振冲法
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地基处理——振冲法1.概述所谓振冲法是振动水冲法的简称。
它是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,使高压水通过喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉到土中的预定深度,经过清孔后,就可以从地面向孔中逐渐填入碎石每段填料均在振动作用下被振挤密实,达到所要求的密实度后提升振冲器,如此重复,填料和振密,直至地面,从而在地基中形成一根大直径的很密实的桩体。
振冲法的优点是所用设备比较少,加固速度快,振动影响范围小,缺点是需要大量给水和排水设施冬季施工困难。
依据地基土类别、加固原理、填充材料等,可分为适用于砂性土地基的振冲挤密法和主要适用于粘性土地基的振冲置换法或振冲碎石桩法。
在工程实际应用过程中经常是根据土质情况同时采用两种方法,只是侧重点略有差别。
图1-1振冲法类型2.振冲挤密法2.1.振冲挤密机理振冲挤密法加固砂性土地基,一方面依靠振冲器的振动和冲水作用,使周围土体在径向的一定范围内出现瞬间的结构破坏,使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,孔隙减少,提高强度;另一方面依靠振冲器的水平振动力,通过加固填料使砂层挤压加密。
在振冲器水平振动和侧向挤压的反复作用下,砂土颗粒会重新排列,1/92/9体积缩小,表现为振冲过程中地面下沉。
当振动加速度达到0.5g 时,土结构开始破坏,由松变密;达 1.0~1.5g 时,开始变为流态,变密的可能性大为减小;超过3.0g时,土体发生剪胀,由密变松。
图2-1砂土对振动的理想化反应根据振动加速度随距振冲器距离的增大而呈指数函数衰减的变化规律,从振冲器的侧壁开始,随着距离的增加可依次划分为流态区、过渡区、挤密区和弹性区。
过渡区和挤密区的加固效果明显。
挤密效果不仅与地基土的性质(如砂土的相对密度、级配组成、渗透系数、埋深等)有关,还和振冲施工参数有关(振动力、振动频率、振幅、振冲点间距、振动时间等)。
例如,砂土的初始相对密度越低,其抗剪强度必然越小,使砂土结构破坏所需的振动加速度越小,因此挤密区的范围也就越大。
无填料振冲法现状及新进展1.概述振冲法是振动水冲法的简称,利用振冲器强烈振动和压力水灌入到土层深处,使松砂地基加密,或在软土层中填人碎石等无凝聚性粘粒形成强度大于周围土的桩柱和原地基土组成复合地基,提高地基强度的加固技术。
振冲法工艺简单,施工方便、工期短、经济实用和效果显著等优点。
振冲法加固软弱地基适用土质广泛,尤其用于加固地震区易地震液化的砂性土更有独到的优点。
1964年日本新泻发生7.7级强烈地震,1968年日本十胜冲发生7.8级强烈地震,两次震后调查发现用振冲法加固的砂土地基上建筑基本上没有损坏,而同一地点未经过处理或已打过浅钢筋混凝土桩的地基由于地震液化使建筑物产生了严重损坏。
表明振冲法加固地震区易液化砂基有它显著的优点。
按加固机理和填料的不同,振冲法可分为填料振冲法和无填料振冲法,对于无填料加固,国内外一般认为仅适用于处理粘粒含量小于10%的中粗砂等粗颗粒土;对于粉砂地基,一般教科书和有关规范都有明确规定,不宜采用或不能采用。
但是填料振冲加固粉细砂地基也存在着一些问题:一是需要填料量大,工程质量不易控制和检验;二是能否有效解决场地的不均匀沉降问题,目前尚存在较大争论。
无填料振冲法加固粉细砂地基,加固效果显著,可以有效提高地基均匀性、可以在地基浅层形成一层均匀的相对硬层,从而有效消除不均匀沉降和减少工后沉降。
因此,研究无填料振冲法对于粉细砂地基加固的适宜性和有关工艺参数就具有十分重要的理论和现实意义。
2.无填料振冲适用范围砂类土中的细粒含量对土体的振冲加密有很大的影响。
Webb和lan Hall根据在含黏粒的砂基中进行的填料振冲试验结果,认为细粒含量达30%时,在距振冲点1 m以内仍有一定的加密效果,不过加密影响范围和加固效果随黏粒含量的增加而明显减小。
Slocombe等认为,通过提高振冲器功率和改进施工技术,填料振冲法可以用来加固细粒含量超过45%的土体。
但Saitoll却指出对于细粒含量超过20%的砂土,振冲法几乎没有任何挤密效果。
4.2 振冲法4.2.1 基本概念振冲法是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开启水泵,由喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉人到土中预定深度,经过清孔后,即可从地面向孔内逐段填入碎石,每段填料均在振动影响下被振密挤实,达到要求的密实度后即可提升振冲器,如此重复填料和振密,直到地面,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。
