《公路工程振桿密實(shí)法地基處理技術(shù)規(guī)程》

ICS01.120

R00

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTS10001-2022

公路工程振桿密實(shí)法地基處理

技術(shù)規(guī)程

TechnicalSpecificationforGroundTreatmentbyVibratoryProbe

CompactionMethodforHighwayEngineering

征求意見稿

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施

中國公路學(xué)會發(fā)布

目次

1總則......................................................................1

2術(shù)語和符號................................................................2

2.1術(shù)語......................................................................2

2.2符號......................................................................3

3基本規(guī)定..................................................................5

4設(shè)計(jì)......................................................................8

4.1一般規(guī)定...................................................................8

4.2設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................................11

5施工.....................................................................19

5.1施工準(zhǔn)備.................................................................19

5.2工藝試驗(yàn).................................................................20

5.3施工設(shè)備.................................................................21

5.4施工工藝.................................................................23

5.5施工質(zhì)量控制.............................................................26

5.6施工監(jiān)測.................................................................26

6質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收...........................................................28

6.1質(zhì)量檢驗(yàn)..................................................................28

6.2驗(yàn)收......................................................................29

附錄A振桿密實(shí)法施工設(shè)備性能參數(shù)...........................................31

附錄B振桿密實(shí)法施工記錄...................................................33

1總則

1.0.1為適應(yīng)振桿密實(shí)法地基處理的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)的需要，貫徹執(zhí)行國家的技

術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)政策，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、確保質(zhì)量，制定本規(guī)

程。

條文說明

隨著我國公路建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，地基處理工程大量增加，地基處理難度及要求也越來

越高。地基處理的恰當(dāng)與否，不僅影響工程的投資，而且將直接影響公路工程構(gòu)筑物的使用

性能和工程質(zhì)量，影響行車的安全性及舒適性。振桿密實(shí)法無需材料，具有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)

合理、質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)，是環(huán)境友好型的地基處理方法。

1.0.2本規(guī)程適用于公路工程及其附屬工程中應(yīng)用振桿密實(shí)法進(jìn)行地基處理的設(shè)計(jì)、施

工和質(zhì)量檢驗(yàn)。

條文說明

鐵路、建筑、市政等工程，采用振桿密實(shí)法進(jìn)行地基處理可參考本規(guī)程。

1.0.3振桿密實(shí)法的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)綜合考慮周邊環(huán)境條件、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、

工程特點(diǎn)、施工條件等因素。

1.0.4振桿密實(shí)法地基處理的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家

現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1振桿密實(shí)法Vibratoryprobecompactionmethod

利用振動錘-振桿-土系統(tǒng)的振動效應(yīng)，使土體與振桿同步振動，實(shí)現(xiàn)振動能量從振動錘

到振桿和周圍土中的有效傳遞，從而達(dá)到加固地基的目的。

2.1.2十字形振動桿Cross-shapedvibratoryprobe

由兩根垂直相交的具有均勻分布圓形通孔的鋼板連接成橫截面呈十字形的振動桿，四條

直翼邊設(shè)有連續(xù)的尖刺齒，下端為錐形。

2.1.3振點(diǎn)間距Compactionpointspacing

兩個(gè)相鄰振點(diǎn)中心間的直線距離。

2.1.4可液化土Liquefiablesoil

在地震、交通等動荷載作用下會發(fā)生液化的飽和砂土或粉土。

2.1.5濕陷性黃土Collapsibleloess

在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)

構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土。

2.1.6雜填土Miscellaneousfill

由人類活動而堆填的土，含有建筑垃圾、工業(yè)廢物和生活垃圾等大量雜物。

2.1.7振動影響安全距離Safedistanceofconstructionvibration

振桿密實(shí)法施工振動產(chǎn)生的地表最大垂直振動速度不大于周邊建筑物的容許振動速度

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，振點(diǎn)與建筑物之間的距離。

2.1.8氣動作用Pneumaticeffect

2

振桿密實(shí)法施工時(shí)，通過在振桿底部的氣孔噴射一定壓力的氣體射流，提高振桿貫入效

率、擠密土體。

2.1.9單點(diǎn)加固范圍Reinforcementrangeofasinglepoint

單個(gè)振點(diǎn)施工完成后，以振點(diǎn)中心為圓心，處理土層滿足設(shè)計(jì)要求的范圍。

2.2符號

2.2.1土性參數(shù)

D—土的阻尼比；

Dr—砂土相對密實(shí)度；

Dr1—地基處理后要求達(dá)到的相對密實(shí)度；

設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，處理前第層土的平均孔隙比；

e0i—i

設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，處理后第層土的振點(diǎn)間土樣孔隙比；

e1i—i

emax、emin—砂土的最大、最小孔隙比；

G—土的剪切模量；

Gmax—土的最大剪切模量；

Hi—設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，第i層土的厚度。

k—土體剛度；

R—超孔隙水壓力比；

u′—土體中一點(diǎn)的超孔隙水壓力；

v—地面峰值振動速度；

-6

vs,max—土的小應(yīng)變剪切波速（γ≤10）；

ρdmax—土的最大干密度；

ρdave—處理前振點(diǎn)間土的平均干密度；

μ—土的泊松比；

σv0—上覆壓力；

3

σv0′—有效應(yīng)力；

σm0′—初始平均有效側(cè)限應(yīng)力；

γ—土體剪應(yīng)變；

ηave—處理后振點(diǎn)間土的平均擠密系數(shù)。

2.2.2施工參數(shù)

d—振桿直徑；

Dp—振孔的直徑；

dur—振動持續(xù)時(shí)間；

f—激振頻率；

g—重力加速度；

M—振動桿和振動錘的總質(zhì)量；

r0—十字形振動桿的半徑；

s—振點(diǎn)間距；

ω—激振圓頻率；

2.2.3檢測參數(shù)

fs—未修正的側(cè)摩阻力；

Fs—?dú)w一化后的側(cè)摩阻力；

N1,60cs—經(jīng)NCEER（1997）推薦的細(xì)粒含量修正的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)貫擊數(shù)；

qt—未修正的錐尖阻力；

Qt—?dú)w一化后的錐尖阻力。

2.2.4計(jì)算系數(shù)

n—幾何阻尼系數(shù)；

α—與場地條件有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)衰減系數(shù)；

ξ—修正系數(shù)。

4

3基本規(guī)定

3.0.1振桿密實(shí)法可用于處理飽和松散的砂土和粉土、濕陷性黃土和雜填土等地基。

條文說明

振桿密實(shí)法屬于深層垂直振動密實(shí)技術(shù)，最早應(yīng)用于可液化砂土地基加固處理，其理念

由飽和無黏性土的振動密實(shí)理論發(fā)展而來。該方法將一根細(xì)長扁平的桿件以振動的方式沉入

土中。在沉桿過程中，振動能量主要以垂直偏振波的形式沿桿身向周圍土層傳遞，引起飽和

松散砂土強(qiáng)烈振動導(dǎo)致振桿周圍土中孔壓突然升高，土體處于循環(huán)流動狀態(tài)而發(fā)生液化，然

后在自重應(yīng)力作用下固結(jié)沉降，最終達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。通過調(diào)整激振頻率使得振動錘-振桿-土

