震沖碎石樁電流有效加密電流

㈠ 振沖砂樁成樁工藝參數

8.2.1.1 振沖施工主要參數及步驟

振沖施工根據設計荷載的大小並參照場地砂層強度的高低、試驗設計樁長等條件，並結合當地施工經驗及施工條件，最終選用江蘇省江陰振沖器廠生產的ZCQ45型振沖器，振沖器功率為45kW。振沖施工現場如圖8.4所示，施工主要內容及步驟如下：

1）清理平整施工場地，布置樁位，開挖排水網系統；

2）施工機具就位，使振沖器對准樁位；

3）啟動供水泵和振沖器，將振沖器徐徐沉入直至達到設計深度；

4）到達深度後將射水量減至最小，留振至規定密實電流時上提0.5m，如此逐段振密直至孔口，最後通過掃樁頭將孔口沉降部分填平並振密；

5）重復以上步驟製作各試驗設計砂樁，完成後關閉振沖器和水泵。

圖8.4 施工現場

8.2.1.2 振沖砂樁樁間距的確定

採用振沖砂樁法施工時，由於振沖器的強力振動和水沖力能夠在砂層中產生超靜孔隙水壓力，使振沖器附近砂土發生短暫液化或結構破壞，砂顆粒在自重和樁管的振動擠壓作用下重新排列，孔隙減少，從而起到使砂層密實的效果；另一方面是依靠振沖器的反復強迫水平振動和側向擠壓以及水動力作用將振沖上部孔壁塌陷的砂振動擠密，從而使砂層振密。對於振沖法來說，一般振動力越大，影響距離也相應越大。但過大的振動力又常常使砂土處於流態而不利於密實，因此實際密實效果不一定與振動力的大小呈正比增加，振動頻率的高低與實際密實效果的關系亦是如此。當振動力和振動頻率及施工工藝一定時，實際密實效果主要與樁間距有關，為了探討不同樁間距振沖密實效果的差異，達到選擇最優間距這一重要施工參數之目的，依照《建築地基處理技術規范》（JGJ 79—2002）、參照各類文獻並結合當地振沖法施工經驗，設計樁長10m，樁間距1.4～2.2m進行振沖施工，通過標貫擊數來反映不同樁間距工況下不同深度的密實效果。樁位布置形式及標貫試驗點布置如圖8.5所示。成樁15d後，上部開挖1.5m清理出樁頭並整平（見圖8.4），再在不同樁間距的樁間土中心位置進行標貫試驗，根據不同間距在各種深度的標貫擊數，綜合分析並選取最合理的樁間距。標貫試驗結果見表8.1，據此繪制的各深度標貫擊數隨不同樁間距變化曲線如圖8.6所示。

圖8.5 砂樁布樁及標貫試驗點布置

表8.1 不同樁間距不同深度擠密效果標貫試驗成果一覽表

由各深度標貫擊數隨不同樁間距變化曲線（圖8.6）可見，對於樁徑為1m時不同樁間距對應的樁間土，各深度的標貫擊數隨樁間距的減小而增大，在所設計的不同間距試驗工況中，1.4m間距在各深度的標貫擊數均達到最大值，考慮到砂樁制樁的成本較小，因此在實際施工中應盡量採用小間距以獲得更好的擠密效果。

圖8.6 各深度標貫擊數隨不同樁間距變化曲線

然而對於近似半無限砂層中的振沖碎石樁，由於造價相對較大，因此不能只單純考慮縮短樁間距以提高地基承載力，而應同時考慮經濟合理性因素的制約。觀察圖8.6中曲線的特點，結合目前的施工實踐，筆者認為無特殊要求時，在與試驗區相近的地層條件下，可選擇1.8m的樁間距作為碎石樁的最優樁間距。對於水泥土攪拌樁而言，由於其成樁的施工過程不存在擠密效應，因此其樁間距主要依據所需要的承載力大小來確定。

㈡ 振沖碎石樁施工工藝

1.施工前准備工作

(1)技術准備

1)了解現場有無障礙物存在，在加固區邊緣留出的空間是否夠施工機具使用，空中有無電線，現場有無河溝可作為施工時的排泥池，料場是否合適。

2)了解現場地質情況，土層分布是否均勻，有無軟弱夾層。

3)對大中型工程宜事先設置一試驗區，進行試樁，從而求得各項施工參數。

4)編制施工方案並經審批後向操作人員交底。

(2)機具設備准備

振沖器是振沖法施工的主要機具，其構造如圖7-4所示。

起重機械一般採用履帶吊、汽車吊、自行井架式專用吊機。起重能力和提升高度均應滿足施工要求，並需符合起重規定的安全值，一般起重能力為10～15t。

在加固過程中，要有足夠的壓力水通過膠皮管引入振沖器的中心水管，最後從振沖器的孔端噴出400～600kPa的水壓力，水量為20～30m³/h。振沖法施工配套機械如圖7-5所示。

