振沖法在我國的應(yīng)用與發(fā)展

振沖法在我國的應(yīng)用與發(fā)展

振沖法的應(yīng)用：振動(dòng)和高壓水流的聯(lián)合使用下，振沖器下沉到土壤的預(yù)定深度，清孔，用環(huán)形水將污泥轉(zhuǎn)移到孔中，然后從孔中依次添加填充材料（礫石或其他顆粒材料）。振動(dòng)的作用下，所有填充材料都將被壓縮并緊密地填充。在達(dá)到要求的壓實(shí)度后，振沖器會(huì)得到改進(jìn)。第二段重復(fù)上述操作,直至地面,從而在地基中形成一根大直徑的密實(shí)樁體。與原地基構(gòu)成復(fù)合地基,提高地基承載能力和改善土體的排水降壓通道,并對(duì)可能發(fā)生液化的砂土產(chǎn)生預(yù)振效應(yīng),防止基土液化。在黏性土中,振沖主要其置換作用,故稱為“振沖置換”;在砂性土中,振沖起擠密作用,故稱為“振沖擠密”。不加填料的振沖擠密僅適用于處理粘性顆粒含量小于10%的細(xì)砂、中砂地基。振沖擠密的原理為,振沖法應(yīng)用于砂類土層時(shí),對(duì)砂層產(chǎn)生兩個(gè)方面的擠密作用,一是振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)使飽和砂層液化,砂顆粒重新排列,孔隙減少;二是通過振沖器的水平振動(dòng)通過回填料使周圍砂層擠壓密實(shí)。振沖置換的原理為,振沖法應(yīng)用于粘性土層時(shí),是利用振沖器在高壓水流下邊振邊沖,在軟弱黏性土地基中成孔,再在孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬粒料制成一根根樁體,成為“碎石樁。這些樁體在軟土中,當(dāng)粘性土層的不排水抗剪強(qiáng)度大于20kPa時(shí),又與粘性土層的約束作用,可保證樁體穩(wěn)定,并和原來的粘性土層構(gòu)成復(fù)合地基。當(dāng)樁體貫穿軟弱土層,接觸硬土層時(shí),再符合地基中起到應(yīng)力集中作用,負(fù)擔(dān)了大部分的荷載,而使樁間土程度的荷載相應(yīng)減少。當(dāng)樁體處于軟弱土層時(shí),起到墊層的應(yīng)力擴(kuò)散和均布作用,從而提高地基的整體承載能力,減少沉降量。振沖置換法適用于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的黏性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。樁體的填料量、樁的直徑一級(jí)復(fù)合地基的面積置換率是影響復(fù)合地基強(qiáng)度的主要因素。樁的直徑與土質(zhì)、土體強(qiáng)度、樁體填料的粒徑、振沖器類型以及施工質(zhì)量等密切相關(guān)。在強(qiáng)度較弱的土層中樁體直徑較大,在強(qiáng)度較高的土層中樁體直徑較小。振動(dòng)力越大,樁體直徑越大,實(shí)際的樁體不是想象中的圓柱體,樁體直徑是指每根樁的用料量估算的平均理論直徑,一般取0.8~1.2m。1振沖器機(jī)械模型主要設(shè)備有振沖器、起重機(jī)械、水泵及供水管道、加料設(shè)備和控制設(shè)備等。振沖器為立式潛水電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)一組偏心塊,產(chǎn)生一定頻率和振幅的水平方向振動(dòng)力的專用機(jī)械。壓力水通過振沖器空心豎軸從下端噴口噴出?？刹捎闷鹬貦C(jī)吊運(yùn)自制吊斗或用翻斗車加料。2填料及粒徑控制施工前,應(yīng)通過現(xiàn)場試成樁確定施工參數(shù)。包括振沖孔間距、達(dá)到土體密實(shí)度時(shí)的密實(shí)電流值、成孔速度、留振時(shí)間、填料量等。填料應(yīng)選擇不溶于地下水,或不受侵蝕影響且本身無侵蝕性和性能穩(wěn)定的硬粒料。并對(duì)粒徑進(jìn)行控制,確保振沖效果及效率。粒徑過大,再邊振邊填過程中難以落入孔內(nèi);粒徑過小,再孔中沉入速度太慢,不易振密。碎石樁成樁施工過程包括定位、成孔、清孔和振密。2.1定位。在搖晃和向前沖之前，根據(jù)設(shè)計(jì)確定沖孔的中心位置，并編號(hào)2.2振沖器的使用和復(fù)合式壓實(shí)振沖置換造孔的方法有:排孔法,即由一端開始到另一端結(jié)束;跳打法,即每排孔施工時(shí)隔一孔造一孔,反復(fù)進(jìn)行;帷幕法,即先造外圈2~3圈孔,再造內(nèi)圈孔,此時(shí)可隔一圈造一圈或依次向中心區(qū)推進(jìn)。