系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)，此時(shí)產(chǎn)生的振動放大效應(yīng)能讓振動能量以最佳的方式傳遞到周圍土體，

從而實(shí)現(xiàn)土體的有效密實(shí)。國內(nèi)長期的工程實(shí)踐已證明該方法在可液化砂土、粉土地基處理

工程上的有效性，在宿新高速、淮鹽高速、鹽射高速、連宿高速、通洋高速二期工程、宿泗

高速等公路工程液化地基處理中均得到了成功應(yīng)用，且在存在軟弱土夾層的濱海相可液化地

基中亦取得了良好的加固效果。近年來，隨著國家西部大開發(fā)和“一帶一路”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推

進(jìn)，對我國中西部地區(qū)的濕陷性黃土、雜填土等松散地基加固處理亦提出了新的要求。2019

年，東南大學(xué)劉松玉教授在國內(nèi)外首先提出了“氣動振桿密實(shí)”概念，采用自主研發(fā)的氣動十

字形振動桿、施工承載平臺和智能化施工控制系統(tǒng)，有效解決了濕陷性黃土和雜填土地基振

桿密實(shí)加固的技術(shù)難題，并在中蘭客專靖遠(yuǎn)北站建設(shè)工程和鄭州小劉鴻苑項(xiàng)目地基處理工程

中實(shí)現(xiàn)了成功應(yīng)用，深化和拓展了振桿密實(shí)法的應(yīng)用范圍。

3.0.2振桿密實(shí)法設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)要求、場地與周邊環(huán)

境條件等因素確定。

條文說明

振桿密實(shí)法在設(shè)計(jì)施工前應(yīng)做好廣泛的資料收集，包括但不限于工程設(shè)計(jì)要求資料、巖

土工程勘察資料、施工場地與周邊環(huán)境條件相關(guān)資料、附近建、構(gòu)筑物資料等。設(shè)計(jì)與施工

單位應(yīng)在充分了解上述資料信息的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工工作。

3.0.3振桿密實(shí)法施工應(yīng)考慮對周邊居民、構(gòu)造物等環(huán)境的振動影響，經(jīng)過評估后在振

動影響安全距離外進(jìn)行。

條文說明

對振動有特殊要求的建筑物、構(gòu)造物或精密儀器設(shè)備等，當(dāng)振桿密實(shí)法施工產(chǎn)生的振動

有可能對其產(chǎn)生有害影響時(shí)，應(yīng)采取減振或防振措施。

3.0.4施工設(shè)備應(yīng)在檢驗(yàn)合格和確認(rèn)正常運(yùn)行后進(jìn)行施工，施工控制系統(tǒng)宜采用智能化

控制系統(tǒng)。

5

條文說明

采用智能化施工控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、精準(zhǔn)、安全的施工過程，大大提高施工質(zhì)量

和施工效率。

3.0.5濕陷性黃土地基和雜填土地基處理宜采用振桿密實(shí)與氣動作用協(xié)同施工工藝。

條文說明

工程經(jīng)驗(yàn)表明，對于濕陷性黃土地基和雜填土地基，若單純依靠激振力作用很難將振桿

順利貫入至設(shè)計(jì)深度，宜采用振桿密實(shí)與氣動協(xié)同施工工藝，在有效提高振桿貫入效率的同

時(shí)，還可以在一定程度上增強(qiáng)地基加固效果。

3.0.6振桿密實(shí)法正式施工前應(yīng)選取代表性場地進(jìn)行工藝試驗(yàn)，并根據(jù)工藝試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)

化設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。

條文說明

振桿密實(shí)法處理設(shè)計(jì)目前還處于半理論半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)，這是因?yàn)橐恍┯?jì)算方法都還不成熟，

某些設(shè)計(jì)參數(shù)也只能憑工程經(jīng)驗(yàn)選定。因此，在正式施工前應(yīng)選取代表性場地進(jìn)行工藝試驗(yàn)，

確定其適用性和施工工藝，并通過必要的測試，以檢驗(yàn)各項(xiàng)施工參數(shù)和地基處理效果。在進(jìn)

行工藝試驗(yàn)時(shí)也可采用不同施工參數(shù)的方案進(jìn)行比較，擇優(yōu)選用。

3.0.7振桿密實(shí)法處理飽和可液化土地基時(shí)應(yīng)做好場地排水，并對周邊環(huán)境進(jìn)行變形監(jiān)

測。

條文說明

工程實(shí)踐表明，采用振桿密實(shí)法處理飽和可液化粉土、砂土地基時(shí)地表會出現(xiàn)明顯的冒

水現(xiàn)象。即時(shí)排出地表水不僅有助于施工機(jī)械的挪移，也可加快土體固結(jié)速度，保證地基處

理效果。此外，振桿密實(shí)法施工會引起場地高程變化，因此需及時(shí)、充分地做好場地沉降變

形監(jiān)測。

3.0.8振桿密實(shí)法處理不同類型地基應(yīng)滿足下列要求：

1處理液化地基應(yīng)滿足消除液化和設(shè)計(jì)要求。處理后場地的液化判別方法應(yīng)符合《公路

工程抗震規(guī)范》（JTGB02）或《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）的有關(guān)規(guī)定。

2處理濕陷性黃土地基應(yīng)滿足消除濕陷性和設(shè)計(jì)要求。處理后場地的濕陷性評價(jià)方法應(yīng)

符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30）或《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363）或

《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》（GB50025）的有關(guān)規(guī)定。

6

3處理雜填土地基密實(shí)度應(yīng)達(dá)到中密以上和設(shè)計(jì)要求。處理后場地的評價(jià)方法和結(jié)果應(yīng)

符合《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363）或《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007）

的有關(guān)規(guī)定。

條文說明

振桿密實(shí)法在處理不同類型地基時(shí)的目的和應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)地基土的類型、工程要

求和上部建（構(gòu)）筑物特點(diǎn)等因素確定。如飽和松散的砂土和粉土地基以消除液化為主，濕

陷性黃土地基處理以消除土層濕陷性為主，雜填土地基處理以增加地基土的密實(shí)度為主，因

此振桿密實(shí)法的施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求與方法也不同。

3.0.9振桿密實(shí)法的施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求與方法應(yīng)視地基土的類型、工程要求等因素確定。

3.0.10振桿密實(shí)法處理后地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

條文說明

處理后地基需要進(jìn)行地基承載力和變形指標(biāo)檢驗(yàn)時(shí)，宜根據(jù)工程特點(diǎn)采用載荷試驗(yàn)進(jìn)行。

載荷試驗(yàn)的方法和步驟應(yīng)符合《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123）或《建筑地基處理技術(shù)

規(guī)范》（JGJ79）的要求。

7

4設(shè)計(jì)

