最新大粒径碎石桩现场试验.教学讲义PPT课件.ppt

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1、大粒径碎石桩现场试验.碎石桩复合地基基本原理碎石桩复合地基的效用也不同。综合各类复合地基的效用，主要有5个方面：桩体效用：竖向增强体复合地基都有桩体效用，并随着桩体刚度的提高，其桩体效用会更加明显。垫层效用：复合地基的复合压缩模量比天然地基的高，复合地基有均匀应力、增大应力扩散角、减小加固区下卧层土体中应力的作用。排水效用：不少竖向增强体或水平向增强体都具有良好的透水性，是地基中的排水通道。在荷载作用下，加速了桩间土的排水固结。挤密效用：一些复合地基在施工过程中对桩间土体有挤密作用。加筋效用：水平向增强体中的土工格栅等材料使土体抗拉强度提高。2021/9/1813-2碎石桩

2、大粒径碎石桩现场试验一、概述碎石桩又称粗颗粒土桩，是指通过振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石挤压入已成的孔中，形成大直径的碎石所构成的密实桩体。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91）中规定：“振冲法适用于处理地基土不排水抗剪强度Cu不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基”。对不排水抗剪强度小于20kPa的淤泥、淤泥质土等地基应通过试验确定其适用性。2021/9/18大粒径碎石桩现场试验4．在制桩过程中，由于振动、挤压或扰动等原因，桩间土会出现较大的超静孔隙水应力，对灵敏性粘土将导致原地基土强度降低。制桩结束后一方面原地基土的结构强度会

3、随时间逐渐恢复；另一方面孔隙水应力逐步消散，强度恢复并提高，甚至超过原土体强度。5．由于碎石桩是由散粒材料组成，承受荷载后产生径向变形，并引起周围的粘性土产生被动抗力，如果粘性土的强度过低，不能使碎石桩得到所需的径向支持力，桩体就会产生鼓胀破坏，这就使加固效果不佳。为此，近年来国外开发了增强桩身强度的方法，如袋装碎石桩、水泥碎石桩和裙围碎石桩等方法。水泥碎石桩类似于CFG桩。（二）对粘性土的加固原理2021/9/18大粒径碎石桩现场试验(一)加固范围加固范围应根据建筑物的重要性和场地条件及基础型式而定，通常都大于基底面积。对一般地基，在基础外缘应扩大1~2排；对可液化地基，

4、在基础外缘应扩大2~4排桩。(二)桩位布置形式和间距桩位的布置形式有等边三角形、正方形、矩形或等腰三角形等布置形式。桩的间距应根据荷载大小和天然地基的抗剪强度确定，可取1.5～2.5m。当荷载大或天然地基的强度低时宜取较小的间距，反之，则可取较大的间距。三、一般设计原则2021/9/18大粒径碎石桩现场试验(三)加固深度加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工程要求按下列原则确定：1．当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定；2．当相对硬层的埋藏深度较大时，对按变形控制的工程，应通过试算确定：假定某一加固深度，验算其是否能满足采用碎石桩或砂桩加固后的复合地基变形不

5、超过建筑地基容许变形值的要求，在保证安全的前提下选择一个经济合理的加固深度。对按稳定性控制的工程，加固深度应不小于最危险滑动面的深度；3．在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定；4．桩长不宜短于4m。三、一般设计原则2021/9/18大粒径碎石桩现场试验(四)桩径碎石桩的直径应根据地基土质情况和成桩设备等因素确定。采用30kW振冲器成桩时，碎石桩的桩径一般为0.7~1.0m；采用沉管法成桩时，碎石桩和砂桩的直径一般为0.3~0.7m，对饱和粘性土地基宜选用较大的直径。(五)材料桩体材料可以就地取材，含泥量不大于5%。碎石桩桩体材料的容许最大粒径与振动冲器的外径和

6、功率有关，一般不大于80mm，常用的粒径为20~50mm。对强度较低的饱和软粘土地基，碎石粒径可达200mm以上，这时需要根据现场试验结果确定合适的碎石级配。三、一般设计原则2021/9/18大粒径碎石桩现场试验(六)垫层碎石桩施工完毕后，基础底面应铺设30~50cm厚度的垫层，垫层应分层铺设，用平板振动器振实。在不能保证施工机械正常行驶和操作的软弱土层上，应铺设施工用临时性垫层。(七)软粘土地基中碎石桩的充盈系数充盈系数定义每根桩实际碎石用量与设计的碎石桩理论体积的比值。砂土、粉土和一般粘土中，碎石桩的充盈系数一般为1.2左右。软粘土中的粗粒径碎石桩的充盈系数较大，根据现

7、场试验的实测资料，充盈系数要求达到1.4到1.5，才能保证实测碎石桩的桩径不小于设计桩径，这是由于一部分碎石挤入桩外土体中，在桩底需要形成较大的桩头使桩体密实等因素造成的。三、一般设计原则2021/9/18大粒径碎石桩现场试验(八)液化判别根据《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）规定：应采用标准贯入试验判别法，在地面下15m深度范围内，地下水位以下的可液化土应符合下式要求（当有成熟经验时，也可采用其它判别方法）。这种液化判别法只考虑了桩间土的抗液化能力，而并未考虑碎石桩和砂桩的作用，因而是偏安全的。三、一般设计