專利名稱：：脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于軟弱地基加固處理方法范疇，特別適合于夾泥皮及軟淤層的砂性吹填土地基。它是一種加填料的快速處理夾泥皮及淤泥層的不均勻粉細吹填土地基的新工法。二、背景4支術(shù)國內(nèi)外的軟基加固處理方法有幾百種甚至上千種，對于加固處理新建擴建港口碼頭陸域堆場的大面積吹填軟土，傳統(tǒng)的處理方法多采用堆載預(yù)壓和超載預(yù)壓法，但那樣處理周期太長，不能滿足近年來快速新建或擴建深水港要求。對于常見的振沖法、強夯法和碾壓法等工法，雖然可用，但效率太低，處理深度也受到限制，根本不能滿足快速建造大型深水港重型堆場等現(xiàn)代化集裝箱碼頭的使用需求。CN03115076.4涉及一種無填料振沖法工藝，但限于它的具體工藝過程未能全面從根本上對軟基土應(yīng)用予力作用原理去解決問題，處理設(shè)計和施工沒有完整的理論體系支撐，其處理效果及效益都受到了^_多限制。CN174356OA是一種基于完整的予力使用原理應(yīng)用工法，設(shè)計施工有完整的理論體系加以牢固支撐，但對于夾泥皮及軟淤層的不均勻砂質(zhì)吹填土，如果不加填料置換出這些不均勻的軟淤層，加固的效果就受到較多限制，處理質(zhì)量的均勻性也會受到影響。CN200310117676涉及一種大直徑薄壁管樁復(fù)合地基加固軟基工法，限于它的機型較重，進入松軟處理場地十分困難，且費用很大，接樁中也受到較多限制。三、
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服現(xiàn)有方法缺點和不足之處，從振沖置換和振沖擠密雙重效應(yīng)施加予力作用，以建立多節(jié)葫聲頭擠密樁復(fù)合地基模式，既消除了夾泥皮及軟淤層對加固地基的嚴重不良影響，又較好地保證了不均勻土質(zhì)的不同深度土層中形成擠密樁體的密實度，用多次加填料的工藝特征和高效快速施工更顯現(xiàn)其工法的優(yōu)越性和加固效果的可靠性。軟弱地基地加固處理，實是對其施加予力作用，不僅是施加預(yù)應(yīng)力、而是施加一種廣義的能改善地基土性的影響力。這種影響力，無論從時間上、空間上、數(shù)量上和可控或可調(diào)性方面，都可以由人們在設(shè)計時綜合考慮進行優(yōu)化設(shè)計，并可優(yōu)化安排施工工藝及精心施工。工程技術(shù)人員主動給予地基土這種廣義的影響力，將使地基土性達到最佳改良狀態(tài)。適應(yīng)加固處理和改善地基土性能好壞程度需要，？I入施加予力技術(shù)的予力度概念。予力復(fù)合地基的予力度4是表示施加在地基中以改善地基土性能的影響力程度。該予力度可以用以下公式表示式中，iV。和S。分別是改良土性所給定的予力和改良土性所預(yù)先給定的位移；和S分別為使用荷栽下作用在地基上的應(yīng)力和地基土體應(yīng)產(chǎn)生的穩(wěn)定位移。實際上，地基土性的改良，其主要目標是為了減小地基土的壓縮性和滲透性以提高地基承栽力去滿足承受上部作用荷載要求。因而，用土體體積變化的孔隙比公式表示予力復(fù)合地基的予力度更為直觀。即6(6)式中，e,和e分別表示采用予力復(fù)合地基加固方法后的擠密充填孔隙比和加固前地基土在使用荷栽下的穩(wěn)定孔隙比。而孔隙比的關(guān)系式e/=^/^，e=R/^，則按位移概念定義的予力度公式可以變?yōu)?(7)式中，^是在設(shè)計的予力度作用下按加固方法要達到的擠密充填孔隙體積；K是地基土體加固前在使用荷載下對應(yīng)的孔隙體積；K是地基土體加固前在使用荷載下的土粒體積。該體積在地基加固前后是不變化的。本工法中，孔隙比e,包括振沖擠密的^,和置換效應(yīng)的e,魏兩部分，則控制的予y置換力度義,也由兩部分組成，即義=^擠密+￡/置換=￡/擠密,6/置換=^,^置換>^(8)則有^=^+!