地基處理碎石樁講稿

碎石樁復(fù)合地基

StoneColumnCompositionFoundation南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院邵光輝振沖法施工1概述碎石樁(StoneColumn)碎石樁最早在1835年由法國(guó)在Bayonne建造兵工廠(chǎng)車(chē)間時(shí)使用

1937年由德國(guó)人發(fā)明了振動(dòng)水沖法(Viborfloatation)(簡(jiǎn)稱(chēng)振沖法)用來(lái)擠密砂土地基

本世紀(jì)60年代初，振沖法開(kāi)始用來(lái)加固粘性土地基，并形成碎石樁。隨著時(shí)間的推移，各種不同的施工工藝相應(yīng)產(chǎn)生，如沉管法、振動(dòng)氣沖法、袋裝碎石樁法、強(qiáng)夯置換法等。它們雖施工不同于振沖法，但同樣可形成密實(shí)的碎石樁，人們自覺(jué)或不自覺(jué)地套用了“碎石樁”的名稱(chēng)。2按施工方法分類(lèi)及其適用性振密法沉管法干振法振沖擠密法置換法鉆孔錘擊法振沖置換法排土法沉管法強(qiáng)夯置換法振動(dòng)氣沖法其它方法群圍碎石樁法袋裝碎石樁法水泥碎石樁法3加固機(jī)理3.1對(duì)松散砂土加固機(jī)理

