土层厚度（对振冲法且5m）。）。 振动沉桩和锤击沉桩振动沉桩和锤击沉桩:宜在基础外缘加宽宜在基础外缘加宽13排桩；排桩；对砂土、粉土等可液化地基应加宽对砂土、粉土等可液化地基应加宽1/2基底下可液化基底下可液化土层厚度（对振冲法且土层厚度（对振冲法且5m）。当可液化土层上覆盖）。当可液化土层上覆盖有厚度大于有厚度大于3m的非液化土层时，每边放宽不宜小于的非液化土层时，每边放宽不宜小于液化土层厚度的液化土层厚度的1/2，且不小于，且不小于3m。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算2. 桩位布置桩位布置 对大面积满堂处理，宜采用正三角形布置；对大面积满堂处理
20、，宜采用正三角形布置； 对条基，宜先考虑单排桩，不满足使用时，可布对条基，宜先考虑单排桩，不满足使用时，可布2排或排或3排桩。排桩。 对柱基宜采用正方形布置，或矩形、等腰三角对柱基宜采用正方形布置，或矩形、等腰三角形布置，且单柱柱基不少于形布置，且单柱柱基不少于3根。根。 对圆形基础和环形基础，宜采用放射形布置。对圆形基础和环形基础，宜采用放射形布置。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算3. 桩距（一般取桩距（一般取1.52.5m） 桩距要保证复合地基承载力达到设计要求；桩距要保证复合地基承载力达到设计要求； 要避免桩距过小出现要避免桩距过小出现“串桩串桩”现象。现象
21、。4. 桩长桩长 桩的深度一般应达到强度较高的下卧土层。桩的深度一般应达到强度较高的下卧土层。 当相对硬层的埋藏深度不大时，桩长应按相对当相对硬层的埋藏深度不大时，桩长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，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容许值确定。应按建筑物地基的变形容许值确定。 在可液化土层中，当可液化土层不厚时，桩体在可液化土层中，当可液化土层不厚时，桩体应穿透整个可液化层；当可液化层较厚时，应按抗震应穿透整个可液化层；当可液化层较厚时，应按抗震处理深度确定。处理深度确定。 桩长不小于桩长不小于4m4m。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩
22、4.3.2.设计计算设计计算5.桩径桩径 碎石桩直径取决于地基土质情况和成桩设备等因素。碎石桩直径取决于地基土质情况和成桩设备等因素。 振冲碎石桩：桩径一般为振冲碎石桩：桩径一般为0.71.0m（30kw） 沉管法：桩径一般为沉管法：桩径一般为0.30.7m。 对对饱和粘性土饱和粘性土，宜选用较大直径的桩。，宜选用较大直径的桩。6.桩体材料：桩体材料： 填料可采用：中粗混合砂、碎石、卵石、角砾、圆填料可采用：中粗混合砂、碎石、卵石、角砾、圆砾等硬质材料。砾等硬质材料。 填料含泥量不大于填料含泥量不大于5%； 填料粒径不大于填料粒径不大于80mm。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设
23、计计算设计计算7.垫层垫层 施工完毕后，应在基础底面铺设施工完毕后，应在基础底面铺设300500mm厚的厚的碎石（砂石）褥垫层，并用平板振动器密实。在软土碎石（砂石）褥垫层，并用平板振动器密实。在软土上施工，应在施工前铺设临时垫层。上施工，应在施工前铺设临时垫层。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算二、用于砂性土加固的设计计算二、用于砂性土加固的设计计算 设计思路设计思路：砂土加固后被挤密。及砂土加固后质量：砂土加固后被挤密。及砂土加固后质量不变，密实度和孔隙比发生改变。不变，密实度和孔隙比发生改变。1. 桩间距：桩间距： 根据加固前后质量不变的原理：根据加固前后质量
24、不变的原理：0.894.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算2. 填料量：填料量： 每米桩长填料量为：每米桩长填料量为：Aeeeq01014.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算3. 液化判别：液化判别： 对地面以下对地面以下15m深度范围内可液化土进行标贯试验：深度范围内可液化土进行标贯试验：cr5 .63NNcwsddNN31 . 09 . 00cr4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、用于粘性土加固的设计计算三、用于粘性土加固的设计计算 1. 设计用参数：设计用参数： （1）不排水抗剪强度：十字板剪切试验测定。）不排
