第四章 碎石桩概概 述述适用范围及优缺点适用范围及优缺点加固机理加固机理设计计算设计计算施工施工第四章 碎石桩概概 述述碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体碎石所构成的密实桩体分类分类制桩工艺：振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩制桩工艺：振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩采用振动水冲法施工的碎石桩称为采用振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩振冲碎石桩采用各种无水冲工艺（干振、振挤、锤击）施工采用各种无水冲工艺（干振、振挤、锤击）施工的碎石桩称为的碎石桩称为干法碎石桩干法碎石桩填加适量水泥和粉煤灰，形成水泥粉煤灰碎石桩填加适量水泥和粉煤灰，形成水泥粉煤灰碎石桩Cement Fly-ash Gravel（CFGCFG桩桩）第四章 碎石桩振冲法振冲法 第四章 碎石桩适用范围及优缺点适用范围及优缺点 振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、填振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、填土以及软土，但对不排水抗剪强度小于土以及软土，但对不排水抗剪强度小于20kPa20kPa的软土使用要慎重。
的软土使用要慎重不加填料仅适用于处理粘粒含量小于不加填料仅适用于处理粘粒含量小于10%10%的粗的粗砂、中砂地基砂、中砂地基在工程中的应用在工程中的应用 软弱地基加固；堤坝边坡加固；消除软弱地基加固；堤坝边坡加固；消除可液化土的液化性；消除湿陷性黄土的湿可液化土的液化性；消除湿陷性黄土的湿陷性缺点缺点：在粘性土中施工排放的污水、污泥量大在粘性土中施工排放的污水、污泥量大第四章 碎石桩加固机理加固机理1 1、振冲密实、振冲密实(砂基）：砂基）：一方面依靠振冲器的一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列，孔隙减少，另一方面依靠振冲器的水排列，孔隙减少，另一方面依靠振冲器的水平振动力，在加回填料情况下还通过填料使平振动力，在加回填料情况下还通过填料使砂层挤压加密，所以这一方法称为振冲挤密砂层挤压加密，所以这一方法称为振冲挤密法第四章 碎石桩加固机理加固机理2 2、振冲置换：、振冲置换：在软弱粘性土地基中，主要在软弱粘性土地基中，主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土体的通过桩体的置换和排水作用加速桩间土体的排水固结，并形成复合地基，提高地基的承排水固结，并形成复合地基，提高地基的承载力和稳定性，改善地基土的力学力性能。
载力和稳定性，改善地基土的力学力性能1)1)置换作用（桩柱作用）置换作用（桩柱作用）2)2)垫层作用垫层作用 3)3)排水固结作用排水固结作用 4)4)加筋作用加筋作用 第四章 碎石桩1)1)置换作用（桩柱作用）置换作用（桩柱作用）对于桩体打到相对硬层，复合土层中的桩体在荷载作对于桩体打到相对硬层，复合土层中的桩体在荷载作用下主要起应力集中的作用通过基础传给复合地基用下主要起应力集中的作用通过基础传给复合地基的外加压力随着桩、土的等量变形会逐渐集中到桩上的外加压力随着桩、土的等量变形会逐渐集中到桩上去，使软土负担的压力相应减小复合地基有如钢筋去，使软土负担的压力相应减小复合地基有如钢筋混凝土，地基中的桩体有如钢筋混凝土，地基中的桩体有如钢筋碎石桩对饱和粘性土的地基的作用不是挤密加固作用，碎石桩对饱和粘性土的地基的作用不是挤密加固作用，甚至桩周土体的强度会出现暂时的降低是桩体与土甚至桩周土体的强度会出现暂时的降低是桩体与土形成复合地基通过机械将不良地基强制排开并置换形成复合地基通过机械将不良地基强制排开并置换 ，以性能良好的砂石来替换不良的软弱粘性土以性能良好的砂石来替换不良的软弱粘性土。
