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1、7-1-4深层密实地基7-1-4-1振冲地基振冲法，又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲泯，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石,或不加填料,使在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器，如此重复填料和振密，直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。振冲法按加固机理和效果的不同，乂分为振冲置换法和振冲密实法两类。前者是在地基土中借振冲器成孔，振密填料置换，制
2、造一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成更合地基，使地基承载力提高，沉降减少，它乂名振冲置换碎石桩法：后拧主要是利用振动和用力水使砂层液化，砂颗粒相互挤密，道新排列，孔隙减少，从而提r砂层的承载力和抗液化能力，它又名振冲挤蕾砂桃法，这种批根据砂土质的不同，又有加填料和不加填料两种。1 .特点及适用范用振冲法加固地基特点是：技术可苑，机具设备简单，操作技术易于掌握.施工简便，可节省三材，因地制宜，就地取材，采用碎石、卵石、砂或矿渣等作填料；加固速度快，节约投资;而且,碎石机具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承效力可提高12135倍：此外，振冲过程中的预虐效应,可使砂土地基
3、增加抗液化能力。振冲置换怯适于处理不排水、抗剪强度小于2()kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土的强度过低,则难以形成桩体,振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密实法仪适用于处理粘土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。振冲法不适于地下水位较高、土质松散易塌方和含有大块石等障碍物的土层中使用。国内应用振冲法加固地基的深度一股为14m,最大达18m,置换率一般在10%30%,每米桩的填料量为030.7n,宜径为（）.71.2m2 .构造要求（1）振冲置换法I）处理范围应大于基底面积：对丁一般地应，在基础外缘宜扩大12排桩；对可液化地基，在基础外缘应扩大24排桩。
4、2）桩位布置对大面积满堂处理，宜用等边三角形布置：对独立或条形基础,宜用正方形、矩形或等用三角形布置.3）桩的间距应根据荷载大小和原土的抗剪强度确定,一般取1.5-2.5m,对荷载大或原土强度低、或桩末端达相对硬层的短槌直取小值,反之宜取大的间距。4）桩长的确定当相对硬层的埋藏深度不大时,应按相对硬层埋藏深度确定：当相对馔展的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。桩长不宜短于4m0在可液化的地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩顶应铺设层200500mm厚的碎石垫层。5）桩的直径可按每根桩所用的填料计算，一般为0.81.2m.（2）振冲密实法1）处理范雨应大于建筑物基础范国,在建
5、筑物基础外缘每边放宽不得小于5m：2）振冲深度当可液化土层不厚时，应穿透整个可液化层；当可液化土以较厚时，应按要求的抗震处理深度确定：3）每一振点所需的填料量随地基上要求达到的密实程度和振点间距而定，应通过现场试验确定。3 .机具设备及材料要求振冲机具设备包括：振冲涔、起重机和水泵。振冲器类似混摄土插入式振动器，其工作原理是，利用电机旋转组偏心块产生定频率和振幅的水平振动，压力水通过空心竖轴从振冲器下端喷口喷出。振冲器的构造如图7-17所示，常用型号及技术性能见表7/5。图7-17振冲器构造I-吊具：2-水管：3电缆：4-电机:5-联轴器：6-轴：7.轴承:8ft心块:9物体：IO翔片；I1.
6、头部：12水管振冲器的技术参数表7-15型号ZCQ-13ZCQ-30ZCQ-55B1.-75电动功率(kW)13305575转速(rmin)1450145014501450额定电流（八）25.560I(X)150不平衡重量(kg)29.066.0KM.0型号振动力kN)3590200160振幅mm4.24.25.07.0振冲器外径mm)274351450426长度(mm2000215025)3000总重量(I)0.780.941.62.05操纵振冲器的起吊设符可采用810履带式起重机、轮胎式起重机、汽车吊或轨道式自行塔架等。水泵要求水压力为400-60OkPu,流量2O3Om3,每台振冲器备用
7、台水泵。控制设备包括：控制电流操作台、150A电流表、500V电压表以及供水管道、加料设备(吊斗或翻斗车)等。填料可用坚硬不受侵蚀影响的碎石、卵石、角砾、圆砾、矿渣以及砾砂、粗砂、中砂等：粗骨料粒径以2O5Omm较合适，最大粒径不宜大于80mm,含泥量不宜大于5%,不得含有杂痂、土块和已风化的石子。4 .施工工艺要点（1）施工前应先进行振冲试验，以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法：达到土体密实时的密实电流、填料员和留振时间（称为施工工艺的三要素）。一般控制标准是：密实电流不小于50A：填料量为每米桩长不小于0.6m1.且每次搅拌量控制在O2O-O.3511:留振时间3060s.（2
