复件 振冲碎石桩在饱和软土地基处理中的应用研究

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1、振冲碎石桩在饱和软土地基处理中的应用研究Applicationofvibration-shockstonecolumnsintreatmentofsaturatedsoftfoundations蓝冰邓新德（中南大学勘察与基础工程研究所长沙410083）摘要：本文介绍了振冲碎石桩在不排水抗剪强度低于20KPa的饱和软土地基处理中的成功应用实例，并分析了其作用机理。关键词：软土地基振冲碎石桩不排水抗剪强度作者简介：蓝冰，男，1971年生，中南大学地学与环境工程学院在职硕士、岩土工程师，主要从事软土地基处理的施工、设计和研究工作。Ab

2、stract:Thispaperintroducesthesuccessfulusecaseofvibration-shockstonecolumnsintreatmentofsaturatedsoftfoundationsthatundrainedshearstrengthislowerthan20kpa,andanalysesitsactionmechanism.Keywords:softfoundations,vibration-shockstonecolumns,undrainedshearstrength11前言碎石桩

3、复合地基是处理软土地基的一种迅速而有效的方法。但是，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－91）第六章第一节第6.1.1条“……振冲置换法适用于不排水抗剪强度不小于20KPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。……”，其他教科书等也认为振冲碎石桩不适应于不排水抗剪强度低于20KPa的软粘土中。本文详细介绍了汕头市某厂房内地坪成功采用振冲碎石桩的设计及施工方法，并结合广州地区近年来振冲碎石桩工程设计与施工实例进行技术评价，说明在不排水抗剪强度低于20KPa的软土地基完全可采用振冲碎石桩进行处理，关键是施工中应认真执行有关设计

4、施工操作规范，并进行必要的经济分析，以确定最优处理方案。2某厂房内地坪振冲碎石桩设计实例2.1工程概况汕头市某厂房内地坪用来承放高精密度机械设备，承载力要求仅为50KPa，但该机械设备对不均匀沉降非常敏感，初步设计采用架空地坪，即地坪与桩承台连为一体。可是架空地坪造价太高且对机械设备的后期改良不利。应业主邀请，笔者建议采用振冲碎石桩复合地基进行处理，并就振冲碎石桩复合地基有关计算和施工参数进行了设计。共完成了振冲碎石桩3470根，39558米，填料量37185m3，碎石垫层约5000m3。2.2场地土层情况场地土层自上而下为①素

5、填土、耕作土；②淤泥：底面埋深为-12.56~-10.26,γ=15.9kN/m3,十字板抗剪强度多为10~13KPa，fk=40KPa；③粗砂：平均厚4.9m，γ＝20.2KN/m3,fk=220KPa；④淤泥：平均厚16.5m，γ=16.4KN/m3,fk=50KPa；⑤粉质粘土：平均厚3.0m，γ＝18.5KN/m3,fk=110KPa。场地地下水位高（±0.00），处理对象为上部②淤泥。③粗砂具一定厚度，且承载能力高，可作一般桩基持力层，但下卧④淤泥厚度大且强度低应对其作承载力和变形验算。2.3设计计算2.3.1确定加固

6、范围及复合地基承载力加固范围取桩承台内8×8m范围，设计布桩14根，桩径1.0m，三角形布桩，桩距2.50m,，行距2.20m，素填土及耕作土视作淤泥看待，加固深度11.4m至③粗砂层顶面，桩顶铺设30cm碎石垫层。由fspk=［1+m(n-1)］fsk，m=d2/de2=0.14，fsk＝40KPa，n取4，计算得：fspk=56.8KPa。2.3.2计算假设a)加固深度内全部为淤泥，地基土为各向同性；b)承台内8×8m地坪范围等效为矩形面积上均布荷载作用下的刚性基础；c)桩长达硬层；d)无相邻荷载影响。2.3.3地基受压层计

7、算深度5按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）计算，Zn=b(2.5－0.4Inb)=8×(2.5－0.4In8)=13.4m。2.3.4地基土自重应力计算бcz1=(15.9－10)×11.4=67.26Kpaбcz2=(20.2－10)×(13.4－11.4)+бcz1=87.7KPa2.3.5附加应力计算бz0=50KPal/b=1,z/b=3.35，查规范附表10－1得ac＝0.037бz1=4acб0=4×0.037×50=7.4KPa2.3.6下卧层承载力及变形验算бz1+бcz2=87.7+7.4=95.1K

8、Pa粗砂平均厚为4.9m，fk=220KPa＞95.1KPa，且бz1=7.4＜0.1бcz2=8.77KPa。对于软土，基础底面中心O点下深度Z处的附加应力бz等于同一深度Z处的自重应力бcz的0.1倍时，此深度即为地基受压深度Zn，说明粗砂具足够强度，Zn=