一般加固深度為10m左右時，需保證輸送填料量在4～6m³/h以上，填料可用含泥量不大的碎石、卵石、角礫、圓礫等硬質材料。碎石的粒徑一般可採用20～50mm，最大不超過80mm。

應特別注意排污問題，要考慮將泥漿引出加固區，可從溝渠中流到沉澱池內，也可用泥漿泵直接將泥漿打出去。

設置好三相電源和單相電源的線路和配電箱。三相電源主要是供振沖器使用，其電壓須保證380V，變化范圍在±20V間，否則會影響施工質量，甚至會損壞振沖器的潛水電機。

圖7-5 振沖法施工配套機械

2.施工參數選擇

施工前應編制施工組織設計，合理選擇施工參數，以便明確施工順序、施工方法，計算出在允許的施工范圍內所需配備的機具設備，所需耗用的水、電、料，排出施工進度計劃表和繪出施工平面布置圖。

(1)加固范圍(處理范圍)

應根據建築物的重要性和場地條件確定，通常都大於基底面積。對一般地基，在基礎外緣宜擴大1～2排樁;對可液化地基，在基礎外緣應擴大2～4排樁。

(2)布樁方式(樁位布置)

對大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置;對獨立或條形基礎，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置;對於圓形或環形基礎(如油罐基礎)，宜用放射形布置。布樁方式如圖7-6所示。

圖7-6 樁位布置

(3)樁長的確定

當相對硬層的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定;當相對硬層的埋藏深度較大時，應按建築物地基的變形允許值確定;對按穩定性控制的工程，樁長應不小於最危險滑動面的深度;在可液化的地基中，樁長應按要求的抗震處理深度確定;樁長不宜短於4m。

(4)樁的直徑

樁的直徑應根據地基情況和成樁設備等因素確定。如採用30kW振沖器成樁時，碎石樁的樁徑一般為0.7～1.0m。也可按每根樁所用的填料量計算，常為0.8～1.2m。

(5)樁間距

應根據荷載大小和原土的抗剪強度確定，可取為1.5～2.5m。荷載大或原土強度低時，宜取較小的間距。反之，宜取較大的間距。對樁端未達相對硬層的短樁，應取小間距。

(6)施工順序

一般可採用「由里向外」或「一邊向另一邊」的順序進行。因為「由外向里」的施工順序常常是外圍的樁都加固好後，再施工裡面的樁時就很難擠振開來。

在地基強度較低的軟鬆土地基中施工時，要考慮減少對地基土的擾動影響，因而可採用「間隔跳打」的方法。當加固區附近有其他建築物時，必須先從鄰近建築物一邊的樁開始施工，然後逐步向外推移，如圖7-7所示。

圖7-7 樁的施工順序

3.施工工藝

1)振沖法施工的步驟，如圖7-3所示:①清理平整施工場地，布置樁位。②施工機具就位，使振沖器對准樁位。③啟動供水泵和振沖器，控制好水壓和水量，將振沖器徐徐沉入土中直至達到設計深度。記錄振沖器經各深度的水壓、水量和留振時間。④成孔後邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重復2～3次以擴大孔徑並使孔內泥漿變稀，清除孔內泥土，保證填料暢通並開始填料制樁。⑤大功率振沖器投料可不提出孔口，小功率振沖器下料困難時可將振沖器提出孔口填料，每次填料厚度不宜大於50cm。將振沖器沉入填料中進行振密制樁，當電流達到規定的密實電流值和規定的留振時間後，將振沖器提升30～50cm。⑥重復以上步驟，自下而上逐段製作樁體直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流值和留振時間，保證各值均符合設計規定。⑦關閉振沖器和水泵，移至下一孔位繼續施工。

2)不加填料振沖加密宜採用大功率振沖器，為避免成孔時塌砂將振沖器包住，下沉速度宜快，成孔速度宜為8～10m/min，到達深度後將射水量減至最小，留振至密實電流達到規定值時，上提0.5m逐段振密至孔口，一般每米振密時間約1min。