疏松的單粒結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生較大的沉降，特別在振動(dòng)力作用下更為顯著，其體積可減少20％。碎石樁和擠密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基承載力、減少變形和增強(qiáng)抗液化性。擠密作用排水減壓作用砂基預(yù)震效應(yīng)液化地基3.2對(duì)粘性土加固機(jī)理?yè)Q土置換不論對(duì)疏松砂性土或軟弱粘性土，碎石樁的加固作用有：擠密、置換、排水、墊層和加筋的五種作用。強(qiáng)制置換強(qiáng)制置換4設(shè)計(jì)計(jì)算4.1一般設(shè)計(jì)原則(一)加固范圍大于基底面積。對(duì)一般地基，在基礎(chǔ)外緣宜擴(kuò)大1—2排；對(duì)可液化地基，在基礎(chǔ)外緣應(yīng)擴(kuò)大2—4排樁。(二)樁位布置（a）正方形（b）矩形（c）等腰三角形（d）放射形(三)加固深度(1)當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定；(2)當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度較大時(shí)，對(duì)按變形控制的工程，加固深度應(yīng)滿(mǎn)足碎石樁復(fù)合地基變形不超過(guò)建筑物地基容許變形值的要求；(3)對(duì)按穩(wěn)定性控制的工程，加固深度應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的深度；(4)在可液化地基中，加固深度應(yīng)按要求的抗震處理深度確定；(5)樁長(zhǎng)不宜短于4m。目前國(guó)外振沖碎石樁加固地基最大深度為25m，國(guó)內(nèi)振沖碎石樁加固地基最大深度為18m，因此設(shè)計(jì)時(shí)最大樁長(zhǎng)不要超過(guò)25m，否則應(yīng)做專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)研究。碎石樁的直徑應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。采用30kw振沖器成樁時(shí)，碎石樁的樁徑一般為0.70一1.0m；采用沉管法成樁時(shí)，碎石樁的樁徑一般為0.7m，對(duì)飽和粘性土地基宜選用較大的直徑。(四)樁徑4.2用于砂性土設(shè)計(jì)計(jì)算方法(一)樁距確定當(dāng)正方形布置時(shí)：處理前體積：處理后體積：可得正方形樁位布置計(jì)算樁距孔隙比e變化圖故設(shè)樁體直徑為d，由于代入當(dāng)正方形布置時(shí)：當(dāng)?shù)冗吶切尾贾脮r(shí)：Dr——地基擠密后要求砂土達(dá)到的相對(duì)密實(shí)度，可取0.70—0.85。(二)液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別法：N63.5——標(biāo)準(zhǔn)貫擊試驗(yàn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值(未經(jīng)桿長(zhǎng)修正)Ncr——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值N0——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值（可查表得到）ds——飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度(m)ρ0——粘粒含量百分牢，當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r，均采用3dw——地下水位深度(m）4.往3訊用于增粘性范土設(shè)己計(jì)計(jì)鍬算方傲法（一習(xí)）樁亭間距雁確定等邊沉三角作形布踢置時(shí)吊：正方挑形布憂(yōu)置時(shí)景：式中駝：Ae——禮一根等碎石沉樁承恒擔(dān)的則處理網(wǎng)面積確；Ap——芒碎石招樁的屯截面怨積；m—?jiǎng)颉胬ǚe置凱換率晨，一浙般為提0.爛10茂~0勞.3韻0（1翼）按高置換攜要求化計(jì)算步驟蝕如下釀：a、竿根據(jù)噴所提王供的輸天然否地基伯容許旁承載樣力、釋已確謠定的確砂石夾樁容簽許承苗載力容、要各求達(dá)輝到的籃復(fù)合因地基測(cè)承載含力，競(jìng)利用方復(fù)合遠(yuǎn)地基傾承載驢力計(jì)循算公庫(kù)式，較求出歷滿(mǎn)足賭上述旺要求浩的置菊換率辨。b、聚按碎瘋石樁喪設(shè)計(jì)嶺直徑拆，計(jì)狠算出藏碎石眾樁截坦面積溪。c、老求出責(zé)一根源樁所替分擔(dān)矛的地杰基處淚理面務(wù)積。d、候求樁檢間距遭。（2啄）按合固結(jié)橫度要協(xié)求確造定同排便水固涼結(jié)法鉤砂井腿計(jì)算澇。（二按）復(fù)膝合地稍基承旁載力或pcf——姐樁極漸限承蜜載力嫁（k邀Pa槳）psf——柄天然蒙地基動(dòng)限承鞭載力甚（k緞Pa改）K1——列復(fù)合愈地基葵中樁街實(shí)際騙極限奶承載乒力與叫單樁革極限妹承載浪力不風(fēng)同的咬修正醫(yī)系數(shù)孕。K2——肢樁器間土獨(dú)與天愈然地田基承桐載力瞎不同由的修摧正系獄數(shù)。λ1——格反欄映樁銳的極蝕限承悠載力革發(fā)揮孟程度持的系進(jìn)數(shù)。λ2——句反碼映樁涂間土忙的極消限承名載力近發(fā)揮豈程度君的系付數(shù)。m——依復(fù)合漂地基肆置換前率。樁周接土可島能發(fā)野揮的揭對(duì)樁俯體的傭側(cè)限腔能力伴對(duì)散勵(lì)體材大料樁構(gòu)復(fù)合煌地基趣極限郊承載萬(wàn)力起縱關(guān)鍵歌作用永。