砂樁分解課件

砂樁

第四章砂樁第四章基本概念1、定義：砂樁指用振動(dòng)或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后，再將砂擠壓入土中形成的大直徑密實(shí)柱體。2、適用范圍：松散砂土、人工填土、粉土和雜填土地基。3、作用：提高地基強(qiáng)度、降低壓縮性，或消除地基液化性。建筑物以變形為控制條件，則砂樁處理后的軟弱地基需經(jīng)預(yù)壓，消除沉降后可作建筑物地基，否則難以滿足建筑物對(duì)沉降的要求。4、工程應(yīng)用：中小型工業(yè)與民用建筑、散料堆場(chǎng)、碼頭、路堤、油罐等工程的地基加固?；靖拍?、定義：砂樁指用振動(dòng)或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后第一節(jié)砂樁的加固機(jī)理一、松散砂土中的加固機(jī)理松散砂土孔隙大，在動(dòng)靜荷載的作用下，產(chǎn)生較大沉降，必須經(jīng)過人工處理。砂樁成樁采用振動(dòng)或沖擊方法，樁管對(duì)周圍砂土產(chǎn)生很大橫向擠壓力，將地基中等于樁管體積的砂擠向周圍砂層，這種強(qiáng)制擠密使砂土相對(duì)密度Dr增加，孔隙比e減小，摩擦角φ提高，地基承載力fk增大，同時(shí)消除液化

第一節(jié)砂樁的加固機(jī)理一、松散砂土中的加固機(jī)理松散砂土孔隙砂樁相對(duì)密度Dr增加，孔隙比e減小，摩擦角φ提高，地基承載力fk增大，同時(shí)消除液化砂相對(duì)密度Dr增加，孔隙比e減小，摩擦角φ提高，地基承載力f1、置換作用：粘土多為蜂窩結(jié)構(gòu)，成樁過程中受到擾動(dòng)后，強(qiáng)度降低，起不到擠密加固作用，砂樁加固主要是利用砂樁本身強(qiáng)度形成復(fù)合地基，提高地基的承載力和地基的整體穩(wěn)定性。2、排水作用蜂窩狀結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)粘性土的滲透系數(shù)小，在10-7～10-4cm/s的范圍內(nèi)。砂土的滲透系數(shù)達(dá)10-3cm/s，所以設(shè)置砂樁后，減少了軟弱地基土的排水距離，加快固結(jié)速率，有助于地基強(qiáng)度的提高。二、軟弱粘性土中的加固機(jī)理砂樁1、置換作用：粘土多為蜂窩結(jié)構(gòu)，成樁過程中受到擾動(dòng)后，強(qiáng)度降第二節(jié)砂樁的設(shè)計(jì)和計(jì)算一、加固范圍1、砂樁擠密地基的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)寬度，每邊放寬不應(yīng)小于1～3排。2、砂樁用于防止砂層液化時(shí)，每邊放寬不宜小于處理深度的1/2，不應(yīng)小于5m?？梢夯瘜由细采w有厚度大于3m非液化土層，每邊放寬不宜小于液化層厚度的1/2，不應(yīng)小于3m。二、樁位布置砂石樁樁孔宜采用等邊三角形或正方形布置。第二節(jié)砂樁的設(shè)計(jì)和計(jì)算一、加固范圍1、砂樁擠密地基的寬度三、樁徑采用300～800mm，對(duì)飽和粘土地基宜采用較大樁徑四、樁長1、軟弱土層厚度不大時(shí)，砂樁應(yīng)穿過軟弱土層，以減少地基變形2、在可液化地基中，樁長應(yīng)穿透可液化地基3、軟弱土層厚度較大時(shí)，對(duì)按穩(wěn)定性控制的工程，砂樁長度應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以下1m（一般為1.5～2.0m）深度；對(duì)按變形控制的工程，砂樁長度應(yīng)滿足砂樁復(fù)合地基沉降量不超過建筑物地基容許沉降量的要求。三、樁徑采用300～800mm，對(duì)飽和粘土地基宜采用較大樁五、樁距計(jì)算（一）砂性土地基中的樁距計(jì)算（1）假定松散砂土中打入砂樁能起到100%的擠密效果，即成樁過程中地面沒有隆起或下沉現(xiàn)象，被加固的砂土沒有流失。砂樁樁范圍內(nèi)的土體被完全擠密到樁間土的孔隙里面去了單樁加固范圍內(nèi)的孔隙的減少量，等于樁的體積五、樁距計(jì)算（一）砂性土地基中的樁距計(jì)算（1）假定松散砂（2）計(jì)算參數(shù)及公式單樁加固面積，正方形布樁樁體面積樁距單位深度灌砂量原地基土單樁加固范圍內(nèi)單位深度平均體積砂固相顆粒體積加固后孔隙天然地基中單位深度加固區(qū)孔隙單樁加固范圍內(nèi)單位深度土體孔隙的減少量單樁加固范圍內(nèi)的孔隙的減少量，等于樁的體積（2）計(jì)算參數(shù)及公式單樁加固面積，正方形布樁樁體面積樁處理前體積：處理后體積：樁體直徑為d：兩式聯(lián)立：（3）地基擠密后的孔隙比1）根據(jù)加固后地基承載力的要求，由密實(shí)度推算加固后孔隙比正方形布置處理前體積：處理后體積：樁體直徑為d：兩式聯(lián)立：（3e>0.950.85<e<0.950.70<e<0.85e<0.70細(xì)砂、粉砂e>0.850.75<e<0.850.60<e<0.75e<0.60礫砂、粗砂、中砂松散稍密中密密實(shí)材料狀態(tài)砂土密實(shí)度參考表2）根據(jù)抗震規(guī)范要求，確定加固后地基的孔隙比，