25、水抗剪强度：十字板剪切试验测定。 （2）桩直径：与土质、填料类型、材料粒径及施）桩直径：与土质、填料类型、材料粒径及施工机具有关，一般为工机具有关，一般为0.81.2m。 （3）桩体内摩擦角）桩体内摩擦角 ：碎石桩可取：碎石桩可取3545； （4 4）面积置换率）面积置换率m m： 一般取一般取0.250.400.250.40p4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、用于粘性土加固的设计计算三、用于粘性土加固的设计计算 1. 设计用参数：设计用参数： （5）桩间距：）桩间距：4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、用于粘性土加固的设计计算三、
26、用于粘性土加固的设计计算 2.承载力计算：承载力计算： （1 1）一般实际工程中，碎石桩桩体承载力通过荷一般实际工程中，碎石桩桩体承载力通过荷载试验确定。也可用计算法和经验法确定。载试验确定。也可用计算法和经验法确定。 a 计算法计算法 参见第四章参见第四章55页的计算页的计算b 经验法经验法4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、用于粘性土加固的设计计算三、用于粘性土加固的设计计算 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、用于粘性土加固的设计计算三、用于粘性土加固的设计计算 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三、
27、用于粘性土加固的设计计算三、用于粘性土加固的设计计算 （2）.复合地基承载力复合地基承载力 a现场复合地基荷载试验或单桩和桩间土的荷载试验：现场复合地基荷载试验或单桩和桩间土的荷载试验：kskpkspfmmff,1b经验公式确定经验公式确定kskspfnmf, 11 ) 3( 11 ,vkspsnmf或或Sv：桩间土的十字板抗剪强度：桩间土的十字板抗剪强度4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.2.设计计算设计计算三三. 复合地基沉降计算复合地基沉降计算 1）振冲复合地基变形计算采用的复合地基压缩模量）振冲复合地基变形计算采用的复合地基压缩模量4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施
28、工工艺施工工艺1.施工机具施工机具 振冲法施振冲法施工的主要机具工的主要机具有振冲器、起有振冲器、起吊机械、水泵、吊机械、水泵、泥浆泵、填料泥浆泵、填料机械、电控系机械、电控系统等。统等。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺1.振冲器振冲器 振冲器是一种利用振冲器是一种利用自激振动，配合水力冲自激振动，配合水力冲击进行作业的机具。击进行作业的机具。 主要有四大部分组主要有四大部分组成：成：电动机；电动机；振动器；振动器；通水管；通水管；减振器及减振器及导管。导管。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.
29、3.施工工艺施工工艺振动参数振动参数 振动频率：振动频率：只有振动器的振动频率接近土的自振只有振动器的振动频率接近土的自振频率时，产生共振现象，使土达到最佳加密效果；频率时，产生共振现象，使土达到最佳加密效果； 振幅：振幅：振幅在一定范围内对土体产生挤压，振幅振幅在一定范围内对土体产生挤压，振幅大时，加固效果相对好；过大过小，则不利。大时，加固效果相对好；过大过小，则不利。 加速度：加速度：对于振冲挤密，只有振动加速度达到一对于振冲挤密，只有振动加速度达到一定值后才有挤密效果。定值后才有挤密效果。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺2 施工前准备工作施工前准备工作 现
30、场勘察了解场地的地形及周围环境；现场勘察了解场地的地形及周围环境； 了解场地的工程地质条件和地下水情况；了解场地的工程地质条件和地下水情况； 进行振冲试验，确定各项施工参数；进行振冲试验，确定各项施工参数； 编写施工组织设计，合理布置现场、明确施工顺编写施工组织设计，合理布置现场、明确施工顺序、施工方法以及配备所需施工机械。序、施工方法以及配备所需施工机械。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺3 施工组织设计施工组织设计 （1）施工顺序施工顺序 施工顺序一般采用施工顺序一般采用“先中间后周边先中间后周边”或或“一边一边推向一边推向一边”的顺序进行。的顺序进行。 在软粘
31、土地基中，位为减少对地基土的扰动，在软粘土地基中，位为减少对地基土的扰动，可采用间隔跳打的方式。可采用间隔跳打的方式。 邻近有建筑物时，要采取保护措施。邻近有建筑物时，要采取保护措施。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺 （2）振冲碎石桩施工程序）振冲碎石桩施工程序 (1)吊车就位与振冲器定位。 (2)贯入造孔。吊车缓慢下放振冲器，使振冲器在振动水冲中利用自重下沉贯入造孔。贯入造孔水压一般保持0.40.8MPa。振冲器工作电流一般不超过电机额定电流值。振冲器贵人速度一般约0.52.0mmin。造孔时每贯入0.51.0m宜在该深度悬留振冲510s扩孔，待孔内池水反溢流
