沉管砂石樁復(fù)合地基基礎(chǔ)知識(shí)（word14頁(yè)）

1、沉管砂石樁復(fù)合地基 一般規(guī)定和設(shè)計(jì) 1.適用于擠密處理松散砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土、雜填土等地基，以及用于處理可液化地基。飽和黏土地基，如對(duì)變形控制不嚴(yán)格，可采用砂石樁置換處理。樁位布置，對(duì)大面積滿堂基礎(chǔ)和獨(dú)立基礎(chǔ)，可采用三角形、正方形、矩形布樁；對(duì)條形基礎(chǔ)，可沿基礎(chǔ)軸線采用單排布樁或?qū)ΨQ軸線多排布樁。 3.沉管砂石樁處理地基要超出基礎(chǔ)一定寬度，這是基于基礎(chǔ)的壓力向基礎(chǔ)外擴(kuò)散，需要側(cè)向約束條件保證。另外，考慮到基礎(chǔ)下靠外邊的(2-3)排樁擠密效果較差，應(yīng)加寬（1-3）排樁。重要的建筑以及要求荷載較大的情況應(yīng)該加寬更多。4.樁徑可根據(jù)地基土質(zhì)情況、成樁方式和成樁設(shè)備等因素確定，樁的平均直徑可

2、按每根樁所用填料量計(jì)算。沉管砂石樁樁徑宜為300mm-800mm.5.砂石沉管樁的長(zhǎng)度，通常根據(jù)地基的穩(wěn)定和變形驗(yàn)算確定，為保證穩(wěn)定，樁長(zhǎng)應(yīng)達(dá)到滑動(dòng)弧面之下，當(dāng)軟土層厚度不大時(shí)，樁長(zhǎng)宜超過(guò)整個(gè)松軟土層。由于砂石沉管樁的在地面1m-2m深度的土層處理效果較差，砂石樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)大于主要受荷深度且不宜小于4m. 6.沉管砂石樁的樁間距，不宜大于砂石樁直徑的4.5倍；樁長(zhǎng)可根據(jù)工程要求和工程地質(zhì)條件，通過(guò)計(jì)算確定并符合有關(guān)規(guī)范。 7.沉管樁樁體材料可采用含泥量不大于5%的碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑等硬質(zhì)材料，最大粒徑不宜大于50mm。8 .樁頂與基礎(chǔ)之間宜鋪設(shè)厚度為300mm-5

3、00mm的墊層，墊層材料宜用中砂、粗砂、級(jí)配砂石和碎石等，最大粒徑不宜大于30mm，其夯填度（夯實(shí)后的厚度與虛鋪厚度的比值）不應(yīng)大于0.9. 沉管砂石樁施工 1.砂石樁施工可采用振動(dòng)沉管、錘擊沉管、或沖擊成孔等成樁法。當(dāng)用于消除粉細(xì)砂及粉土液化時(shí)，宜用振動(dòng)沉管成樁法。 2.施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝和成樁擠密試驗(yàn)。當(dāng)成樁質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)調(diào)整施工參數(shù)后，重新進(jìn)行試驗(yàn)或設(shè)計(jì)。 3.振動(dòng)沉管成樁法施工，應(yīng)根據(jù)沉管和擠密情況，控制填砂石量、提升高度和速度、擠壓次數(shù)和時(shí)間、電機(jī)的工作電流等。 4.施工中應(yīng)選用能順利出料和有效擠壓樁孔內(nèi)砂石料的樁尖結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用活瓣樁靴時(shí)，對(duì)砂土和粉土地基宜選用尖錐形；

4、一次性樁尖可采用混凝土錐形樁尖。 5.錘擊沉管成樁法施工可采用單管法或雙管法。錘擊法擠密應(yīng)根據(jù)錘擊能量，控制分段的填砂石量和成樁的長(zhǎng)度。 6.砂石樁樁孔內(nèi)材料填料量，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，估算時(shí)，可按設(shè)計(jì)樁孔體積乘以充盈系數(shù)確定，充盈系數(shù)可取1.2-1.4。 7.砂石樁的施工順序：對(duì)砂土地基宜從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行。8.施工時(shí)樁位偏差不應(yīng)大于套管外徑的，套管垂直度允許偏差應(yīng)為。 9.沉管砂石樁施工要求：（1）沉管法施工，應(yīng)選用與處理深度相適應(yīng)的機(jī)械。目前所用的機(jī)械主要有分為兩類，即振動(dòng)沉管樁機(jī)和錘擊沉管樁機(jī)。用垂直上下振動(dòng)的機(jī)械施工的稱為振動(dòng)沉管成樁法，用錘擊式機(jī)械施工成樁的稱為錘擊沉管成樁法，

