振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩地基处理方法比较[1]

振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩 地基处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 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 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 、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 !/万 012，二期处理规模 $#万 012，终期处理规模达 ")#万 012。根据地质 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 ，该地块主要以粉质粉砂 土为主，且含有中度液化和严重液化的土层。按 3,4"" - 5$《建筑抗震设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ，必须采取“全 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 到：满足 ( 度地震抗液化设防要求；满足构筑物抗 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 满足以上 ’点要求。然而，由于七格污水处理厂地 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。 一、地基处理原理及特点 " *振冲碎石桩（以下简称碎石桩） 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 振动器一般只有 $# 6 "##78长，横向的振动范围并 不大，故而碎石桩挤密效果不强，土体承载力提高 不多，土体密实亦提高不大，因此减少沉降量的能 力也大为削弱。碎石与土体的置换率较大，碎石用 量大，而产生的泥浆较多。正是由于它以置换为 主，故它对附近建、构筑物的振动挤压影响较小。 ) *振动沉管挤密砂石桩（以下简称砂石桩） 利用常规的沉管灌注桩所用沉管设备，灌入经 人工级配的砂石料或合格的天然级配砂石料，边振 边灌到软弱地基中，振动拔管后形成复合地基。由 于砂石桩是通过振动沉管将同体积的土体挤开灌 入砂石料，因而挤密效果极佳；施工中无需高压水 成孔，故无土体流失，砂石用量少；土体中被“强制” 灌入适量的砂石料，使土体密实度大幅度提高，承 载力也大大提高，因此能有效的抑制地基的沉降量 !! 振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩地基处理方法比较 工程建设与设计 )##)第 " !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 期 万方数据 及沉降差异的增加，改善建、构筑物的结构稳定；砂 石料的采用改善了土体的排水能力达到抗震效果； 由于施工后期土体越来越密实，可能使土体局部出 现上隆现象，对附近建、构筑物有一定的振动和挤 压影响。 二、施工工艺及施工方法 ! "碎石桩 碎石桩施工需使用大量的水，因而产生大量的 泥浆，为此，在配备定量的高压水泵及充足的水源 的同时，为防止大量泥浆流失，污染工地及附近环 境，保持施工现场的整洁、文明，还需通过合理布置 多条排泥沟及污泥泵，将泥浆汇集于沉淀池，经一 段时间沉淀（清水利用或排出），沉渣外运，亦可利 用泥浆槽车于集泥坑中直接抽取泥浆外运，因而施 工准备工作较为复杂。 碎石桩施工的主要技术参数如：密实电流、留 振时间、水压和水量、虚桩长度和充盈系数等均需 根据土质情况，桩径大小由试桩得出。而高压水是 碎石桩成孔、成桩的主要依靠，所以适当地控制水 量和水压尤为重要。