振冲置换法加固软土地基

1、振冲置换法加固软粘土地基（一）前言60年代以前，振冲法主要用于加固软弱砂类土地基，称之为振冲挤密桩，其后，原联邦德国、英国等国的工程界对之加以改造，通过在桩孔中填入碎石等坚硬材料来置换部分原地基土，以此达到加固地基的目的，此法即振冲置换法。一、特点及适用条件（一）特点1、施工工效高，工期短，不受季节限制。2、机械设备和施工工艺简单，便于推广。3、节省劳力，可就地取材，综合经济效益好。4、施工噪声低，社会效益显著。（二）适用条件适用于不排水抗剪强度为1520kPa的软粘土或亚粘土地基的处理，最大加固深度为15m，加固后复合地基承载力可达200kPa。二、原理利用能产生水平方向振动的管状设备，在高

2、压水流冲切配合下，使地基成孔，然后向孔内分批填入碎石等坚硬材料，用振冲器将其挤密，形成碎石桩。这样，一方面碎石桩与地基土形成复合地基，另一方面，由于填入坚硬材料和振冲作用，使原地基土被挤密，原地基土中的水又被压入碎石桩，故地基土的物理力学性能得到改善，从而使地基的承载力得以提高，沉降量得以降低。复合地基的容许承载力和最大沉降量，可现场试验确定。其容许承载力可用下式估算：Rsp1+m(n-1)Rs（1）Rsp1+m(n-1)3Su（2）式中 Rsp复合地基容许承载力；m面积置换率，mD2/De2，D为碎石桩直径，De随桩的布置形式不同而各异，当桩按等边三角形布置时De1.05d，按正方形布置则D

3、e1.13d，按矩形布置De1.13(d1d2)，d,d1,d2为桩间距；n桩土应力比，n35，当建筑物容许变形小时，n取小值，反之取大值；Rs原地基土容许承载力，取平均值；Su原地基土的十字板抗剪强度，取平均值。三、施工工艺（一）施工工艺流程施工工艺流程见图1 （二）关键技术关键技术为振冲造孔、成桩和质量检测技术。（三）施工要点1、采用此法作10m长的桩，工效一般为0.50.8根/h，可据此作施工安排。2、施工参数通过现场试验确定。3、振冲前应按设计图纸在现场定出孔位，并编号，将施工用水管路和电力线路引到现场，安排好施工产生的污水、泥浆的排放设施。4、根据桩的平面布置及周围建筑物情

4、况安排施工顺序，可供选择的施工顺序见图2。制桩步骤为：振冲成孔清孔填石并捣实（边填边捣），见图3。  5、当振冲器到达孔底以上0.5m时，要将振冲器提出孔口，再放下，如此反复12次，升降速度为56m/min，然后将振冲器停在孔底以上0.5m处，开始清孔，2min后提出振冲器，准备填碎石。6、第一次填料可以多一些。以后每次填料高以不超过0.5m为宜。当电源达到规定值时，应稳定1020s再提升，否则应继续加料振密。7、必须对每根桩的电流、水压、深度和填料高度等参数作详细记录。8、冬季施工时，应将表层冻土破碎后再造孔。每班完工后，都应将供水管路和振冲器中的积水放净，以防冻坏。四、

5、机具设备所需机具设备见表1。其中，振冲器宜选用带潜水电机者，其构造见图4，参数可根据加固孔径、密实度选用；汽车吊的起重能力为80150KN，提升高度须符合要求；水泵的供水压力不宜低于0.5Mpa，供水量应大于20m3/h。另外，还需配备控制电流操作台，其上需附有150A以上的电流表（或自动记录电流计）和500V电压表等。 表1 主要施工机具序号名称型号功率数量用途1振冲器ZCQ-7575KW1台造孔挤密、填料2汽车吊  1台起落振冲器3水 泵JQZ-61-217KW1台供振冲水4污水泵JQZ-32-4124KW2台排泥浆5潜水泵 2.2KW1台给水箱供水

6、6水 箱6m3 1个  7装载机0.8m3 1台填料 振冲置换法加固软粘土地基（二）五、劳动力组织一般安排三班制作业，劳动力组织见表2。表2 劳动力组织序号工种人数工作内容1孔口指挥3除负责孔口外，兼管现场2吊车司机3操纵吊车起落振冲器3记录员3现场施工记录4普通工3排泥浆，拉大绳，调水压5电工3安装电线，电气维修6填料工24孔口填料，运料7技术人员1负责技术指导，兼管统计合计40 六、质量安全标准（一）质量标准1、控制好填料（碎石、砾石、卵石）规格，一般粒径为25cm，含泥量须小于10%。2、控制好桩位中心线于桩底标高，必须达到：振冲器的喷水中心于桩孔中心的偏差小于0.2D（D为桩径）。在造孔时应测量成孔深度。3、桩体垂直度偏差不得大于1。（二）质量控制措施在施工过程中，严格按图5程序控制质量。 （三）安全措施1、增强现场施工人员的安全施工意识，教育、要求严格按规范和施工程序的要求施工。2、振冲器等主要设备由专业人员操作。3、各种电气设备都应接地良好。（四）效果检测对大型工程，正式开工前应作试验桩，用压力板进行荷载试验。检测时间应根据地基土的性质和完成时间确定；砂土在半个月后，粘土在一个月后。检测需按要求进行复合地基荷载沉降试验，