^=;^1(不變予力度)+42(可隨深度改變予力度)(9)本工法的技術(shù)關(guān)鍵也正在于這兩部分予力度的調(diào)控技巧。對于不變予力度;i,,的施加，可以根據(jù)地基處理深度以及地基土所受恒載與活載的比例兩個方面進行初選，然后在試驗性施工時加以調(diào)整。具體初選時可參考表i。表i對于予力復(fù)合地基的予力度范圍參考值恒載各種不同處理深度的予力度范圍活載0~2m0~4m4~6m6~8nt1:0.250.80--0.750.78'-0.740.76--0.720.74--0.701:0.500.78--0.730.76--0.720.74--0.700.72--0.681:0.750.76--0.710.74'-0.700.72'-0.680.70--0.661:1.000.74--0.690.72'-0.680.70--0.660.68--0.641:1.500.72'-0.670.70--0.660.68'-0.640.66--0.62*1:2.000.70'-0.650.68--0.640.66'-0.620.64--0.605<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注(l)對于有振動荷載時，予力度應(yīng)取大值。(2)對于地基出現(xiàn)局部性的孔、洞、穴區(qū)域時，要采用相應(yīng)的充填技術(shù)措施后，再控制其予力度處理。(3)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降有特殊要求時，其予力度控制另作專門處理。(4)表中加*項需注意結(jié)構(gòu)對地基的特殊要求。本發(fā)明基于以上技術(shù)背景，基于本發(fā)明人的整個予力工法的基本理論體系；本發(fā)明是在予力作用原理基礎(chǔ)上以完善加固處理夾泥皮及軟淤層的吹填砂質(zhì)土地基的予力脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁法的工藝工法為中心，以完善其技術(shù)實施方案的相關(guān)內(nèi)容，具體包括(1)整個發(fā)明的施工工藝流程；(2)本工法施工枳^械匹配與選型組合；(3)脅迫振沖大葫聲頭擠密砂石樁的施工工藝參數(shù)控制標準。本發(fā)明基于上述方法配套完成了試驗性方案設(shè)計，并有與本發(fā)明工法配套的技術(shù)質(zhì)量保證措施。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的脅迫振沖大葫,頭擠密砂石樁工法，用于加固夾泥皮及淤泥層的吹填砂質(zhì)土地基，該法利用2~5臺振沖器組成連鎖式脅迫振沖，其振沖孔位布置常采用等邊三角形和正方形兩種。并適應(yīng)吹填土層形成特點連續(xù)對加固土體實施予力作用，并不斷調(diào)整工藝參數(shù)和予力度控制標準，同時利用振沖置換與擠密雙重作用以形成多節(jié)大葫蘆頭擠密樁體去快速減小土體中孔隙以增加其密實度，將被加固土體的絕大部分沉降量在其振沖填料產(chǎn)生振沖置換與振沖擠密的預(yù)變形中得到消除，使地基土處理完成后能更好地滿足使用階段的承載變形要求。對于加固港口碼頭的吹填土地基來說，其予力度標準可控制在0.7~0.95范圍內(nèi)；并在振沖后1-7天時間內(nèi)完成碾壓或振動碾壓密實處理的復(fù)合地基褥墊層施工。振沖孔位的間距視砂質(zhì)土的顆粒組成、加固深度、軟淤夾層土質(zhì)條件、密實要求、振沖器功率等因素，按等邊三角形和正方形布置。予力度控制標準在0.7~0.95范圍內(nèi)，且在同一個振沖孔中可視土層土質(zhì)變化情況加以調(diào)控，其變化范圍也在上述標準之內(nèi)加以控制。土質(zhì)越軟越疏^"，控制標準越接近上限。擬加固吹填土地基的含水量一般在16~39%范圍；高于此含水量或有積水時須對其濕砂層采取振沖前的降排水措施，低于此含水量時須對其地表干砂層采取振前灑水預(yù)濕處理。