振冲法——教学.ppt

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1、水工建筑物地基处理——软弱地基处理——振冲法授课对象：水工专业2003级任课教师：王润英时间：2006年4月~2006年5月授课内容及安排第三节振冲置换碎石桩一、振冲法概述及振冲置换碎石桩的加固原理二、振冲置换碎石桩的设计三、振冲置换碎石桩的施工四、工程应用五、该工法主要存在的问题2振冲法——利用振冲器成孔成桩，加固地基的方法。目前国产振冲器有：ZCQ-15ZCQ-30ZCQ-55ZCQ-75ZCQ-100振冲置换碎石桩——振冲法概述3振冲器参数型号ZCQ-30ZCQ-55BL-75电机功率（kW）305575转速（rpm）145014501450额定电流

2、（A）60100150不平衡重量（N）6601040振动力（kN）90200160振幅（mm）4.25.07.0振冲器外径（mm）351450426长度L（mm）215025003000总重量（kN）9.416.020.54振冲法大致分为两类：（1）振冲挤密碎石桩：适用于处理砂类土，从粉细砂到含砾粗砂，只要小于0.005mm的粘粒不超过10%，都可得到显著的挤密效果。（2）振冲置换碎石桩：适用于处理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。振冲置换碎石桩——振冲法概述5振冲置换碎石桩加固原理（1）强制挤密效应（对桩身和桩间

3、土而言）（2）置换作用（3）排水减压作用振冲置换碎石桩——振冲置换碎石桩加固原理6强制挤密效应（ZCQ30）振冲置换碎石桩——振冲置换碎石桩加固原理7置换作用：小粒径碎石（≤50mm）→碎石桩桩身内摩擦角大粒径碎石（50<粒径≤80mm）→卵石：一般振冲置换碎石桩——振冲置换碎石桩加固原理8排水减压作用振冲置换碎石桩——振冲置换碎石桩加固原理d≥800mm的排水通道91、几个重要参数（1）碎石桩的加固范围及加固形式（2）碎石桩桩长L（3）桩径d和桩距s2、碎石桩复合地基承载力设计3、碎石桩复合地基变形验算振冲置换碎石桩——设计10（1）碎石桩的加固

4、范围及加固形式散体材料桩复合地基：应在轮廓线以外设置保护桩。振冲置换碎石桩——设计中的几个参数11碎石桩复合地基的桩体布置范围应根据建筑物的重要性和场地条件确定，常依基础形式而定：筏基、交叉条基、柔性基础→应在轮廓线内满堂布置，轮廓线外设2~3排保护桩；其他基础→应在轮廓线外设1~2排保护桩。振冲置换碎石桩——设计中的几个参数12布桩形式：对大面积满堂布置，宜采用等边三角形梅花布置；振冲置换碎石桩——设计中的几个参数对独立柱基、条基等，宜采用正方形、矩形布置。13（2）碎石桩桩长L定义确定原则①当软土层不厚时，L由软土层厚度来控制，伸入硬层一定深度；

5、②当软土层较厚时，L由上部结构的容许变形来控制；③按稳定性控制的工程，L由最危险滑动面控制，一般应伸入最危险滑动面以下至少1~2m；④构造要求：L≥4m振冲置换碎石桩——设计中的几个参数14振冲置换碎石桩——设计中的几个参数15振冲置换碎石桩——设计中的几个参数16L≥4m→与桩体破坏特性有关→防止刺入破坏。振冲置换碎石桩——设计中的几个参数17（3）桩径d和桩距sd与振冲器功率、碎（卵）石粒径、土的抗剪强度和施工质量有关。桩距s与土的抗剪强度指标和上部结构荷载有关。振冲置换碎石桩——设计中的几个参数181、确定复合地基承载力标准值振冲置换碎石桩

6、——碎石桩复合地基承载力设计2、确定复合地基承载力设计值fSP：3、设计中以上公式运用的两种情况：（1）业主对（处理之后的）地基承载力有要求，即已知fSP,K。→设计步骤为（2）（2）业主对（处理之后的）地基承载力无要求，但荷载已知。→设计步骤为191、确定复合地基承载力标准值（1）重大工程和有条件的中小工程，原则由现场复合地基载荷试验确定。（2）也可用单桩和桩间土的载荷试验按下式计算（3）对小型工程的粘性土地基，如无现场载荷试验资料，也可用以下公式简单计算：振冲置换碎石桩——碎石桩复合地基承载力设计20公式中各参数的含义：①AP为碎石桩单桩横截面面积

7、；②m为碎石桩面积置换率：定义：m=nAP/A；通常用计算；③RKd为碎石桩单桩承载力标准值，主要取决于桩间土维护力，与软土强度有关；④fS,K为桩间土承载力标准值，由地质资料得到；⑤β为桩间土承载力折减系数，取为1。21de为等效处理圆的直径：梅花型布置→de=1.05s正方形布置→de=1.13s；矩形布置→振冲置换碎石桩——碎石桩复合地基承载力设计22公式中各参数的含义：m为碎石桩面积置换率；fS,K为桩间土承载力标准值，由地质资料得到；n为桩土应力比，反映该种桩桩柱作用大小。无实测资料时，粘性土n=2~4；SV为野外十字板剪切试验得到的十字板剪切

8、强度。23①求m；振冲置换碎石桩——碎石桩复合地基承载力设计②求