柱錘沖擴樁法

1、地基處理技術(shù)柱錘沖擴樁法柱錘沖擴樁法1 概述 2 加固機理 3 設(shè)計與計算 4 施工 5 施工質(zhì)量監(jiān)測與檢驗 1 1 概述概述 柱錘沖擴樁法是指反復(fù)將柱狀重錘提到高處使其自由下落沖擊成孔，然后分層填料夯實形成擴大樁體，與樁間土組成復(fù)合地基的處理方法。該方法施工簡便，振動及噪聲小。 適用于處理雜填土，粉土，粘性土，素填土，黃土等地基，對地下水位以下飽和松軟土層應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m，復(fù)合地基承載力特征值不宜超過160kPa。 2 2 加固機理加固機理1. 成孔及成樁過程中對原土的動力擠密作用；2. 對軟土的動力固結(jié)作用；3. 沖擴樁充填置換作用（包括樁身及擠入樁間土

2、的骨料）；4. 生石灰的水化和膠凝作用（化學置換）。 膨脹擠密，脫水擠密，膠凝作用3 3 設(shè)計設(shè)計1）處理范圍： 地基處理的寬度超過基礎(chǔ)底面邊緣一定范圍，主要作用在于增強地基的穩(wěn)定性，防止基底下被處理土層在附加應(yīng)力作用下產(chǎn)生側(cè)向變形，因此原天然土層越軟，加寬的范圍應(yīng)越大。通常按壓力擴散角 =30來確定加固范圍的寬度，并不少于12排樁。 用柱錘沖擴樁法處理可液化地基應(yīng)適當加大處理寬度。對于上部荷載較小的室內(nèi)非承重墻及隔層磚房可僅在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布樁。2）處理深度： 地基處理深度的確定應(yīng)考慮：1.軟弱土層厚度；2.可液化土層厚度；3.地基變形等因素。 限于設(shè)備條件，柱錘沖擴樁法適用于6m以內(nèi)的淺層處理

3、，因此當軟弱土層較厚時應(yīng)進行地基變形和下臥層地基承載力驗算。 地基處理深度可根據(jù)工程地質(zhì)情況及設(shè)計要求確定，對相對硬層埋藏較淺的土層，應(yīng)深達相對硬土層；當相對硬層埋藏較深時，應(yīng)按下臥層地基承載力及建筑物地基的變形允許值確定；對可液化地基，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011的有關(guān)規(guī)定確定。3）樁位布置： 樁位布置可采用正方形、矩形、三角形布置。常用樁距為1.52.5m，或取樁徑的23倍。 對于可塑狀態(tài)粘性土、黃土等，因靠沖擴樁的擠密來提高樁間土的密實度，所以采用等邊三角形布樁有利，可使地基擠密均勻。對于軟粘土地基，主要靠置換，因而選用任何一種布樁方式均可?？紤]到施工方便，以正方形或

4、正方形中間補樁一根（等腰三角形）的布樁形式最為常用。4）樁徑： 柱錘直徑：它是柱錘實際自徑，現(xiàn)已經(jīng)形成系列，常用直徑為300500mm，如公稱377錘，就是377mm直徑的柱錘。 沖孔直徑：它是沖孔達到設(shè)計深度時，地基被沖擊成孔的直徑，對于可塑狀態(tài)粘性土其成孔直徑往往比錘直徑要大。 樁徑：它是樁身填料夯實后的平均直徑，它比沖孔直徑大，如柱錘夯實后形成的樁徑可達600800mm。因此，樁徑不是一個常數(shù)，當土層松軟時，樁徑就大，當土層較密時，樁徑就小。 設(shè)計時一般先根據(jù)經(jīng)驗假設(shè)樁徑，假設(shè)時應(yīng)考慮柱錘規(guī)格、土質(zhì)情況及復(fù)合地基的設(shè)計要求，一般常用d500800mm，經(jīng)試成樁后再調(diào)整樁徑。5）樁體材料：

5、 樁體材料可采用碎磚三合土、級配砂石、礦渣、灰土、水泥混合土等。當采用碎磚三合土時，其配合比（體積比）可采用生石灰碎磚粘性土為l24。當采用其他材料時，應(yīng)經(jīng)試驗確定其適用性和配合比。fspk:柱錘沖擴樁復(fù)合地基承載力特征值（kPa）；m:為面積置換率，可取0.20.5；n: 樁土應(yīng)力比，無實測資料時可取24,樁間土承載力低時取大值.fsk；f為處理后樁間土承載力特征值（kPa），宜按當?shù)亟?jīng)驗取值，如無經(jīng)驗時，可取天然地基承載力特征值。應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗確定，初步設(shè)計時，也可按公式6）柱錘沖擴樁復(fù)合地基承載力特征值：spppn skspkfnmf) 1(1Esp：復(fù)合土層的壓縮模量（MP

