万博ManBetX体验网址砂 土只要在饱和的状态下并受到了振动便会 产生液化

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文章关键词:万博ManBetX原生app,振冲

  第六章 振冲法 主要内容 ? 6.1 概述 ? 6.2 加固原理 ? 6.3 设计与计算 ? 6.4 施工工艺 6.1 概述 定 义、适用范围 发展历史 工程特性 重要概念 一、定义 利用振动和水冲加固土体的方法。具体而言, 利用振冲器的高频振动和高压水流,边振动边水 冲将振冲器沉到土中预定深度,经洗孔后加入填 料并振密形成桩体,并与原地基组成复合地基的 地基处理方法。 填料:碎石、砾石、粗砂、矿渣等。 振冲碎石桩法或 振冲砂桩法。 振冲施工图 振冲器 1 2 3 目前国产振冲器 有: ZCQ-15 ZCQ-30 ZCQ-55 ZCQ-75 ZCQ-100 4 5 6 7 8 9 10 1——吊具 2——水管 3——电缆 4——电机 5——联轴器 6——轴 7——偏心块 8——壳体 9——翅片 10——水管 振冲器构造示意图 L 清理、整平场地 施工机具定位 振冲成孔 留振30S 上拔50cm 二次成孔至设计深度 完成(二次振冲至地面) 振冲器 二、适用范围 适用砂土、粉土、 粉质黏土、素填土、杂填土。 对于不排水抗剪强度不小于20KPa的饱和粘土和黄 土,应在施工前现场检测其实用性。 在制桩过程中,填料在振冲器的水平向振动力 作用下挤向孔壁的软土中,从而桩体直径扩大。当 这一挤入力与土的约束力平衡时,桩径不再扩大。 当强度越低,即约束力越小,形成的桩体越粗。若 原土的强度过低,以致土的约束力始终不能平衡挤 入力,则始终不能形成桩体,振冲法则不适用。 三、发 展 20世纪50年代末、60年代初,德国凯勒 公司在Nurembreg的一项地基工程中用振冲 器在粘性土中制造了2m深的孔,填入块石, 再用振冲器使块石密实,处理后,地基承载 力有很大提高。 三、发 展 1960年,英国一家地基工程公司,建造一栋 六层房屋时,在开挖基槽时意外发现地基中有一 层厚2m的有机粉土,强度很低,最后采用振冲 造孔,回填碎石的方法处理,效果很好。后,这 两家公司有意识地把这一方法用于加固软弱粘土 地基——振冲法。由于使用的桩身材料为碎石, 故称振冲碎石桩法。 我国首次应用的工程在南京,1977年。随后 在工业民用建筑、水利工程、交通工程和地基抗 震加固中得到迅速推广。 四、工程特性 ? 复合地基承载力显著提高 ? 地基沉降量明显减小(桩体置换作用) ? 地基的抗剪性能和排水效果提高 (桩体材料良好的透水性) 6.2 加固原理 挤密作用 置换作用 排水作用 加固原理 6.3 设计与计算 加固范围 桩位布置 桩间距 设计参数 一、加固范围 ? 加固面积——建筑物的重要性和场地。 多层建筑和高层,宜基础外缘扩大1~2排桩。 当要求消除地基液化,宜基础外缘扩大宽度不 小于可液化土层厚度的1/2,并应不小于5m。 ? 加固深度 软弱层厚度10m,穿透软弱层; 软弱层厚度10m,不穿透,宜短而密,深度 按建筑物地基变形允许值确定,桩长不小于4m。 二、桩位布置 梅花形布置(等边、等腰三角形) 行列式布置(正方形、矩形) 大面积满堂处理——等边三角形 单独基础或条形基础——等腰▲, 矩形或方形。 S 三、桩间距 30kw振冲器桩间距-1.3m~2.0m,填 料粒径-20mm~80mm. 55kw振冲器桩间距-1.4m~2.5m,填 料粒径-30mm~100mm. 75kw振冲器桩间距-1.5m~3.0m,填 料粒径-40mm~150mm. S 6.3 设计与计算 复合地基承载力计算 复合地基沉降量计算 抗滑稳定性分析 计算内容 一、复合地基承载力 f spk ? m fpk ? (1 ? m) f sk ; f spk ? [1 ? m(n ? 