碎石桩学习教程.pptx

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1、伸缩履带式桩机振动锤履带排钻整机工作状态第1页/共31页履带式桩架拖行状态第2页/共31页二台GPE120振动锤联动桩锤第3页/共31页各种与旋挖钻机配套的钻头、旋挖斗、长式及短式螺旋钻头、筒状环状钻头、旋挖扩底钻头等 第4页/共31页振冲法施工（一）碎石桩：碎石桩施工方法按其成桩过程和作用分为四类第5页/共31页第6页/共31页 振冲法的适用性振冲法的适用性中华人民共和国行业标准建筑地基处理技术规范（JGJ792002）“振冲法振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对对于处理不排水抗剪强度不小于于处理不排水抗剪强度不小于20Kpa20Kpa的饱和黏性土的饱和黏性土和饱和

2、黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。适用性。不加填料振冲加密适用于处理黏粒含量不大于10的中砂、粗砂地基。”上海市标准 地基基础技术规范(DBJ08-40-94):“对不排水扰剪强度小于2OkPa的淤泥、淤泥质土等地基应通过试验确定其适用性、第7页/共31页（二）砂桩 砂桩的成桩方法有：振动成桩法：使用振动打桩机将桩管沉入土层中，并振动挤密砂料。冲击成桩法：使用蒸汽或柴油打桩机将桩管打入土层中，并用内管夯击密实砂填料。砂桩的沉桩方法对于砂土相当于挤密法，对黏性士则相当于排土成桩法砂桩的适用范围:用于松散砂土和人工填土地基。对 软粘土慎用。第

3、8页/共31页二、加固机理（一）松散砂土加固机理l加固砂性土地基的主要目的是：提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性。l加固砂土地基抗液化性的机理主要有：挤密作用：在成管过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大。有效挤密范围可达3-4倍桩直径，地基承载力可提高2-5倍。第9页/共31页排水减压作用：桩孔内的碎石等粗颗粒料，在地基中形成渗透性良好的人工竖向排水减压通道，可有效消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。砂基预振效应：施工过程中使填土料和地基土在挤密的同时获得强烈的预振，能够增强砂土的抗

4、液化能力。1975年美国HBseed等人的试验表明，相对密实度Dr=54%但受过预振影响的砂样，其抗液能力相当于相对密实度Dr=80%的未受过预振的砂样。第10页/共31页（二）粘性土的加固机理 对粘性土地基（特别是饱和软土），碎（砂）石桩的作用不是使地基挤密，而是置换。l碎石桩置换：是一种换土置换，即以性能良好的碎石来替换不良地基土；l排土法：是一种强制置换，它是通过成桩机械将不良地基土强制排开并置换，而对桩间土的挤密效果并不明显，在地基中形成具有密实度高和直径大的桩体，与原粘性土构成复合地基而共同工作。第11页/共31页F碎（砂）石桩作为复合地基的加固作用，除了提高地基承载力、减少地基的沉

5、降量外，还可用来提高土体的抗剪强度，增大土坡的抗滑稳定性。三、设计计算三、设计计算（一）一般设计原则1、加固范围：对于一般地基，在基础外缘应扩大13排；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。2、桩位布置：对大面积满堂处理，桩位宜用等边三角性布置；对独立或条形基础，桩位宜用正方形、矩形或等腰三角形布置；对于圆形或环形基础宜用放射性布置。第12页/共31页第13页/共31页3、加固深度：应根据软弱土层的性能、厚度或工程要求按规定原则确定。4、桩径：采用30kw振冲器成桩时，碎石桩的桩径一般为0.7-1.0m；采用沉管法成桩时，桩径一般为0.3-0.7m，对

6、饱和粘性土地基宜用较大的桩径。5、材料：一般使用中、粗混合砂、碎石、卵石、砂砾石等，含泥量不大于5。材料最大粒径一般不大于8cm，对碎石，一般为2-5cm。6、垫层：施工完毕后，基础底面应铺设30-50cm厚度的碎（砂）石垫层，分层铺设，用平板振动器振实。第14页/共31页（二）用于砂性土的设计计算 根据工程对地基加固的要求（如提高地基承载力、减少变形或抗地震液化等），确定要求达到的密实度和孔隙比，由此考虑桩位布置形式和桩径大小，计算桩的间距。1、桩距确定 考虑振密和挤密两种作用，平面布置为正三角形和正方形。根据要求达到的密实度和孔隙比，计算桩距。加密效果原理第15页/共31页第16页/共31

7、页正三角形时，桩距为：正方形时,桩距第17页/共31页2、设计时应注意的事项对粘土颗粒含量大于20的砂性土，会影响挤密效果，对包括碎石桩在内的平均地基强度，必须另行估计。对细砂层有爆粘土夹层时，在确定标贯击数应考虑“时间效应”，一般为1个月后再进行测试。碎（砂）石桩施工时，在表层12m内，由于周围土所受的约束小，有时不可能做到充分的挤密，而需用其他表层压实的方法进行再处理。第18页/共31页（三）粘性土的设计计算1、计算用的参数1)不排水抗剪强度Cu：宜用现场十字板剪切试验测定2)桩径：指每根桩用料量估算的平均理论直径，一般为0.8-1.2m。3)桩体内摩擦角：对碎石桩，可取35-45，多数采

8、用38；对砂桩，可参考经验公式。4)面积置换率m：为桩的截面积与其影响面积之比。m是表征桩间距的一个指标，m越大，桩的间距越小。第19页/共31页2、承载力的计算 本章重点掌握复合地基承载力计算 （1）单桩承载力 碎（砂）石桩绝大多数的破坏形式是桩体的鼓出破坏。目前估算碎（砂）石桩的单桩极限承载力的方法主要有侧向极限应力法、整体剪切破坏法、球穴扩张法等。第20页/共31页Brauns单桩极限承载力法综合单桩极限承载力法第21页/共31页(2)复合地基承载力当作用荷载为p时，设作用于桩的应力pP和作用于黏性上的应力为ps,假定在桩和土自面积AP和A-AP范围内作用的应力不变:第22页/共31页第23页/共31页3沉降计算复合士层的压缩模量可按下式计算:4稳定性分析若碎（砂)石桩用于改善然地基整体稳定性时，可利用复台地基的抗剪特性，再用圆弧滑动法来进行计算第24页/共31页若考虑作用于黏性土上的荷载产生固结，土黏聚力的提高第25页/共31页 四、施工方法（一）振冲法“振冲挤密”振冲置换第26页/共31页 （二）沉管法1 振动成桩法第27页/共31页2 冲击成桩法(1)单管法(2)双管法 1)芯管密实法 2)内击成管法第28页/共31页第29页/共31页The End第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页