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深层密实地基1 振冲地基振冲法，又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，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，又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复合地基，使地基承载力提高，沉降减少，它又名振冲置换碎石桩法；后者主要是利用振动和压力水使砂层液化，砂颗粒相互挤密，重新排列，孔隙减少，从而提高砂层的承载力和抗液化能力，它又名振冲挤密砂桩法，这种桩根据砂土质的不同，又有加填料和不加填料两种。
1．特点及适用范围振冲法加固地基特点是：技术可靠，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，碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力可提高1.2~1.35倍；此外，振冲过程中的预震效应，可使砂土地基增加抗液化能力。
振冲置换法适于处理不排水、抗剪强度小于20kPa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仅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般为14m，最大达18m，置换率一般在10%~30%，每米桩的填料量为0.3~0.7m3，直径为0.7~1.2m。
第4章深层密实深层密实(Deep Compaction)是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法．对松软地基土进行振密和挤密。
它与浅层加固(如机械碾压和重锤夯实等)方法的不同点，不但在于其所用的施工机具不同．更为重要的是它可使地基土在较大深度范围内得以密实。
深层密实法也是当代地基处理工程的重大发展之一。
4.1 强夯4.1.1 概述强夯技术是在重锤夯实法的基础上发展起来的，国际上称动力固结法或动力压实，这种方法是反复将很重的锤提到一定高度使其自由落下给地基以冲击和振动能量进行强力夯实，从而提高地基的强度并降低其压缩性，达到改善地基性能的目的（见图4-1）。
目前使用的夯锤重一般为10t至30t，最大可达200t，落距大约在8m至30m，最大可达40m。
图4-1 强夯法地基处理强夯法处理地基是20世纪60年代末70年代初由法国Menard（梅纳）技术公司首创，其第一个工程用于处理滨海填土地基，取得了较好的社会经济效益。
随后强夯法逐渐被用来作为处理填土、饱和砂土、冲积土以及大面积软土地基，且相继在英、美、日本、联邦德国、加拿大、荷兰等二十几个国家三百多项工程中获得了广泛应用。
我国于1975年左右引进强夯技术，1978年11月至1979年首次由交通部一航局科研所及其协作单位在天津新港三号公路进行了强夯法试验研究。
1979年8月至9月在河北秦皇岛码头堆煤场细砂地基进行了强夯试验，效果显著，此后该码头正式采用强夯法加固，节省资金150万元。
自此，作为一种适用性广、经济有效的地基处理方法，全国各地相继开展工程应用。
由于强夯法具有施工机具简便、施工快捷、经济性好等优点，尤其是大面积的地基处理强夯法被广泛应用。
例如杭州萧山国际机场飞行区一期工程，拟建一条长3600m、宽60m的跑道、滑行道、站坪、中航浙江公司基地停机坪等，地基处理面积约100万m2。
该工程场地属钱塘江河口冲海积平原，飞行区内道路、河网密集，池塘众多，地基很不均匀。
沉管挤密砂石桩法施工要求一、“三通一平”和标高施工现场首先要做好“三通一平”工作，即保证路通、水通、电通和场地平整。
