振冲法处理地基的原理及其工程应用综述.doc

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1、湖南文理学院学院土木工程地质课程大作业题目振冲法处理地基的原理及其工程应用综述学生姓名杨福寿学号201118010308专业班级土建学院11103指导老师李其林2013年6月04日振冲法处理地基的原理及其工程应用综述1.《振冲法处理地基的原理》振冲法，即通过振冲器产生水平或垂直方向振动力，并辅以压力水振密周围土体，达到提高地基承载力、增加地基稳定性、减少沉降量、提高抗地震液化能力的地基处理方法。英文常表达为vibrocompaction或者vibroflotation等，国内亦称之为振动水冲法。在众多的地基处理方法中，振冲法以加固深度大、效果好、操作简单、不用三材(钢筋

2、、水泥和木材)以及工期短、成本低等优点被广泛用于加固软弱地基特别是砂土及吹填土地基。利用疏浚出来的泥沙进行填海造陆，已成为很多沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。但是，由吹填土构成的地基，强度、密实度很差，不能直接用于工程建设，所以对其进行地基处理加固就显得尤为重要，振冲法仍有广阔的应用前景。具体操作是振冲器启动后，在很大的水平向振动力及端部射水的联合作用下，以每分钟0.5～3m的速度挤入地基中，下沉到加固设计标高。清孔后，向孔内填入碎石或砂、砾石等填料，并向上逐段用振冲器挤密，使每段填料均达到要求的密实度，直至地面，使在地基中形成很多的地基土啮合的碎石桩体。由于振冲器

3、水平向振动力作用于四周土体，加之水的饱和，使四周的土体在径向一定范围内出现短暂时段的液化，使土的结构重新排列，从而大大减少地基土的孔隙而达到加固的目的。2.《振冲法处理粘性软弱土地基的应用》振冲法是用来加固松软土地基的一种较新的施工方法,尤其振冲置换法对于处理不排水、抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土适应性较强,宜在地面建筑物和构筑物的松软地基处理中推广和应用。1粘性软弱土地基的分析粘性软弱土地基由于有天然含水量大、孔隙比大、压缩性大、抗剪强度低、透水性差等特点,地基土强度较低,特别是对于具有显著结构性质的淤泥质土,当荷载过大或者受扰动而引起土体

4、结构破坏时,压缩性增加很多,土的强度会急剧下降,当建筑物或构筑物不能避开时,必须对地基采取有效的措施,使其满足工程建筑的要求。若采用传统的换土垫层法施工,大面积换土往往施工非常困难,尤其是在地下水位较高、软弱土层较厚的地基土情况下,如果降水不好就无法施工,因此可以采取对软弱土层进行加固处理措施,提高地基土的加密效应,从而达到加固地基的目的。2粘性软弱土地基处理的原理用振冲法加固粘性软弱土地基,地基承载力高显著,其主要作用表现在:（a）土体首先在振动力的作用下发生一系列的物理变化,土体抗剪强度随着振动的加速而降低,土体结构遭到破坏,土体在上部土体压力和振动力双重作用下,结

5、构重新排列,使孔隙率减小,密实性显著增加;其次当灌入碎石填料时,通过振动器边振实边挤压,进一步增加了土体的密实度。（b）密实的碎石桩取代了同体积松软的土体,起到了局部置换的作用,与振密的土体一起形成复合地基,改善了原有地基土的性能。3工程实例矿区铁路锅炉房,位于浊漳河一级阶地,由铁一院西安分院设计,建筑面积730m2,砖混结构,1992年开工建设,地基处理由陕西省第六建筑工程公司地基处施工,上部建筑由铁三局一处施工,1993年建成投入使用。基础持力层为第四系全新统黄土质亚粘土,厚度8~9m,局部含透镜体细砂,其天然含水量2612%~3219%,孔隙比1~11040,饱和

6、度8212%~100%,为饱和黄土,液性指数0184~1133,液限含水率2417%~3618%,压缩系数0152~1MPa,为高压缩性土,湿陷因数01001~01006,不具湿陷性,地基承载力为55kPa。通过方案比选,采用了振冲法加固地基的施工方法。3.《振冲法在液化地基的应用》在可液化场地和地基土上进行工程建筑时,采用加强上部结构的常规抗震措施往往是很难见效的,甚至根本无济于事。有效的措施是改善地基条件,防止地基土产生液化,特别是防止喷水冒砂和水土流失的发生。采用桩基,把建筑物的荷载通过桩穿过可液化层,传到下面的稳定地层上,当然是一种可靠的办法。但在许多场合,这个

7、办法是不经济的;而用振冲法加固和改良地基,不仅可以提高土的力学强度,提高土的抗液化能力,而且可以改善排水条件,加速孔压力消散,防止水土流失。由于振冲法效果显著,施工简单易行,经济上也比较合理,是一种比较理想的地基处理方法。1.振冲法处理松软、可液化的地基,是一种有效的方法,且施工简便,经济合理,龙口发电厂是一个比较好的实例。2.松软地基经过振冲加固后,密度增大,压缩性减小,强度及容许承载力显著提,因而满足了重型建筑物对地基的要求。3.地震液化对建筑物的危害,主要在于喷水冒砂造成大量水土流失,利用振冲法设置排水井后,在加速孔压消散的同时,又