8、）振冲法施工工艺如图7-18,振冲造孔映序方法可按表7-16选用.图778振冲碎石桩施工工艺（八）定位：（b）振冲下沉；（c）振冲至设计标高并下料:（d）边振边卜料，边上提：（e）成桩振冲成孔方法的选择表7-16造孔方法步猿优缺点排孔法由一螭开始,依次逐步造孔到另一端结束易于施工，且不易涮掉孔位。但当孔位较密时后打的桩易发生帆斜和位移跳打法同一揉孔枭取隔一孔造一孔先后造孔影响小，易保证桩的重汽度。但要防止漏掉孔位并应注意桩位准确阚幕法先造外困23圈（持）孔，然后造内圈（tt）.采用隔留（排造一Ifi1.或依次向中心区造孔能减少振冲能埴的扩散,振密效果好,可节的桩数10%-15%,大面积施工常采
9、用此法,但脩工时应注意防止漏掉孔位和保证其位徨准确（3）振冲置换法施工顺序为：定位一成孔一清孔一填料一振实.启动水泵和振冲器，水压可用400600kPa（对手较硬土值应取上限，对于软土取下限）,水量可用200-40Oumin,使振冲器徐徐沉入土中，直至达到设计处理深度以03-0.5nu如土层中央仃硬层时,应适当进行扩孔，即在硬层中将振冲器往发上卜.多次，使孔径扩大，以便于填料。因在粘性土层中成孔，泥浆水太稠，使填料下降速度缓慢，因此在成孔后，庖停留1.min清孔，以便回水将稿泥浆带出地面，以降低孔内泥浆密度。填料宜“少吃多餐”，每次往孔内倒入科数量，约为堆积在孔内08m高，然后用振冲肾振密后再
10、继续加料。在强度很低的软土地基施工中，则耍用“先护壁，后制桩”的施工方法。即在振冲开孔到达第一层软弱层时，加些埴料进行初步挤振，Wi料挤到此层软弱层周国以加固孔壁，接着再同样方法处理以下第二、第三层软弱层，直到加固深度o（4）振冲挤密法施工工艺如图7-19,施工顺序为：定位一成孔一边振边上提一振密。水压、水量控制同振冲置换法，卜沉速率控制在1.2mmin,特达到要求处理深度后，将水用和水量降至孔有定任回水,但无大盘细颗粒带出的程度，将填料堆于孔口扩筒周围，采取自下而上地分段振动加密，每段长O.51.Om,填料在振冲器振动卜依旅自重沿护筒周壁卜沉至孔底，在电流升高到规定控制值后，将振冲器上提O3
11、O.5m:重兔上一步骤直至完成全孔处理。图779振冲挤密法施工工艺（5）ift料和振料方法，一般采取成孔后，将振冲器提出少许，从孔口往卜.填料，填料从孔壁间隙下落，边填边振，直至该段振实，然后将振冲罂提升0.5m,再从孔门往下填料，逐段施工。（6）振冲挤密法施工操作，关健是控制水量大小和留振时间。水量的大小是保证地基中砂上充分饱和，受到振动能够产生液化；足够的留振时间（3060C是使地基中的砂土完全液化，在停振后土颗粒便蓝新排列，使孔隙比减小，密实度提高。振音程度般以电流超过原空振时电流253OA时，表示该深度处的桩体己经挤密。时粉细砂应加填料，其功用是填充在振冲器上提后留卜的孔洞：此外，填料
12、作为传力介质，在振冲港的水平振动卜.，通过连续加填料将砂层进步挤压加密。对中、粗砂,当振冲器上提后孔壁极易坍落能自行填满下面的孔洞，因而可以不加填料就地振密。如干砂厚度大，地下水位低，则应采取措施大量补水，以使砂处于或接近饱和状态时，方可施工。（7）加固区的振冲桩施工完毕，在振冲最上Im左右时，由于土覆压力小,桩的密实度难以保证，故宜予挖除，另作垫层，或另用振动碾压机进行碾压密实处理。5 .质量控制（1）施工前应检查振冲器的性能：电流表、电压表的准硬度：填料的性能。（2）施工中应检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲涔施工参数等（施工参数由振冲试验或设计确定）。
13、（3）施工结束后应在有代表性的地段作地基强度（标准贯入静力触探）或地基承栽力（单桩静载荷或豆合地基静载）检验.（4）振冲施工结束后，除砂土地基外，应间隔定时间方可进行质量检验。时粘性土地基，间隔时间为34周：对粉土地基为23周。（5）振冲地基质量标准如表7/7所示。振冲地基质量检验标准表7-17序检变项目允许偏差或允许伯检查方法胞位数值i.b-项目1埴料粒径设计要求抽样检查2密实电流（粘性土）密实电流（砂性上或粉土）（以上为功率30kW振冲潺）密实电流（其他类型振冲器）AAAo50-5540-501.5-2.0电流衣读数电流发读数Ao为空振电流3标贯、静力的探设计要求按规定的方法4载荷试验（单
14、桩、复合地基）设计要求按规定的方法般项目I填料含泥含%5抽样检杳2振冲器喷水中心与孔径中心假走min50用钢尺度3成孔中心与设计孔位中心偏片mmI(X)用钢尺麻4桩体直径mm0（）型深层搅拌机I-输浆管：2-外壳：3-出水口：4-进水口：S-电动机:&导向管块:7-诚速器:8-搅拌轴：9-中心管：IO-横向系板：11-球形网：12-搅拌头：13-电缆接头：14进浆ISJB-I深层搅拌机技术性能要求表7-18项次项目规格性能数量1深层搅拌机搅拌轴数量搅拌轴长度搅拌时外径电动机功率I271.mm每节长25m700-*800nm2x3OkW2根2节i台2起出设在及导向系统1带式起亚机提升速度导向架C
15、H500型，起IE高度14n起重服0搅拌轴转数（rmin）电机功率（kWX台数I6005030*2固化剂制备系统灰浆拌制机台数X容W:（1.）泵输送量（Umin）工作压力（kPa）集料斗容S（1.）25OO2811400180起吊设备提升力（kN）提升速位（m/min提升高R（m按地压力（kPa）1500.6-1.01460技术指标一次加固向税（m2）最大加固深度（m）加固效率（m台班总承（I）（不包括起吊设备）0.28310-1560图7-22GZB-600型搅拌机配套机械1.-iih2.控制柜:3低压变压器；4PM215泵送装祝;5-电缆：仪输浆胶管：7-搅拌轴：8-搅拌机:9-打杨机：1