第四章 碎石桩2)2)垫层作用垫层作用 如果软弱土层较厚，则桩体不可能穿透整个如果软弱土层较厚，则桩体不可能穿透整个土层，此时，加固过的复合桩土层能起到垫土层，此时，加固过的复合桩土层能起到垫层作用，垫层将荷载扩散，使扩散到下卧层层作用，垫层将荷载扩散，使扩散到下卧层顶面的应力减弱并使分布趋于均匀，从而提顶面的应力减弱并使分布趋于均匀，从而提高地基的整体抵抗力，减小其沉降量高地基的整体抵抗力，减小其沉降量第四章 碎石桩3)3)排水固结作用排水固结作用 在软粘土中，所制的碎石桩或砂桩是粘性土在软粘土中，所制的碎石桩或砂桩是粘性土地基中一个良好的排水通道，碎石桩或砂桩地基中一个良好的排水通道，碎石桩或砂桩可以和砂井一样起排水作用，大大缩短了孔可以和砂井一样起排水作用，大大缩短了孔隙水的水平渗透途径，加速了软土排水固结，隙水的水平渗透途径，加速了软土排水固结，加快了地基土的沉降稳定加固结果使有效加快了地基土的沉降稳定加固结果使有效应力增加，强度恢复并提高，甚至超过原土应力增加，强度恢复并提高，甚至超过原土强度第四章 碎石桩4)4)加筋作用加筋作用可以提高土体抗剪强度，加固后的复合桩土可以提高土体抗剪强度，加固后的复合桩土层能改善土坡的稳定，象阻滑桩一样迫使滑层能改善土坡的稳定，象阻滑桩一样迫使滑动面远离坡面、向深处转移，这种加固作用动面远离坡面、向深处转移，这种加固作用类似于干振碎石桩和砂桩的加筋作用。
类似于干振碎石桩和砂桩的加筋作用第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算二、振冲置换法设计计算二、振冲置换法设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算1 1、加固范围、加固范围2 2、加固深度、加固深度3 3、孔位布置和间距、孔位布置和间距4 4、承载力和变形计算、承载力和变形计算第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算1 1、加固范围、加固范围砂基砂基振冲密实的范围应大于建筑物基础范围，振冲密实的范围应大于建筑物基础范围，在建筑物基础外缘每边放宽不得小于在建筑物基础外缘每边放宽不得小于5m5m，应，应在基底轮廓线外加在基底轮廓线外加2-3 2-3 排保护桩排保护桩第四节 振冲碎石桩设计计算2 2、加固深度、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：下列原则确定：（1 1）当相对硬层的埋藏深度不大时，穿透松软土层达）当相对硬层的埋藏深度不大时，穿透松软土层达相对硬层一定深度相对硬层一定深度2 2）当相对硬层的埋藏深度较大时，对按变形控制的）当相对硬层的埋藏深度较大时，对按变形控制的工程，加固深度应满足碎石桩复合地基变形不超过建工程，加固深度应满足碎石桩复合地基变形不超过建筑物地基容许变形值的要求。
对按稳定性控制的工程，筑物地基容许变形值的要求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在可液化地加固深度应不小于最危险滑动面的深度在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定3 3）桩长不宜短于）桩长不宜短于4m4m第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算3 3、孔位布置和间距、孔位布置和间距孔位布置：对大面积处理，桩位宜用等边三角形孔位布置：对大面积处理，桩位宜用等边三角形布置，对独立或条形基础，桩位宜用正方形、矩布置，对独立或条形基础，桩位宜用正方形、矩形或等腰三角形布置对于圆形或环形基础（如形或等腰三角形布置对于圆形或环形基础（如油罐基础）宜用放射形布置油罐基础）宜用放射形布置第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算3 3、孔位布置和间距、孔位布置和间距间距间距：间距视砂土的颗粒组成、密实要求、振冲器功间距视砂土的颗粒组成、密实要求、振冲器功率、地下水位而定砂的粒径越细，密实要求越高，则率、地下水位而定砂的粒径越细，密实要求越高，则间距应越小间距应越小1 1）现场试验：对于大型或重要工程，应通过现场试验）现场试验：对于大型或重要工程，应通过现场试验确定孔距、填料数量及施工工艺等参数。
确定孔距、填料数量及施工工艺等参数2 2）根据振冲器的功率确定：使用）根据振冲器的功率确定：使用30KW 30KW 振冲器，间距振冲器，间距一般为一般为1.8-2.5m1.8-2.5m；使用；使用75KW75KW大型振冲器，间距可以在大型振冲器，间距可以在2.5-3.5m2.5-3.5m对大面积处理，对大面积处理，75KW75KW振冲器的挤密影响范围振冲器的挤密影响范围大，单孔控制面积较大，具有更高的经济效益大，单孔控制面积较大，具有更高的经济效益第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算3 3、孔位布置和间距、孔位布置和间距3 3）根据填料量估算：）根据填料量估算：第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算大面积砂层挤密处理时，振冲孔间距也大面积砂层挤密处理时，振冲孔间距也可用下式估算：可用下式估算：第四节 振冲碎石桩设计计算4 4、承载力和变形计算、承载力和变形计算1 