4.1一般規(guī)定

4.1.1振桿密實(shí)法可應(yīng)用于處理細(xì)粒（小于0.075mm）含量少于15%~20%、黏粒（小

于0.005mm）含量不超過10%的液化地基、具有濕陷性的砂質(zhì)黃土地基、有機(jī)質(zhì)含量不超

過5%的雜填土地基。

條文說明

有研究表明，振動密實(shí)類方法對于處理細(xì)粒（小于0.075mm）含量少于15%~20%、黏

粒（小于0.005mm）含量不超過10%的顆粒土是有效的，當(dāng)細(xì)粒含量超過20%則基本無效果。

液化土層中的黏粒能顯著降低振桿密實(shí)的有效性，1%的黏粒對密實(shí)效果的降低作用等同于

10%的粉粒，土粒間的凝聚力阻止了振動下顆粒的重新排列和密實(shí)。

由于在場地獲得有代表性土樣的過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且取樣不連續(xù)，難以掌握地下土層的真

實(shí)情況，因此基于原位測試指標(biāo)的可振動密實(shí)土類評估方法則更為合適。圖4.1.1給出了基于

CPTU土分類的振動密實(shí)土類評估方法。

圖4.1.1基于CPTU中國國標(biāo)土分類的振動密實(shí)土類劃分

CPTU指標(biāo)的參數(shù)解譯應(yīng)基于無量綱變量，且應(yīng)考慮土層上覆應(yīng)力和靜止孔壓的影響，

采用下式對貫入阻力進(jìn)行歸一化處理：

'

Qt(qtv0)/v0（4.1.1-1）

Fsfs/(qtv0)100%（4.1.1-2）

式中：

Qt—?dú)w一化后的錐尖阻力，MPa；

Fs—?dú)w一化后的側(cè)摩阻力，kPa；

qt—未修正的錐尖阻力，MPa；

fs—未修正的側(cè)摩阻力，kPa；

σv0—上覆壓力，kPa；

8

’

σv0—有效應(yīng)力，kPa；

對于歸一化CPTU數(shù)據(jù)處于“7-中砂”、“6-細(xì)砂”、“5-粉砂”和“4-粉土”區(qū)域內(nèi)的地基

土被認(rèn)為是可以采用振桿密實(shí)法進(jìn)行加固處理的，而“2-黏土”和“1-淤泥和淤泥質(zhì)土”

是不可密實(shí)的?！?-粉質(zhì)黏土”屬于過渡階段的“輕微密實(shí)”區(qū)，含有部分粉質(zhì)黏土層的“可

密實(shí)”土層在經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn)后是可以進(jìn)行振動密實(shí)處理的。

根據(jù)東南大學(xué)在甘肅靖遠(yuǎn)進(jìn)行的振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果，采用上述方

法對場地砂質(zhì)黃土進(jìn)行判別，結(jié)果表明深度在8m以淺的大部分黃土可以歸類為“細(xì)砂-粉砂

-粉土”范圍，處于振動密實(shí)土類的“可密實(shí)”區(qū)；部分土層被劃分在“輕微密實(shí)”的“3-

粉質(zhì)黏土”，此外還有少量土層處于“不可密實(shí)”的“2-黏土”類。場地的砂質(zhì)黃土適合采

用振桿密實(shí)法進(jìn)行加固處理。

有機(jī)質(zhì)的成分很不穩(wěn)定，會發(fā)生持續(xù)降解且不易壓實(shí)，在采用振桿密實(shí)法處理時(shí)會阻礙

振動能量向周圍的有效傳遞。東南大學(xué)在鄭州小劉鴻苑項(xiàng)目中證實(shí)，振桿密實(shí)法對有機(jī)質(zhì)含

量在1%以下的，以建筑垃圾為主要組成的雜填土地基有良好的加固效果。參考《建筑地基

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007）的有關(guān)規(guī)定，將可密實(shí)的雜填土有機(jī)質(zhì)含量上限定為5%。

4.1.2含有軟土薄夾層的液化地基處理應(yīng)通過工藝試驗(yàn)確定其適應(yīng)性。

條文說明

軟土薄夾層的存在會使得土層中超孔隙水壓力難以消散，影響到地基加固的效果與密實(shí)

程度。東南大學(xué)在淮鹽高速、通洋高速和睢寧明發(fā)中心等工程的現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明，對于軟

土薄夾層厚度小于處理深度1/5的液化地基，采用振桿密實(shí)法也能取得較好的加固效果。然

而，軟土薄夾層的厚度、層數(shù)、位置、土質(zhì)等因素對處理效果的影響仍有待進(jìn)一步研究。因

此，對于含有軟土薄夾層的液化地基應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的工藝試驗(yàn)，確定振桿密實(shí)法適應(yīng)性和施工

工藝。

4.1.3振桿密實(shí)法地基處理設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)所加固地基土的類型、周邊環(huán)境條件、建筑

物荷載、基礎(chǔ)形式等，并應(yīng)綜合下列因素進(jìn)行確定：

1液化地基：土體飽和度、相對密實(shí)度、地下水位深度、靜力觸探錐尖阻力、標(biāo)準(zhǔn)

貫入擊數(shù)、液化等級與液化指數(shù)、土的顆粒級配、液化土層厚度等；

2濕陷性黃土地基：土體飽和度、地下水位深度、土的顆粒級配、靜力觸探錐尖阻

力、標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)、黃土濕陷類型、濕陷等級和濕陷下限、濕陷性黃土層厚度等；

3雜填土地基：雜填土主要組成成分、天然含水率、有機(jī)質(zhì)含量、地下水位深度、

動力觸探擊數(shù)、雜填土層厚度等。

9

4.1.4振桿密實(shí)法的設(shè)計(jì)應(yīng)具備下列資料：

1巖土工程勘察資料，應(yīng)包括

1）場地地質(zhì)鉆孔位置圖、工程地質(zhì)剖面圖；

2）地基土的物理力學(xué)指標(biāo)、承載力特征值、地下水賦存條件；

3）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、動力觸探試驗(yàn)等現(xiàn)場原位測試資料；

4）對于液化地基，應(yīng)提供可液化土層的位置、厚度及場地液化等級評價(jià)資料；

5）對于濕陷性黃土地基，應(yīng)提供濕陷性黃土層位置、厚度、濕陷系數(shù)，濕陷性等

級等資料；

條文說明

對于液化地基，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021）、《公路工程抗震

規(guī)范》（JTGB02）或《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）規(guī)定，確定場地類別、分析場地條

件并進(jìn)行液化判別，闡明可液化土層的位置、厚度、類型，確定液化指數(shù)和液化等級。

對于濕陷性黃土地基，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30）或《濕陷

性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》（GB50025）規(guī)定，查明黃土分布范圍、厚度及其變化規(guī)律，沿線黃

土的成因類型和地層特征，工程所處的地貌單元及地面水、地下水等情況，明確不同地層黃

土的物理、力學(xué)性質(zhì)和濕陷性。

對于雜填土地基，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021）和《建筑地基

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500007-2011）規(guī)定，查明雜填土的成分與來源，雜填土的分布、厚度、

均勻性、濕陷性、密實(shí)度與壓縮性以及堆積年限等情況。

液化地基和濕陷性黃土地基作為巖土工程領(lǐng)域常見的不良地基，其勘察和設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)

行國家標(biāo)準(zhǔn)中有較為明確的規(guī)定。然而，近年來我國城市建設(shè)高速發(fā)展，在新城區(qū)和公路建

設(shè)過程中常常遇到由建筑垃圾和開山巖屑等傾倒堆填形成的雜填土地基。當(dāng)利用其作為建筑

物地基時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察工作，按照設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行精心處理，以滿足建