所形成的桩体与土组成复合地基。
在中、粗砂层中进行振冲,由于周围砂料能自行塌人孔内,也可以采用不加填料进行原地振冲,对周围土进行加密的方法。
这种方法适用于较纯净的中、粗砂层,施工简便,加密效果好。
4.2.2 适用范围振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填上等地基。
对于处理不排水抗剪强度小于20kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性,因为如果桩周土强度过低,当其不排水抗剪强度小于20kPa时,将导致土的侧向约束力始终不能平衡由于填料挤入孔壁产生的作用力,那就始终不能形成桩体,则不宜采用本法。
不加填料振冲加密适用于处理黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基,因为在中、粗砂层中进行振冲,由于周围砂料能自行塌入孔内,可以进行原地振冲,对周围土进行加密。
【例题11】采用振冲桩处理地基时,对于处理不排水抗剪强度小于( )kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。
A、10;B、20;C、30;D、40;答案:B【例题12】不加填料振冲加密法适用于处理黏粒含量不大于( )%的中砂、粗砂地基。
A、3;B、5;C、10;D、15;答案:C4.2.3 加固机理根据土质条件的不同,振冲法加固地基主要有以下几个作用。
1 置换作用。
对于中细砂、粉土和软弱粘性土采用振冲法加固时,通过在地基中重复填料和振密,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。
所形成的桩体与土组成复合地基。
此时桩体主要起置换作用。
强夯法的名词解释强夯法是一种土木工程中常用的地基处理技术,也被称为振冲法或动力夯实法。
它是通过将特制的夯击器,称为“夯头”,通过自由落体受力的方式施加于地面上,以改善土壤的物理性质,提高地基的承载力和稳定性。
强夯法的操作过程是一种“物理挤压-改良”方法。
它的原理基于振动力的传递和分布,通过夯击器在地面上落下并受到反弹作用,产生强大的振动波能量。
这些振动波能量会垂直于夯击器的方向向下传递,进入土层,并引起土颗粒的重新排列和挤压,从而增加土壤的密实程度。
强夯法的主要目的是夯实松散的土壤,减少土壤的孔隙率和单元体积的变形。
这使得强夯法适用于改良松散土层、填埋场地和回填土等工程项目中。
通过强夯法可以增加土壤的抗压能力、减少沉降和沉降差异,并提高地基的稳定性和可用性。
在强夯法中,夯头是一种重型设备,通常由铸铁或钢制成。
夯击器的质量和高度是影响夯击效果的关键因素,通常根据所需处理的土层类型和项目要求来选择合适的夯头。
较大质量的夯头可以产生更大的夯击力和振动效应,进而对土壤产生更大的影响。
强夯法的效果可以通过多种方法进行检测和评估。
地面的夯击后沉降量和地基的侧向承载力是常用的评估指标。
在施工过程中,常常利用高精度测点监测和地面位移仪来记录和分析夯击效应的传递情况。
这些数据可以用于确定强夯工艺的最佳参数,并指导后续施工和设计。
然而,尽管强夯法在改良软土等土壤层面具有较好的效果,但它存在一些潜在的局限性和风险。
首先,当面对特别坚硬的土壤或岩石时,强夯法的效果可能不如预期。
其次,强夯操作会产生噪音和震动,可能对周边环境和结构物造成干扰和影响。
因此,在使用强夯法时,需要充分评估和管理与噪音、振动和环境保护相关的问题。
总之,强夯法是一种有效的土地改良方法,可用于提高土壤的承载力和稳定性,适用于多种土壤类型。
它通过夯击器在地面上的振击作用,对土壤进行物理挤压和改良。
然而,在使用强夯法时,需要充分了解其原理、操作技术和评估方法,并合理评估其适应性和潜在风险,以确保工程的成功和可持续发展。
4.2振冲法4.2.1基本概念振冲法是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开启水泵,由喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉人到土中预定深度,经过清孔后,即可从地面向孔内逐段填入碎石,每段填料均在振动影响下被振密挤实,达到要求的密实度后即可提升振冲器,如此重复填料和振密,直到地面,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。
所形成的桩体与土组成复合地基。
在中、粗砂层中进行振冲,由于周围砂料能自行塌人孔内,也可以采用不加填料进行原地振冲,对周围土进行加密的方法。
这种方法适用于较纯净的中、粗砂层,施工简便,加密效果好。
4.2.2适用范围振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填上等地基。
