挤密桩地基kkk

挤密桩地基一、土（灰土）挤密桩地基用沉管、冲击、夯扩、爆扩等方式，在地基土中形成桩孔，并将桩孔所占位置的地基土全部（或部分）挤进桩孔周围，以增加桩孔间（周）地基土的密实度，并在桩孔中分层夯填素土，灰土水泥土等，形成由桩孔间（周）挤密土与桩孔夯实填料（即桩体）组成的挤密（复合）地基。加固机理•（1）作用1：•挤密，通过挤密作用提高了桩间（周）地基土的密实度。•（2）作用2：•提高了地基土的隔水性。挤密地基的防水、隔水性能比同密度、同厚度、同宽度的垫层好。•（3）作用3：•使地基得到进一步加强（2）土（灰土）挤密桩地基施工•1、挤密成孔顺序：•局部处理：遵循“由外往里成孔、隔一孔或数孔成孔、成孔后及时夯填孔料、等邻近孔夯填完孔料后再成孔”•整片处理：遵循“隔一孔或数孔成孔，成孔后及时夯填孔料、分批流水组织施工”•隔孔成孔：视施工现场情况决定。2、桩孔直径、孔位偏差、施工记录（详细见课本P163）•3、桩孔填料•不得使用：盐渍土、膨胀土、冻土、有机质土等不良土料•土料有机质含量不超过5%•石灰粒径不超过5mm•雨期或冬期施工，应采取防冻措施，防止桩孔填料冻结。施工过程的注意事项•1、应有专人监理成孔及回填夯实质量，并做好施工记录。•2、铺设挤密桩孔顶部灰土（或土）垫层前，应按设计要求将桩孔顶标高以上的预留松土挖除，并洒水夯实。•3、在挤密桩处理范围内，特别是基底下压缩层深度内，当基土含水量低于11%—12%时，宜对处理范围内的图层进行增湿处理。二、砂石桩•砂桩、碎石桩、和砂石桩简称砂桩，也称散体材料桩。•振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达10m左右。砂石桩适用范围•砂石桩用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。砂石桩法早期主要用于挤密砂土地基，随着研究和实践的深化，特别是高效能专用机具出现后，应用范围不断扩大。为提高其在黏性土中的处理效果，砂石桩填料由砂扩展到砂、砾及碎石。砂石桩处理饱和黏土地基，如不经过预压，处理后地基仍将可能发生较大的沉降，对沉降要求严格的建筑结构难以满足允许的沉降要求。因此，饱和软黏土上变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩加固机理•砂石桩加固地基的几种主要作用如下。•1挤密、振密作用：砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大，从而使地基的承载能力提高，压缩性降低。当被加固土为液化地基时，由于土的空隙比减小、密实度提高，可有效消除土的液化。•2置换作用：当砂石桩法用于处理软土地基，由于软黏土含水量高、透水性差，砂石桩很难发挥挤密效用，其主要作用是部分置换并与软黏土构成复合地基，增大地基抗剪强度，提高软基的承载力和提高地基抗滑动破坏能力。•3加速固结作用：砂石桩可加速软土的排水固结，从而增大地基土的强度，提高软基的承载力。砂石桩设计•桩径•砂石桩直径可采用300～800mm，可根据地基土质情况和成桩设备等因素确定。对饱和黏性土地基宜选用较大的直径。•桩位布置•砂石桩孔位宜采用等边三角形或正方形布置。对于砂土地基，因靠砂石桩的挤密提高桩周土的密度，所以采用等边三角形更有利，它使地基挤密较为均匀。对于软黏土地基，主要靠置换，因而选用任何一种均可。•砂石桩的间距•应通过现场试验确定。对粉土和砂土地基，不宜大于砂石桩直径的4.5倍；对黏性土地基不宜大于砂石桩直径的3倍。初步设计时，砂石桩的间距也可根据被处理土挤密后要求达到的孔隙比e1来确定。如图4.3-1所示，假设在松散砂土中，砂石桩能起到完全理想的效果，设处理前土的空隙比为e0，挤密后的孔隙比e1，又设一根砂石桩所承担的地基处理面积为A，砂石桩直径为d，桩长为，则一根桩孔的体积为d2/4，单位体积被处理土的空隙改变量为(e0-el)/(1+e0)。根据桩的平面布置不同，按下列公式估算砂石桩的间距s：对粉土与砂土地基，以上公式推导时假定了处理场地的地面标高在处理前后相同。实际上，很多工程都采用振动沉管法施工，施工时对地基有振密和密双重挤作用，而且地面下沉，施工后地面平均下沉量可达100~300mm。因此，引入了修正系数来考虑成孔时对粉土和砂土的振动下沉密实作用。桩长决定桩长，即地基处理深度时应考虑以下因素。1)当拟处理的松软土层厚度不大时，砂石桩桩长宜穿过松软土层。