（構(gòu)）筑物要求。

2工程場地與環(huán)境條件有關(guān)的資料，應(yīng)包括：

1）工程場地的總平面圖，交通設(shè)施、高壓架空線、地下管線和地下結(jié)構(gòu)物的分布

圖等；

2）相鄰建（構(gòu)）筑物的安全等級、基礎(chǔ)形式及埋置深度；

3）水、電及材料供應(yīng)條件等。

3擬建建（構(gòu)）筑物有關(guān)的資料，應(yīng)包括：

10

1）建（構(gòu)）筑物的總平面布置圖；

2）建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)平面圖和剖面圖；

3）建（構(gòu)）筑物安全等級；

4.1.5振桿密實(shí)法處理后的場地，應(yīng)在一定時(shí)間后進(jìn)行整平并采用振動壓路機(jī)將表層松

土壓實(shí)后，再進(jìn)行場地高程測量和施工沉降量確定。

條文說明

工程經(jīng)驗(yàn)表明，振桿密實(shí)法處理液化地基時(shí)地表會出現(xiàn)噴砂冒水現(xiàn)象，處理濕陷性黃土

地基和雜填土地基時(shí)會產(chǎn)生坑洞。為了準(zhǔn)確測得場地高程變化，就需要消除施工引起的地表

土堆積或沉陷對測量的影響。表層壓實(shí)時(shí)間應(yīng)根據(jù)土層類型確定。

4.2設(shè)計(jì)計(jì)算

4.2.1振桿密實(shí)法設(shè)計(jì)程序宜符合下列規(guī)定：

1分析場地勘察報(bào)告，進(jìn)行振桿密實(shí)法適用性評估；

2確定處理深度；

3按本規(guī)程附錄A的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備選型；

4依據(jù)關(guān)鍵參數(shù)確定方法計(jì)算得到施工振動頻率、振點(diǎn)間距、振動時(shí)間等；

5開展工藝試驗(yàn)，進(jìn)行施工工藝的對比、優(yōu)化施工參數(shù)、設(shè)計(jì)振點(diǎn)布置方案和振點(diǎn)

間距，確定施工方案。

4.2.2振桿密實(shí)法的設(shè)計(jì)處理深度應(yīng)根據(jù)地基土類型、工程要求和施工設(shè)備等因素綜合

確定，并符合下列規(guī)定：

1液化地基：設(shè)計(jì)處理深度應(yīng)滿足《公路工程抗震規(guī)范》（JTGB02）或《建筑抗

震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）的規(guī)定；

2濕陷性黃土地基：設(shè)計(jì)處理深度應(yīng)滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30）或《濕

陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》（GB50025）的規(guī)定；

3雜填土地基：設(shè)計(jì)處理深度應(yīng)滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500007-2011）

或《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30）的規(guī)定。

條文說明

11

受施工承載平臺尺寸和十字形振桿的長度限制，振桿密實(shí)法的處理深度不宜超過25m。

不同類型地基的處理深度應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

4.2.3振桿密實(shí)法處理液化地基的單點(diǎn)加固范圍宜取1.6~2.0倍振桿直徑。在正式施工

前，應(yīng)根據(jù)工藝試驗(yàn)的結(jié)果，計(jì)算出振動引起的土層剪應(yīng)變水平或液化范圍來校核單點(diǎn)加固

范圍。

條文說明

根據(jù)振動引起的剪應(yīng)變水平計(jì)算振桿密實(shí)法處理可液化地基的單點(diǎn)加固范圍的方法如

下：

振動導(dǎo)致土層剪應(yīng)變γ與土體的剪切模量比G/Gmax的關(guān)系為：

v

γ=(4.2.3-1)

G

vs,max?

Gmax

式中：

v—地面峰值振動速度，m/s；

-6

vs,max—土的小應(yīng)變剪切波速（γ≤10），m/s。

振桿周圍的最大可能加固（液化）范圍根據(jù)引發(fā)應(yīng)變等于剪應(yīng)變水平的點(diǎn)軌跡來確定。

動剪模量比與剪應(yīng)變的含水關(guān)系可根據(jù)室內(nèi)動三軸、共振柱試驗(yàn)得到，或根據(jù)土類取經(jīng)驗(yàn)值。

地面峰值振動速度v與距振桿距離r的函數(shù)關(guān)系應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地表振動測試數(shù)據(jù)，并由下

式確定：

n

r1

v2=v1??exp-α?(r2-r1)(4.2.3-2)

r2

式中：

v2、v1分別為距振源距離為r2、r1的未知振動速度和已知振動速度；

n—幾何阻尼系數(shù)；

α—與場地條件有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)衰減系數(shù)，需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)來確定。

根據(jù)振動引起的液化范圍計(jì)算振桿密實(shí)法處理可液化地基的單點(diǎn)加固范圍時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場

工藝性試振的過程中監(jiān)測距振點(diǎn)不同深度和不同徑向距離處的超孔壓數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計(jì)算出

超孔壓比R：

’

R=u′/σv0(4.2.3-3)

式中：

u′—土體中一點(diǎn)的超孔隙水壓力，kPa；

當(dāng)超孔壓比R達(dá)到1時(shí)，土體的抗剪強(qiáng)度完全消失而產(chǎn)生液化現(xiàn)象，以此作為液化依

據(jù)可以得到單點(diǎn)振動液化的液化邊界。2011年，東南大學(xué)在宿新高速公路開展了振桿密實(shí)

法加固液化地基現(xiàn)場試驗(yàn)?？紫端畨毫ΡO(jiān)測結(jié)果表明，以超孔壓比等于1為液化標(biāo)準(zhǔn)，得到

12

的直徑為60cm的十字形振桿的單點(diǎn)振動徑向加固范圍為1.0m~1.2m，約為1.6~2.0倍振桿

直徑。

4.2.4振桿密實(shí)法處理液化地基振點(diǎn)宜按正三角形布置，振點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)地基上部結(jié)構(gòu)

荷載大小和土層類型、分布情況，并結(jié)合施工設(shè)備、單點(diǎn)加固范圍等因素綜合考慮，并應(yīng)符

合下列規(guī)定。

1按抗液化設(shè)計(jì)時(shí)其振點(diǎn)間距應(yīng)不大于式（4.2.4-1）的計(jì)算值：

1e

s0.95d0（4.2.4-1）

e0e1

e1=emax-Dr1(emax-emin)（4.2.4-2）

N

（）

Dr1=0.21'4.2.4-3

0.7+σv100

emax=0.02Fc+1.0,emin=0.008Fc+0.6（4.2.4-4）

式中：s—振點(diǎn)間距，m；

d—振桿直徑，m；

ξ—修正系數(shù)，可取0.90~0.92；

e0—地基處理前的孔隙比，可按照原狀土樣試驗(yàn)確定，也可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入或靜力觸探

試驗(yàn)確定；

e1—地基處理后要求達(dá)到的孔隙比；

Dr1—地基處理后要求達(dá)到的相對密實(shí)度，可取0.70~0.85，也可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確