对于处理不排水抗剪强度小于20kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性,因为如果桩周土强度过低,当其不排水抗剪强度小于20kPa时,将导致土的侧向约束力始终不能平衡由于填料挤入孔壁产生的作用力,那就始终不能形成桩体,则不宜采用本法。
不加填料振冲加密适用于处理黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基,因为在中、粗砂层中进行振冲,由于周围砂料能自行塌入孔内,可以进行原地振冲,对周围土进行加密。
【例题11】采用振冲桩处理地基时,对于处理不排水抗剪强度小于()kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。
A、10;B、20;C、30;D、40;答案:B【例题12】不加填料振冲加密法适用于处理黏粒含量不大于()%的中砂、粗砂地基。
A、3;B、5;C、10;D、15;答案:C4.2.3加固机理根据土质条件的不同,振冲法加固地基主要有以下几个作用。
1置换作用。
对于中细砂、粉土和软弱粘性土采用振冲法加固时,通过在地基中重复填料和振密,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。
所形成的桩体与土组成复合地基。
此时桩体主要起置换作用。
2挤密作用。
简述振冲法地基处理的施工工艺流程振冲法地基处理是一种利用振冲器对土壤进行振实作用,以提升土壤承载力和改善土壤工程性能的处理方法。
其施工工艺流程通常包括前期准备、试验检测、振冲处理和后续工序等环节。
一、前期准备振冲法地基处理的前期准备工作十分重要,包括对施工场地的勘察、设计方案的制定和相关材料设备的准备。
首先需要对施工场地进行详细的勘察,了解土壤的性质、地下水位、地质构造等情况,为后续的施工提供数据支持。
然后根据实际情况,由专业的设计团队制定振冲处理方案,确定振冲参数、施工方案、设备选型等内容。
最后,组织采购振冲器、振冲管、施工人员等必需设备和人员,做好相关准备工作。
二、试验检测在进行振冲法地基处理前,需要对地基进行试验检测,以获取实际的土壤参数和工程性能指标,为后续施工提供依据。
首先进行土壤取样分析,对土壤的颗粒分布、孔隙结构、含水量等参数进行测试分析,了解土壤的基本性质。
然后进行地基承载力和变形模量等相关指标的试验检测,获取土壤的力学性能数据。
通过试验检测,可以为振冲处理提供依据,并为后续的施工工艺流程提供数据支持。
三、振冲处理振冲处理是振冲法地基处理的核心环节,也是最重要的施工工艺流程。
在进行振冲处理时,首先将振冲器按照设计参数安装在地面或者钻孔中,通过振冲器的振动作用,使土壤颗粒间产生振实效应,从而提升土壤承载力和改善土壤工程性能。
在进行振冲处理时,需要注意控制振冲器的振冲频率、振冲幅度和振冲深度等参数,以实现对土壤的有效改良。
此外,还需要根据实际情况进行振冲管的调整和振冲顺序的控制,确保振冲效果的最大化。
振冲处理的完成后,需要进行振冲效果的检测和评估,以确保土壤的改良效果符合设计要求。
四、后续工序振冲法地基处理完成后,还需要进行一些后续工序,以确保整个施工工艺流程的完整性和效果。
首先是对振冲处理效果的检测评估,通过对处理区域的地基承载力、变形模量等指标进行重测测定,评估振冲处理的效果是否符合设计要求。
振冲法的原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊振冲法的原理。
你说这振冲法啊,就像是一个大力士在土地里施展魔法。
想象一下,那土地就像是一块顽固的大石头,而振冲法就是那把能把大石头击碎的锤子。
它通过特殊的设备,产生强烈的振动和冲击力,把原本结实的土地变得松动起来。
这就好比咱平时走路,遇到一块难走的路,你得用力跺跺脚,把路踩平了才好走。
振冲法就是这样,用强大的力量去改变土地的状态。
它的原理其实并不复杂,但作用可大了去了。
就好像一个小小的改变,能引发一系列的连锁反应。
通过振冲,土地的密实度会发生变化,变得更加坚固,更加稳定。
这就好像给房子打了一个牢固的地基,让房子能稳稳地立在那里。
而且啊,振冲法还特别灵活。
它可以根据不同的场地和需求,调整振动的强度和方式。
这就跟咱人一样,遇到不同的情况得有不同的应对方法。
要是土地特别硬,那就得使点劲;要是土地稍微软点,那就可以温柔点嘛。
你说这振冲法是不是很神奇?它就像是土地的医生,能把土地的各种毛病都治好。
让那些原本不适合建造的土地,也能变成坚固的基础。
咱再想想,如果没有振冲法,那得有多少工程没法进行啊?那些高楼大厦、桥梁道路,不都得建在牢固的土地上嘛。
振冲法就像是背后的无名英雄,默默地为我们的生活提供保障。
所以啊,可别小看了这振冲法。
它虽然看起来不起眼,但作用可大着呢!它能让我们的生活变得更加美好,更加安全。
总之,振冲法就是这么厉害,它用自己独特的方式,为我们的建设事业贡献着力量。
这就是振冲法的原理,简单却又无比重要!你说是不是?。