對砂質(zhì)土地基的振沖孔間距可按下式(l)~(3)進行估算等邊三角形布置S=0.95^/J^^(1)正方形布置<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中，S——砂質(zhì)吹填土地基振沖孔間距(m);J一一振沖石少石樁直徑(m),按振沖力所設(shè)計樁孔計算；《一一修正系數(shù)，根據(jù)沉拔速度、水壓水量大小、密實電流和留振時間的匹配情況加以選取，取1.12~1.30;e。一一吹填土處理前的孔隙比，可按原狀試驗確定，也可根據(jù)動力或靜力觸探對比試驗結(jié)果加以確定；—_吹填土處理后要求達到的孔隙比，也可按下式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中，^ax和emin—_分別為擬處理吹填土的最大、最小孔隙比；—_地基擠密后要求吹填土達到的相對密實度，根據(jù)現(xiàn)場地震烈度設(shè)計要求，可在0.70-0.88范圍進行選取。振沖設(shè)備可選用30kw、55kw、75kw和lOOkw四種功率型號之一，同一脅迫振沖組合須匹配相同功率振沖器，合適的振沖點間距為2~4m,應(yīng)在保證形成大葫,頭直徑前提下根據(jù)試驗性施工成果分析后最后確定。根據(jù)土層土質(zhì)變化特點，須首先選擇代表性場地以設(shè)計的多參數(shù)的施工工藝方案(8~10種)為基礎(chǔ)開展試驗性施工，尤其要匹配好形成大葫聲頭擠密樁的工藝參數(shù)，以選擇確定最佳施工方案后再付諸擬處理場地的大面積施工。脅迫振沖擠密樁完成后1~7天內(nèi)要根據(jù)設(shè)計要求最后匹配1~3遍碾壓或振動碾壓以形成擠密砂石樁復(fù)合地基的表層褥墊層。該褥墊層的厚度可取200~500隱。本發(fā)明工法工藝適應(yīng)多次填料擠密需要。予力脅迫振沖每組配備25個振沖器，在同步振沖過程中產(chǎn)生激振力、共振力、擠壓力等予力作用將不斷調(diào)整原始松散砂土的排列狀況進行重新嵌合就位，緊縮排列構(gòu)造，并與源源不斷摻加擠入的新砂石顆粒一并擠壓嵌合加密，形成重新的緊密排列狀況。最后，將在振動碾壓工序中，分層擠實找平擠密樁頂上的復(fù)合地基褥墊層。在整個工藝實施過程中，都是借助于予力度控制的總目標來全面實現(xiàn)的。本發(fā)明的技術(shù)要點是通過選擇試驗場地進行試驗性施工，以獲取確保予力施加的機械選型、施工工藝匹配控制參數(shù)和加固質(zhì)量檢測指標，進而達到加固處理總目標所需要的予力度控制標準。其中，以振沖器的功率選型為中心，并做好擴徑的多節(jié)葫，頭的工藝參數(shù)匹配優(yōu)化工作。本發(fā)明方法工藝適應(yīng)多次填料以形成多次擴徑的葫蘆頭擠密樁體需要。該法通過2-5個振沖器的聯(lián)合脅迫振沖，使之按予力度標準達到相應(yīng)的振沖力、激振力、共振力、擠壓力和碾壓力等予力作用，不斷置換泥皮和軟淤土層以及不斷調(diào)整松散砂質(zhì)土顆粒原始排列狀況進行重新排列與嵌合加密就位，借助予力作用效應(yīng)以實現(xiàn)重新緊密排列效果。本發(fā)明工法的實施技巧還應(yīng)完善好與工法配套的施工技術(shù)措施。如振沖前的降排水措施、對于干砂表層的灑水預(yù)濕措施、不同樁位處形成多節(jié)葫聲頭的時控措施以及輾壓或振動輾壓設(shè)置褥墊層處理措施等。它們對工法的有效實施和加固效果增強都是十分有用的。本發(fā)明有益效果是通過選擇試驗場地進行試驗性施工以獲取確保予力施加的機械選型、施工工藝控制參數(shù)和質(zhì)量檢測指標，進而達到處理目標所需的予力度控制標準。其中，以振沖器的選型為中心做好工法機械的匹配是最重要的，它能調(diào)控予力脅迫振沖的共振效應(yīng)。