3)樁體施工完畢後應將頂部預留的鬆散樁體挖除，如無預留應將鬆散樁頭壓實，隨後鋪設300～500mm厚的碎石墊層並壓實墊層。施工現場應事先開設泥漿排放系統，設置沉澱池，不得任意排放廢水廢漿。

4)成孔順序及施工要點。施工順序如圖7-7所示。施工中主要應注意掌握以下施工要點:①水壓水量的控制。水壓水量按下列原則選擇:粘性土(應低水壓水量不大)比砂性土為低;軟土比硬土低;隨深度適當增高，但接近加固深度1m處減低，以免底層土擾動;制樁比造孔低。②密實電流和留振時間的控制。密實電流限定值應根據現場制樁試驗確定，對常用的30kW振沖器，密實電流一般為50～55A，在成樁時不能把振沖器剛接觸填料的一瞬間的電流值作為密實電流。瞬時電流有時可高達100A以上，但只要把振沖器停住不下降，電流值立即變小。可見瞬時電流並不真正反映填料的密實程度。只有讓振沖器在固定深度上振動一定時間(稱為留振時間)而電流穩定在某一數值，這一穩定電流值才能代表填料的密實程度。要求穩定電流值超過規定的密實電流值。對粘性土地基留振時間一般為10～20s。③填料量控制。加料宜「少吃多餐」，即要勤加料，每批不宜加得太多。制樁時，一般孔底部分填料比其他部分多。主要原因有三個:開始加的料平分被粘在孔壁上;成孔過程水壓水量控制不當，造成超深，從而使孔底填料量增多;孔底有局部軟弱土層，造成填料超過正常用量。④在強度很低的軟土地基中施工，要採用「先護壁，後制樁」的施工方法。即開孔時，先將振沖器沉到第一層軟弱層，然後加料振擠，把這些填料擠到軟弱土中，把這段孔壁保護住，接著再用同樣方法處理下面的軟弱層，直到達到加固深度。

㈢ 軟土地基處理方法中哪個最好為什麼

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土構成的地基。其承載能力很低，一般不超過50KN/m2。在軟土地基修築堤防工程，必須解決好四個方面的問題：①地基的強度和穩定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此，研究堤防工程軟土地基的特徵，提出相應的處理措施就十分重要了。

一、軟土地基的特徵

軟弱土包括淤泥、淤泥質土、雜填土及飽和鬆散粉細砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大於或等於1．5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大於1．0小於1．5的粘土組成的淤泥質粘土。其主要特徵如下：

1．孔隙比和天然含水量大

我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質土的天然含水量W＝50～70%，高的可達200%，普遍大於液限。

2.壓縮性高

我國淤泥和淤泥質土的壓縮系數一般a1～2都大於0．5MPa-1,建造在這種軟土上的建築物將發生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會造成建築物的開裂和損壞。

3.透水性弱

軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用後，呈現很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結。

4.抗剪強度低

軟土通常呈軟塑～流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側限抗剪強度一般小於30KN/m2（相當於0．3KN/m2）。不排水剪時，其內摩擦角幾乎為零，抗剪強度僅取決於凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結快剪時，內摩擦角＝5°～15°。

5.靈敏度高

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經擾動，抗剪強度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。

二、軟土地基失穩的機理

引起軟土地基上堤防滑動破壞的原因，在於軟弱地基中某一面上的剪應力大於等於它的極限抗剪強度。究其原因主要有兩個方面：一是由於剪應力的增加。例如：堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產生滲透壓力，地震和打樁引發動荷載等。二是由於軟土地基本身抗剪強度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌乾裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

根據《堤防工程設計規范》GB50286—98規定，假定滑動面以上土體為剛體，並以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上的全部作用力，並以整個滑動面上的平均滑動力與平均阻滑力之比來定義它的安全系數，即：

K＝Fz/Fh

式中：K—堤防穩定安全系數；K＞1時土體處於穩定狀態，K＜1時土體處於滑動狀態或有滑動的趨勢，K＝1時土體處於臨界狀態。K值一般取1﹒05～1﹒30；

Fz—作用於滑動面處的平均阻滑力，KN；

Fh—滑動面處土體的平均滑動力，KN。

三、軟土地基處理的措施

1.堤身自重擠淤法

該方法就是通過逐步加高的堤身自重將處於流塑態的淤泥或淤泥質土外擠，並在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質土中的孔隙水壓力充分消散而增加有效應力，從而提高地基的抗剪強度能力。在擠淤過程中為了不致產生不均勻沉陷，施工時應放緩堤坡、減慢堤身填築速度，分期加高。該方法具有節約投資的優點和施工期長的缺點。適用於地基呈流塑態的淤泥或淤泥質土，且工期不太緊的情況。