定；

emax、emin—土的最大、最小孔隙比，可由細(xì)粒（＜0.075mm）含量Fc，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)

系確定。

2缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，振點(diǎn)間距宜按經(jīng)驗(yàn)取2.5~3.0倍振桿直徑。

4.2.5振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基的單點(diǎn)加固范圍宜取1.2~1.5倍的振桿直徑。在

正式施工前，應(yīng)進(jìn)行工藝試驗(yàn)，計(jì)算振動引起的土層剪應(yīng)變水平來校核單點(diǎn)加固范圍。

條文說明

振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基的單點(diǎn)加固范圍應(yīng)根據(jù)工藝試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)剪切

波引起周圍土層的剪應(yīng)變變化，并結(jié)合剪應(yīng)變水平進(jìn)行確定，見式（4.2.5）：

13

v

γ=（4.2.5）

1

v?()

s,max1+782.16γ0.91

近年來，東南大學(xué)在甘肅靖遠(yuǎn)、新疆伊犁等多塊場地開展了振桿密實(shí)法處理濕陷性黃

土的現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基的單點(diǎn)加固范圍宜取1.2~1.5

倍的振桿直徑。

4.2.6采用振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基時(shí)振點(diǎn)宜按正三角形布置，振點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)

地基的濕陷情況、處理要求、處理深度等因素綜合考慮，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1振點(diǎn)間距應(yīng)不大于式（4.2.6）的計(jì)算值：

avedmax

s0.8Dp（4.2.6）

avedmaxdave

式中：Dp—振孔的直徑，一般為0.65~0.70m；

ηave—處理后振點(diǎn)間土的平均擠密系數(shù)，不宜小于0.90；

3

ρdmax—地基土的最大干密度，kg/m；

3

ρdave—處理前振點(diǎn)間土的平均干密度，kg/m。

2缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，振點(diǎn)間距宜按經(jīng)驗(yàn)取2.0~2.5倍振桿直徑，

條文說明

采用正三角形布置振點(diǎn)時(shí)，應(yīng)保證三點(diǎn)形心處的地基土滿足設(shè)計(jì)要求，即三點(diǎn)形心處

同時(shí)位于三個(gè)振點(diǎn)的加固范圍之內(nèi)。如圖4.3.6所示，此種情況下，振點(diǎn)間距s取得最大值，

為單點(diǎn)加固范圍的3倍。因此，當(dāng)單點(diǎn)加固范圍取1.2~1.5倍振桿直徑時(shí)，振點(diǎn)間距宜取

振桿直徑的2.0~2.5倍。

圖4.3.6采用三角形布置時(shí)振點(diǎn)間距的計(jì)算示意圖

14

4.2.7振桿密實(shí)法處理雜填土地基的單點(diǎn)加固范圍為1.2~1.4倍振桿直徑。振點(diǎn)宜正三

角形布置，振點(diǎn)間距宜取振桿直徑的2.0~2.4倍。

條文說明

由于雜填土的組成成分復(fù)雜且難以準(zhǔn)確獲得其孔隙比等參數(shù)，采用振桿密實(shí)法處理雜填

土地基時(shí)的單點(diǎn)加固范圍可通過分析工藝試驗(yàn)中與振點(diǎn)不同距離處測點(diǎn)的動力觸探結(jié)果得

到。現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果表明，以振點(diǎn)中心為圓心，以1.2~1.4倍振桿直徑為半徑的范圍內(nèi)，處理

后的雜填土地基的動探擊數(shù)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。采用圖4.3.6進(jìn)行振點(diǎn)間距計(jì)算，當(dāng)采用正

三角形布置時(shí)，振點(diǎn)間距宜取振桿直徑的2.0~2.4倍。

4.2.8振桿密實(shí)法加固平面范圍宜根據(jù)場地穩(wěn)定性分析結(jié)果確定，宜在基礎(chǔ)范圍外增加

一排振點(diǎn)。

條文說明

邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果表明，路基外-滑面內(nèi)的地基也需要進(jìn)行加固處理。

4.2.9振桿密實(shí)法施工振動影響的安全距離應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場振動速度監(jiān)測數(shù)據(jù)或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)

確定。現(xiàn)場振動速度監(jiān)測方法應(yīng)符合《建筑工程容許振動標(biāo)準(zhǔn)》GB50868的相關(guān)規(guī)定。在

缺少試驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)時(shí)可參照表4.2.9確定。當(dāng)施工安全距離無法滿足要求時(shí)，應(yīng)按照《建

筑隔振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-2021中相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)、增設(shè)隔振措施。

表4.2.9振桿密實(shí)法施工振動影響的安全距離（m）

建筑物類型對振動敏感、具有保護(hù)價(jià)值、不

工業(yè)建筑、公共建筑居住建筑

地基類型能劃歸上述兩類的建筑

可液化砂土、粉土＞8＞10＞15

濕陷性黃土＞12＞15＞25

雜填土＞10＞15＞20

條文說明

振桿密實(shí)施工會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的振動影響，施工振動影響的安全距離與地基土的

性質(zhì)、所保護(hù)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)類別、振動錘激振力和振桿尺寸大小等諸多因素有關(guān)。因

此，在工程條件允許的情況下，宜根據(jù)工程需求進(jìn)行現(xiàn)場振動測試。

15

圖4.2.9振桿密實(shí)法在不同類型場地施工過程中的地表振動速度監(jiān)測結(jié)果

振桿密實(shí)法在不同類型場地施工過程中的地表振動速度監(jiān)測結(jié)果如圖4.2.9所示?？梢?/p>

看出3種場地的測得的地面最大豎向振動速度隨與振點(diǎn)的水平距離呈冪函數(shù)衰減。振動速度

的衰減速率和地基土性質(zhì)有關(guān)；當(dāng)?shù)鼗淋浫酢⑺缮?、密?shí)度低時(shí)，振動速度衰減迅速；當(dāng)

地基土層堅(jiān)硬密實(shí)或軟弱土層厚度薄、下臥土層堅(jiān)硬時(shí)，振動速度衰減較慢。振桿密實(shí)法施

工振動影響的安全距離應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場振動速度監(jiān)測數(shù)據(jù)或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，施工對建筑結(jié)構(gòu)影響

的容許振動值應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程容許振動標(biāo)準(zhǔn)》（GB50868）的要求。

4.2.10振桿密實(shí)法的激振頻率宜根據(jù)現(xiàn)場波速測試得到的最大動剪切模量及室內(nèi)試驗(yàn)

獲得的土體阻尼比，按單自由度強(qiáng)迫振動模型計(jì)算確定，宜取15~20Hz。

條文說明

振動系統(tǒng)單自由度模型表達(dá)式見下式：

k

12D2（4.2.10-1）

M

式中：

ω—激振圓頻率；

D—土體阻尼比；

k—土體剛度，N/m；

M—十字形振動桿和振動錘質(zhì)量之和，kg。

地基土剛度在不具備現(xiàn)場測試條件下，可由彈性半空間理論計(jì)算，其表達(dá)式見下式：

4Gr

k0（4.2.10-2）

1

式中：

G—土的剪切模量，Pa；

r0—剛性圓基礎(chǔ)半徑，即沉桿半徑，m；

—土的泊松比。

條文說明

16

對于濕陷性黃土地基和雜填土地基，根據(jù)式（4.2.10-1）和式（4.2.10-2）計(jì)算出的激振

頻率往往在10Hz以下。現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)表明，采用如此低的振動頻率會引起施工設(shè)備的強(qiáng)烈