一般在施工过程中水量以孔 内充满水为准，以防孔壁塌落，但不能过多，以防止 回流而带走更多的泥浆；水压则视土体强度，成孔 成桩深浅而适当调整，一般土体强度大，水压宜大， 反之则宜小；在成孔过程中，水压和水量均宜大些， 当振冲器接近设计加固深度时，就要适当降低水压 以避免破坏桩底的土体；而在加料密实过程中则水 压和水量均宜偏小，故而碎石桩施工操作较麻烦。 值得注意的是，碎石桩在加料过程中，每段位 的投加量并不均匀；底部段桩的投加量给操作员的 错觉特别多，有时可占总料量的三分之一。其主要 原因是由于填料从上往下倒入的过程中，有部分料 已嵌入或粘在孔壁上，而并非全部落到桩底，为达 到规定的密实电流就需多加填料，这就容易使每根 桩的总填料量难以有效控制，特别是在施工前期阶 段，每根桩的料量相差较大，易影响最终处理效果。 # "砂石桩 砂石桩基本是在干燥的环境下进行施工，它的 技术参数如：桩底留振时间、成桩过程的留振时间、 沉管电流及最后电流、拨管速度需经试桩确定，但 这些参数在施工过程中几乎不用整改。 由于砂石桩是往土体中“强制”灌入填料，因而 施工后期土体愈来愈密实，使沉管越来越难，因而 施工的施打顺序和选用桩型尤为重要，一般施打顺 序以从中往四边顺打或由一边向一边顺打，而桩型 可在施工后期改用功率较大的桩机；再者若采用带 活瓣的沉管虽然沉管时间较短，但在拔管时，容易 上带砂石料，影响成桩密实度，为此可用砼桩尖取 代活瓣，只是使造价有所增加。 砂石桩可以利用微机对其沉管内的砂面进行 跟踪，以控制投料量判断成桩密实情况和是否出现 断桩（缩颈），最终确保施工质量。 三、环境影响 碎石桩由于以置换土体为主，产生大量泥浆， 施工现场难以做到文明施工，使桩机移动较为困 难，而沉管砂石桩为干式施工，无此弊端。而且，碎 石桩使施工现场产生多处“陷井”（桩上空余不填料 段），为确保施工人员安全，必须采取必要措施：或 封孔或多加填料堵孔，从而使填料有所增加工程费 用加大；而沉管砂石桩由于挤密土体效果较佳，而 无此弊端。 四、经济造价，施工工期等综合比较 以下以同一地块同一土质状况的钱江二期水 厂沉淀池和西区水厂沉淀地为例进行综合比较； ! "钱江二期 !$万 %&’水厂沉淀池采用振溃碎石 桩地基处，处理面积 ! ( !$)" !**+ , $*" *))+ ( -!./"-0+#。桩长从!$ "$至砾石层面约! 1 )" *+； 平均有效桩长 2 " $+，碎石桩桩径!2))++，桩呈等 边三角形布置，桩距 ! " /+，垂直间距 ! " */#+。采用 粒径不大于 .3+ 较为均匀的碎石，其含泥量小于 !)4。共施打碎石桩 00*-根。 平面碎石桩含桩率 " ( 0"!* , )"*$ # , 00*- -!./"-0 ( #."!4 按虚桩 !+，充盈系数 !"!考虑，总用碎石量为： # (0"!*,)"*$# ,（2"$5!）,!"!,0 0*-(#* $--+0 按碎石成桩单价 !#0元&+0 计取，则碎石桩直接 费： $! ( !#0,#* $--(0 )#* 0#*元 泥浆处理费：泥浆量 # ( #* $-- , !"! ( #/ )*/+0 按泥浆外运一次贴费 !$元&+0 计取，泥浆处理 费： *0 工程建设与设计 #))#年第 ! """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 期 公用工程设计 万方数据 !! " #$ % !& ’(& " (’$ &’$元 地基处理直接费： ! " ) ’!) )!( * (’$ &’$+ #,& -+) " (!’元./ ! 施工工期：桩数 " " ) )(+根，平均制桩时间 #$ " #0.根按使用 1 " &台桩机，另备用 #台桩机，每台 每天工作时间 #2 " !(0。 打桩工期 ## " %·"·#$ &·#’ " #-# % ) )(+ % #& % !( " !!3 泥浆处理工期（指打桩完后的场地清理时间） #! " &3 总工期 # " ## * #! " !! * & " !43 ! -西区 )’万 5.3水厂沉淀池采用振动沉管挤密 砂石桩 地基处理面积 ( " #(4-&$+/ % #’(/ " #$$&( -+)!/!（二组） 桩长从! " $- $至砾石层面层，有效长度为 4 - $/，砂石桩采用 )* 6 ,’+ 型桩机，桩径 7(!,，呈等 边三角形布置；桩距 # - )/，垂直距离 # - #!,/；采用 浙江桐庐窄溪天然级配砂石料，共施打 #’ &+&根桩 （二组）。 