2.拋石擠淤法

該方法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進行處理的淤泥或淤泥質土地基中，將原基礎處的淤泥或淤泥質土擠走，從而達到加固地基的目的。通常將不易風化的石料（尺寸一般不宜小於30cm）拋填於被處理堤基中，拋填方向根據軟土下卧地層橫坡而定。最後在上面鋪設反濾層。這種方法施工技術簡單、投資較省，常用於處理流塑態的淤泥或淤泥質土地基。

3．墊層法

墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設計要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。其優點是可以就地取材、價格便宜、施工工藝比較簡單。適用於軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地。

4.預壓砂井法

預壓法是在排水系統和加壓系統的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效應力增加達到硬化固結的目的。其基本做法如下：先將加固范圍內的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然後垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設密封膜，用真空泵將密封膜以內的地基氣壓抽至80KPa以上。該方法加固時間長，抽真空處理范圍有限，適用於工期要求較寬的淤泥或淤泥質土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土不宜採用此法。

5.振動水沖法

振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機具——振沖器（有上、下兩個噴水口），在振動和沖擊荷載作用下，先在地基中成孔，再在孔內分別填入砂、碎石等材料，並分層振實或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石加固初始強度不能太低（初始不排水抗剪強度一般要求大於20KPa），對太軟的淤泥或淤泥質土不宜採用。

石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱二灰），並分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性，膨脹後對樁周土的擠密作用，用離子交換作用和空氣中的CO2與水發生酸化反應使被加固地基強度提高。

6.旋噴法

旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯鎖樁施工或定向噴射成連續牆用於地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置於土層預定深度後提升，噴嘴同時以一定速度旋轉，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合並凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強度大、壓縮性小。適用於沖填土、軟黏土和粉細砂地基的加固。對有機質成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對於塘泥土、泥炭土等有機成分極高的土層應禁用。

7.強夯法

強夯法是將80KN的夯錘起吊到6～30m的高度，讓錘自由落下，對土進行夯實。經夯實後的土體孔隙壓縮，同時，夯點周圍產生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利於土的固結，從而提高了土的承載能力，而且夯後地基由建築物荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用於河流沖積層、濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。

8.土工合成材料加筋加固法

該法將土工合成材料平鋪於堤防地基表面進行地基加大，能使堤防荷載均勻分散到地基中。當地基可能出現塑性剪切破壞時，土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減小破壞發展范圍的作用，從而達到提高地基承載力的目的。此土，工合成材料外與地基土之間的相互磨擦將限制地基土的側向變形，從而增加地基的穩定性。

四、軟土地基的工程實例

軟土地基處理是一項技術復雜、難度大的非常規工程，必須精心組織施工，並注意以下環節：①進行技術交底和質量監理。在軟土地基處理開始之前，應對施工人員進行技術交底，講明地基處理方法的原理、技術標准和質量要求。技術交底最好為示範處理，邊干邊講，效果良好。施工處理中有專人跟班，負責質量監理。②做好監測工作。在軟土地基處理施工過程中，應有計劃地進行監測工作，根據監測數據來指導下一階段地基處理工作，提高軟土地基處理技術水平。③處理效果檢驗。在軟土地基處理施工完成後，經必要的間隔時間，採用多種手段檢驗地基處理的效果，同一地點地基處理前後定量指標發生的變化加以說明，以便指導工程實施。

1.豐成市豐城大聯圩北湖倒虹吸管的軟土加固

2000年豐城大聯圩北湖倒虹吸管施工時，開挖基礎到設計深度時，發現有30m長的基礎夾有含水量高、強度低、壓縮性大的淤泥質土層，最大厚度約3m，為防止堤基不均勻沉陷，增強堤防的穩定性，對該30m長堤段清除上層1．0厚的淤泥質土，然後布設孔徑0．5m、孔深1．0～2．0m、孔間距1．0m的石灰碎石樁，振沖後上部分層填築級配良好的砂卵石土料至基礎設計高程，並碾壓密實，在此基礎上修建北湖倒虹吸管。堤防經一定時間的運行考驗，經沉陷觀測其沉降量很小，地層穩定，運行正常。

