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岩土研究院

振挤碎石桩

360 2022-03-09 09:08:41

如前所述,振挤碎石桩亦称振动沉管碎石桩,是指采用振动沉管打桩机施工的碎石桩。由于它的施工工艺是模仿挤密砂桩制作工艺而成的,只是填料不同,因此,它的加固机理、设计计算以及施工工艺均和振动沉管挤密砂桩类似。

一、振挤碎石桩的适用条件

振挤碎石桩适用于加固松散的粘性土和砂类土,但对于粘粒含量大的饱和粘性土而言,用振挤碎石桩时,其桩对桩间土的挤密、振密作用不是很好,加固效果不理想;另一方面,桩间土对碎石桩的侧向约束力较小.桩在垂直荷载作用下,变形大,因此,对这种地基十不宜采用振挤碎石桩。

二、振挤碎石桩的加固机理

振挤碎石桩在砂土地基中和粘性土地基中的加固机理是不同的。在松散砂土地基中,它的加固作用主要是提高桩和桩间土的密实度,从而提高地基的承载力,减小变形并增强抗液化能力。振挤碎石桩提高松散砂十地基抗液化能力的机理主要有。挤密作用、排水减压作用和砂基预震作用,其详细内容参见第六章6.2 中砂桩的加固机理内容。

三、振挤碎石桩的设计计算

(一)加固范围及布桩型式

加固范围应根据上部结构型式、基础型式及尺寸大小、荷载条件及工程地质条件综合确定。地基的加固宽度一般不小于基础宽度的1.2倍,而且基础外缘每边放宽不应小于1~3排桩,对于有抗液化要求的地基基础,外缘每边放宽不宜小于处理深度的12,并不少于 5m和2~4排桩;当可液化土层上覆盖有厚度大于3m 的非液化土层时,基础外缘每边放宽不宜小于液化层厚度的1/2,并应不小于3m,在基础外缘放宽2~4排桩。

布桩原则同干振碎石桩和砂桩。

(二))桩长的确定

桩长的确定主要取决干需要加固七层的厚度。一般视建筑物的设计要求和工程地质条件而定,应满足强度和变形要求。与干振碎石桩桩长的确定原则类似,应遵从以下几项选择原星。

(1)当松散砂土或其他需要加固的软土层的厚度不大时,振挤碎石桩应穿过该软弱土层,直达到其下较好的持力层上;当软弱土层厚度较大时,振挤碎石桩的桩长应根据建筑物的允许变形值控制。变形应包括碎石桩复合土层和软弱下卧层的沉降之和。

(2)处理可液化土层时,桩长应穿透可液化层或按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)确定。

(3)对按稳定性控制的工程,加固深度即桩长应大于最危险滑动面的深度。

(4)桩长不宜短于 4m。

(三)桩径的确定

桩径应根据工程地质条件和成桩设备选择。振挤碎石桩的桩径一般为 300~800mm.对饱和粘性土应选用较大的桩径。

(四)桩距的确定

桩距应能满足地基强度和变形控制的要求以及抗液化及消除黄土湿陷性等设计要求,同时尽量使单位面积地基加固费用最低。一般应通过现场试验确定桩距,但不宜大于碎石桩直径的4倍。在有经验的地区,可按《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)推荐的方法确定,即∶

1.对松散砂土地基

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2. 变形计算

(1)粘性土地基

对粘性土地基在处理后的变形计算可参照干振碎石桩的分层总和法计算变形的方法进行。

(2)砂土地基

对砂土地基在处理后的变形计算可按(1)中所述粘性土地基计算变形,只是桩土应力比n值在无实测资料时,对砂土可取1.5~3.0,原土强度低时,取大值;原土强度高时,取小值。

(七)液化判别

对砂性土地基进行液化判别应根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)的规定进行抗液化计算。具体算法参见本章7.2.1中有关干振碎石桩的液化判别。

(八)固结度和稳定性计算

振挤碎石桩处理后的固结度计算和稳定性分析与干振碎石桩相似。