一祥般表螞達(dá)式抖如下桑：σru——宜樁側(cè)能土提淘供的音側(cè)向互極限蛛應(yīng)力害；Kp——榆樁體旦材料季的被貸動(dòng)土帝壓力極系數(shù)取。側(cè)向耀極限胖應(yīng)力焦的計(jì)驢算方抄法主栽要有盞Br丹au盲ns池（1份97乎8）漢計(jì)算罷式，翁圓孔撇擴(kuò)張拉理論算計(jì)算憶式，雀Wo彎ng脹.H歇.Y虹.（咱19婚75剩）計(jì)卸算式陜，H鏟ug州he補(bǔ)s和租Wi伙th偵er繁s（雀19酸74圣）計(jì)動(dòng)算式遣和被瘦動(dòng)土新壓力莊法等末。（三陽(yáng)）沉扇降計(jì)葵算1、話(huà)分層倍總和沖法復(fù)合扎模量式中稱(chēng)樁土斬應(yīng)力述比m演在無(wú)旅實(shí)測(cè)隸資料經(jīng)時(shí)，轎對(duì)粘助性土蓋可取徐2—傷4，頂對(duì)粉袖土可排取1聽(tīng).5蚊—3默，原家土強(qiáng)觸度低如者取腳大值細(xì)，原輛土強(qiáng)陡度高惰者取泥小值唱。目前沾尚未淹形成銅碎石搜樁復(fù)獎(jiǎng)合地傘基的帖沉降則計(jì)算晶經(jīng)驗(yàn)螞系數(shù)Ψs。蘿韓杰橫(1普99專(zhuān)2)鐮通過(guò)釣對(duì)5郵幢建嘆筑物叉的沉帳降觀宏測(cè)資珠料分俘析得巖到，Ψs＝駁0.卡43皺—1輕.2乒0，肉平均抗值為兼0.錄93抄，在需沒(méi)有熄統(tǒng)計(jì)膜數(shù)據(jù)記時(shí)可溪假定Ψs＝軟1.橫0。2．船沉降歲折減喝法處理叼后的匹沉降喉量可鄭用下悼式表佳示：(四志)固蹲結(jié)度符計(jì)算Go李ug肉hn廉ou埋r和智Ba通yu咐k(高19棋79濤)認(rèn)擦為一您般常免用的篩排水禁砂并崇理論患也適竿用于樣計(jì)算蒸復(fù)合岡地基四的沉院降與頸時(shí)間棒關(guān)系小。為庸了考圍慮涂魄抹作佳用，帝Ba返rk例sd配al行e和肆Ba中ch駱us屋(1需98想3)咐提出腐將樁陽(yáng)徑乘萬(wàn)以，并沙且一瘋般可暴假定條水平幸滲透蠟系數(shù)絞為垂洞直滲濫透系陶數(shù)的輸3~顫5倍吳。固結(jié)府系數(shù)ββ是反團(tuán)映地江基因茅結(jié)快扮慢的陜重要隔參數(shù)圖，β值越羨大，晨其固滲結(jié)速蓬率也雞越快約。由類(lèi)分析句可知塑，碎義石樁何復(fù)合璃地基劉的β值均包大于很天然瓶地基晨，從醋而證舞明了勒碎石鐵樁加符速地混基固劑結(jié)的效有效天性，尖但淤撞泥質(zhì)掀土的畜效果幻玉不及眠粘質(zhì)珠粉土辜。(五旁)穩(wěn)謠定分御析Pr墊ie塵be模(1賞97龜8)庸所提緊出的勵(lì)方法糟，采輕用了φsp和csp的復(fù)佩合值搬，并硬由下倍式求嗎得：式中ω—債—與亮樁土這應(yīng)力憲比和覽置換掌率有專(zhuān)關(guān)的程參數(shù)換，ω＝鳳mμ夏p，滔一般因ω＝街0.環(huán)4—警0.濤6。μp——橫應(yīng)力撈集中兼系數(shù)買(mǎi)，如已雖知φsp和csp后，走可用執(zhí)常規(guī)煌穩(wěn)定性分析鴿方法抄計(jì)算抽抗滑意安全誘系數(shù)膏，或肺者根示據(jù)要姑求的成安全掀系數(shù)羽，反慎求需笨要的執(zhí)ω和丘m。5撲施工陪工藝振沖付法施堪工5.唯1霉振沖垃法振沖忍器構(gòu)來(lái)造圖Ad沃di蹦ng沫s蒜to摩ne殖i承n綠to褲p-敵fe太ed逆i資ns炕ta頃ll害at鬧io年nBo福tt章om這-f及ee邊d沃vi婦br提of拴lo金t受ri伍gch孩ic吹ag梅o1CP腳R局ai繞l雙-秀CM寨O頃Te榴rm沿in尾al憐R傳el捎oc紗at稀io傻n降Ma賽ri增ne瞞W榮or慌kCP旱R爛ai催l帶-糞CM祖O育Te壁rm賄in木al凡R呢el沿oc變at憤io蟲(chóng)n休Ma醬ri洞ne逮W掩or慚k考bCP怎R瀉ai述l胸-屯CM漏O勢(shì)Te拾rm驢in畫(huà)al動(dòng)R姿el從oc督at漿io雷n蔬M(jìn)a貓ri燈ne劈燕W盲or肉k稀cCP畫(huà)R柴ai未l蟻-驚CM搏O興Te劉rm勁in顏al她R天el部oc愧at寒io疑n僑Ma緊ri聯(lián)ne勝W怠or榆k褲ddu畏nk寇er增qu趴e1du搶nk報(bào)er杏qu廉e2du搶nk墊er蜘qu射e3PA搭SI廚R貍PA出JA礎(chǔ)NG碧C輝ON鴨TA默IN棋ER蹲T僚ER端MI供NA醉L逢(S劈燕in魄ga奸po而re海)5.餡2射沉忘管法(一題)振釀動(dòng)成茄樁法振動(dòng)艷擠密枝碎石介樁施簡(jiǎn)工順步序圖振動(dòng)厚沉管賤碎石托樁加綱固地緊基(二捉)沖洞擊成佛樁法1．課單管浩法單管猜沖擊課成樁玩工藝2、竭雙管矮法（1捏）芯肆管密昌實(shí)法芯管它密實(shí)監(jiān)法成鏟樁工派藝(2擾)內(nèi)技擊沉知管法內(nèi)擊刃沉管評(píng)法制網(wǎng)樁工沒(méi)藝6餡質(zhì)悉量檢沸驗(yàn)碎石貿(mào)樁施訴工結(jié)委束后屑，除伶砂土至地基最外，密應(yīng)間保隔一怠定時(shí)街間方井可進(jìn)惡行質(zhì)旋量檢科驗(yàn)。啄對(duì)粘餐性土于地基嫩，間旬隔時(shí)副間可銜取3栽—4鄭周，朵對(duì)粉連土地悔基可躍取2義—3銜周。質(zhì)量現(xiàn)檢驗(yàn)爺可用利單樁透載荷蛛試驗(yàn)醫(yī)，其領(lǐng)圓形鵝壓板執(zhí)的直喚徑與甘樁的嫌直徑超相等柏，可喂按每野20豬0~愈40別0根袖樁隨膜機(jī)抽繭取一捕根進(jìn)扮行檢販驗(yàn)，宴但總絮數(shù)不杠得少軌于3叮根。銜對(duì)砂棵土或長(zhǎng)粉土雹層中端碎石幣樁，續(xù)除用強(qiáng)單樁計(jì)載荷貢試驗(yàn)糧檢驗(yàn)膨