16、0电揽深层搅拌桩加固软土的固化剂可选用水泥、掺入量般为加固土Ig的7%I5%,每加固Im3土体掺入水泥约1.1.0160kg,SJB-I型深层搅拌机还可,用水泥砂浆作固化剂，其配合比为：I：12(水泥：砂)，为增强流动性，可掺入水泥重:量O.2O%O25%的木质素碱酸钙减水剂，另加1%的硫酸钠和2%的石膏以促进速凝、早强。水灰比为0.434).50,水泥砂浆稠度为IITMm,4 .施工工艺方法要点(I)深层搅拌桩的施工工艺流程如图7-23。()(*)(C)(e)（三）图7-23深层搅拌桩施工工艺流程a)定位下沉：(b)深入到设计深度：(c)喷浆搅拌提升；原位重复搅拌下沉：费红搅拌提升：(f)搅
17、拌完成形成加固体(2)深层搅拌桩的施工程序为：深层搅拌机定位一预摸下沉一制配水泥浆(或砂浆)一喷浆搅拌、提升一垂麓搅拌下沉Tiii豆搅拌提升直至孔门一关闭搅拌机、清洗一移至下一根桃、重复以上工序。(3)场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物(包括大块石、树根和生活垃圾等)，场地低洼处用粘性土料回填充实，不得用杂填土回填。(4)施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设符提升速度等施工工艺参数，并根据设计要求通过试哙确定搅拌枇的配合比。(5)施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而
18、转，借设备自全,以O.38-O75mmin的速度沉至要求加固深度:再以O.3O.5nVmin的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵将砂浆从深必搅拌中心管不断压入十.中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面（近地面开挖部位可不喷浆，便于挖土），即完成一次搅拌过程。用同法再次重比搅拌下沉和近复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，相搭接宽度宜大于100mm,以增强其推体性，即成壁状加固体，几个壁状加固体连成一片，即成块状.，（6）施工中固化剂应严格按预定的配合比拌制，并应有防高析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。成桩要控制
19、搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆fit,保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。（7）搅拌机预搅卜.沉时，不宜冲水:当遇到较硬土层下沉太慢时,方可适员冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。（8）每天加固完毕，应用水清洗贮料选、砂浆泉、深层搅拌机及相应管道，以备再用。5 .明量控制（1）施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量装置）完好程度。（2）施工中应检查机头提升速度，水泥浆或水泥注入量，搅拌桩的长度及标高。（3）施工结束后应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力。（4）进行强度检验时，对承玳水泥土搅拌桩应取90d后的试件：对支护水泥
20、土搅拌林应取28d后的试件，试件可钻孔取芯，或其他规定方法取样。（5）对不合格的桩应根据其位置和数珏等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。（6）深层搅拌桩地基班量检验标准如表720所示。深层搅拌桩复合地基质量检验标准表7-20项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位蜘AI水泥及外搀剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用电参数指标查看流星:计项目3桩体强度设计要求钻孔取芯，或其他规定方法4地携承我力设计姿求按规定的方法一般I机头提升速度m/min05m机头上升为高及时间项目2桩底标高mm士200测机头深度3桩顶标高mm+1.-50水准仪（最上部50Omm不计入）4桩位偏差mm50用钢
21、尺依5桩径200用钢尺址施工现场安全施工注意事项：1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入海工现场参加施工.2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正画使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4,施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6.穿硬底鞋不得进行登高作业。1、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配
22、电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋,戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以卜安全电压,所有电器机具在不使用时,必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查卜方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域：特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带：安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、湎痫病以及不适F悬空作业的人员，不得从事而空作业。