2.新津縣城區南河右岸條石護岸基石的軟土加固

2001年南河城區護岸施工時，開挖基礎到設計深度時，發現有80m長的基礎夾有含水量高、強度低、壓縮性大的軟粘土層，最大厚度5m，為防止堤基不均勻沉陷，增強堤防的穩定性，對該80m作了振沖加固。布孔為三角形，間距1．5m。根據軟土分層情況，孔深定為2～5m，共280孔。使用30kW振沖器，加密電流50A，每孔平均施工時間20～40min，填料量720m3。振沖後，堤防經一定時間的運行考驗，經沉陷觀測其沉降量很小，地層穩定，運行正常。

㈣ 振沖碎石樁

碎石（砂）樁擠密法是指碎石樁法和砂樁合稱為粗顆粒土樁，是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔後，再將碎石或砂擠壓入土孔中，形成大直徑的碎石或砂所構成的密實樁體。 振動水沖法是1937年由德國凱勒公司設計製造出的具有現代振沖器雛。

㈤ 水利工程振沖法地基處理有效加密電流是多少

不加填料振沖加密適用於處理粘粒含量不大於10%的中砂、粗砂地基。
振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用於處理砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對於處理不排水抗剪強度不小於20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過現場試驗確定其適用性。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。

㈥ 振沖碎石樁 振沖器密實電流反映哪個力

振動器擺動時受到的阻力

㈦ 碎石樁有幾種施工方法

1、振沖(濕法)碎石樁。

採用振動加水沖的制樁工藝製成的碎石樁稱為振沖碎石樁或濕法碎石樁。

2、干法碎石樁。

採用各種無水沖工藝(如干振、振擠、錘擊等)製成的碎石樁統稱為干法碎石樁。

碎石樁和砂樁等在國外統稱為散體樁或粗顆粒土樁。所謂散體樁是指無粘結強度的樁，由碎石柱或砂樁等散體樁和樁間土組成的復合地基亦可稱為散體樁復合地基。在國內外廣泛應用的碎石樁、砂樁、渣土樁等復合地基都是散體樁復合地基。

碎石樁適用於擠密鬆散的砂土、粉土、素填土和雜填土地基。在復合地基的各類樁體中，碎石樁與砂樁同屬散體材料樁，加固機理相似。隨被加固土質不同機理有所差別：對砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用。

(7)震沖碎石樁電流有效加密電流擴展閱讀

質量控制注意：

1、在制樁過程中，各段樁體均應符合密實電流、填料量和留振時間等方面的要求。制樁時宜將水量關小，填料方法或將振沖器提出孔口加料，或邊振邊填。加料不宜過猛，原則上「少吃多餐」。

2、施工現場應實現開設泥水排放系統，將制樁過程中產生的泥水集中引入沉澱池，沉澱池底部沉積的泥漿可定期挖出送至指定地點。

3、碎石樁的施工順序從中間向外圍進行，或由一邊推向另一邊的方式施工。

4、碎石樁施工結束後，路堤進行填築前，注意設置沉降觀測設備。

5、攪拌樁的質量控制應貫穿在施工的全過程，實施全程的施工抽查。施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄。並對照規定的施工工藝，對每根樁都要進行質量評定。

㈧ 碎石樁的質量控制

1、在制樁過程中，各段樁體均應符合密實電流、填料量和留振時間等方面的要求。制樁時宜將水量關小，填料方法或將振沖器提出孔口加料，或邊振邊填。加料不宜過猛，原則上「少吃多餐」。
2、施工現場應實現開設泥水排放系統，將制樁過程中產生的泥水集中引入沉澱池，沉澱池底部沉積的泥漿可定期挖出送至指定地點。
3、碎石樁的施工順序從中間向外圍進行，或由一邊推向另一邊的方式施工。
4、碎石樁施工結束後，路堤進行填築前，注意設置沉降觀測設備。
5、攪拌樁的質量控制應貫穿在施工的全過程，實施全程的施工抽查。施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄。並對照規定的施工工藝，對每根樁都要進行質量評定。
6、當實際貫入量沒有達到設計要求時，應在原位將樁管打入，補充灌碎石後復打一次，或在旁邊補樁。
7、施工中選用適宜的樁尖結構。當選用活瓣樁靴時，砂性土地基宜採用尖瓣型，粘性土地基宜採用平底型。