场地平整时，一方面要注意平整地表、清除地上、地下的障碍物，另一方面，当地表土强度较低时，要铺设适当厚度的垫层，以利于重型施工机械的通行。
在接近地表一定深度内，土的自重压力小，桩周土对桩的径向约束力小，造成砂石桩桩体上部1~2m范围内密实度较差，这部分一般不能直接做地基，需进行碾压、夯实或挖除等处理。
如双管锤击成桩法施工时，就要求桩顶标高以上须有1~2m的原土覆盖层，以保证桩顶端的密实。
因此要根据不同成桩法确定施工前场地的标高。
另一方面，由于在饱和黏性土中施工，可能因挤压造成地面隆起变形，而在砂性土中进行振动法施工时，振动作用又可能产生振密沉降变形，所以施工前要根据试验或经验预估隆起或振密变形的高度，以确定施工前场地的标高，使处理后场地标高接近规定标高。
二、砂石料的含水量施工时，砂石桩的含水量对桩的质量有很大影响，一般情况下，不同成桩方法对砂石料含水量的要求也不相同。
单管锤击法或单管振动法一次拔管成桩或复打成桩时，砂石料含水量要求达到饱和。
双管锤击法成桩或单管振动法重复压拔管成桩时，砂石料含水量为7%~9%。
在饱和土中施工时，可以用天然湿度或干的砂石料。
三、平面施工顺序根据地层情况和处理目的来确定砂石桩的平面施工顺序:砂土和粉土地基中以挤密为主的砂石桩施工时，先打周围3~6排桩，后打内部的桩，内部的桩间隔(跳打)施工，实际施工时因机械移动不便，内部的桩可以划分成小区然后逐排施工。
黏性土地基，砂石桩主要起置换作用，为保证设计的置换率，宜从中间向外围或隔排施工，同一排中也可以间隔施工。
特别是置换率大，桩距较小的饱和黏性土，更要注意间隔施工。
在既有建(构)筑物临近施工时，为了减少对邻近既有建(构)筑物振动影响，应背离建(构)筑物方向施工。
四、成桩试验为保证施工质量，施工前要进行成桩工艺和成桩挤密试验。
4.3 砂⽯桩法 4.3.1 基本概念砂⽯桩法是指采⽤振动、冲击或⽔冲等⽅式在软弱地基中成孔后，再将砂或碎⽯挤压⼈已成的孔中，形成⼤直径的砂⽯所构成的密实桩体，包括碎⽯桩、砂桩和砂⽯桩，总称为砂⽯桩。
砂⽯桩与⼟共同组成基础下的复合⼟层，作为持⼒层，从⽽提⾼地基承载⼒和减⼩变形。
4.3.2 适⽤范围砂⽯桩⽤于松散砂⼟、粉⼟、黏性⼟、素填⼟及杂填⼟地基。
砂⽯桩法早期主要⽤于挤密砂⼟地基，随着研究和实践的深化，特别是⾼效能专⽤机具出现后，应⽤范围不断扩⼤。
为提⾼其在黏性⼟中的处理效果，砂⽯桩填料由砂扩展到砂、砾及碎⽯。
砂⽯桩处理饱和黏⼟地基，如不经过预压，处理后地基仍将可能发⽣较⼤的沉降，对沉降要求严格的建筑结构难以满⾜允许的沉降要求。
因此，饱和软黏⼟上变形控制要求不严的⼯程也可采⽤砂⽯桩置换处理。
4.3.3 加固机理砂⽯桩加固地基的⼏种主要作⽤如下。
1 挤密、振密作⽤：砂⽯桩主要靠桩的挤密和施⼯中的振动作⽤使桩周围⼟的密度增⼤，从⽽使地基的承载能⼒提⾼，压缩性降低。
当被加固⼟为液化地基时，由于⼟的空隙⽐减⼩、密实度提⾼，可有效消除⼟的液化。
2 置换作⽤：当砂⽯桩法⽤于处理软⼟地基，由于软黏⼟含⽔量⾼、透⽔性差，砂⽯桩很难发挥挤密效⽤，其主要作⽤是部分置换并与软黏⼟构成复合地基，增⼤地基抗剪强度，提⾼软基的承载⼒和提⾼地基抗滑动破坏能⼒。
3 加速固结作⽤：砂⽯桩可加速软⼟的排⽔固结，从⽽增⼤地基⼟的强度，提⾼软基的承载⼒。
【例题21】砂⽯桩的加固机理包括( )。
A、挤密作⽤；B、置换作⽤；C、加速固结作⽤；D、振密作⽤；答案：A、B、C、D 4.3.3 设计砂⽯桩设计的主要内容有桩径、桩位布置、桩距、桩长、处理范围、材料、填料⽤量、复合地基承载⼒、稳定及变形验算等。
对于砂⼟地基，砂⼟的、最⼩孔隙⽐以及原地层的天然密度是设计的基本依据，应事先提供资料。
1 桩径砂⽯桩直径可采⽤300～800mm，可根据地基⼟质情况和成桩设备等因素确定。