5、錘擊沉管成樁法的處理深度可達(dá)10m。砂石樁機(jī)通常包括樁機(jī)架、樁管及樁尖、提升裝置、擠密裝置（振動(dòng)錘或沖擊錘）、上料設(shè)備及檢測(cè)裝置等部分。為了使砂石有效地排出或使樁管容易打入，高能量的振動(dòng)砂石樁機(jī)配有高壓空氣或水的噴射裝置，同時(shí)配有自動(dòng)記錄樁管貫入深度、提升量、壓入量、管內(nèi)砂石位置及變化（灌砂石及排砂石量），以及電機(jī)電流變化等檢測(cè)裝置。國(guó)外有的設(shè)備還裝有微機(jī)，根據(jù)根據(jù)地層阻力的變化自動(dòng)控制灌砂石量并保證沿深度均勻擠密全面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（2）不同的施工機(jī)具及施工工藝用于處理不同的地層會(huì)有不同的處理效果。常遇到設(shè)計(jì)與實(shí)際情況不符或者處理質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況，因此施工前在現(xiàn)場(chǎng)的成樁試驗(yàn)具有重要的

6、意義。 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)成樁試驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)要求和確定施工工藝及施工控制要求，包括填砂石量、提升高度、擠壓時(shí)間等。為了滿足試驗(yàn)及檢測(cè)要求，試驗(yàn)樁的數(shù)量應(yīng)不少于79個(gè)。正三角形布置至少要7個(gè)（即中間1個(gè)周圍6個(gè)）；正方形布置至少要9個(gè)（3排3列每排每列各3個(gè)）。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)人員調(diào)整設(shè)計(jì)或改進(jìn)施工。（3）振動(dòng)法施工，成樁步驟如下：1移動(dòng)樁機(jī)及導(dǎo)向架，把樁管及樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位；2啟動(dòng)振動(dòng)錘，把樁管下到預(yù)定的深度；3向樁管內(nèi)投入規(guī)定數(shù)量的砂石料（根據(jù)施工試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，為了提高施工效率，裝砂石也可在樁管下到便于裝料的位置時(shí)進(jìn)行）；4把樁管提升一定的高度（下砂石順利時(shí)提升高度不超過(guò)12m），提升時(shí)樁尖自動(dòng)打

7、開(kāi)，樁管內(nèi)的砂石料流入孔內(nèi)；5降落樁管，利用振動(dòng)及樁尖的擠壓作用使砂石密實(shí)；6重復(fù)4、5兩工序，樁管上下運(yùn)動(dòng)，砂石料不斷補(bǔ)充，砂石樁不斷增高；7樁管提至地面，砂石樁完成。施工中，電機(jī)工作電流的變化反映擠密程度及效率。電流達(dá)到一定不變值，繼續(xù)擠壓將不會(huì)產(chǎn)生擠密效能。施工中不可能及時(shí)進(jìn)效果檢測(cè)，因此按成樁過(guò)程的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)施工進(jìn)行控制是重要的環(huán)節(jié)，必須予以重視，有關(guān)記錄是質(zhì)量檢驗(yàn)的重要資料。 (4)對(duì)于黏性土地基，當(dāng)采用活瓣樁靴時(shí)宜選用平底型，以便于施工時(shí)順利出料。（5）錘擊法施工有單管法和雙管法兩種，但單管法難以發(fā)揮擠密作用，故一般宜用雙管法。雙管法的施工根據(jù)具體條件選定施工設(shè)備，也可臨時(shí)組配。其