根據(jù)"因地制宜、實事求是"的原則，選型匹配好施工機械，并在試驗中對比選擇好施工參數(shù)以及在試驗性施工中優(yōu)選好施工參數(shù)，憑借著振沖置換與擠密雙重作用效應(yīng)，使之形成符合予力度要求及密實度指標的多節(jié)大葫聲頭擠密砂石樁，確保加固處理后形成的大葫聲頭擠密砂石樁復(fù)合地基能滿足建造港口碼頭堆場等承載及變形要求。本發(fā)明工法適用于加固處理夾泥皮及淤泥層的不均勻砂質(zhì)吹填土，雖然多次加料擠密，但成樁快速，費用較低，且施工周期短，加固效果明顯。對吹填土地基的處理深度可達15m以上。四圖1是本發(fā)明處理的吹堆場實施例工程圖五具體實施方式(1)首先進行細致的全面調(diào)查分析，掌握擬建場地和道路等地域設(shè)施的荷載標準及設(shè)計要求，明確擬建場地的加固處理等級標準(包括設(shè)計要求達到的指標)。同時，熟悉擬建場地的工程地質(zhì)勘察資料以及吹填砂質(zhì)土層形成的技術(shù)條件與施工過程，認清土性土質(zhì)特征，掌握處理深度及處理范圍，制定好工藝流程及合適的予力度控制標準。(2)本發(fā)明利用多;f幾匹配的振沖器組成成組脅迫振沖，對被加固土體骨架多次使用予力技術(shù)作用，多次填料振沖擠密，并在泥皮及淤泥層處通過振沖置換進行大填料擠密，并沿土層深度多處形成大葫聲頭擠密樁，最后通過填料找平碾壓鋪設(shè)好樁頂褥墊層以完善該擠密樁復(fù)合地基。多次振沖擠密與置換使吹填松散砂土按照設(shè)計的予力度調(diào)控標準產(chǎn)生預(yù)變形和預(yù)沉降。在最后通過碾壓或振動碾壓1~3遍以鋪設(shè)厚200~500mm的樁頂褥墊層過程中，仍須貫徹匹配設(shè)計的予力度標準。對于最后碾壓或振動碾壓鋪設(shè)擠密樁復(fù)合地基褥墊層時，須控制好表層土的含水量盡量接近最優(yōu)含水量『。p,以滿足碾壓密實度實施的可操作性要求。加固處理施工過程主要以脅迫振沖工藝安排為主線。根據(jù)試驗研究對比資料，3-5臺振沖器匹配成組進行脅迫振沖，其效果較兩臺振沖器匹配的脅迫振沖更好。但對吹填土層水平土質(zhì)變化較大時，2~3臺振沖器匹配成組更容易解決同步施工技術(shù)要求。關(guān)于孔位布置和間距振沖孔位布置常采用等邊三角形和正方形兩種。對大面積振沖擠密處理而言，采用等邊三角形布置比正方形布置可以得到更好的擠密效果。振沖孔位的間距視吹填土的顆粒組成、加固深度、軟淤夾層土質(zhì)條件、密實要求、振沖器功率等因素，宜通過現(xiàn)場試驗結(jié)果擇優(yōu)確定。也可先按上海市標準(DBJ08-40-94)《地基處理技術(shù)規(guī)范》的等邊三角形布置參考選取，或直接參照振沖孔間距的以上公式(1)~(3)進行估算。選擇好振沖器功率和吊機起重量后，即可確定振沖機械的選型匹配。在此基礎(chǔ)上再選擇合適能量的振動碾壓機械與之匹配組合。確定施工機械匹配與選型組合對實現(xiàn)事先設(shè)計的予力度控制標準非常重要。按予力度調(diào)控標準有效施加振沖力、激振力、共振力、擠壓力和碾壓力，從而促成夾泥皮及軟淤層的吹填土按預(yù)定目標產(chǎn)生預(yù)變形及預(yù)沉降，以完成加固總目標要求。本發(fā)明工法的實施還應(yīng)完善好與工法配套的施工技術(shù)措施。如振沖前的降排水措施，對地表干砂層的灑水預(yù)濕措施以及碾壓鋪設(shè)樁頂褥墊層的時控措施等。成樁完成及樁頂褥墊層鋪設(shè)完畢，即能將使用荷載作用上去后的絕大部分沉降量消除掉，使之該吹填土經(jīng)處理后能更好地滿足工程使用階段的承載變形要求。對于加固港口工程的吹填土地基，其予力度控制標準在0.7~0.95范圍內(nèi)。尤其注意沿加固深度視土質(zhì)條件變化及置換與擠密作用的差別而加以變化匹配，以確保其密實度的控制總目標。(3)合理設(shè)計該擬建場地應(yīng)用本工法的施工組織設(shè)計，尤其制定好優(yōu)選的施工工藝流程，切實做到具體場地具體分析，使工藝流程對號入座，更加切合擬建工程實際情況。