平面砂石桩含桩率 $ " )-#( % ’-!#) ! % #’&+& #$$&( -+)! " #’8（含桩率较低） 按虚桩长 ’ -$/，充盈系数 # - ’$考虑，总用砂石 料量为： , " )-#( % ’-!#)! %（4 -$ * ’ -$）% #-’$ % #’ &+& " #, #)$/)（二组） 若按浙江建筑工程预算定额，振动式 #!/内砂 石桩定额每立方，直接费 !($ - !&元./)，其中砂石料 按 ,! -+元./) 计取，而若采用桐庐窄溪天然级配砂 石料，到现场价为 )!元./)，故直接费可降低为： !($ -!& 6 ,! -+ * )! " !#$ -($元./) 则工程直接费 !# " !#( -($ % #, #)$ " ) (,’ #!!元（二组） 考虑到采用活瓣桩尖易将砂石料上带，故改用 砼桩尖，每只桩尖 )’元， 桩尖费：!! " )’ % #’ &+& " )!),#’元 单位地基处理费： ! " ) (,’ #!! * )!) ,#’#$ $&$ -+)! " !()元./ ! 施工工期：桩数 " " #’ &+&.! " $ )4(根（单组）， 平均单桩制桩时间 #$ " )’/91按使用 : " &台桩机， 另备用 #台桩机，每台每天工作时间 #’ " !(0。 打桩工期 # " ;·:·<= :·<> " #-# % $ )4) % )’.,’& % !( " #+3 综合以上造价和工期的具体分析比较，显而易 见，砂石桩比碎石桩更具有造价低，工期短的优势。 五、地基处理最终效果 就杭州西区水厂和钱江二期水厂的沉淀池为 例，在先后完成砂石桩和碎石桩地基处理之后，均 分别进行了轻便力动触探、静探试验和地基承载试 验，以及地基土液化评价。从地基加固效果检测报 告的数据反映：经砂石桩（或碎石桩）地基加固处理 的桩间土，据采用的轻便动力触探和静力触探试验 判断法进行判别，除少部分有轻微液化外，均为不 液化层，同时地震产生的液化也会受到砂石桩（或 碎石桩）的制约，因此经处理后的复合地基已消除 液化的可能性。 经地基加固后的桩间上，基坑底面下浅部各土 层地基承载力均已达到 #!’?=@以上，因而加固后的 复合地基承载力也应大于 #!’?=@，满足设计承载力 要求。 因此，可以肯定，碎石桩和砂石桩处理地基均 已达到消除液化，提高土体承载力的作用。值得一 提的是就提高承载力而言，对同一土层，经砂石桩 处理的土层承载力较碎石桩处理后土体承载力大 #’ A !’?B@。对进行地基处理后的地基上建造的构 筑物沉降观测，其结果反映（就西区水厂沉淀池和 钱江二期沉淀池在各自使用运行一年半的累计沉 降比较而言）：经碎石桩处理的土体沉降大于砂石 桩处理的土体沉降。 综上所述，考虑到七格污水处理厂为新建污水 厂，地处郊外，附近均为农田，无建、构筑物，因而可 排除施打砂石桩使土体产生侧向挤压对已建建、构 筑物的不利影响。若能合理的选用施打顺序，并选 用价廉合格的原材料，砂石桩是完全可以采用的， 且无论从经济造价、处理效果，施工工期均属最佳； 若能在活瓣桩尖上再做改进以取代砼桩尖，更能使 造价和工期降低和缩短。故而建议在七格污水处 理厂选用振动沉管挤密砂石桩结合树根桩进行复 合地基处理。 ［收稿日期］!’’# 6 ’$ 6 !$ $) 振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩地基处理方法比较 工程建设与设计 !’’!第 # """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 期 万方数据 振冲碎石桩与振动沉管挤密砂石桩地基处理方法比较 作者： 潘江， 徐旭炯 作者单位： 杭州市自来水总公司,浙江,杭州,310009 刊名： 工程建设与设计 英文刊名： CONSTRUCTION & DESIGN FOR PROJECT 年，卷(期)： 2002(1) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gcjsysj200201008.aspx