1）承载力计算）承载力计算f fsp,ksp,k为复合地基承载力标准值为复合地基承载力标准值(kp(kpa a););f fp,kp,k为桩体单位面积承载力标准值为桩体单位面积承载力标准值(kp(kpa a););f fs,ks,k为桩间土承载力标准值为桩间土承载力标准值(kp(kpa a););m m为面积置换率，为面积置换率，m=dm=d2 2/d/d2 2e e,d,d为碎石桩直径（为碎石桩直径（m m），），d de e为等效影响圆直径为等效影响圆直径(m(m）,等边三角形布桩等边三角形布桩d de e取取1.05L,1.05L,正方正方形取形取1.13L1.13L，矩形取，矩形取1.131.13（L L1 1L L2 2）0.50.5。
第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算4 4、承载力和变形计算、承载力和变形计算2 2）变形计算）变形计算按分层总和法计算按分层总和法计算复合土层压缩模量复合土层压缩模量E Espsp=1+m(n-1)1+m(n-1)E Es s E Es s为桩间土的压缩模量为桩间土的压缩模量 n n为桩土应力比，无实测资料时，砂土地基为桩土应力比，无实测资料时，砂土地基n=1.5-3,n=1.5-3,原原地基强度高时取小值，低时取大值地基强度高时取小值，低时取大值第四节 振冲碎石桩设计计算一、振冲密实法设计计算一、振冲密实法设计计算振冲密实法适用土类振冲密实法适用土类砂土类，粉砂到含砾粗砂，小于砂土类，粉砂到含砾粗砂，小于0.0074mm0.0074mm的细粒含量小的细粒含量小于于10%10%粘粒含量超过粘粒含量超过20%20%，几乎没有加密效果几乎没有加密效果填料选择填料选择填料可用粗砂、砾石、碎石、矿渣等硬质材料，粒径为填料可用粗砂、砾石、碎石、矿渣等硬质材料，粒径为0.5-5cm0.5-5cm理论上讲填料粒径越粗，挤密效果越好理论上讲填料粒径越粗，挤密效果越好。
使用30KW30KW振冲器时，填料的最大粒径宜在振冲器时，填料的最大粒径宜在5cm5cm以内，若填以内，若填料的多数颗粒径大于料的多数颗粒径大于5cm5cm，容易在孔内发生卡料现象，容易在孔内发生卡料现象，影响施工进度使用影响施工进度使用75KW75KW大功率振冲器时，最大粒径大功率振冲器时，最大粒径可放宽到可放宽到10cm10cm填料含泥量不宜超过填料含泥量不宜超过10%10%第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算一）一般原则一）一般原则振冲置换加固设计目前还处在半理论半经验状态，振冲置换加固设计目前还处在半理论半经验状态，一些计算方法，如复合地基容许承载力计算方法、一些计算方法，如复合地基容许承载力计算方法、最终沉降量计算方法等都还不够成熟；某些设计最终沉降量计算方法等都还不够成熟；某些设计参数也只能凭经验选定因此，参数也只能凭经验选定因此，对重要工程或复对重要工程或复杂的土质情况，必须在现场进行制桩试验杂的土质情况，必须在现场进行制桩试验根据现场试验取得的资料修改设计，制订施工要求现场试验取得的资料修改设计，制订施工要求第四节 振冲碎石桩设计计算二）加固范围二）加固范围根据建筑物的重要性、现场条件和基础形式综合根据建筑物的重要性、现场条件和基础形式综合确定。
均要超出基础范围对一般地基，在基础确定均要超出基础范围对一般地基，在基础外缘宜扩大外缘宜扩大1-2 1-2 排桩；对可液化地基，在基底轮排桩；对可液化地基，在基底轮廓线外加廓线外加2-4 2-4 排保护桩排保护桩第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算二）加固范围二）加固范围相对硬层的埋藏深度不大，宜将桩伸至相对硬层如果相对硬层的埋藏深度不大，宜将桩伸至相对硬层如果软弱土层厚度很大，只能做贯穿部分软弱土层的桩，此软弱土层厚度很大，只能做贯穿部分软弱土层的桩，此时深度应大于土的承载力标准值应大于附加应力的时深度应大于土的承载力标准值应大于附加应力的2-32-3倍处并满足沉降量小于建筑物的允许变形范围一般倍处并满足沉降量小于建筑物的允许变形范围一般桩长不宜短于桩长不宜短于4m,4m,也不宜大于也不宜大于18m18m在桩体全部制成后，将桩体顶部在桩体全部制成后，将桩体顶部1m 1m 左右一段挖去，铺左右一段挖去，铺30-50cm 30-50cm 厚的碎石垫层，然后在上面做基础桩长指厚的碎石垫层，然后在上面做基础桩长指桩在垫层底面以下的实有长度桩在垫层底面以下的实有长度。