(4)認真細致設(shè)計好應(yīng)用本工法的試驗性施工方案，使之方案設(shè)計的針對性要強，試驗分區(qū)要明確，可對比性要突出，以便選擇確定大面積施工的最佳施工方案。(5)深入探討該擬建場地大面積加固處理應(yīng)用本工法的合理施工工藝和優(yōu)選的施工控制參數(shù)。這個深入探討對有效指導(dǎo)大面積的加固處理施工，以及增強處理效果和加快施工周期都起著關(guān)鍵性作用。通常，多選擇一些試驗方案作為對比選擇依據(jù)。對于施工工藝方案，可設(shè)計成6-10種，而且要變換不同振沉、上拔和填料的工序工藝控制參數(shù)。對于不同的施工場地還要作相應(yīng)的適當(dāng)變化，以適應(yīng)不同的特征場地的實際需求，使外加予力作用更好地集中施加到被加固土體骨架上去以獲取更大的加固效果。(6)完善與本工法配套的技術(shù)質(zhì)量保證措施。特別在加固前、試驗區(qū)施工時、大面積施工中和遇見地層土質(zhì)異常情況時，都離不開加強相應(yīng)的技術(shù)質(zhì)量保證措施，它對增強加固處理效果可以發(fā)揮很好的作用。實例介紹(1)擬建場地試驗性施工概況江蘇太倉港某港區(qū)位于岸坡坡地上，在表層3-6m厚吹填土上建造碼頭堆場。該吹填土不均勻，夾有0~1.2m厚泥皮及淤泥層?，F(xiàn)選擇90mx90m的試驗區(qū)采用本工法進行試驗性施工。該吹填土表面以下15m深處進入礫石層。在吹填土下分布有四層土①層砂土，厚2~3m;②層粉土，厚3~3.5m;③層中砂層，厚2~2.5m;④層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚3~3.5m,它們的地基承載力分別為80kPa、85kPa、100kPa和90kPa。(2)設(shè)計資料及設(shè)計要求a)設(shè)計荷載堆場均布荷載輪軌式龍門吊堆場高五層，均布荷載《-5.5r/w2角荷栽40'重箱堆高五層，；？=34/;20'重箱堆高五層，/=22.5fb)建筑物等級及地震標準場區(qū)內(nèi)為I級建筑物。地震基本烈度為6度，設(shè)計烈度為7度。c)加固深度及場地整平標高加固處理深度至礫石層，約15m深。地基加固整平驗收標高為+5.5m。d)地基承載力地基加固整平后的承載力為180-200kPa。e)差異沉降量和殘余沉降量差異沉降量小于5%;殘余沉降量小于15~20cm。f)現(xiàn)場檢驗標準靜力觸探錐尖阻力&〉7M尸a;標準貫入試驗錘擊數(shù)乂35>18擊。(3)加固方案選擇由于該集裝箱堆場及道路對地基承載力及變形要求較高，故初步選擇脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法的復(fù)合地基方案。樁徑采用4)700mm，間距取2.8m~3.2m,視場地土層土質(zhì)條件及大葫,頭樁徑變化而定。選用三機匹配的予力脅迫振沖工藝。選擇75kw和100kw兩種功率的振沖器進行對比試驗，并按照試驗加固效果做出對比以優(yōu)選實施方案。不同的施工工藝，對工效的影響比較明顯。特別是不同留振時間、下沉與上拔次數(shù)、加料次數(shù)及數(shù)量、葫聲頭形成的密實電流以及振拔速度控制等因素是不同施工工藝的主要區(qū)別，可通過試驗效果對比后進行優(yōu)選。加固處理設(shè)計制定了全套9種振沖置換與擠密工藝試驗方案，進行檢測效果對比分析后再做出優(yōu)選確定。(4)試驗程序和步驟a)場區(qū)平整，預(yù)埋水位管和孔隙水壓力計及地面沉降觀測基準點及標點；b)振前對吹填砂土的干密度試驗和靜力觸探試驗，測定沉降標點和地下水位初始讀數(shù)；c)本工法的予力脅迫振沖擠密樁施工及最后完成復(fù)合地基褥墊層鋪設(shè)；d)地面沉降XC測；e)本工法試驗結(jié)束后的三周內(nèi)，進行標準貫入試驗、靜力觸探試驗、平板載荷試驗和千密度試驗。