32、出后再继续贯人。按此步骤循环操作直到设计规定的成桩深度。为避免对孔底土过大扰动，一般贯入到设计深度后留振扩孔5s左右将振冲器向上提0.3一0.5m左右留振，同时宜打开降压水阀，将振冲器供水压力降至0.1一0.2MPa左右。在粘性土造孔，由于粘土难以“液化”破坏，造孔贯入速度应放慢，扩孔时间应延长。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺（2）振冲碎石桩施工程序）振冲碎石桩施工程序 (3)填料和制桩。 振冲成孔后应迅速提出振冲器，向振孔内填入石料(0.5m左右高，约0.3m3)，然后将振冲器回入孔内直到孔底进行振捣。捣固时应连续不断向孔内填入石料。填料应均匀从孔口四周填人，
33、不应将填料仅从一侧填入，造成桩体偏移。填料不宜在孔口堆积过高，以免影响落料和振冲。有时孔口石料停止下落时，可将振冲器提出孔口，再返入孔内将石料送下，回到原振冲位置继续振密，直到振冲器电流值上升到规定数时，才能认为该段制桩振密完毕。然后缓慢提升振动着的振冲器约0.50.8m高，继续留振，直至将孔内该段填料振捣密实。如此循环操作直至地面或振冲施工规定标高，碎石桩即告制成。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺（2）振冲碎石桩施工程序）振冲碎石桩施工程序 (3)填料和制桩。 振冲制桩填料常用三种方法，即连续填料法、间断填料法和综合填料法。 4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩
34、4.3.3.施工工艺施工工艺4.质量控制质量控制 一般采用一般采用密实电流密实电流、填料量填料量、留振时间留振时间来控制。三项参来控制。三项参数常根据现场地质情况和施工要求来掌握。数常根据现场地质情况和施工要求来掌握。 （1）密实电流）密实电流 振冲器贯人土中，成孔后振冲器就在振孔泥浆介质中振动。当向振孔内不断加入石料则相当于介质浓度增加。振冲器不断把石料振挤入周围土个，使地基土得到增密。周围被振挤的土越密实则振冲器受到阻碍维持振动的约束力越大，电流指数值也越大。因此，可以根据振冲器耗用的电流量值的变化大小来判断地基加密的程度。在制桩过程中，振冲器应出产至上逐段进行制桩振密，每段留振制桩都应达
35、到规定的振密电流值。有时在制桩过程中振冲器回阵进入境料层过仪振冲器会产生瞬间电流高峰值，此时不能将此瞬间高值记为振密电流实用控制值。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺4.质量控制质量控制 （2）.填料量填料量 制桩每孔填料量是反映加密效果的重要控制指标，现场常以每孔累计填料消耗量来辅助衡量该孔的加密程度。每孔填入量与原地基密实度、振冲器振动强度、要求加密指标以及填料的种类等因素都有立接关系，宜现场试验后确定。 一般地基土的填料粒径在工程实用中常选用0.550mm粒径，不宜超过80mm粒径，以免石料在孔内卡住不能下落。特殊情况应经过试验可以选用更大粒径碎石。 4.3、
36、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.3.施工工艺施工工艺4.质量控制质量控制 （3）.留振时间留振时间 振冲制桩个除了保证达到规定的振密电流和填料量外振冲器在每一段制桩高度有一段留振时间，即振冲器不升起也不下降，保持继续振动和水冲，使振冲器把振孔扩大或把周围填利充分挤密。留振时间的长短应根据现场地基条件、填料种类、加固方法等确定。回填石料快，地基土质条件较好时，留振时间一般较短；地基软弱或利用砂土自身振密不外加填料时留振时间较长。4.3、碎石桩和砂桩、碎石桩和砂桩4.3.4.质量检验质量检验1.检验时间检验时间 应在施工结束后，间隔一段时间再进行质量检验。应在施工结束后，间隔一段时间再进行质量检
37、验。2.单桩承载力试验单桩承载力试验 可采用单桩荷载试验，每可采用单桩荷载试验，每200400根取一根，不少根取一根，不少于于3根。根。3.桩间土承载力试验桩间土承载力试验 可采用标贯试验、静力触探等原位测试。可采用标贯试验、静力触探等原位测试。4.复合地基承载力试验复合地基承载力试验 大型、重要的或复杂场地工程应采取单桩或多桩复合大型、重要的或复杂场地工程应采取单桩或多桩复合地基荷载试验。地基荷载试验。4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩u土桩和灰土桩土桩和灰土桩 利用打入钢套管（或振动沉管、炸药爆破）在地基利用打入钢套管（或振动沉管、炸药爆破）在地基中成孔，通过中成孔，通过“挤压作用挤压作用