1)] f sk m ? d 2 / d e2 d ? 桩平均直径; d e ? 一根桩分担的地基处理 面积的等效圆直径; 等边三角形为 1.05l ; 正方形1.13l ; 矩形1.13 l1l2 桩应力 土应力 桩土应力比 n可取2~4 二、复合桩基的沉降量验算 总沉降量公式 加固区压缩量 S1 ? ? i ?1 n ?pi Esp Hi n2 ?pi Es 下卧层压缩量(天然土) S2 ? ? n1 ?1 Hi 加固区(复合土层)压缩模量 Esp ? E p m ? (1 ? m) Es Esp ? [1 ? m( n ? 1)] Es 未加固区 加固区 复合桩基的抗剪强度指标 三、抗滑稳定性验算 R k= T k ? 稳定系数; R-圆弧滑动面的总抗剪 力; T-圆弧滑动面的总剪切 力。 复合桩基 与桩基区别? 散体材料桩复合地基 复合桩基 柔性桩复合地基 刚性桩复合地基 碎石桩、砂桩;搅拌桩、水泥 土桩、土桩、灰土桩、CFG桩; 混凝土桩、树根桩 面积置换率:m=Ap/A 桩土应力比:n= ?p / ?s 桩与土共同变形,共同承 载;非均质,各向异性 复合桩基 ? 散体材料桩(砂桩、碎石桩) ? 柔性桩(土桩、灰土桩、石灰桩、水泥粉煤灰碎 石桩CFG、水泥搅拌桩、旋喷桩) ? 刚性桩(混凝土桩、树根桩) 散体材料桩 ——桩身由散体颗粒材料组 成,如砂、碎石、砂石等无 胶凝性材料。 特点:桩身c=0,只有 依靠桩周围土体的围箍作用 才能形成桩体。桩承载力取 决于桩材的内摩擦角和桩周 土对桩身的侧向约束力,而 呈现出与桩长无关的特征。 桩破坏形式主要为鼓胀破坏。 柔性桩(半刚性桩) ——无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强 度较小,压缩量较大;单桩沉降以桩身压缩为主, 受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强 体。 特点: 与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维 持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同,柔性桩 同刚性桩一样依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在 桩体上的荷载传递给地基土。因而,柔性桩复合 地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料的大、 深度深,加固效果明显。 刚性桩——无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚 度和强度较大,压缩量较小。 特点: 依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在桩体上的 荷载传递给地基土。深度深,加固效果明显。 6.4 施工工艺 ? 一、 施工顺序 ? 施工前,根据振冲砂的范围及振冲点设计 要求画出振冲点位平面布置图(如振孔位布 置示意图所示)。 ? 振冲砂施工顺序按照振孔位置图进行施工。 为达到较好的振冲效果,采用排孔法进行施 工,沿码头前沿方向依次成排退打。 ? 3.2、测量控制办法 ? (1)平面位置控制办法 ? 由于水上作业,为提高施工效率,采用船载 GPS定位系统控制振冲点的位置。GPS接收仪器 与振冲器绑定在同一轴线上,并始终保持GPS接 收器的垂直状态。用电子手薄与GPS接收器相连 接,仪器调试完备复测控制点,精度符合要求后, 输入孔位点的坐标,电子手薄上会显示出振冲器 所在位置与孔位点的相对位置,通过搅锚移船, 使振冲器所在的位置与孔位点位置重合,使之偏 差不大于2cm,成孔中心点偏差不大于1/6孔径 (且不大于15cm),方可开始施工。 ? (2)高程控制办法 ? 首先,在吊管装配后,外侧壁平行捆绑 一条绳索。该绳索上从吊管底部的振冲器 顶端为高度起算点,沿绳索的高度方向每 1m系一个红色小绳表示刻度。万博ManBetX体验网址在过渡段胸 墙侧面沿高度方向每50cm划一刻度,刻度 用红白油漆间隔表示。 ? 振冲施工时,根据吊管上绳索的刻度在 水面处的读数及相应的过渡段胸墙处显示 的潮位情况,就可推算振冲器所达到的高 程。 ? 三、单个振冲点的施工步骤 ? (1)振冲器对准加固点。打开水源和电源, 水压和水量采用试验段确定的参数,并检 查电压和振冲器的空载电流是否正常。 ? (2)启动卷扬机。使振冲器以8~10m/min的 速度徐徐沉入砂基,并观察振冲器电流变 化,电流最大值不得超过电机的额定电流。 当超过额定电流值时,必须减慢振冲器下 沉速度,甚至停止下沉。 ? (3)当振冲器下沉至设计加固深度以上0.5m 处时,在这一深度上留振至电流稳定大于 规定值后(大约30秒)。以1~2m/min的速 度提升振冲器。每提升0.5m就留振30秒, 并观察振冲器电机电流变化,其密实电流 应达到100A以上表示该深度砂体已经挤密。 记录每次提升高度、留振时间和密实电流。 由下至上逐段振密,直至桩顶设计标高。 ? (4)二次成孔至设计深度直至完成二次振冲 至设计标高。 施工的重点和难点 ? 1、施工时经常遇到的困难是振冲器不易贯入。可 采取如下两个措施:一是加大水量;二是加快造 孔速度。 ? 2、施工中应严格控制质量,不漏振、不漏孔。保 证振密时振密控制电流达到达到密实电流,就可 达到设计要求,确保加固质量。应严禁在施工中 发生底部漏振或电流未达到密实电流,一旦发生 而造成的质量事故,在施工后期是无法采取补救 措施的,这是因为上部砂层已经振密,再用振冲 补孔是十分困难的。 ? 3、施工操作时,其关键是水量的大小和留 振时间的长短。留振时间是振冲器在地基 中某一深度处停下来振动的时间。水量的 大小也是保证地基中的砂土充分饱和。砂 土只要在饱和的状态下并受到了振动便会 产生液化,足够的留振时间是让地基中的 砂土完全液化和保障有足够大的液化区。 砂土经过液化在振冲停止后,颗粒便会慢 慢重新排列,这时的孔隙比将较原来的孔 隙比小,密实度相应增加,这样才可以达 到加固的目的。 质量检验标准 ? 1、施工前应检查振冲器的性能,电流表、电压表 的准确度; ? 2、施工中应检查密实电流、供水压力、供水量、 孔底留振时间、振冲点位布置、振冲器施工参数 等; ? 3、在振冲密实砂分区完成后两个星期现场标准贯 入试验(沿深度方向每2.0m进行一次)检验回填 砂振冲加固处理效果,要求回填砂标贯击数≥20 击(浅层3m≥18击),最低标贯击数不小于15击 (且不超过5%)。检验点数:标贯检验按300个 振冲点选择一个孔。 ? 4、载荷板实验检验地基加固后土体的承载 能力要求应在每20000m2(每区域不少于2组) 地基加固区域进行1组载荷板实验。荷载版 试验可采用1.5m×1.5m(或更大面积)的 承载板,按照使用荷载的级别逐级施加静 力荷载,每级荷载增量可为预估地基承载 力的1/10~1/20,根据荷载-沉降关系曲线 确定地基承载能力,计算土体的变形模量E0 及基床系数K0。 ? 5、压实度检测:地基加固后,应进行压实度 测试。其具体位置根据场地加固处理的实际情 况按每2000m2、每层4处均匀布设。压实度应 符合以下标准(重型标准): 交工标高以下0.0~0.8m范围压实度≥95%; 交工标高以下0.0~1.5m范围压实度≥94%; 交工标高以下1.5m以下压实度≥92%

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