砂土最大和最小孔隙比，可查規(guī)范相對(duì)密度，可取0.70～0.85。e>0.950.85<e<0.950.70<e<0.85e<（二）粘性土地基中的樁距計(jì)算1、由天然地基強(qiáng)度或建筑物容許變形，選定樁土應(yīng)力比（n）值，取值范圍2～4。不排水抗剪強(qiáng)度天然地基強(qiáng)度低取大值，強(qiáng)度高取小值2、由天然地基承載力和復(fù)合地基要求的承載力計(jì)算面積換算率m值3、選定砂樁直徑d，計(jì)算砂樁截面積4、由面積換算率m計(jì)算一根砂樁的分擔(dān)面積A。（二）粘性土地基中的樁距計(jì)算1、由天然地基強(qiáng)度或建筑物容許5、計(jì)算樁距正三角形布置：正方形布置：第三節(jié)砂樁的施工一、材料砂樁填料宜采用級(jí)配較好的中粗砂，也可用礫砂。飽和軟粘土地基應(yīng)選用級(jí)配好、強(qiáng)度高的砂礫混合料。二、施工順序砂性土地基施工從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行，以擠密為主的砂樁宜連續(xù)施工；5、計(jì)算樁距正三角形布置：正方形布置：第三節(jié)砂樁的施工粘性土地基中砂樁從中間向外圍或隔排施工三、振動(dòng)成樁法在振動(dòng)機(jī)作用下，把帶有底蓋的套管打入到規(guī)定深度，然后投入砂料，排砂入土，并振動(dòng)密實(shí)成樁。對(duì)樁位打樁投砂排砂振密再投料成樁粘性土地基中砂樁從中間向外圍或隔排施工三、振動(dòng)成樁法在振四、錘擊成樁法（一）單管法樁管就位將樁管用蒸氣打樁機(jī)和柴油機(jī)打樁機(jī)打到設(shè)計(jì)深度灌砂按規(guī)定速度拔出樁管四、錘擊成樁法（一）單管法樁管就位將樁管用蒸氣打樁機(jī)和（二）雙管成樁法將內(nèi)外管安放在預(yù)定樁位上錘擊內(nèi)外管，下沉到規(guī)定深度拔起內(nèi)管，向外管內(nèi)灌砂放下內(nèi)管到外管砂面上，拔起外管到與內(nèi)管平齊錘擊內(nèi)外管，將砂壓實(shí)拔起內(nèi)管向管內(nèi)灌砂重復(fù)成樁（二）雙管成樁法將內(nèi)外管安放在預(yù)定樁位上錘擊內(nèi)外管，