加密工程中获得成功。随后,在水利,交通,石化,工民建等行业获得广泛应用。
目前,在振冲器的研制方面,主要有江阴振冲器厂,北京振冲公司,以及西安振冲器厂。
(
2) 振冲法施工简介及适用条件
利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法。振冲法根据是否添加回填料分为振冲密实法和振
冲桩法。
振冲密实法适用于处理粘粒含量不大于
10%的砂土地基,可提高砂土地基的承载力,消除
砂土地基的液化。振冲密实法加固砂土地基,主要是依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生
液化,砂颗粒重新排列,孔隙减少,从而起到加固砂土地基的作用,表现为振冲过程中的
地面下陷。当采用振冲密实法处理的砂土地基中粘粒含量超过
30%,则处理效果明显降低,
这时可考虑采用振冲桩法。
振冲桩法适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。振冲桩法的填料一般为碎
石,因此,一般也称为振冲碎石桩法。振冲碎石桩在土体中形成了竖向的桩体,在饱和粘性
土地基中,是非常好的排水通道,会吸引周围地基土中的水向砂石桩方向流动,加快了地
基的固结沉降速率,使土体强度得到较快的提高;另外,振冲碎石桩桩体本身强度很高,
与周围土体共同工作,形成复合地基,使整个复合地基的承载力、压缩模量等指标满足使用
要求。
振冲法在工业与民用建筑、水利、公路、大面积的堆场、边坡工程等地基处理中均有大量的应
用。在沿海地区的软土地基中,很多采用振冲法处理;在民用建筑中,振冲法已经用于
20
层以上的高层建筑的地基处理工程中。
(
3) 振冲法加固原理
振冲密实法加固砂性地基的原理,简单说来是一方面依靠振冲器的强力振冲器的强力振动
使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,空隙减少,另一方面依靠振冲器的水平振动力,
在加固填料情况下还通过填料使砂层挤压加密。在振冲器的重复水平振动和侧向挤压力的作
用下,孔隙水压力迅速增大,有效应力降低,砂土结构便会产生屈服破害。孔压消散后,由
于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。振冲施工过程中会造成地
基的剧烈振动,从而会对液化砂土产生预振作用,提高砂基抗液化能力。
对于黏性土地基,振冲法的挤密和振密作用不明显。采用振冲法加固黏性土地基的施工方法
主要采用加填料的振冲碎石桩法,依靠振冲形成的碎石桩的排水作用、置换作用、垫层作用
和加筋作用来对软弱黏性土地基进行加固,这一点与一般的沉管碎石桩的加固机理基本相
同。
(
4)施工机械
主要施工机械为吊车,振冲器。
(三)水泥粉煤灰碎石桩法
(
1)起源
水泥粉煤灰碎石桩是建设部中国建筑科学研究院在
“八五”
期间重点攻关项目,在
1992 年成功开发了相关的成套设备,在北京望京小区 100 多栋高层
建筑中得到了应用。
(
2)施工简介及适用条件
水泥粉煤灰碎石桩
(CFG 桩)是将碎石、粉煤灰和少量水泥,加水拌和,用振动沉管打桩机或
长螺旋钻管内泵压成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩,桩和桩间土通过褥垫层形
成复合地基。现在,很多工程用水泥代替粉煤灰,这就形成了素混凝土桩,素混凝土的强度
等级不宜过高,一般在
C10~C20 为宜。
水泥粉煤灰碎石桩
(CFG 桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。