振動，貫入效率亦十分低下。當(dāng)把振動頻率提升至15~20Hz時(shí)，施工方能順利進(jìn)行。因此

在處理這兩種地基的施工方案設(shè)計(jì)中，振動頻率宜取15~20Hz。

4.2.11振桿密實(shí)法處理液化地基和雜填土地基的留振時(shí)間不宜小于30s，處理濕陷性

黃土地基的留振時(shí)間不宜小于15s。

條文說明

對于可液化地基，振桿密實(shí)法的留振時(shí)間應(yīng)滿足動力作用和土的極限抵抗能力相等的液

化觸發(fā)條件。

振桿動力作用定義為施加于土中能量需求NED，由式（4.2.11-1）表示：

G21

NED=2π?D?Gmax??γ?f?dur?'(4.2.11-1)

Gmaxγσm0

1+2K

式中：σ'—初始平均有效側(cè)限應(yīng)力，其表達(dá)式為：σ'=0?σ'；

m0m03v0

f—振動頻率，Hz；

dur—振動持續(xù)時(shí)間，s。

土層極限抵抗液化能力定義為土的能量容量NEC，常與現(xiàn)場測試的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)

聯(lián)系起來。其表達(dá)式見式（4.2.11-2）。

-4

NEC=1.195·10·exp(0.185·N1,60cs),3≤N1,60cs≤27(4.2.11-2)

式中：N1,60cs—經(jīng)NCEER（1997）推薦的細(xì)粒含量修正的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)貫擊數(shù)。

振桿周圍土層為完全液化前，土層液化范圍隨振動時(shí)間增加而增大。在達(dá)到液化后，很

少有能量傳遞到振桿外圍非液化層，而大部分能量引起已液化土層的振動。增加留振時(shí)間不

能擴(kuò)大加固范圍。由于液化后土層振動速度降低，其可通過工藝試驗(yàn)時(shí)距振桿一定距離布置

振動傳感器測試確定。

4.2.12采用振桿密實(shí)法與氣動作用協(xié)同處理時(shí)，噴氣壓力應(yīng)根據(jù)土層條件和加固深度

來確定，對于濕陷性黃土、雜填土地基，其噴氣壓力不宜大于0.8MPa。

條文說明

2019年，東南大學(xué)在甘肅靖遠(yuǎn)進(jìn)行了噴氣壓力為0.6MPa、0.8MPa和1.0MPa條件下

振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基的現(xiàn)場試驗(yàn)。檢測結(jié)果表明，噴氣壓力越大，三點(diǎn)形心處土

層的錐尖阻力、側(cè)壁阻力越大，即土層密實(shí)度和強(qiáng)度越大，且處理深度范圍內(nèi)皆是如此。以

噴氣壓力1.0MPa為例，處理后3~5m深度范圍內(nèi)土層密實(shí)度提高1倍以上，5~8m范圍內(nèi)

土層密實(shí)度甚至提高2倍以上。然而，兩點(diǎn)之間土層的靜探結(jié)果與三點(diǎn)形心處土層表現(xiàn)的規(guī)

律有著較大差異。當(dāng)噴氣壓力為1.0MPa時(shí)，土層的錐尖阻力和側(cè)壁阻力均小于0.8MPa和

17

0.6MPa處理過的土層，尤其是在土層深度6~8m范圍內(nèi)，錐尖阻力和側(cè)壁阻力驟減，甚至

接近于零，說明該處土層非但沒有密實(shí)反而變得疏松。

因此，現(xiàn)場施工時(shí)建議將噴氣壓力調(diào)整至振桿能夠順利貫入地基土中即可，且不宜大于

0.8MPa。

4.2.13振桿密實(shí)法施工期地基總沉降量可由式（4.2.13）計(jì)算：

nee

0i1i（4.2.13）

sHi

i11e1i

式中，設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，處理前第層土的平均孔隙比；

e0i—i

設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，處理后第層土的振點(diǎn)間土樣孔隙比；

e1i—i

設(shè)計(jì)處理深度范圍內(nèi)，第層土的厚度。

Hi—i

條文說明

經(jīng)振桿密實(shí)法加固處理后的土體會在自重應(yīng)力作用下重新固結(jié)，表現(xiàn)為密實(shí)度增大，孔

隙比減小。可以根據(jù)處理深度范圍內(nèi)單一土層的厚度和處理前后的孔隙比求出一維條件下該

層土的壓縮變形量s，再采用分層總和法求出地基的總沉降量。

4.2.14振桿密實(shí)法處理后地基的工后沉降量計(jì)算，應(yīng)采用處理后土層的物性指標(biāo)，按

《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30）中軟土地區(qū)路基的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

18

5施工

5.1施工準(zhǔn)備

5.1.1施工前，應(yīng)由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工人員進(jìn)行設(shè)計(jì)交底，并組織各方技

術(shù)人員進(jìn)行圖紙會審。

5.1.2施工開始前應(yīng)清除場地內(nèi)大塊建筑垃圾，對場地原地面進(jìn)行清表、整平、碾壓，

以滿足機(jī)械施工作業(yè)對場地承載能力的要求。

5.1.3應(yīng)設(shè)置測量控制網(wǎng)，建立現(xiàn)場坐標(biāo)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，測量并記錄碾壓整

平后場地施工前的場地標(biāo)高。

5.1.4根據(jù)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行測量放樣，確定施工點(diǎn)位并劃定施工范圍。宜根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估或通

過工藝試驗(yàn)確定場地平均沉降量，按設(shè)計(jì)基底高程和預(yù)留平均沉降量準(zhǔn)備沉降補(bǔ)償土方。

條文說明

振桿密實(shí)法處理可液化地基會引起地面沉降，對于需采用土方回填進(jìn)行沉降補(bǔ)償?shù)墓こ蹋?/p>

宜采用式（5.1.4）估算補(bǔ)償土方用量。

n

(5.1.4)

Vhisi

i1

式中：V—補(bǔ)償土方用量，m3；

2

si—第i塊場地面積，m。

—

hi—第i塊場地平均沉降量，m。

5.1.5施工前應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.6條評估振桿密實(shí)法施工振動影響的安全距離，必要

時(shí)應(yīng)采取設(shè)隔振溝等措施減振，隔振溝的深度宜取2~3m，其長度應(yīng)大于被保護(hù)建筑物的長

邊長度。

5.1.6對于液化地基處理工程，施工前應(yīng)在場地內(nèi)及四周應(yīng)開挖排水溝，宜采用水泵和

人工相結(jié)合的方法進(jìn)行排水。

條文說明

對于施工中出現(xiàn)的冒水現(xiàn)象，應(yīng)采用水泵抽水和人工排水相結(jié)合的方法進(jìn)行排水。施工

前可在場地的分區(qū)線上開挖排水溝（30cm×30cm），并在中間分區(qū)交叉處設(shè)置集水坑（直徑

100cm、深100cm），將積水由排水溝匯集到集水坑，再用水泵及時(shí)將水排出到場地外合理

的排水通道。

5.1.7對于雜填土地基處理工程，施工前應(yīng)詳細(xì)了解雜填土的成分、構(gòu)成、級配和土石

比等，同時(shí)準(zhǔn)備回填料。

19

條文說明

振桿密實(shí)法處理雜填土地基需進(jìn)行反插回填，回填料可采用現(xiàn)場開挖的表層雜填土或外

運(yùn)土，但不宜含有直徑大于50mm的礫石、碎磚等堅(jiān)硬物。

5.2工藝試驗(yàn)