第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算三）桩位布置和间距三）桩位布置和间距桩位布置有两种：等边三角形布置和正方形或矩形布置桩位布置有两种：等边三角形布置和正方形或矩形布置前者主要用于大面积满堂加固，后者主要用于单独基础、前者主要用于大面积满堂加固，后者主要用于单独基础、条形基础等小面积加固条形基础等小面积加固桩中心间距的确定应考虑荷载大小、原土的抗剪强度桩中心间距的确定应考虑荷载大小、原土的抗剪强度荷载大，间距应小；原土强度低，间距亦应小特别在荷载大，间距应小；原土强度低，间距亦应小特别在深厚软基中打不到相对硬层的短桩，桩的间距应更小深厚软基中打不到相对硬层的短桩，桩的间距应更小一般间距为一般间距为1.5-2.5m1.5-2.5m第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算四）桩径四）桩径桩径与土类及强度、桩身材料粒径、桩的填料量、振冲桩径与土类及强度、桩身材料粒径、桩的填料量、振冲器类型及施工质量关系密切器类型及施工质量关系密切一般平均理论直径一般平均理论直径d=0.8-1.2md=0.8-1.2m对一般软粘土地基，采。
对一般软粘土地基，采用用30KW30KW振冲器制桩，每米桩长约需振冲器制桩，每米桩长约需0.6-0.8m0.6-0.8m3 3 碎石第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算五）承载力计算五）承载力计算1 1）复合地基承载力标准值）复合地基承载力标准值a a有静载试验条件，或甲级和重要建筑及土质复杂工程，有静载试验条件，或甲级和重要建筑及土质复杂工程，按现场静载试验确定按现场静载试验确定b b有碎石桩和桩间土载荷试验资料有碎石桩和桩间土载荷试验资料，第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算c c对于乙级及以下工程的粘性土地基，无现场载荷试对于乙级及以下工程的粘性土地基，无现场载荷试验资料，验资料，kskspfnmf,11)3(11,vkspsnmf五）承载力计算五）承载力计算2 2）碎石桩单桩承载力）碎石桩单桩承载力一般实际工程中，碎石桩桩体承载力通过荷载试验确定一般实际工程中，碎石桩桩体承载力通过荷载试验确定也可用计算法和经验法确定也可用计算法和经验法确定第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算2 2）碎石桩单桩承载力）碎石桩单桩承载力b.b.综合单桩极限承载力计算综合单桩极限承载力计算第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算2 2）碎石桩单桩承载力）碎石桩单桩承载力C.C.经验法经验法第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算六）复合地基沉降计算六）复合地基沉降计算按常用的分层总和法计算加固区和加固区下卧层之和。
按常用的分层总和法计算加固区和加固区下卧层之和加固区加固区1 1）进行过单桩和复合地基载荷试验）进行过单桩和复合地基载荷试验2 2）无试验资料，按碎石桩和桩间土载荷试验资料无试验资料，按碎石桩和桩间土载荷试验资料第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算六）复合地基沉降计算六）复合地基沉降计算3 3）无试验资料，按土的变形模量）无试验资料，按土的变形模量EsEs取合适的应力比计取合适的应力比计算算桩、土应力比无试验资料时，桩、土应力比无试验资料时，粘性土粘性土 n n取取2-42-4，砂土、粉土取，砂土、粉土取1.5-3.0,1.5-3.0,软塑粘性土取软塑粘性土取3-43-4或或4-64-6原土强度高者取小值，低者取大值原土强度高者取小值，低者取大值第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算七）抗滑稳定计算七）抗滑稳定计算采用复合地基的抗剪强度，用圆弧滑动法计算采用复合地基的抗剪强度，用圆弧滑动法计算第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算七）抗滑稳定计算七）抗滑稳定计算采用复合地基的抗剪强度，用圆弧滑动法计算采用复合地基的抗剪强度，用圆弧滑动法计算第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算八）适宜土类八）适宜土类1 1）粉土：）粉土：Ip10Ip10的土。