2)当松软土层厚度较大时，对按稳定性控制的工程，砂石桩桩长应不小于最危险滑动面以下2m的深度；对按变形控制的工程，砂石桩桩长应满足处理后地基变形量不超过建筑物的地基变形允许值并满足软弱下卧层承载力的要求。3)对可液化的地基，砂石桩桩长应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)的有关规定采用。4)桩长不宜小于4m。处理范围砂石桩处理范围应大于基底范围，处理宽度宜在基础外缘扩大1~3排桩。对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m。•6桩孔填料用量•砂石桩桩孔内的填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定，可取1.2~1.4。如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料数量应根据现场具体情况予以增减。•7材料•桩体材料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质材料，含泥量不得大于5％，最大粒径不宜大于50mm。•8其他构造设计•砂石桩顶部宜铺设一层厚度为300~500mm的砂石垫层。•9承载力•砂石桩复合地基的承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时，也可通过下列方法估算：•1)对于采用砂石桩处理的复合地基，可按振冲处理地基的变形计算方法估算；•2)对于采用砂桩处理的砂土地基，可根据挤密后砂土的密实状态，按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定确定。施工•砂石桩施工可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等成桩法，当用于消除粉细砂及粉土液化时，宜用振动沉管成桩法。以振动打桩机的效率最高，桩管在振动力作用下迅速地沉人土中，另外，振动对捣实填料也有作用。•施工前应进行成桩工艺和成桩挤密试验。当成桩质量不能满足设计要求时，应在调整设计与施工有关参数后，重新进行试验或改变设计。•砂石桩的施工顺序：对砂土地基宜从外围或两侧向中间进行，对黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工；在既有建(构)筑物邻近施工时，应背离建(构)筑物方向进行。振动沉管成桩法•在振动锤的振动作用下，把桩管打入土中至设计深度。•(1)一次拔管法（2）逐步拔管法（3）重复压拔管法（见书本）•施工工艺•(1)桩机进入现场，根据设计桩长、沉管人土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装；•(2)桩机就位。桩机移至预打桩位处，沉管中心对准桩侮|11心(如采用预制混凝土桩尖尚需预埋•桩尖)，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1％；•(3)沉管。启动马达，沉管到预定标高，停机，遇硬夹层时需启动马达振动加荷，直至穿透硬夹层；•(4)吊桩。沉管到设计深度后利用卷扬机从塔架顶部将预制混凝土桩吊起并通过双振动锤中间的孔洲将第一根混凝土桩放人钢管中心位置固定好，随后徐徐放人孔内，待桩头露出孔口50～60cm时，用一根长约80cm的粗钢筋从桩体预留孔中插入横穿而出，搭于桩管牢靠的位置，将桩体悬空置于孔内，以便于接桩；•(5)接桩。将第二根桩吊起，与第一根桩对中，桩与桩之问的连接采用预埋件螺栓连接方式，第二根桩与第一根桩连接好后启动卷扬机把接好的桩徐徐放入孔内并固定好，再进行第三根桩与第二根桩的连接工作；•(6)投料、拔管。桩体全部放人孔内后固定桩身在孔位中心，从投料口灌入砂或碎石屑充实直至桩顶，启动马达留振5～10s，然后开始拔管(采用预制混凝土桩尖)或打开桩尖活瓣门(钢制活瓣桩尖)，边拔管边振动，在深厚软基中即可形成砼芯砂石桩。拔管速度应按匀速控制，拔管速率宜控制在1.2～1.5m·min-1左右。重复上述步骤继续下一根桩的施工；•(7)待全部砼芯砂石桩施工结束后，人工整平后铺设一层土工格栅和厚约50cm的砂或碎石作为褥垫层，先铺设下半层砂或碎石垫层，整平压实后铺没双向土工格栅，然后再铺设上半层砂或碎石垫层。施工要点•(1)振动沉管施工中如遇硬夹层可启动马达振动加荷，直至穿透硬夹层；•(2)吊、接桩时注意安全，要求桩身完整性好，试样检测强度达c20，吊桩时桩体不能断裂，桩连接牢固；•(3)砂或碎石屑的灌注应饱满，拔管前灌满至桩顶，留振5～10s后拔管，拔管后补灌至桩顶，也可采用分段灌注，分段留振的方法；•(4)按设计要求布桩，对条形基础，桩位偏差不应大于0．