38、”，使地基土加密，然后再在，使地基土加密，然后再在孔内分层填入素土（或灰土、粉煤灰加石灰）后夯实而孔内分层填入素土（或灰土、粉煤灰加石灰）后夯实而形成的桩。形成的桩。u土桩和灰土桩的特点土桩和灰土桩的特点 1、横向挤密；、横向挤密；2、不需开挖；、不需开挖； 3、处理深度较深；、处理深度较深；4、就地取材，造价经济、就地取材，造价经济 5、无法水下施工、无法水下施工4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩u加固机理和适用范围加固机理和适用范围 1)加固机理加固机理 土的侧向挤密土的侧向挤密 土土(或灰土、二灰或灰土、二灰)桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，
39、使桩周围一定范围内的土层密实度提高。强制侧向挤压，使桩周围一定范围内的土层密实度提高。 (2)径向挤密径向挤密 土桩挤压成孔时，径向外延干密度逐渐小到土的天然密土桩挤压成孔时，径向外延干密度逐渐小到土的天然密度。其挤密影响半径通常为度。其挤密影响半径通常为(1.52.0)d(d为桩孔直径为桩孔直径)。 (3)桩间挤密桩间挤密 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩 (4)桩体作用桩体作用 在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形量间土的变形量(灰土的变形模量为是灰土的变形模量为是E。40200MPa，相，相当于夯实素土的当于夯实素土
40、的210倍倍)，荷载试验测试结果表明：只占，荷载试验测试结果表明：只占压板面积约压板面积约20的灰土桩承担了总荷载的一半左右，而占的灰土桩承担了总荷载的一半左右，而占压板面积压板面积80的桩问土仅承担其余一半。由于总荷载的一的桩问土仅承担其余一半。由于总荷载的一半由灰土桩承担，从而降低了基础底面下一定深度内土中半由灰土桩承担，从而降低了基础底面下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。此外，由于灰土校对校间土能起到侧向约束作不利因素。此外，由于灰土校对校间土能起到侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向
41、压密，使压力用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。与沉降始终呈线性关系。 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩 2）、适用范围）、适用范围 土桩和灰土桩挤密法适用于处理地下水位以上的湿陷性土桩和灰土桩挤密法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度宜为黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度宜为515m，如采用冲击法成孔与夯填或钻孔夯扩法施工时，如采用冲击法成孔与夯填或钻孔夯扩法施工时，处理深度可增大至处理深度可增大至20m以上。当以消除地基上的湿陷性为以上。当以消除地基上的湿陷性为主要目的时，宜选用主要目的时，宜选用土桩挤密
42、法土桩挤密法。当以提高地基土的承载。当以提高地基土的承载力或增强其稳定性为主要目的时，宜选用力或增强其稳定性为主要目的时，宜选用灰土桩挤密法灰土桩挤密法。当地基土的含水量大于当地基土的含水量大于24、饱和度大于、饱和度大于65时，不宜选时，不宜选用灰土桩或土桩挤密法。若处理深度小于用灰土桩或土桩挤密法。若处理深度小于5m时，其综合效时，其综合效益可能不如强夯法与换土垫层法等浅层处理方法，故亦不益可能不如强夯法与换土垫层法等浅层处理方法，故亦不宜选用。宜选用。 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算 1、确定桩径：、确定桩径： 桩径：挤密桩桩孔立径根据成孔设备与方法确定，
43、常用桩径：挤密桩桩孔立径根据成孔设备与方法确定，常用桩孔直径众为桩孔直径众为300600mm。 2、桩距和桩布置：、桩距和桩布置： 桩孔的布置与桩距设计，以使桩间土得到基本均匀和有桩孔的布置与桩距设计，以使桩间土得到基本均匀和有效的挤密为原则，保证桩间土的湿陷性能完全或基本消除。效的挤密为原则，保证桩间土的湿陷性能完全或基本消除。桩孔的布置以等边三角形为宜，桩孔间距即三角形的边长桩孔的布置以等边三角形为宜，桩孔间距即三角形的边长L，排距即三角形的高，排距即三角形的高h。当按等边三角形布桩对，桩孔间。当按等边三角形布桩对，桩孔间距根据桩间土挤密前后质量不变的原理，导出如下计算式：距根据桩间土挤密
44、前后质量不变的原理，导出如下计算式：4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算 3、处理范围、处理范围 土桩和灰土桩处理地基的宽度应大于基础宽度。土桩和灰土桩处理地基的宽度应大于基础宽度。 处理深度即桩长：处理深度应根据建筑场地的土质情况、工程要求处理深度即桩长：处理深度应根据建筑场地的土质情况、工程要求及施工设备条件等综合因素确定。对湿陷性黄十地基应按国家标准及施工设备条件等综合因素确定。对湿陷性黄十地基应按国家标准湿陷性黄土地区建筑现范湿陷性黄土地
