振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩地基处理方法比较[1]

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振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩

地基处理方法比较

潘江，徐旭炯

（杭州市自来水总公司，浙江杭州!"###$）

［提

要］从地基处理优缺点、施工工艺、环境影响、经济造价、处理效果、实践经验等方面，

对地基处理的两种方法（振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩）进行比较，论证七格污水厂主要地基处理选型，推荐污水厂采用振动沉管挤密砂石桩结合树根桩的地基处理形式。

［关键词］振冲碎石桩；振动沉管挤密砂石桩；污水厂；地基处理

［中图分类号］（)##)）%&’()*!+)［文献标识码］,［文章编号］"##(-$’.(#"-##!!-#!七格污水处理厂位于钱塘江边，一期处理规模二期处理规模$#万012，终期处理规模达!/万012，

该地块主要以粉质粉砂")#万012。根据地质资料，

土为主，且含有中度液化和严重液化的土层。按《建筑抗震设计规范》要求，必须采取“全3,4""-5$

部消除液化沉陷”的抗液化措施。由于污水厂大部分构筑物均置于或半置于地面以下，且地下水位较高，因而地基处理需在考虑各构筑物满足抗液化的同时，还要满足抗浮需要。其地基处理最终应达满足构筑物抗到：满足(度地震抗液化设防要求；浮需求；使土体密实度明显提高，以满足或控制构筑物沉降变形；提高土体承载力，以满足构筑物地基承载力要求。

鉴于以上几点，要求初步设计选用振冲碎石桩结合树根桩的地基处理形式，勿容置疑，这显然能由于七格污水处理厂地满足以上’点要求。然而，

基处理范围广，工程量大，因此选择最佳的地基处理方法，无论从经济投资、施工工期，还是从使用效果上均有十分重要的意义。

本工程推荐采用振动沉管挤密砂石桩结合树根桩的地基处理形式。为具有一定的说服性和论证性，分别从地基处理优缺点、施工工艺、环境影响、经济造价、处理效果、实践经验（钱江水厂和西区水厂为实例）等方面与振冲碎石桩进行比较。

碎石桩是利用能产生水平向振动的振动器，在高压水压作用下边振动边冲，在软弱地基中成孔，再在孔内填入经筛选的碎石，振动器上拔形成桩体，最终使碎石桩体与原状土体构成复合地基。

碎石桩通过振冲“挤密”从而提高地基的土体密实度；选用筛选后的碎石成桩改善土体的排水能力以达到抗震效果；形成的复合地基以及桩与桩间的相互约束适当增大了地基的整体刚度，从而提高地基的承载力，减少地基的沉降和差异沉降量。

然而，由于碎石桩的成孔依赖于高压水的冲排，其实质上即采用碎石置换相同体积的土体，只是在振动器振动时才能达到土体挤密作用，而一个横向的振动范围并振动器一般只有$#6"##78长，

不大，故而碎石桩挤密效果不强，土体承载力提高不多，土体密实亦提高不大，因此减少沉降量的能力也大为削弱。碎石与土体的置换率较大，碎石用量大，而产生的泥浆较多。正是由于它以置换为主，故它对附近建、构筑物的振动挤压影响较小。

（以下简称砂石桩）)*振动沉管挤密砂石桩

利用常规的沉管灌注桩所用沉管设备，灌入经人工级配的砂石料或合格的天然级配砂石料，边振边灌到软弱地基中，振动拔管后形成复合地基。由于砂石桩是通过振动沉管将同体积的土体挤开灌入砂石料，因而挤密效果极佳；施工中无需高压水成孔，故无土体流失，砂石用量少；土体中被“强制”灌入适量的砂石料，使土体密实度大幅度提高，承载力也大大提高，因此能有效的抑制地基的沉降量

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一、地基处理原理及特点

（以下简称碎石桩）"*振冲碎石桩

万方数据

工程建设与设计#))#年第!期公用工程设计"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""及沉降差异的增加，改善建、构筑物的结构稳定；砂石料的采用改善了土体的排水能力达到抗震效果；由于施工后期土体越来越密实，可能使土体局部出现上隆现象，对附近建、构筑物有一定的振动和挤压影响。

施工后期土体愈来愈密实，使沉管越来越难，因而施工的施打顺序和选用桩型尤为重要，一般施打顺序以从中往四边顺打或由一边向一边顺打，而桩型可在施工后期改用功率较大的桩机；再者若采用带活瓣的沉管虽然沉管时间较短，但在拔管时，容易二、施工工艺及施工方法

!"碎石桩

碎石桩施工需使用大量的水，因而产生大量的泥浆，为此，在配备定量的高压水泵及充足的水源的同时，为防止大量泥浆流失，污染工地及附近环境，保持施工现场的整洁、文明，还需通过合理布置多条排泥沟及污泥泵，将泥浆汇集于沉淀池，经一段时间沉淀（清水利用或排出），沉渣外运，亦可利用泥浆槽车于集泥坑中直接抽取泥浆外运，因而施工准备工作较为复杂。

碎石桩施工的主要技术参数如：密实电流、留振时间、水压和水量、虚桩长度和充盈系数等均需根据土质情况，桩径大小由试桩得出。而高压水是碎石桩成孔、成桩的主要依靠，所以适当地控制水量和水压尤为重要。一般在施工过程中水量以孔内充满水为准，以防孔壁塌落，但不能过多，以防止回流而带走更多的泥浆；水压则视土体强度，成孔成桩深浅而适当调整，一般土体强度大，水压宜大，反之则宜小；在成孔过程中，水压和水量均宜大些，当振冲器接近设计加固深度时，就要适当降低水压以避免破坏桩底的土体；而在加料密实过程中则水压和水量均宜偏小，故而碎石桩施工操作较麻烦。

值得注意的是，碎石桩在加料过程中，每段位的投加量并不均匀；底部段桩的投加量给操作员的错觉特别多，有时可占总料量的三分之一。其主要原因是由于填料从上往下倒入的过程中，有部分料已嵌入或粘在孔壁上，而并非全部落到桩底，为达到规定的密实电流就需多加填料，这就容易使每根桩的总填料量难以有效控制，特别是在施工前期阶段，每根桩的料量相差较大，易影响最终处理效果。

#"砂石桩

砂石桩基本是在干燥的环境下进行施工，它的技术参数如：桩底留振时间、成桩过程的留振时间、沉管电流及最后电流、拨管速度需经试桩确定，但这些参数在施工过程中几乎不用整改。

由于砂石桩是往土体中“强制”灌入填料，因而

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万方数据上带砂石料，影响成桩密实度，为此可用砼桩尖取代活瓣，只是使造价有所增加。

砂石桩可以利用微机对其沉管内的砂面进行跟踪，以控制投料量判断成桩密实情况和是否出现断桩（缩颈），最终确保施工质量。

三、环境影响

碎石桩由于以置换土体为主，产生大量泥浆，施工现场难以做到文明施工，使桩机移动较为困难，而沉管砂石桩为干式施工，无此弊端。而且，碎石桩使施工现场产生多处“陷井”（桩上空余不填料段），为确保施工人员安全，必须采取必要措施：或封孔或多加填料堵孔，从而使填料有所增加工程费用加大；而沉管砂石桩由于挤密土体效果较佳，而无此弊端。

四、经济造价，施工工期等综合比较

以下以同一地块 …… 此处隐藏：1952字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……