25倍桩径，对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0．4倍桩径；•(5)沉管与地面垂直度偏差不大于1％，拔管速率控制在1．2～1．5m·min-1：•(6)砂和碎石屑应具有良好的透水性和一定的强度，含泥量不得大于5％；•(7)碎石垫层厚度应满足设计要求，碎石最大粒径不宜大于30mm；•(8)双向土工格栅材料质量应符合国家标准，每延米横(纵)向拉伸屈服力≥30kN；•(9)桩尖可采用预制混凝土桩尖和钢制活瓣桩尖，当采用预制混凝土桩尖时尚需提前预埋入地表以下30cm左右；•(10)由于施工机具较高，雷雨季节应采取有效的防雷击、防风措施，在雷雨大风时应停止施工，断开设备电源，人员离开打桩施工现场。冲击沉管成桩法•1.工艺流程•套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活瓣式桩靴（下图1）的钢套管沉入土中，然后边拔管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时，则在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管时，称为锤击沉管灌注桩；利用激振器的振动沉管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。冲击沉管成桩法•（1）单管法•（2）双管法•（3）碎石桩施工•锤击碎石桩：锤击碎石桩：•锤击灌注桩施工时，用桩架吊起钢套管，关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴，套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以防止地下水渗入管内。然后缓缓放下套管，压进土中。套管上端扣上桩帽，检查套管与桩锤是否在一垂直线上，套管偏斜不大于0.5%时，即可起锤沉套管。先用低锤轻击，观察后如无偏移，才正常施打，直至符合设计要求的贯入度或沉入标高，并检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。套管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。控制拔出速度，对一般土层，以不大于1m/min为宜；在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在0.8m/min以内。桩锤冲击频率，视锤的类型而定：单动汽锤采用倒打拔管，频率不低于70次/min；自由落锤轻击不得少于50次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。拔管时还要经常探测混凝土落下的扩散情况，注意使管内的混凝土保持略高于地面，这样一直到全管拔出为止。桩的中心距小于5倍桩管外径或小于2m时，均应跳打。中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后方可施打。以防止因挤土而使前面的桩发生桩身断裂。•为了提高桩的质量和承载能力，常采用复打扩大灌注桩。其施工顺序如下：在第一次灌注桩施工完毕，拔出套管后，清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再埋预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后第二次灌注混凝土。拔管方法与初打时相同。施工时要注意：前后两次沉管的轴线应复合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行，也有采用内夯管进行夯扩的施工方法。复打施工时要注意：前后两次沉管的轴线应重合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行。复打法第一次灌注混凝土前不能放置钢筋笼，如配有钢筋，应在第二次灌注混凝土前放置。•锤击灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。前面介绍的锤击沉管灌注桩的施工方法，一般称为“单打法”。而锤击沉管扩大灌注柱的施工方法则称为“复打法”。•复