f)提供試驗檢測報告，全面分析加固處理質(zhì)量。(5)本工法試驗取得的成果針對本工法試驗區(qū)劃分的二塊試驗小區(qū)，采用組合匹配的三臺50t起重噸位的履帶式起重機，分別吊起75kw和100kw振沖器在二塊試驗小區(qū)進行本工法的予力脅迫振沖對比試驗。由于采用了三機匹配組合的振沖器的予力脅迫振沖工藝，地基加固效果提高較好，加固功效也提高較多，故按兩種振沖器的試驗結(jié)果加以對比后進行選擇。對于75kw和100kw振沖器的對比試驗成果，如表2所示。表275kw、100kw振沖器的對比試驗成果表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對于本工法形成的振沖擠密樁芯來說，采用75kw振沖設(shè)備的承載力提高較為明顯。從合適的振沖點間距與振沖用時分析看，100kw振沖設(shè)備的工效明顯高于75kw的工效；但75kw振沖點的間距較小，其處理施工后的地基均勻性又優(yōu)地振沖點間距較大的100kw振沖器。經(jīng)試驗區(qū)振沖后的施工質(zhì)量檢測，其予力脅迫振沖后靜力觸探比貫入阻力較振沖前提高2.2~3.8倍，地基承載力達到200kPa以上，較好地滿足了設(shè)計要求，并消除了地震液化可能性，試驗性施工獲取了最佳工藝方案，即可以此為基礎(chǔ)應(yīng)用上述試驗成果進行大面積施工。(6)大面積施工工法通過慎密的擬建現(xiàn)場試驗性施工，對比了方案的實施效果和工藝參數(shù)實施的可靠性，取得了成功的施工經(jīng)驗，對后面大面積加固處理施工提供了決策依據(jù)，現(xiàn)分述如下a)施工方案選用75kw功率振沖器，組成三機匹配的予力脅迫振沖擠密與置換工藝，采用予力脅迫振沖大葫,頭砂石擠密樁復(fù)合地基加固方案，樁徑為d)700mm,樁長15m,除在擠密樁端形成擴大頭外，沿樁身土層在夾泥皮及軟淤層處通過振沖置換以形成多節(jié)大葫蘆頭擠密砂石樁。采用三角形布樁方式，樁距選擇為3.0~3.3m。制樁及成樁過程中的予力度標準控制在0.72~0.93范圍內(nèi)，視土質(zhì)條件變化及置換與擠密作用的差別而加以變化匹配，其樁頂上褥墊層鋪設(shè)的予力度控制標準也在該范圍內(nèi)加以調(diào)控。三機匹配的予力脅迫振沖擠密樁加固試驗示意圖如圖1所示。b)予力脅迫振沖施工工藝在振沖前約3-4小時，對擬施工場地進行灑水預(yù)濕，使表層吹填土體充分預(yù)濕。沖水能充分傳遞振動力，從而可提高上部吹填土的振沖效果。對每個振沖點位，采用以下施工工藝①對準振沖孔位，誤差不超過半個振沖器直徑，開啟水泵和振沖器。②慢速振沖下沉至設(shè)計要求(15m深)處，留振20s。以予力度標準控制水壓及控制水量和造孔速度。③慢速振沖上拔至孔口處，留振120s。④慢速振沖下沉至設(shè)計要求U5m深)處，留振20s。這樣重復(fù)下沉與上拔二三次擴大孔徑后開始填料制樁。投料時振沖器不用提出孔口。⑤依次按段距0.5m上拔，每段留振15~20s;在夾泥皮軟淤處加大水壓進行振沖置換并造出葫聲頭樁孔，并按予力度調(diào)整延長留振時間及加大密實電流。⑥予力脅迫振沖匹配三機組合的3個振沖器要實施同步振沖以保證實現(xiàn)共振擠密效應(yīng)。⑦成樁結(jié)束，關(guān)閉水泵及振沖器，移機至下一個振沖孔位。同一機組同時移位至下一個振沖孔。③本工法擠密樁施工完畢后，即在樁頂處采用振動碾壓鋪設(shè)200~500mm厚復(fù)合地基褥墊層。c)振沖施工工藝中的技術(shù)參數(shù)控制。①振沖器下沉貫入和上拔提升速度為2~3m/min。②水壓控制在0.3~0.4MPa范圍。③每段制樁提升高度為0.5~1.0m。④留振時間區(qū)分制樁段加以控制，可控制在15~120s范圍內(nèi)。⑤密實電流為55~70A范圍內(nèi)進行調(diào)控。