8、施工成樁過(guò)程如下： 1）將內(nèi)外管安放在預(yù)定的樁位上，將用作樁塞的砂石投入外管底部； 2）以內(nèi)管做錘沖擊砂石塞，靠摩擦力將外管打人預(yù)度； 3）固定外管將砂石塞壓入土中； 4）提內(nèi)管并向外管內(nèi)投入砂石料； 5）邊提外管邊用內(nèi)管將管內(nèi)砂石沖出擠壓土層；6）重復(fù)4、5步驟；7）待外管拔出地面，砂石樁完成。此法優(yōu)點(diǎn)是砂石的壓人量可隨意調(diào)節(jié)，施工靈活，特別適合小規(guī)模工程。其他施工控制和檢測(cè)記錄參照振動(dòng)法施工的有關(guān)規(guī)定。（6）砂石樁樁孔內(nèi)的填料量應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定?？紤]到擠密砂石樁沿深度不會(huì)完全均勻，實(shí)踐證明砂石樁施工擠密程度較高時(shí)地面要隆起，另外施工中還有損耗等，因而實(shí)際設(shè)計(jì)灌砂石量要比計(jì)算砂石量增加一些

9、，根據(jù)地層及施工條件的不同增加量約為計(jì)算量的20%40%。當(dāng)設(shè)計(jì)或施工的砂石樁投砂石量不足時(shí)，地面會(huì)下沉；當(dāng)投料過(guò)多時(shí)，地面會(huì)隆起，同時(shí)表層0.5m1.0m常呈松軟狀態(tài)。如遇到地面隆起過(guò)高，也說(shuō)明填砂石量不適當(dāng)。實(shí)際觀測(cè)資料證明，砂石在達(dá)到密實(shí)狀態(tài)后進(jìn)一步承受擠壓又會(huì)變松，從而降低處理效果。遇到這種情況應(yīng)注意適當(dāng)減少填砂石量。施工場(chǎng)地土層可能不均勻，土質(zhì)多變，處理效果不能直接看到，也不能立即測(cè)出。為了保證施工質(zhì)量，使在土層變化的條件下施工質(zhì)量也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在施工中進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)和記錄。觀測(cè)內(nèi)容包括樁管下沉隨時(shí)間的變化；灌砂石量預(yù)定數(shù)量與實(shí)際數(shù)量；樁管提升和擠壓的全過(guò)程（提升、擠壓、砂樁高度的

10、形成隨時(shí)間的變化）等。有自動(dòng)檢測(cè)記錄儀器的砂石樁機(jī)施工中可以直接獲得有關(guān)的資料，無(wú)此設(shè)備時(shí)須由專人測(cè)讀記錄。根據(jù)樁管下沉?xí)r間曲線可以估計(jì)土層的松軟變化隨時(shí)掌握投料數(shù)量。 （7）以擠密為主的砂石樁施工時(shí)，應(yīng)間隔（跳打）進(jìn)行，并宜由外側(cè)向中間推進(jìn)；對(duì)粘性土地基，砂石樁主要起置換作用，為了保證設(shè)計(jì)的置換率，宜從中間向外圍或隔排施工；在既有建（構(gòu)）筑物鄰近施工時(shí)，為了減少對(duì)鄰近既有建（構(gòu)）筑物的振動(dòng)影響，應(yīng)背離建（構(gòu)）筑物方向進(jìn)行。（8）砂石樁樁頂部施工時(shí)，由于上覆壓力較小，因而對(duì)樁體的約束力較小，樁頂形成一個(gè)松散層，施工后應(yīng)加以處理（挖出或碾壓） 沉管砂石樁復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)1.檢查各項(xiàng)施工記錄，如有

11、遺漏或不符合要求的樁，應(yīng)補(bǔ)樁或采取其他有效的補(bǔ)救措施。 振動(dòng)沉管砂石樁應(yīng)在施工期間及施工結(jié)束后，檢查砂石樁的施工記錄，包括檢查套管往復(fù)擠壓振動(dòng)次數(shù)與時(shí)間、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等項(xiàng)施工記錄。砂石樁施工的沉管時(shí)間、各深度段的填砂石量、提升及擠壓時(shí)間等是施工控制的重要手段，這些資料可以作為評(píng)估施工質(zhì)量的重要依據(jù)，再結(jié)合抽檢便可以較好地作出質(zhì)量評(píng)價(jià)。2.施工后，應(yīng)間隔一定時(shí)間方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)粉質(zhì)黏土地基不宜少于，對(duì)粉土地基不宜少于，對(duì)砂土和雜填土地基不宜少于。 由于在制樁過(guò)程中原狀土的結(jié)構(gòu)受到不同程度的擾動(dòng)，強(qiáng)度會(huì)有所降低，飽和土地基在樁周圍一定范圍內(nèi)，土的孔隙水壓力上升。待休置一段

