《地基处理》4省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

碎（砂）石桩法振动水冲法是1937年由德国凯勒企业设计制造出含有当代振冲器雏形机具，用来挤密砂土地基取得成功。20世纪60年代初，振冲法在德国开始用来加固粘性土地基，因为填料是碎石，故称为碎石桩，之后，在各国推广应用。振冲法施工本世纪60年代初，振冲法开始用来加固粘性土地基，并形成碎石桩。按施工方法分类及其适用性置换法分类分类工程实践表明，砂石桩用于处理涣散砂土和塑性指数不高非饱和粘性土地基，其挤密(或振密)效果很好，不但能够提升地基承载力、降低地基固结沉降，而且能够预防砂土因为振动或地震所产生液化。砂石桩处理饱和软弱黏性土地基时，主要是置换作用，能够提升地基承载力和降低沉降，同时，还起排水通道作用，能够加速地基固结。中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-)中要求：“振冲法适合用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度大于20kPa饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前经过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适合用于处理粘粒含量小于10％中砂、粗砂地基。”砂桩中小型工业与民用建筑港湾构筑物：如码头、护岸等土工构筑物：如土石坝、路基等材料堆置场：如矿石场、原料场等其它：如轨道、滑道、船坞等。加固机理液化地基挤密作用从桩管表面到塑性变形区和弹性变形区在挤压应力作用下，土体受到不一样程度压密。受到严重扰动塑性变形区土强度会随休止期增加而渐渐恢复，砂石桩成桩后，伴随超孔隙水压力消散，将加速其强度恢复。排水减压作用砂基预震效应对粘性土地基(尤其是饱和软土)，碎(砂)石桩作用不是使地基挤密，而是置换。碎石桩置换法是一个换土置换，即以性能良好碎石来替换不良地基土；排土法则是一个强制置换，它是经过成桩机械将不良地基土强制排开并置换，而对桩间土挤密效果并不显著，在地基中形成含有密实度高和直径大桩体，它与原粘性土组成复合地基而共同工作。侧向约束力对碎石桩性状影响至关主要，如桩侧土对碎石柱约束力很小，不但形不成应力向桩体集中，而且还影响碎石桩对桩间土挤密作用。如：假如把碎石置在液体中，因为液体对桩约束力靠近零，所以，在无约束力环境下不能形成碎石桩体而坍塌；假如把碎石置在刚性筒中，因为约束力很大，其模量也很大，桩体变形很小，这么仅靠桩也能负担外载荷。这只是说明桩侧土对碎石桩侧向约束力是影响碎石桩加固效果主要原因。因为碎(砂)石桩刚度比桩周粘性土刚度为大，而地基中应力按材料变形模量进行重新分配。所以，大部分荷载将由碎(砂)石桩负担，桩体应力和桩间粘性土应力之比值称为桩土应力比，普通为2～4。碎石桩垫层作用主要是指在较厚软弱土层中，碎石桩没有打穿该软弱土层，这么，整个碎石桩复合地基对于没有加固下卧层起到垫层作用，经垫层扩散作用将建筑物传到地基上附加应力减小，作用于下卧层附加应力趋于均匀，从而使下卧层附加应力在允许范围之内，这么就提升了地基整体抵抗力，降低了沉降。碎石桩加筋作用中要是指厚度不大软弱土层，则碎石桩可穿过整个软弱土层到达其下硬层上面。此时，桩体在外荷载作用下就会产生一定应力集中现象，从而使桩间土负担压力对应减小，其结果与天然地基相比，复合地基承载力会提升，压缩量会减小，稳定性会得到加强，沉降速率会加紧，还可用来改进土体抗剪强度，加固后复合桩土层将能够改进土坡稳定性，这种加固作用即通常所说加筋作用。总结：不论对疏松砂性土或软弱粘性土，碎石桩加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋五种作用。设计计算(二)桩位布置(三)加固深度当前国外振冲碎石桩加固地基最大深度为25m，国内振冲碎石桩加固地基最大深度为18m，所以设计时最大桩长不要超出25m，不然应做专门试验研究。（五）材料桩体材料可就地取材，普通采取中、粗混和砂、卵石、碎石、砂砾石等，含泥量小于5％，且碎石桩桩体材料允许最大粒径与振冲器外径和功率相关系，普通小于8cm，对碎石，惯用粒径为2—5cm。设计计算砂性土1、桩距确定2、液化判别粘性土1、承载力计算2、沉降计算3、固结度计算4、稳定分析设计时应注意事项施工工艺振冲法是碎石桩主要施工方法之一，它是以起重机吊起振冲器，开启潜水电机后，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，使高压水经过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲联合作用下，将振冲器沉到土中设计深度。经过清孔后，就可从地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振动作用下被振挤密实，到达所要求密实度后提升振冲器，如此重复填料和振密，直至地面，从而在地基中形成一根大直径和很密实桩体。振冲器结构图起重机械普通采取履带吊、汽车吊、自行井架式专用吊机。起重能力和提升高度均应满足施工要求，并需符合起重要求安全值，普通起重能力为10～15t。施工次序施工方法“振冲挤密法”施工操作要求：整个加固区施工完后，桩体顶部向下1m左右这一土层，因为上覆压力小，桩密