振沖施工必須防止漏孔,因此要做好空位編號(hào)級(jí)施工復(fù)查工作。振沖器用履帶式起重機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊,對(duì)準(zhǔn)樁位,打開下噴水口,啟動(dòng)振沖器。水壓為400~600kPa,水量為200~400L/min。此時(shí),振沖器以其自身重量和在振動(dòng)噴水作用下,以1~2m/min的速度徐徐沉入水中,每沉入0.5~1.0m,宜留振5~10s進(jìn)行擴(kuò)孔,待孔內(nèi)泥漿溢出時(shí)再繼續(xù)沉入,直達(dá)設(shè)計(jì)深度為止。再黏性土中應(yīng)重復(fù)成孔1~2次,使孔內(nèi)泥漿變稀,然后將振沖器提出孔口,形成直徑0.8~1.2m的孔洞。2.3清孔。當(dāng)沉降達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，振沖器應(yīng)正確地將振動(dòng)放在孔底，關(guān)閉下水口，并打開上水口，以去除泥漿和去除孔2.4成樁過程的操作將振沖器提出孔口,向孔內(nèi)導(dǎo)入一批填料,越m堆高,將振沖器下降至填料中進(jìn)行振密,當(dāng)密實(shí)電流達(dá)到規(guī)定的數(shù)值,將在很懂器提出孔口。如此自下而上反復(fù)進(jìn)行直至孔口,成樁操作即告完成。在施工場地上應(yīng)事先開設(shè)排泥水溝系統(tǒng),將成樁過程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池。定期將沉淀池底部的厚泥漿挖出,運(yùn)送至預(yù)先安排的存放地點(diǎn),沉淀池上部較清的水可重復(fù)使用。3振沖加密樁的施工順序3.1這里布置了區(qū)域，并連接了電源32導(dǎo)入整個(gè)施工場區(qū)的測量控制線,并按設(shè)計(jì)要求布置樁點(diǎn)。3.3安裝誤差，鉗子壓裂，以對(duì)應(yīng)樁位3.4孔的形成3.4.1將振沖器平放于樁位，打開壓力水泵，然后啟動(dòng)鎮(zhèn)沖器。振沖器通常工作后開始制作孔，并將振沖器小心地插入地層，直到設(shè)計(jì)樁底高度3.4.2在孔道過程中，振沖器應(yīng)處于垂直狀態(tài)振沖器與導(dǎo)管之間有橡膠減震器聯(lián)結(jié),因此導(dǎo)管有稍微偏斜是允許的,但偏斜不能過大,防止振沖器偏離貫入方向。3.5添加方法與加密段的長度有關(guān)振沖器造孔至設(shè)計(jì)深度時(shí),向孔內(nèi)添加填料送至孔底,并保證:3.5.1填充材料，使孔堵塞3.5.2確?？變?nèi)的輸入材料量可加密對(duì)于振沖樁體的加密,為保證孔內(nèi)有0.5m加密樁體的加料量,每次提升振沖器應(yīng)在1.5~2.0m左右。3.6段向上的不同時(shí)段不得漏振加密時(shí)應(yīng)連續(xù)施工,加密從孔底開始,逐段向上,中間不得漏振。當(dāng)達(dá)到規(guī)定的加密油壓和留振時(shí)間后,將振沖器上提繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)段加密,每段加密長度應(yīng)符合要求。3.7重復(fù)相同的步驟，直到設(shè)計(jì)要求的單元高度加密3.8關(guān)閉振沖器和水，停止生產(chǎn)樁4對(duì)地基質(zhì)量檢查振沖法加固土體時(shí),用密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間進(jìn)行控制。用ZCQ-30振沖器加固黏性土地基的密實(shí)電流為40~55A;直徑0.8m時(shí),每米樁體填料量為0.6~0.7m2,土質(zhì)差時(shí)填料量應(yīng)多些。振沖施工對(duì)原土結(jié)構(gòu)造成擾動(dòng),強(qiáng)度降低。因此,質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)在施工結(jié)束后間歇一定時(shí)間,對(duì)砂土地基間隔1~2周,黏性土地基間隔3~4周,對(duì)粉土、雜填土地基間隔2~3周。樁頂部位由于周圍約束力小,密實(shí)度較難達(dá)到要求,檢驗(yàn)取樣是應(yīng)考慮此因素。對(duì)振沖密實(shí)法加固的砂土地基,如不加填料,質(zhì)量檢驗(yàn)主要是地基的密實(shí)度,可用標(biāo)準(zhǔn)貫入、動(dòng)力觸探等方法進(jìn)行,