振沖置換法加固軟土地基

1、振沖置換法加固軟粘土地基（一）前言60年代以前，振沖法主要用于加固軟弱砂類土地基，稱之為振沖擠密樁，其后，原聯(lián)邦德國、英國等國的工程界對(duì)之加以改造，通過在樁孔中填入碎石等堅(jiān)硬材料來置換部分原地基土，以此達(dá)到加固地基的目的，此法即振沖置換法。一、特點(diǎn)及適用條件（一）特點(diǎn)1、施工工效高，工期短，不受季節(jié)限制。2、機(jī)械設(shè)備和施工工藝簡單，便于推廣。3、節(jié)省勞力，可就地取材，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。4、施工噪聲低，社會(huì)效益顯著。（二）適用條件適用于不排水抗剪強(qiáng)度為1520kPa的軟粘土或亞粘土地基的處理，最大加固深度為15m，加固后復(fù)合地基承載力可達(dá)200kPa。二、原理利用能產(chǎn)生水平方向振動(dòng)的管狀設(shè)備，在高

2、壓水流沖切配合下，使地基成孔，然后向孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬材料，用振沖器將其擠密，形成碎石樁。這樣，一方面碎石樁與地基土形成復(fù)合地基，另一方面，由于填入堅(jiān)硬材料和振沖作用，使原地基土被擠密，原地基土中的水又被壓入碎石樁，故地基土的物理力學(xué)性能得到改善，從而使地基的承載力得以提高，沉降量得以降低。復(fù)合地基的容許承載力和最大沉降量，可現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。其容許承載力可用下式估算：Rsp1+m(n-1)Rs（1）Rsp1+m(n-1)3Su（2）式中 Rsp復(fù)合地基容許承載力；m面積置換率，mD2/De2，D為碎石樁直徑，De隨樁的布置形式不同而各異，當(dāng)樁按等邊三角形布置時(shí)De1.05d，按正方形布置則D

3、e1.13d，按矩形布置De1.13(d1d2)，d,d1,d2為樁間距；n樁土應(yīng)力比，n35，當(dāng)建筑物容許變形小時(shí)，n取小值，反之取大值；Rs原地基土容許承載力，取平均值；Su原地基土的十字板抗剪強(qiáng)度，取平均值。三、施工工藝（一）施工工藝流程施工工藝流程見圖1 （二）關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)為振沖造孔、成樁和質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。（三）施工要點(diǎn)1、采用此法作10m長的樁，工效一般為0.50.8根/h，可據(jù)此作施工安排。2、施工參數(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。3、振沖前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場(chǎng)定出孔位，并編號(hào)，將施工用水管路和電力線路引到現(xiàn)場(chǎng)，安排好施工產(chǎn)生的污水、泥漿的排放設(shè)施。4、根據(jù)樁的平面布置及周圍建筑物情

4、況安排施工順序，可供選擇的施工順序見圖2。制樁步驟為：振沖成孔清孔填石并搗實(shí)（邊填邊搗），見圖3。  5、當(dāng)振沖器到達(dá)孔底以上0.5m時(shí)，要將振沖器提出孔口，再放下，如此反復(fù)12次，升降速度為56m/min，然后將振沖器停在孔底以上0.5m處，開始清孔，2min后提出振沖器，準(zhǔn)備填碎石。6、第一次填料可以多一些。以后每次填料高以不超過0.5m為宜。當(dāng)電源達(dá)到規(guī)定值時(shí)，應(yīng)穩(wěn)定1020s再提升，否則應(yīng)繼續(xù)加料振密。7、必須對(duì)每根樁的電流、水壓、深度和填料高度等參數(shù)作詳細(xì)記錄。8、冬季施工時(shí)，應(yīng)將表層凍土破碎后再造孔。每班完工后，都應(yīng)將供水管路和振沖器中的積水放凈，以防凍壞。四、

5、機(jī)具設(shè)備所需機(jī)具設(shè)備見表1。其中，振沖器宜選用帶潛水電機(jī)者，其構(gòu)造見圖4，參數(shù)可根據(jù)加固孔徑、密實(shí)度選用；汽車吊的起重能力為80150KN，提升高度須符合要求；水泵的供水壓力不宜低于0.5Mpa，供水量應(yīng)大于20m3/h。另外，還需配備控制電流操作臺(tái)，其上需附有150A以上的電流表（或自動(dòng)記錄電流計(jì)）和500V電壓表等。 表1 主要施工機(jī)具序號(hào)名稱型號(hào)功率數(shù)量用途1振沖器ZCQ-7575KW1臺(tái)造孔擠密、填料2汽車吊  1臺(tái)起落振沖器3水 泵JQZ-61-217KW1臺(tái)供振沖水4污水泵JQZ-32-4124KW2臺(tái)排泥漿5潛水泵 2.2KW1臺(tái)給水箱供水

6、6水 箱6m3 1個(gè)  7裝載機(jī)0.8m3 1臺(tái)填料 振沖置換法加固軟粘土地基（二）五、勞動(dòng)力組織一般安排三班制作業(yè)，勞動(dòng)力組織見表2。表2 勞動(dòng)力組織序號(hào)工種人數(shù)工作內(nèi)容1孔口指揮3除負(fù)責(zé)孔口外，兼管現(xiàn)場(chǎng)2吊車司機(jī)3操縱吊車起落振沖器3記錄員3現(xiàn)場(chǎng)施工記錄4普通工3排泥漿，拉大繩，調(diào)水壓5電工3安裝電線，電氣維修6填料工24孔口填料，運(yùn)料7技術(shù)人員1負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)，兼管統(tǒng)計(jì)合計(jì)40 六、質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)（一）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1、控制好填料（碎石、礫石、卵石）規(guī)格，一般粒徑為25cm，含泥量須小于10%。2、控制好樁位中心線于樁底標(biāo)高，必須達(dá)到：振沖器的噴水中心于樁孔中心的偏差小于0.2D（D為樁徑）。在造孔時(shí)應(yīng)測(cè)量成孔深度。3、樁體垂直度偏差不得大于1。（二）質(zhì)量控制措施在施工過程中，嚴(yán)格按圖5程序控制質(zhì)量。 （三）安全措施1、增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全施工意識(shí)，教育、要求嚴(yán)格按規(guī)范和施工程序的要求施工。2、振沖器等主要設(shè)備由專業(yè)人員操作。3、各種電氣設(shè)備都應(yīng)接地良好。（四）效果檢測(cè)對(duì)大型工程，正式開工前應(yīng)作試驗(yàn)樁，用壓力板進(jìn)行荷載試驗(yàn)。檢測(cè)時(shí)間應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和完成時(shí)間確定；砂土在半個(gè)月后，粘土在一個(gè)月后。檢測(cè)需按要求進(jìn)行復(fù)合地基荷載沉降試驗(yàn)，