5.2.1振桿密實(shí)法應(yīng)通過工藝試驗(yàn)確定施工參數(shù)、施工工藝和處理效果，評價(jià)其適應(yīng)性，

并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1工藝試驗(yàn)場地位置應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件選擇代表性場地；

2工藝試驗(yàn)的規(guī)模應(yīng)根據(jù)待處理場地的復(fù)雜程度、建筑規(guī)模和工程類型等確定。一

種施工參數(shù)方案的試驗(yàn)區(qū)域面積不宜小于50m2或5×5排振點(diǎn)。

3對于液化地基處理工程，宜采用的不同施工參數(shù)包括但不限于：振動頻率、振點(diǎn)

間距、沉桿和提桿速度、留振時(shí)間。

4對于濕陷性黃土地基處理工程，宜采用的不同施工參數(shù)包括但不限于：振動頻率、

振點(diǎn)間距、噴氣壓力、反插次數(shù)。

5對于雜填土地基處理工程，宜采用的不同施工參數(shù)包括但不限于：振動頻率、振

點(diǎn)間距、留振時(shí)間、反插次數(shù)。

條文說明

大規(guī)模施工前的工藝試驗(yàn)是確定工程參數(shù)的必要環(huán)節(jié)。工藝試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)資料和要求，

預(yù)先設(shè)定不同的振動頻率、振點(diǎn)間距、留振時(shí)間、噴氣壓力等參數(shù)，在具有代表性的工程段

落內(nèi)劃定多個(gè)區(qū)域，按照設(shè)定好的施工參數(shù)組合依次施工。工藝試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)處理的

不同地基類型確定時(shí)效時(shí)間，檢測加固效果。應(yīng)對各試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行原位測試和土工試驗(yàn)，檢驗(yàn)

是否滿足設(shè)計(jì)要求。

施工單位應(yīng)聯(lián)合設(shè)計(jì)單位根據(jù)工藝試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選施工參數(shù)，確認(rèn)各項(xiàng)配套措施能夠滿足

設(shè)計(jì)處理要求和大規(guī)模施工條件。在有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求同類時(shí)，可不進(jìn)

行工藝試驗(yàn)，直接采用類似條件下的施工工藝和參數(shù)。

工程實(shí)踐表明，單點(diǎn)振動和群點(diǎn)振動的效果有差異，考慮到相鄰振點(diǎn)間的“邊界效應(yīng)”，

要求一種施工參數(shù)方案的試驗(yàn)區(qū)域面積不宜小于50m2和5×5排振點(diǎn)。

5.2.2工藝試驗(yàn)施工時(shí)應(yīng)對周邊建（構(gòu)）筑物進(jìn)行變形監(jiān)測。變形監(jiān)測的方法和設(shè)備應(yīng)

根據(jù)建（構(gòu)）筑物類型和工程要求確定，并應(yīng)符合《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》（GB50026）和《建筑

工程施工過程中結(jié)構(gòu)分析與監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T302）中相關(guān)規(guī)定。對監(jiān)測結(jié)果的分析評

價(jià)應(yīng)按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工過程中結(jié)構(gòu)分析與監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T302）執(zhí)行，

20

當(dāng)監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)預(yù)警并查明原因。

條文說明

在工藝試驗(yàn)的過程中對周邊建（構(gòu)）筑物進(jìn)行變形監(jiān)測有助于明確振桿密實(shí)法施工對周

圍環(huán)境可能造成的安全隱患。變形監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)根據(jù)施工場地周圍存在的建（構(gòu)）筑物類型確

定，包括工業(yè)與民用建筑、水工建筑、地下工程、橋梁和滑坡等。

5.2.3工藝試驗(yàn)施工時(shí)宜進(jìn)行噪聲監(jiān)測。噪聲監(jiān)測方法、設(shè)備應(yīng)符合《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

（GB3096）、《建筑施工場界噪聲測量方法》（GB12524）中相關(guān)規(guī)定。噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)可

按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12523）執(zhí)行。當(dāng)噪聲監(jiān)測結(jié)果超

標(biāo)時(shí)應(yīng)停止施工并采取換裝防音型振動錘等措施減少噪音。

條文說明

在噪聲保護(hù)要求較高的區(qū)域進(jìn)行振桿密實(shí)法施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行噪聲監(jiān)測，噪聲值應(yīng)滿足要

求。

5.2.4現(xiàn)場振動速度監(jiān)測方法應(yīng)符合本規(guī)程第4.2.9條的規(guī)定。

5.2.5工藝試驗(yàn)檢測結(jié)束后應(yīng)提交以下成果：

1不同工程類型和土質(zhì)條件下工藝試驗(yàn)場地處理后的加固效果檢測資料。

2根據(jù)不同工程類型優(yōu)化的振動頻率、振點(diǎn)間距、留振時(shí)間等參數(shù)。

3確定施工控制標(biāo)準(zhǔn)及施工質(zhì)量控制指標(biāo)。

4校核處理后場地的平均沉降量，計(jì)算土體密實(shí)度。

5評估振桿密實(shí)法施工振動對周邊建（構(gòu)）筑物和環(huán)境的影響，確定振動影響安全

距離和減、隔振措施。

條文說明

工藝試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)不同工程類型和土質(zhì)條件確定時(shí)間以檢測加固效果。工程實(shí)踐

表明，液化地基宜在施工完畢后14~28天內(nèi)進(jìn)行檢測，濕陷性黃土地基和雜填土地基宜在施

工完畢7天以后進(jìn)行檢測。

各類地基土在水平和垂直方向上厚度不同，同時(shí)地基土的組成和性質(zhì)也有差異，因此通

過工藝試驗(yàn)的檢測結(jié)果提出施工質(zhì)量控制指標(biāo)，有助于保證工程質(zhì)量。

處理后場地的平均沉降量或隆起量反映了地基土的有效密實(shí)程度，通過工藝試驗(yàn)可有效

修正處理前后場地高程和有關(guān)參數(shù)。

5.3施工設(shè)備

21

5.3.1振桿密實(shí)法施工設(shè)備應(yīng)符合本規(guī)程附錄A第A.0.1條規(guī)定

5.3.2振動錘宜采用DZ系列振動打樁錘。振動錘功率選型應(yīng)符合本規(guī)程附錄A第A.0.2

條規(guī)定。

5.3.3振桿類型應(yīng)滿足下列要求：

1振動桿的形狀結(jié)構(gòu)應(yīng)符合本規(guī)程附錄A第A.0.3條規(guī)定。振桿總長應(yīng)大于場地最

大處理深度，寬度不應(yīng)小于0.6m。

2采用氣動振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土?xí)r，振動桿應(yīng)配有噴氣管和噴氣口，其中噴