12、時(shí)間后，孔隙水壓力會(huì)消散，強(qiáng)度會(huì)逐漸恢復(fù)，恢復(fù)期的長(zhǎng)短是根據(jù)土的性質(zhì)而定。原則上應(yīng)待孔壓消散后進(jìn)行檢驗(yàn)。黏性土孔隙水壓力的消散需要的時(shí)間較長(zhǎng)，砂土則很快。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)規(guī)定對(duì)飽和黏土不宜小于28d，粉質(zhì)粘土不宜小于21d，粉土、砂土和雜填土可適當(dāng)減少。3.施工質(zhì)量的檢驗(yàn)，對(duì)樁體可采用重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)；對(duì)樁間土可采用標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探、動(dòng)力觸探或其他原位測(cè)試等方法；對(duì)消除液化的地基檢驗(yàn)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。樁間土質(zhì)量的檢測(cè)位置應(yīng)在等邊三角形或正方形的中心。檢驗(yàn)深度不應(yīng)小于地基處理深度，檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于樁孔總數(shù)的。碎（砂）石樁處理地基最終是要滿足承載力、變形或抗液化的要求，標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探以及動(dòng)

13、力觸探可直接反映施工質(zhì)量并提供檢測(cè)資料，所以本條規(guī)定可用這些測(cè)試方法檢測(cè)碎（砂）石樁及其周圍土的擠密效果。應(yīng)在樁位布置的等邊三角形或正方形中心進(jìn)行碎（砂）石樁的處理效果檢測(cè)，因?yàn)樵撎帞D密效果較差。只要該處擠密達(dá)到要求，其他位置就一定會(huì)滿足要求。此外，由該處檢測(cè)的結(jié)果還可判明樁間距是否合理。如處理可液化地層時(shí)，可按標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)來(lái)衡量砂性土的抗液化性，使砂石樁處理后地基實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于臨界貫入擊數(shù)。這種液化判別方法只考慮了樁間土的抗液化能力，而未考慮砂石樁的作用，因而在設(shè)計(jì)上是偏安全的。砂石樁處理后的地基液化判別方法應(yīng)進(jìn)一步研究。 4.竣工驗(yàn)收時(shí)，地基承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)

14、量不應(yīng)少于總樁數(shù)的，且每個(gè)單體建筑不應(yīng)少于點(diǎn)。砂石樁處理后的地基液化判別方法應(yīng)進(jìn)一步研究。 振沖地基驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1填料粒徑設(shè)計(jì)要求抽樣檢查2密實(shí)電流（粘性土）密實(shí)電流（砂性土或粉土）（以上為功率30kW振沖器）密實(shí)電流（其他類型振沖器）AAA50554050（1.52.0）A0電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)，A0為空振電流3地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法一般項(xiàng)目1填料含泥量%5抽樣檢查2振沖器噴水中心與孔徑中心偏差mm50用鋼尺量3成孔中心與設(shè)計(jì)孔位中心偏差mm100用鋼尺量4樁體直徑mm50用鋼尺量5孔深mm200量鉆桿或重錘測(cè)振動(dòng)沉管擠密碎（砂）石樁施工

15、方案一、工程概況 該工程為曹妃甸百萬(wàn)噸級(jí)焦油深加工一期工程樁基工程。本工程為碎石樁基，樁徑400mm，有效樁長(zhǎng)為:5.5m。復(fù)合地基的承載力特征值不小于200KPa。其中原料罐組5625根，即30937.5延米；瀝青罐組5110根，即25550延米。整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域內(nèi)為機(jī)械平場(chǎng)地貌，地勢(shì)平坦，場(chǎng)地開(kāi)闊。二施工工藝及質(zhì)量控制1、施工準(zhǔn)備1、場(chǎng)地平整施工：振沖碎石樁施工前先進(jìn)行場(chǎng)地平整，場(chǎng)地平整標(biāo)高為根據(jù)地形圖擬定的標(biāo)高，施工時(shí)根據(jù)寧填勿挖的原則進(jìn)行整平。挖除地表堅(jiān)硬物體，使振沖器能順利下鉆。2、布置場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?、道路兩邊的排水盲溝、縱向排水溝、料場(chǎng)、準(zhǔn)備好照明設(shè)施以便夜間施工。3、場(chǎng)地清理與掘除