d)施工質(zhì)量檢測施工完成后進行了80個點的靜力觸探試驗，并經(jīng)可靠度95%概率分析，其靜力觸探比貫入阻力Ps=7.53~9.34MPa，均大于設(shè)計加固值要求。同時，采用了1.5mx1.5m的三組承壓板載荷試驗，最大加栽壓力P,已達到設(shè)計值的1.8倍，其P-S曲線均為緩變形，按照常規(guī)的0.01~0.02S/b相對沉降法進行判斷，其地基承栽力分別為205、210和218kPa,均超過設(shè)計的承栽力標準。試驗性施工已能滿足該擬建場地處理加固的設(shè)計要求，可將此試驗加固施工方案付諸擬建場地的大面積力口固施工。如圖1所示，在樁徑c])700mm,樁長L為15m，樁距為3.0~3.2m。權(quán)利要求1、脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法，用于加固夾泥皮及淤泥層的吹填砂質(zhì)土地基，其特征是利用2～5臺振沖器組成連鎖式脅迫振沖；并適應(yīng)吹填土層形成特點連續(xù)對加固土體實施予力作用，并不斷調(diào)整工藝參數(shù)和予力度控制標準，同時利用振沖置換與擠密雙重作用以形成多節(jié)大葫蘆頭擠密樁體去快速減小土體中孔隙以增加其密實度，將被加固土體的絕大部分沉降量在其振沖填料產(chǎn)生的預(yù)變形中得到消除；對于加固港口碼頭的吹填土地基來說，其予力度標準可控制在0.7～0.95范圍內(nèi)；并在振沖后1～7天時間內(nèi)完成碾壓或振動碾壓密實處理的復(fù)合地基褥墊層施工。2、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫聲頭擠密砂石樁工法，其特征是振沖孔位的間距視砂質(zhì)土的顆粒組成、加固深度、軟淤夾層土質(zhì)條件、密實要求、振沖器功率等因素，按等邊三角形和正方形布置。3、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫F頭擠密砂石樁工法，其特征是予力度控制標準在0.7~0.95范圍內(nèi)，且在同一個振沖孔中可視土層土質(zhì)變化情況加以調(diào)控，其變化范圍也在上述標準之內(nèi)加以控制；土質(zhì)越軟越疏松，控制標準越接近上限。4、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫,頭擠密砂石樁工法，其特征是擬加固吹填土地基的含水量一般在16~39%范圍；高于此含水量或有積水時須對其濕砂層采取振沖前的降排水措施，低于此含水量時須對其地表干砂層采取振前灑水預(yù)濕處理。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法，其特征是對砂質(zhì)土地基的振沖孔間距可按下式(l)~(3)進行估算等邊三角形布置5=0.95^/^^(1)正方形布置S=0.89"(2)式中，S——砂質(zhì)吹填土地基振沖孔間距(m);d__振沖砂石樁直徑(m),按振沖力所設(shè)計樁孔計算；《一一修正系數(shù)，根據(jù)沉拔速度、水壓水量大小、密實電流和留振時間的匹配情況加以選取，可取1.12-1.30;e。一一吹填土處理前的孔隙比，可按原狀試驗確定，也可根據(jù)動力或靜力觸探對比試驗結(jié)果加以確定；q__吹填土處理后要求達到的孔隙比，也可按下式確定A=emax—￡VOmax_emin)(3)式中，e,和e目一—分別為擬處理吹填土的最大、最小孔隙比；化一一地基擠密后要求吹填土達到的相對密實度，根據(jù)現(xiàn)場地震烈度設(shè)計要求，可在0.70~0.88范圍進行選取。6、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫聲頭擠密砂石樁工法，其特征是振沖設(shè)備可選用30kw、55kw、75kw和100kw四種功率型號之一，同一脅迫振沖組合須匹配相同功率振沖器；合適的振沖點間距為2~4m,應(yīng)在保證形成大葫,頭直徑前提下根據(jù)試驗性施工成果分析后最后確定。