介于黏土与砂土之间介于黏土与砂土之间2 2）一般粘性土：）一般粘性土：IpIp1010，且天然地基承载力标准值，且天然地基承载力标准值100kpa100kpa的土3 3）软黏土：天然地基承载力标准值）软黏土：天然地基承载力标准值100kpa100kpa的粘性土，的粘性土，强度低、含水量高、孔隙比大、饱和度高的中、高灵敏强度低、含水量高、孔隙比大、饱和度高的中、高灵敏度土4 4）杂填土、粉煤灰、自重湿陷性黄土）杂填土、粉煤灰、自重湿陷性黄土第四节 振冲碎石桩设计计算二、振冲置换法的设计计算二、振冲置换法的设计计算第五节 振冲碎石桩的施工一）施工前准备工作一）施工前准备工作二）施工机具二）施工机具三）施工顺序三）施工顺序四）施工工艺四）施工工艺五）填料方法五）填料方法六）表层处理六）表层处理第五节 振冲碎石桩的施工一）施工前准备工作一）施工前准备工作施工前准备工作施工前准备工作 现场勘察了解场地的地形及周围环境；现场勘察了解场地的地形及周围环境；了解场地的工程地质条件和地下水情况；了解场地的工程地质条件和地下水情况；进行振冲试验，确定各项施工参数；进行振冲试验，确定各项施工参数；编写施工组织设计，合理布置现场、明确施工顺编写施工组织设计，合理布置现场、明确施工顺 序、施工方法以及配备所需施工机械。
序、施工方法以及配备所需施工机械桩身材料桩身材料 碎石或卵石可选用自然级配，含泥量小于碎石或卵石可选用自然级配，含泥量小于1010，粒径，粒径一般位一般位202050mm50mm；碎石作为桩体材料比卵石好，其咬合力大，形成的桩身碎石作为桩体材料比卵石好，其咬合力大，形成的桩身强度高第五节 振冲碎石桩的施工二）施工二）施工机具机具振冲法施工的振冲法施工的主要机具有振主要机具有振冲器、起吊机冲器、起吊机械、水泵、泥械、水泵、泥浆泵、填料机浆泵、填料机械、电控系统械、电控系统等第五节 振冲碎石桩的施工1.1.振冲器振冲器 振冲器是一种利用自激振动，振冲器是一种利用自激振动，配合水力冲击进行作业的机具配合水力冲击进行作业的机具主要有四大部分组成：主要有四大部分组成：电动机；振动器；通水电动机；振动器；通水管；减振器及导管管；减振器及导管第五节 振冲碎石桩的施工振动参数振动参数 振动频率：只有振动器的振动频率接近土的自振频率振动频率：只有振动器的振动频率接近土的自振频率时，产生共振现象，使土达到最佳加密效果；时，产生共振现象，使土达到最佳加密效果；振幅：振幅在一定范围内对土体产生挤压，振幅大时，振幅：振幅在一定范围内对土体产生挤压，振幅大时，加固效果相对好；过大过小，则不利。
加固效果相对好；过大过小，则不利加速度：对于振冲挤密，只有振动加速度达到一定值加速度：对于振冲挤密，只有振动加速度达到一定值后才有挤密效果后才有挤密效果第五节 振冲碎石桩的施工2.2.起吊机械起吊机械 一般采用履带吊、汽车吊、自行井架式专用吊机或一般采用履带吊、汽车吊、自行井架式专用吊机或抗扭胶管式专用汽车抗扭胶管式专用汽车3.3.水泵水泵4.4.填料机械填料机械5.5.电控系统电控系统6.6.泥浆泵泥浆泵第五节 振冲碎石桩的施工三）施工顺序三）施工顺序 施工顺序一般采用施工顺序一般采用“先中间后周边先中间后周边”或或“一边推向一边推向一边一边”的顺序进行的顺序进行在软粘土地基中，为减少对地基土的扰动，可采用在软粘土地基中，为减少对地基土的扰动，可采用间隔跳打的方式间隔跳打的方式邻近有建筑物时，要采取保护措施邻近有建筑物时，要采取保护措施第五节 振冲碎石桩的施工四）四）施工工艺施工工艺 就位；成孔；清孔；填料；振密加固；就位；成孔；清孔；填料；振密加固；成桩第五节 振冲碎石桩的施工五）填料方法五）填料方法 （1 1）间断填料法）间断填料法 （2 2）连续填料法）连续填料法 （3 3）综合填料法）综合填料法 （4 4）先护壁后制桩法）先护壁后制桩法 （5 5）不加填料法）不加填料法第五节 振冲碎石桩的施工五）填料方法五）填料方法 （1 1）间断填料法）间断填料法 成孔后把振冲器提出口，直接往孔内倒入一批填料，然成孔后把振冲器提出口，直接往孔内倒入一批填料，然后再下降振冲器使填料振密，每次填料都这样反复进行，后再下降振冲器使填料振密，每次填料都这样反复进行，直到全孔结束。
直到全孔结束振冲器对准桩位；振冲器对准桩位；振冲成孔；振冲成孔；将振冲器提出孔口，向孔内填第一次料（每次填料高将振冲器提出孔口，向孔内填第一次料（每次填料高度限制度限制0.80.81.0m1.0m高）；高）；将振冲器再放入孔内将桩料振实将振冲器再放入孔内将桩料振实.重复、步骤直到整根桩制作完成重复、步骤直到整根桩制作完成第五节 振冲碎石桩的施工五）填料方法五）填料方法 （2 2）连续填料法）连续填料法 连续填料法是将间断填料法中的填料和振密合为一步来连续填料法是将间断填料法中的填料和振密合为一步来做即连续填料法是边把振冲器缓慢向上提升（不提出做即连续填料法是边把振冲器缓慢向上提升（不提出孔口）边向孔中填料的施工方法孔口）边向孔中填料的施工方法对准桩位；对准桩位；振冲成孔；振冲成孔；振冲器在孔底留振；振冲器在孔底留振；孔口不断填料，边填边振，达到密实；孔口不断填料，边填边振，达到密实；上提振冲器（上提距离约为振冲器锥头长度，约为上提振冲器（上提距离约为振冲器锥头长度，约为0.30.30.5m0.5m）继续振密、填料，达到密实）继续振密、填料，达到密实.重复步骤，直到整根桩制作完成重复步骤，直到整根桩制作完成。