氣管內(nèi)置于振動桿中心，噴氣口形狀應(yīng)為圓形，并定期檢查噴氣口的磨損情況，及時(shí)更換噴

嘴。

條文說明

現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果（圖5.3.3）表明，十字形振動桿在可液化地基處理上的加固效果優(yōu)于國外

常用的瑞典翼。

圖5.3.3十字形振動桿與瑞典振動翼的加固效果對比

十字形振動桿的通孔設(shè)計(jì)可增加振桿與土接觸面積，有利于振動能量傳遞。

早期的振動桿邊緣為半圓形齒，下端為帶尖刺齒的圓弧形，在濕陷性黃土和雜填土地基

中貫入效果差，目前已被淘汰并替換成邊緣為尖刺齒、下端為錐形的新型振桿。

5.3.4施工承載平臺結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)符合本規(guī)程附錄A第A.0.4條規(guī)定.

5.3.5智能化施工系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能應(yīng)符合本規(guī)程附錄A第A.0.5條規(guī)定。

條文說明

受限于技術(shù)條件，早期的施工設(shè)備主要依靠人工操作來控制卷揚(yáng)機(jī)升降速率、施工深度

和留振時(shí)間等工程參數(shù)，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作和統(tǒng)一控制。此外，設(shè)備集成度差，各類管線、

纜線等均暴露在外，工人工作環(huán)境惡劣的同時(shí)也易產(chǎn)生安全隱患。目前采用的智能化施工系

統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)可以與施工承載平臺上的卷揚(yáng)機(jī)變頻控制集成系統(tǒng)、深度記錄裝置等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

22

互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)施工參數(shù)的預(yù)先設(shè)置、監(jiān)控和自動記錄。此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)對

施工參數(shù)記錄、上傳及視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，并建立工程數(shù)據(jù)展示平臺和工程信息匯總平臺。系統(tǒng)

通過計(jì)算機(jī)控制施工全過程，能有效避免人為因素對工程質(zhì)量造成的影響，其數(shù)據(jù)記錄和匯

總功能也有助于后續(xù)總結(jié)查驗(yàn)。

5.4施工工藝

5.4.1振桿密實(shí)法處理可液化地基施工步驟（圖5.4.1-1）應(yīng)滿足下列要求：

圖5.4.1-1振桿密實(shí)法處理可液化地基施工工藝流程圖

（1-放線定位；2-振動下沉；3-留振；4-振動提升；5-提至地面）

1施工機(jī)械到達(dá)指定區(qū)域，通過行走機(jī)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)向架位置使振桿與振點(diǎn)對中并調(diào)整

垂直度，不得強(qiáng)行將振桿對準(zhǔn)要打的點(diǎn)位。承載平臺前進(jìn)時(shí)應(yīng)考慮“退打”方向并與施工便

道垂直以便機(jī)械進(jìn)出，不應(yīng)以平行于施工便道的方向進(jìn)行“退打”施工，如圖5.4.1-2所示。

圖5.4.1-2“退打”法示意圖

（1-場地邊界；2-路基中心線；3-振點(diǎn)；4-承載平臺前進(jìn)方向）

2根據(jù)設(shè)計(jì)頻率和工藝試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整振動錘的頻率，啟動振動錘，使振桿勻速下沉

23

至設(shè)計(jì)深度。下沉速度應(yīng)控制在1.5m/min以內(nèi)，振桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，留振時(shí)間應(yīng)根據(jù)工

藝試驗(yàn)結(jié)果確定。工藝試驗(yàn)未考察留振時(shí)間的，留振時(shí)間宜為30s。

3留振結(jié)束后，將振桿勻速提升至地面，提升速度應(yīng)控制在2.0m/min以內(nèi)。

4關(guān)閉振動錘，完成振桿密實(shí)法單點(diǎn)施工，移動機(jī)械到下一點(diǎn)位進(jìn)行施工。

5.4.2氣動振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基施工步驟（圖5.4.2）應(yīng)滿足下列要求：

圖5.4.2振桿密實(shí)法處理濕陷性黃土地基施工工藝流程圖

（1-放線定位；2-振動下沉；3-留振；4-振動提升；5-提至地面；6-振動反插；7-回填振壓；

8-提至地面）

1行走機(jī)械到達(dá)指定區(qū)域，通過走形機(jī)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)向架位置使振桿與振點(diǎn)對中并調(diào)整

垂直度，不得強(qiáng)行將振桿對準(zhǔn)要打的點(diǎn)位。機(jī)械定位時(shí)應(yīng)考慮“退打”方向（圖5.4.1-2），

以便機(jī)械進(jìn)出。

2打開空氣壓縮機(jī)，根據(jù)工藝試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整噴氣壓力，使振桿的四個(gè)噴氣孔均保持

高壓噴氣的穩(wěn)定狀態(tài)。

3根據(jù)設(shè)計(jì)頻率和試振結(jié)果調(diào)整振動錘的頻率，啟動振動錘，使振桿勻速下沉至設(shè)

計(jì)深度。下沉速度應(yīng)控制在1.5m/min以內(nèi)，振桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)并進(jìn)行

留振，留振時(shí)間不宜大于15s。

4將振桿勻速提升至地面，提升速度應(yīng)控制在2.0m/min以內(nèi)。

5保持振動錘開啟，使振桿在激振力作用下反插；反插次數(shù)應(yīng)根據(jù)試振結(jié)果確定，

不宜多于3次。

6最后一次反插結(jié)束后，將振桿提升至地面，通過托盤機(jī)構(gòu)在鉆頭處安裝托盤，并

輔助填土機(jī)構(gòu)，邊填土邊振壓。

24

7最后一次反插回填結(jié)束后，將振桿提升至地面。

8關(guān)閉振動錘，完成振桿密實(shí)法單點(diǎn)施工，移動機(jī)械到下一點(diǎn)位進(jìn)行施工，最后整

平場地。

5.4.3振桿密實(shí)法處理雜填土地基施工步驟（圖5.4.3）應(yīng)滿足下列要求：

圖5.4.3振桿密實(shí)法處理雜填土地基施工工藝流程圖

（1-放線定位；2-振動下沉；3-留振；4-振動提升；5-提至地面；6-回填反插；7-提至地面）

1行走機(jī)械到達(dá)指定區(qū)域，通過走形機(jī)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)向架位置使振桿與振點(diǎn)對中并調(diào)整

垂直度，不得強(qiáng)行將振桿對準(zhǔn)要打的點(diǎn)位。機(jī)械定位時(shí)應(yīng)考慮“退打”方向（圖5.4.1-2），以

便機(jī)械進(jìn)出。

2根據(jù)設(shè)計(jì)頻率和工藝試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整振動錘的頻率，啟動振動錘，使振桿勻速下沉

至設(shè)計(jì)深度。下沉速度應(yīng)控制在1.5m/min以內(nèi)，振桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，留振時(shí)間應(yīng)根據(jù)工

藝試驗(yàn)結(jié)果