16、：在現(xiàn)場(chǎng)確定清理、掘除、拆除的范圍后，按施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行清理。4、測(cè)量放樣及布樁:測(cè)量放線，恢復(fù)中線，放出路段邊線樁，清理平整施工段地基表面，測(cè)量地面整平后的標(biāo)高，做好排水系統(tǒng)，保證排水通道的暢通；根據(jù)圖紙要求的布樁原則進(jìn)行布樁，并繪制測(cè)量放線圖，交與監(jiān)理及項(xiàng)目部復(fù)核后，方進(jìn)行測(cè)量放樣，每個(gè)樁位均作標(biāo)志，編制樁號(hào)。5、進(jìn)行施工技術(shù)交底。在施工的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，施工前由技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)設(shè)計(jì)要求向全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。2、施工工藝振動(dòng)沉管碎石樁施工工藝流程詳見(jiàn)下圖。（圖略）針對(duì)工程設(shè)計(jì)的樁徑、樁深及地層特點(diǎn)和工期要求。為此：本工程我公司將全部投入功率大、性能穩(wěn)定的施工機(jī)械進(jìn)行施工。2、

17、為確保工程質(zhì)量，符合設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，實(shí)行過(guò)程控制為主，工后檢測(cè)為輔的方法，從人員、設(shè)備、材料、施工前的準(zhǔn)備、工程施工過(guò)程等方面對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行預(yù)控。3、施工方法碎石樁采用振動(dòng)沉管法施工，每根樁的碎石灌注量符合理論灌入量，具體成樁工藝如下：1、樁位放樣。軸線放樣：根據(jù)業(yè)主提供的控制點(diǎn)及設(shè)計(jì)圖紙，由專業(yè)測(cè)量人員測(cè)放出軸線，并加以妥善保護(hù)。測(cè)放樁位：放線定位嚴(yán)格遵守工程測(cè)量規(guī)范中有關(guān)樁基施工的規(guī)定。施工過(guò)程中，要尤其注意防止破壞標(biāo)識(shí)引起樁位不準(zhǔn)，并隨時(shí)復(fù)核，對(duì)因擠土作用引起的樁位偏差，及時(shí)調(diào)整。2、樁機(jī)就位，將套管向下垂直，使套管中心對(duì)準(zhǔn)樁位標(biāo)記，利用錘重及沉管自重徐徐靜壓1-2m后開(kāi)動(dòng)振動(dòng)

18、錘振動(dòng)下沉。調(diào)整樁機(jī)搭架，使沉管與地面基本垂直，校正套管垂直度應(yīng)1%；校正套管長(zhǎng)度及投料口位置，使之符合設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。3、啟動(dòng)振動(dòng)錘，將套管緩慢下沉，直至設(shè)計(jì)深度，每下沉2m留振10-20秒。4、隨著套管下沉的過(guò)程，將碎石料注入樁管內(nèi)，當(dāng)套管下至設(shè)計(jì)深度時(shí)留振30秒，然后稍微提升套管使樁尖打開(kāi)。5、碎石料灌入量按樁身理論方案量值與充盈系數(shù)計(jì)算。做好現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，嚴(yán)格控制每根樁的碎石充盈系數(shù)，充盈系數(shù)一般控制在1.2(相當(dāng)于每根樁的灌入量控制在0.83m3)。避免先期大后期小的不良現(xiàn)象，以增加樁的均勻性。6、振動(dòng)拔管:管內(nèi)灌入碎石高度需大于1/3管長(zhǎng)，方可開(kāi)始拔管，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)碎石灌入量，以防超灌或少灌。每提升1m導(dǎo)管應(yīng)反插30cm，留振1020秒，如此反復(fù)直至全管拔出,拔管速度控制在2m/min(平均速度)。7、根據(jù)單樁設(shè)計(jì)碎石用量確定第一次投料的成樁長(zhǎng)度，進(jìn)行數(shù)次反插直至樁管內(nèi)碎石全部拔出。8、繼續(xù)邊拔管邊振動(dòng)，直至拔