文档介绍：2018/6/18
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3—3 振冲法(振动水冲法)
一、振冲法的概念
——利用振冲器在松软地基中成孔,然后填入砂或碎石等材料,做成桩型,以挤密周围土体或与土体形成复合地基,达到地基加固之目的。
二、施工设备
振冲法最早是上世纪三十年代中期由德国的斯图门发明的,我国于七十年代引入。最初只用于振密中粗砂和部分粉细砂地基。自50年代末60年代初开始应用于加固粘性土地基。(改良,石家庄、承德)
主要机具:振冲器、起重机、水泵和控制设备等。
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⒈起重机
8~10吨履带式
、轮胎式起重机
等。
⒉水泵
要求水压力为
400~600kPa,流
量20~30m3/h。
⒊控制设备
电流操作台、
150A电流表、
500V电压表、
供水管、加料斗
等。
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⒋振冲器
(1) 构造与尺寸
类似混凝土插入式振捣棒。
d=270~450mm, L=~3m,
G=8~20KN W=13~75kW
(2)工作原理:
利用电机旋转带动一组偏心块产生一定频率和振幅的水平振动,压力水(400~600kPa)通过空心竖轴从振冲器下端喷口喷出,在振动和水冲作用下快速形成桩孔,周围土体也在振动和高压水的喷射下得到加密。
振:偏心轮旋转,振动加密,使颗粒移动;
冲:高压水冲切,使土颗粒振浮液化固结。
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三、施工工艺
⑴振冲器就位;
⑵打开下喷水口,启动振动器;
⑶振冲下沉达设计深度(1~2m/min);
⑷上提30cm,清孔;
⑸关闭下喷水口,打开上喷水口,向孔内边填料,边喷水振动,使填料密实后逐渐上提振冲器(1~2m/min)。
⑹振冲器提出地面,形成振冲桩。
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四、加固机理
⒈在砂性土地基中
振冲器对土施加重复的水平振动和侧向挤压作用,使土结
构破坏,孔隙水压力升高。结构破坏后的土粒便向低势能位
置转移,重新排列,使土体由松变密。孔隙水压力上升到一
定程度后,土体开始液化,随后孔隙水消散,土体得到固结。
(液态区过渡区挤密区弹性区)
⒉在粘性土地基中
振动不能使粘性土液化,除了非饱和土和粘粒含量少的
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粘性土外,在振动挤压作用下不可能使四周土密实,尤其
对饱和软粘土,甚至扰动了土的结构。孔隙水压力升高降
低了有效应力,使土的强度降低。故振冲器主要起成孔作
用,并将填入孔中的粗颗粒材料振挤密实,靠振冲置换作用形成复合地基。
此外,还有排水固结作用。
五、方法特点及适用土质
⒈方法特点:技术可靠,机具设备与施工操作简单,
可就地取材,加固速度快,造价低,振动小,噪音低。但
孔内返出大量泥水,对环境有污染。
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桩体材料具有良好的透水性,可加速地基固结,复合地基
承载力可提高1~3倍,沉降量可减少1/2~2/3;振冲预震效
应,可使砂土地基增加抗液化能力。
⒉适用土质
⑴振冲置换法
适用于不排水抗剪强度Cu不小于20kPa的粘性土、粉
土、饱和黄土和人工填土等地基(桩周土强度过低,土的
约束力始终不能平衡填料的挤入力,则难以成桩。而且易
发生鼓胀破坏)。
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软粘土
砂石桩的鼓胀破坏
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