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岩土研究院

振动沉管砂石桩加固机理

450 2022-04-24 10:49:37

振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂桩 50年代首先在日本采用,50年代后期引入我国;振动沉管碎石桩是近十余年发展起来的一种地基处理方法。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。套管人十后。济惩了套世周用十体。然后投人状石。再排砂石土中。振动醛实成桩。多次循环

后就成为砂石桩。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于振动液化。也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。它适用于处理松散砂土、粉土、素填土、杂填十、粘性土、湿陷性黄土等地基,对在饱和粘性土地基上主要不以变形控制的工程,也可采用砂石桩置换及处理。看施工简单、加固效果好、节省三材。成本低廉、无污染等特点。被广泛应用于路堤、原料堆场、码头、仓库、油罐、厂房和住宅等工业与民用建(构)筑物的地基加固。

加固机理

振动沉管砂石桩在砂性土和粘性土中的加固机理是有区别的。

对松散砂土的加固机理

振动沉管砂石桩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。砂石桩加固砂土地基抗液化的机理主要有三个方面;

一、挤密作用

在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力。桩管体积的砂挤向桩管周用的砂层,使桩管周围的砂层孔隙比减小、密实度增大。

二、排水降压作用

砂石桩加固砂士时,桩孔内充填碎石(卵石、砾石)和粗砂等反滤性好的粗颗粒料。在

地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道。可有效地消散和防 止超孔隙水压力的增高,防止砂土产生液化,并可加快地基的排水固结。

三、砂基预震嫩应

砂石桩在成孔及成桩时,振动锤的强烈振动,使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预震,对砂土增强抗液化能力是极为有利的。

对粘性土的加固机理

砂石桩加固粘性土,其主要目的是提高地基承载力、减少地基沉降量、提高土体的抗剪强度、增大土坡的抗滑稳定性。其作用主要有以下四个方面∶

一、置换作用

对于粘性土地基(特别是饱和软土),由于土的粘粒含量多,粘粒间结合力强,渗透性低。在振动力或挤压力的作用下 十中水不易排走、所以砂石桩的作用不是使地基挤密,而是置换。

二、排水作用

砂石桩在粘土地基中形成一个良好的排水通道。起到排水砂井的效能,且大大缩短了孔隙水的水平渗透途径,加速软土的排水固结,使沉降稳定加固。

三、加筋作用

如果软弱土层厚度不大,则砂石桩体可贯穿整个软弱土层,直达相对硬层,此时桩体在荷载作用下主要起应力集中作用。从而使软土负担的压力相对减少。结果与原天然地基相比,复合地基的承载力提高、压缩性减少。

四、垫层作用

如果软弱土层较厚,则砂石桩体可不贯穿整个软弱土层,此时加固的复合土层起垫层作用,垫层将荷载扩散使应力分布趋于均匀,从而可提高地基整体的承载力,减少沉降量。

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