振动沉管挤密碎石桩加固地基的原理及其质量控制(共11页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上振动沉管挤密碎石桩加固地基的原理及其质量控制摘要:在软土地基处理方法中,出现了一种代替振冲碎石桩的新的施工方法。就振动沉管挤密碎石桩的概述、加固原理、使用机械及材料、质量控制、施工中的问题及处理、效益分析等方面进行论述。主题词:复合地基;振动沉管;挤密碎石桩;密实电流;留振反插。1、概述振动沉管挤密碎石桩简称碎石挤密桩,是一种新的软土地基的处理方法。加固砂土、粉土地基,可以使地基的承载力增加,沉降量减少,防止地震液化的发生,同时亦可用于增大软弱粘性土的整体稳定性,同时还具有机具简单、施工简便快捷、工期短、适用性广、投资少、成本低等特点。2、工程实例中石化胜利油田分公司
2、石油化工总厂柴油质量升级项目100万吨/年柴油加氢装置碎石桩地基处理工程,位于东营市西南13Km处胜利石油化工总厂厂内预留场地,场地为黄河下游三角洲冲积平原。场地内的底层除局部表层为素填土外,其下均为黄河三角洲第四纪新近沉积和一般沉积的粘性土、粉土、细砂土构成。地基处理采用振动沉管挤密碎石桩基础,设计桩径为500mm,有效桩长为12m,布桩采用三角形布桩,桩间距东西向550mm,南北向955mm。压缩机棚碎石桩1245根,变电所碎石桩740根,装置区碎石桩3827根,碎石桩共计5812根,总延米60744m。(见图1)图1 胜利石化总厂碎石桩地基处理工程施工现场3、加固原理碎石挤密桩是通过成桩
3、过程中对周围砂土、粉土层的挤密、振密作用和靠碎石的压入获得加固效果,使砂土、粉土地基的密实度增加;同时设置的碎石挤密桩增强体,本身又是一个良好的排水通道,它的存在不仅有利于砂土、粉土地基中超孔隙水压力的消散,有效地增强土体的抗液化能力,而且在荷载的作用下,碎石挤密桩增强体又与砂土、粉土地基共同承担荷载作用,即形成碎石挤密桩复合地基。3.1 对可液化砂土、粉土的加固机理碎石挤密桩加固砂土、粉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。(1) 挤密作用在成桩过程中桩管对周围砂土、粉土层产生很大的横向挤压力,桩管体积的土挤向桩管周围的土层,使桩管周围的土层孔隙减小、密实度增大。(2)
4、 排水降压作用碎石挤密桩加固砂土时,桩孔内充填反滤性好的粗颗粒料(碎石、砾石、卵石) ,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、粉土产生液化,加快地基的排水固结。(3) 预振效应碎石挤密桩在成孔及成桩时,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振效果,对砂土、粉土增强抗液化能力是极为有利的。3.2 对粘性土的加固机理碎石挤密桩加固粘性土地基的主要目的是提高地基土承载力、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。(1) 置换作用对粘性土地基,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
5、下土中水不易排走,因此碎石挤密桩的作用不是地基挤密,而是置换。(2) 排水作用碎石挤密桩在粘土中形成一个良好的排水通道,起到了排水砂井的作用,且缩短了孔隙水的水平渗透(3) 加筋作用对于浅层软土层,碎石挤密桩可贯穿整个软土层至相对硬层,此时桩体在荷载作用下主要起应力集中作用,使地基承载力提高、压缩性减小。(4) 垫层作用软土层较厚时,碎石挤密桩可不穿过软土层,此时形成的加固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,从而达到提高地基承载力和减小沉降量的目的。4、使用的机械和材料4.1 使用的机械振动碎石桩使用机械主要有振动打桩机、下端装有活瓣钢桩靴的桩管、移动式打桩机架、装碎石的料
6、斗等。4.2 成桩的材料桩体材料可用含泥量不大于5%的碎石、卵石等未风化的硬质材料,最大粒径不得超过5cm,最好采用2-5cm。碎石进场后,施工单位与监理单位应对碎石共同见证取样,送样到有资质的检测单位进行检测。5、质量控制5.1 施工前质量控制1、检查施工应具备的资料:建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料,施工图纸及图纸会审纪要;2、对场地进行平整,检查建筑场地和邻近区域的地下管线(管道、电缆),地下构筑物,旧建筑原先的基础情况等;3、施工单位建立和健全质量保证体系。4、施工单位写出碎石桩施工方案,明确施工顺序、施工方法,计算出所需配备的机具设备,及所需材料用量,排出施工进度计划和绘出
7、施工平面布置图。施工方案应报监理单位审批。5、检查碎石是否能保证充足的供应。6、检查施工机械是否符合设计和施工要求,并进行检修调试。7、平整场地后,设置坐标、高程控制点与轴线定位点,放出桩位点,用短钢筋或小竹签标志出桩孔中心位置,并用白灰洒出桩位,方便桩尖与桩位对中。施工单位放线完成后,应报监理单位验收。桩位允许偏差为3cm。8、向打桩操作人员进行技术和安全交底。9、施工前应选择7-9 根桩进行试成桩试验,并确定施工中的控制参数。5.2 打桩过程的质量控制1、移动桩机,把桩尖对准桩位闭合桩靴,桩管垂直对位,经施工单位质检人员和监理人员检查,对位核准无误后,用经纬仪或吊锤从两个方向检查桩管垂直度
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