第五节 振冲碎石桩的施工 （3 3）综合填料法）综合填料法 相当于前两种填料的组合施工方法这种施工是第相当于前两种填料的组合施工方法这种施工是第一次填料，振密过程采用的是间断填料法，即成孔后将一次填料，振密过程采用的是间断填料法，即成孔后将振冲器提出孔口，填一次料后，然后下降振冲器，使填振冲器提出孔口，填一次料后，然后下降振冲器，使填料振密，之后，就采用连续填料法，即第一批填料后，料振密，之后，就采用连续填料法，即第一批填料后，振冲器不提出孔口，只是边填边振振冲器不提出孔口，只是边填边振第五节 振冲碎石桩的施工（3 3）综合填料法）综合填料法 振冲器对准桩位；振冲器对准桩位；振冲成孔；振冲成孔；将振冲器提出孔口，向桩孔内填料（填料高度限将振冲器提出孔口，向桩孔内填料（填料高度限0.80.81.0m1.0m高）；高）；将振冲器再放入孔内将石料压入桩底振密；将振冲器再放入孔内将石料压入桩底振密；连续不断向孔内填料，边填边振，达到密实后，将振冲连续不断向孔内填料，边填边振，达到密实后，将振冲器缓慢上提，继续振冲，达到密实后，再向上提如此器缓慢上提，继续振冲，达到密实后，再向上提如此反复操作，直至整根桩完成。
反复操作，直至整根桩完成第五节 振冲碎石桩的施工（4 4）先护壁后制桩法）先护壁后制桩法 在较软的土层中施工时，应采用在较软的土层中施工时，应采用“先护壁，后制先护壁，后制桩桩”的办法施工该法即成孔时，不要一下达到深度，的办法施工该法即成孔时，不要一下达到深度，而是先达到软土层上部范围内，将振冲器提出孔口，加而是先达到软土层上部范围内，将振冲器提出孔口，加一批填料，然后下沉振冲器将这批填料挤入孔壁，这样一批填料，然后下沉振冲器将这批填料挤入孔壁，这样就可把这段软土层的孔壁加强以防塌孔，然使振冲器下就可把这段软土层的孔壁加强以防塌孔，然使振冲器下降到下一段软土层中，用同样的方法填料护壁如此反降到下一段软土层中，用同样的方法填料护壁如此反复进行，直到设计深度孔壁护好后，就可按前述三种复进行，直到设计深度孔壁护好后，就可按前述三种方法中任选一种进行填料制桩方法中任选一种进行填料制桩第五节 振冲碎石桩的施工（5 5）不加填料法）不加填料法 只适用于松散的中粗砂地基只适用于松散的中粗砂地基对于松散的中粗砂地基，由于振冲器提升后，孔壁易对于松散的中粗砂地基，由于振冲器提升后，孔壁易塌落，可利用中粗砂本身的自由塌陷代替外加填料，自塌落，可利用中粗砂本身的自由塌陷代替外加填料，自由填满下面的孔洞，从而可以不加填料就可振密。
这种由填满下面的孔洞，从而可以不加填料就可振密这种施工方法特别适用于处人工回填或吹填的大面积砂层施工方法特别适用于处人工回填或吹填的大面积砂层第五节 振冲碎石桩的施工（5 5）不加填料法）不加填料法 冲器对准桩位；冲器对准桩位；振冲成孔；振冲成孔；振冲器到达设计深度后，在孔底不停振冲；振冲器到达设计深度后，在孔底不停振冲；利用振冲器的强力振动和喷水，使孔内振冲器周围和利用振冲器的强力振动和喷水，使孔内振冲器周围和上部砂土逐渐塌陷，并被振密；上部砂土逐渐塌陷，并被振密；达到密实后，上提一次振冲器（每次上提高度为达到密实后，上提一次振冲器（每次上提高度为0.30.30.5m0.5m），保持连续不停地振冲；），保持连续不停地振冲；按上述、步骤反复，由下向上逐段振密，直至桩顶设按上述、步骤反复，由下向上逐段振密，直至桩顶设计高程计高程 第五节 振冲碎石桩的施工方法比较方法比较 以上不同方法各有其优缺点和适用性以上不同方法各有其优缺点和适用性在振冲密实法中，对于处理粉细砂地基，宜采用加填料的在振冲密实法中，对于处理粉细砂地基，宜采用加填料的振密工艺，对中粗砂地基可用不加填料就地振密的方法振密工艺，对中粗砂地基可用不加填料就地振密的方法。
在振冲置换法中，毫无疑问均为加填料工艺，且在振冲置换法中，毫无疑问均为加填料工艺，且“先护壁，先护壁，后制桩后制桩”的工艺适用软弱粘性土的振冲置换工程的工艺适用软弱粘性土的振冲置换工程综合填料法施工不仅避免前两种方法的缺点，而且提高了综合填料法施工不仅避免前两种方法的缺点，而且提高了地基的加固效果地基的加固效果对于具体的工程项目，用哪种工艺效果最好，可在加固前对于具体的工程项目，用哪种工艺效果最好，可在加固前通过试验确定通过试验确定第五节 振冲碎石桩的施工六）表层处理：六）表层处理：振冲置换法（黏土）：在桩体全部制成后，将桩体顶振冲置换法（黏土）：在桩体全部制成后，将桩体顶部部1m 1m 左右一段挖去，铺左右一段挖去，铺30-50cm 30-50cm 厚的碎石垫层，然后在厚的碎石垫层，然后在上面做基础上面做基础振冲密实法（砂土）：表层处理振冲密实法（砂土）：表层处理第五节 振冲碎石桩的施工质量检验质量检验 1.1.检验时间检验时间 应在施工结束后，间隔一段时间再进行质量检验应在施工结束后，间隔一段时间再进行质量检验2.2.单桩承载力试验单桩承载力试验 可采用单桩荷载试验，每可采用单桩荷载试验，每200200400400根取一根，不少于根取一根，不少于3 3根。