7、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫聲頭擠密砂石樁工法，其特征是根據(jù)土層土質(zhì)變化特點，須首先選擇代表性場地以設(shè)計的多參數(shù)的施工工藝方案(8-10種)為基礎(chǔ)開展試驗性施工，尤其要匹配好形成大葫聲頭擠密樁的工藝參數(shù)，以選擇確定最佳施工方案后再付諸擬處理場地的大面積施工。8、由權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫聲頭擠密砂石樁工法，其特征是脅迫振沖擠密樁完成后1~7天內(nèi)要根據(jù)設(shè)計要求最后匹配1~3遍碾壓或振動碾壓以形成擠密砂石樁復(fù)合地基的表層褥墊層；該褥墊層的厚度可取200~500mm。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法，其特征是予力脅迫振沖施工工藝在振沖前約3-4小時，對擬施工場地表面干砂土層進行灑水預(yù)濕，使表層吹填土體充分預(yù)濕；沖水能充分傳遞振動力，從而提高上部吹填土的振沖效果；對每個振沖點位，采用以下施工工藝①對準振沖孔位，誤差不超過半個振沖器直徑，開啟水泵和振沖器；②慢速振沖下沉至設(shè)計要求的深度，留振20土5s。以予力度標準控制水壓及控制水量和造孔速度；③慢速振沖上拔至孔口處，留振120土15s;④慢速振沖下沉至設(shè)計要求深處，留振20±5s。這樣重復(fù)下沉與上拔二三次擴大孔徑后開始填料制樁。投料時振沖器不用提出孔口；⑤依次按段距0.5m上拔，每段留振15~20s;在夾泥皮軟淤處加大水壓進行振沖置換并造出葫,頭樁孔，并按予力度調(diào)整延長留振時間及加大密實電流；予力脅迫振沖匹配三機組合的3個振沖器要實施同步振沖以保證實現(xiàn)共振擠密效應(yīng)；⑦成樁結(jié)束，關(guān)閉水泵及振沖器，移機至下一個振沖孔位。同一機組同時移位至下一個振沖孔；⑧本工法擠密樁施工完畢后，即在樁頂處釆用振動碾壓鋪設(shè)200~500mm厚復(fù)合地基褥墊層。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的脅迫振沖形成大葫,頭擠密砂石樁工法，其特征是振沖施工工藝中的技術(shù)參數(shù)控制①振沖器下沉貫入和上拔提升速度為2~3m/min;②水壓控制在0.3~0.4MPa范圍；③每段制樁提升高度為0.5~1.0m;④留振時間區(qū)分制樁段加以控制，可控制在15~120s范圍內(nèi)；⑤密實電流為5570A范圍內(nèi)進行調(diào)控。全文摘要脅迫振沖大葫蘆頭擠密砂石樁工法，用于加固夾泥皮及淤泥層的吹填砂質(zhì)土地基，利用2～5臺振沖器組成連鎖式脅迫振沖；并適應(yīng)吹填土層形成特點連續(xù)對加固土體實施予力作用，并不斷調(diào)整工藝參數(shù)和予力度控制標準，同時利用振沖置換與擠密雙重作用以形成多節(jié)大葫蘆頭擠密樁體去快速減小土體中孔隙以增加其密實度，將被加固土體的絕大部分沉降量在其振沖填料產(chǎn)生的預(yù)變形中得到消除；對于加固港口碼頭的吹填土地基來說，其予力度標準可控制在0.7～0.95范圍內(nèi)；并在振沖后1～7天時間內(nèi)完成碾壓或振動碾壓密實處理的復(fù)合地基褥墊層施工。文檔編號E02D3/00GK101245593SQ200810019800公開日2008年8月20日申請日期2008年3月17日優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日發(fā)明者倪其明,晶周,孫晉川,張三旗,王同華,翔趙,韓選江,高寶儉申請人:南京工業(yè)大學(xué);江蘇省建筑工程集團有限公司