45、区建筑现范（GB 50025)的有关规定进行设计。当的有关规定进行设计。当以消除地基混陷量为主要目的时对非自重湿陷黄土地基一般处理以消除地基混陷量为主要目的时对非自重湿陷黄土地基一般处理至地基压缩层下限，或处理至附加应力与土饱和自重应力之和大于混至地基压缩层下限，或处理至附加应力与土饱和自重应力之和大于混陷起始压力的全部土层；对自重湿性黄土地基，处理至非湿陷性土层陷起始压力的全部土层；对自重湿性黄土地基，处理至非湿陷性土层顶面。顶面。4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算 4、填料和压实系数、填料和压实系数 桩孔内的填料，应根据工程要求或地基处理的目的确定桩孔内的填料，
46、应根据工程要求或地基处理的目的确定用压缩系数入控制夯实质量。用压缩系数入控制夯实质量。 当用素土回填夯实时：当用素土回填夯实时：095 当用灰土回填夯实时：当用灰土回填夯实时： 097，灰与土的体积配合比，灰与土的体积配合比宜为宜为2：8或或3：7。4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算 5 灰土桩承载力的计算灰土桩承载力的计算 结合工程实践经验的总结，灰土桩复合地基承载力可结合工程实践经验的总结，灰土桩复合地基承载力可用下面的公式进行计算：用下面的公式进行计算：4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.
47、设计计算设计计算4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.1.设计计算设计计算桩间距的确定桩间距的确定 首先确定面积置换率：apkaspfARffm22eddm 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.2.施工工艺施工工艺 1、施工工艺、施工工艺4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.2.施工工艺施工工艺 2、成孔、成孔 分两类方法：挤土成孔和非挤土成孔分两类方法：挤土成孔和非挤土成孔 挤土成孔主要有：沉管法、冲击法和爆扩法。挤土成孔主要有：沉管法、冲击法和爆扩法。 沉管成孔可按施工机械的不同分为锤击成孔和振动成孔沉管成孔可按施工机械的不同分为锤击成孔和振动成孔两种方法。目前我国较多的采用
48、锤击沉管施工，它足利用两种方法。目前我国较多的采用锤击沉管施工，它足利用柴油锤或汽锤打桩机将钢管打入土中，然后利用本身机械柴油锤或汽锤打桩机将钢管打入土中，然后利用本身机械动力拔管。日前使用的柴油锤打桩机主要有动力拔管。日前使用的柴油锤打桩机主要有6kN、12kN、18kN、25kN、30kN等几种规格，适用于直径等几种规格，适用于直径3537cm的桩管，成孔深度可达的桩管，成孔深度可达620m(成孔深度与机械能量和地成孔深度与机械能量和地基土的物理力学性质指你等有关基土的物理力学性质指你等有关)。柴油锤打桩机施工速度。柴油锤打桩机施工速度较慢，且振动剧烈，噪声高，不宜在人口稠密的市区采用。较
49、慢，且振动剧烈，噪声高，不宜在人口稠密的市区采用。 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.2.施工工艺施工工艺3、施工、施工 振动沉管系利用振动沉管机，依据机械自振动力将桩管振动沉管系利用振动沉管机，依据机械自振动力将桩管沉人预定的地基深度，在拔管时可用灰斗机向孔内灌入境沉人预定的地基深度，在拔管时可用灰斗机向孔内灌入境料，边拔边灌，并利用振动挤密孔内填土，不需另备夯实料，边拔边灌，并利用振动挤密孔内填土，不需另备夯实机械，因而工效较高，一很长机械，因而工效较高，一很长7m左右的灰土极只用左右的灰土极只用6min即可完成。目前山西等地采用的振动沉管机是以即可完成。目前山西等地采用的振动沉管
50、机是以60kw电动电动机作为动力，带动双偏心块激振，振动力可达机作为动力，带动双偏心块激振，振动力可达430kN 。它。它对电源和配电系统要求较高，内于振动力大，对机械本身对电源和配电系统要求较高，内于振动力大，对机械本身也需采用防震措施，常用的振动成校机性能见表。也需采用防震措施，常用的振动成校机性能见表。 4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.2.施工工艺施工工艺4.4、土桩和灰土桩、土桩和灰土桩4.4.2.施工工艺施工工艺 3、施工、施工 爆扩成孔施工方法简单，不需成孔机械，工效也爆扩成孔施工方法简单，不需成孔机械，工效也 高。其缺点是由于爆扩振动影响，不适于在城市施工。高。其缺点是