根3.3.桩间土承载力试验桩间土承载力试验 可采用标贯试验、静力触探等原位测试可采用标贯试验、静力触探等原位测试4.4.复合地基承载力试验复合地基承载力试验 大型、重要的或复杂场地工程应采取单桩或多桩复合地大型、重要的或复杂场地工程应采取单桩或多桩复合地基荷载试验基荷载试验水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩桩)Cement Fly-ash Gravel Pile一、概述一、概述1 1、概念、概念 在在碎石桩碎石桩的基础上加进一些的基础上加进一些石屑石屑、粉煤灰粉煤灰和少量和少量水水泥泥，加水加水拌和制成的一种具有拌和制成的一种具有粘结强度粘结强度的桩2 2、优点、优点（1 1）施工工艺：）施工工艺：与沉管灌注桩相同与沉管灌注桩相同（2 2）材料：）材料：仅需少量水泥仅需少量水泥（3 3）受力特性：）受力特性：与水泥搅拌桩类似与水泥搅拌桩类似第四章 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩桩)Cement Fly-ash Gravel Pile一、概述一、概述1 1、概念、概念 在在碎石桩碎石桩的基础上加进一些的基础上加进一些石屑石屑、粉煤灰粉煤灰和少量和少量水水泥泥，加水加水拌和制成的一种具有拌和制成的一种具有粘结强度粘结强度的桩。
的桩2 2、优点、优点（1 1）施工工艺：）施工工艺：与沉管灌注桩相同与沉管灌注桩相同（2 2）材料：）材料：仅需少量水泥仅需少量水泥（3 3）受力特性：）受力特性：与水泥搅拌桩类似与水泥搅拌桩类似深层密实一、概述一、概述3 3、与碎石桩区别、与碎石桩区别水泥粉煤灰碎石桩一、概述一、概述4 4、适用情况、适用情况 适用于处理适用于处理粘性土粘性土、粉土粉土、砂土砂土和已自重固结的和已自重固结的素填土素填土等地基对等地基对淤泥质土淤泥质土应按地区经验或通过现场应按地区经验或通过现场试验确定其适用性试验确定其适用性水泥粉煤灰碎石桩二、加固机理二、加固机理 CFG桩加固软基，桩和桩间土一起通过桩加固软基，桩和桩间土一起通过褥垫层褥垫层形形成成CFG复合地基复合地基主要有三种作用：主要有三种作用：桩体作用桩体作用、挤密挤密作用作用、褥垫层作用褥垫层作用水泥粉煤灰碎石桩二、加固机理二、加固机理（一）桩体作用（一）桩体作用 桩土应力比桩土应力比2435（碎石桩（碎石桩24）二）挤密作用（二）挤密作用（三）褥垫层作用（三）褥垫层作用 褥垫层由级配砂石、粗砂、碎石等组成，其作用：褥垫层由级配砂石、粗砂、碎石等组成，其作用：1 1、保证桩、土共同承担荷载、保证桩、土共同承担荷载 提供了上、下刺入的条件提供了上、下刺入的条件2 2、减少基础底面的应力集中、减少基础底面的应力集中水泥粉煤灰碎石桩二、加固机理二、加固机理（三）褥垫层作用（三）褥垫层作用3 3、褥垫厚度可以调整桩土荷载分担比、褥垫厚度可以调整桩土荷载分担比 合理发挥桩间土作用合理发挥桩间土作用4 4、褥垫厚度可以调整桩土水平荷载分担比、褥垫厚度可以调整桩土水平荷载分担比 详细解释见详细解释见复合地基处理及其工程实例复合地基处理及其工程实例（牛（牛志荣，李宏，等编著，中国建材工业出版社，志荣，李宏，等编著，中国建材工业出版社，20002000）水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（一）设计思路（一）设计思路1 1、CFGCFG桩复合地基通过褥垫层将桩和承台断开桩复合地基通过褥垫层将桩和承台断开 改变了过去过分依赖桩承担垂直和水平荷载的传改变了过去过分依赖桩承担垂直和水平荷载的传统设计思想。