6、a）；Es：加固后樁間土的壓縮模量（MPa），可按當?shù)亟?jīng)驗取值。 地基處理后變形計算應(yīng)按現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 50007的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。初步設(shè)計時復(fù)合土層的壓縮模量可按公式（7.2.9）估算，8）沉降計算sspEnmE) 1(14 4 施工施工(1）施工機具：宜選用直徑300-500mm,長度2-6m,質(zhì)量1-8t的柱狀錘。升降柱錘的設(shè)備可用10-30t的自行起重機，步履式夯擴樁機等序號規(guī) 格形狀直徑(mm)長度(mm)質(zhì)量(t)13252-61-4凹形底23772-61.5-5凹形底25002-63-9凹形底(2(2）施工步驟）施工步驟柱錘沖擴樁法施工可按下列步驟進行：1)清

7、理平整施工場地，布置樁位；2)施工機具就位，使柱錘對準樁位；3)柱錘沖孔： 根據(jù)土質(zhì)及地下水情況可分別采用下述 三種成孔方式： a)沖擊成孔：將柱錘提升一定高度，自動脫鉤下落沖擊土層，如此反復(fù)沖擊，接近設(shè)計成孔深度時，可在孔內(nèi)填少量粗骨料繼續(xù)沖擊，直到孔底被夯密實。 b）填料沖擊成孔：成孔時出現(xiàn)縮頸或坍孔時，可分次填入碎磚和生石灰塊，邊沖擊邊將填料擠入孔壁及孔底，當孔底接近設(shè)計成孔深度時，夯入部分碎磚擠密樁端土。c）復(fù)打成孔：當坍孔嚴重難以成孔時，可提錘反復(fù)沖擊至設(shè)計孔深，然后分次填入碎磚和生石灰塊，待孔內(nèi)生石灰吸水膨脹、樁間土性質(zhì)有所改善后，再進行二次沖擊復(fù)打成孔。當采用上述方法仍難以成孔時

8、，也可以采用套管成孔，即用柱錘邊沖孔邊將套管壓入土中，直至樁底設(shè)計標高。 4）成樁： 用標準料斗或運料車將拌合好的填料分層填入樁孔夯實。當采用套管成孔時，邊分層填料夯實，邊將套管拔出。5）施工機具移位，重復(fù)上述步驟進行下一根樁施工。 柱錘沖擴樁法夯擊能量較大，易發(fā)生地面隆起，造成表層樁和樁間土出現(xiàn)松動，從而降低處理效果，因此成孔及填料夯實的施工順序宜間隔進行。(3）施工順序：5 5 質(zhì)量檢驗質(zhì)量檢驗1）施工過程中應(yīng)隨時檢查施工記錄及現(xiàn)場施工情況，并對照預(yù)定的施工工藝標準，對每根樁進行質(zhì)量評定。對質(zhì)量有懷疑的工程樁，應(yīng)用重型動力觸探進行自檢。2）沖擴樁施工結(jié)束后714d內(nèi)，可對樁身及樁間土進行抽樣檢驗，可采用重型動力觸探進行，并對處理后樁身質(zhì)量及復(fù)合地基承載力作出評價。檢驗點數(shù)可按沖擴樁總數(shù)的2%計，每一單體工程樁身及樁間土總檢驗點數(shù)均不應(yīng)少于6點。 柱錘沖擴樁地基竣工驗收時，承載力檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗。3）檢驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且每一單體工程不應(yīng)少于3點。載荷試驗應(yīng)在成樁14d后進行。，實踐證明這樣不僅方便施工也是偏于安全的，對非飽和土和粉土休止時間可適當縮短。4) 基槽開挖后，應(yīng)檢查樁位、樁徑、樁數(shù)、樁頂密實度及槽底土質(zhì)情況。如發(fā)現(xiàn)漏樁、樁位偏差過大、樁頭及槽底土質(zhì)松軟等質(zhì)量問題，應(yīng)采取補救措施。 基槽開