统设计思想2 2、通过改变褥垫层厚度调整桩土水平荷载分担比、通过改变褥垫层厚度调整桩土水平荷载分担比3 3、大桩距的、大桩距的“疏桩理论疏桩理论”以调动桩间土承载能力以调动桩间土承载能力 通过桩体能够上下刺入来保证桩间土始终参与工通过桩体能够上下刺入来保证桩间土始终参与工作水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（二）设计参数（二）设计参数1 1、桩径、桩径 桩径宜取桩径宜取350600mm2 2、桩距、桩距 桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等确定，宜取施工工艺等确定，宜取3 35 5倍桩径倍桩径3 3、桩长、桩长 水泥粉煤灰碎石桩应选择水泥粉煤灰碎石桩应选择承载力相对较高的土层承载力相对较高的土层作为桩端持力层作为桩端持力层水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（二）设计参数（二）设计参数4 4、承载力计算、承载力计算（1）水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值）水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值：应通过现场应通过现场复合地基载荷试验复合地基载荷试验确定，初步设计时确定，初步设计时也可按下式估算：也可按下式估算：其中：其中：fspk-复合地基承载力特征值；复合地基承载力特征值；m-面积置面积置换率；换率；Ap-桩截面积；桩截面积；-桩间土承载力折减系数桩间土承载力折减系数；fsk-处理后桩间土承载力特征值处理后桩间土承载力特征值；Ra-单桩竖向承载力特单桩竖向承载力特征值征值水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（二）设计参数（二）设计参数4 4、承载力计算、承载力计算（2）单桩竖向承载力特征值，应符合下列规定）单桩竖向承载力特征值，应符合下列规定：当采用当采用单桩载荷试验单桩载荷试验时，应将时，应将单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力除以安全系数除以安全系数2；当无单桩载荷试验资料时当无单桩载荷试验资料时,可按下估算可按下估算(同桩基础同桩基础)：其中：其中：up-桩周长；桩周长；n-桩长内土层数；桩长内土层数；li-i土层厚土层厚度；度；qsi,qp-桩周第桩周第i层上的层上的侧阻力侧阻力、桩端、桩端端阻力端阻力特征值特征值 桩体试块抗压强度桩体试块抗压强度平均值应满足：平均值应满足：水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（二）设计参数（二）设计参数5 5、褥垫层、褥垫层 桩顶和基础之间应设置褥垫层，桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度褥垫层厚度宜取宜取150300mm，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
高值褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径最大粒径不宜大不宜大30mm水泥粉煤灰碎石桩三、设计计算三、设计计算（二）设计参数（二）设计参数6 6、沉降计算、沉降计算 沉降包括：加固区沉降沉降包括：加固区沉降s1、下卧层沉降、下卧层沉降s2、褥垫、褥垫层沉降层沉降s3，s3很小按照分层总和法计算：按照分层总和法计算：水泥粉煤灰碎石桩121121ninjjsjjisiishEphEpsss为加固区土层模量提高系数为加固区土层模量提高系数：s s-沉降计算经验系数，参见规范沉降计算经验系数，参见规范四、施工方法四、施工方法（一）施工工艺（一）施工工艺 应根据现场条件选用下列施工工艺：应根据现场条件选用下列施工工艺：1 1、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩：适用于地下水位以上的粘：适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土；性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土；2 2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩：适用于：适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地；的场地；3 3、振动沉管灌注成桩、振动沉管灌注成桩：适用于粉土、粘性土及素填：适用于粉土、粘性土及素填土地基。
土地基水泥粉煤灰碎石桩四、施工方法四、施工方法（二）具体要求（二）具体要求 除应执行国家现行有关规定外，尚应符合下列要求除应执行国家现行有关规定外，尚应符合下列要求:1 1、施工前应进行配合比试验、施工前应进行配合比试验：坍落度：坍落度 2 2、施工速度、施工速度 3 3、桩顶需高出设计标高、桩顶需高出设计标高0.5m0.5m以上以上4 4、成桩过程中，抽样做混合料试块、成桩过程中，抽样做混合料试块5 5、褥垫层铺设宜采用静力压实法、褥垫层铺设宜采用静力压实法6 6、施工垂直度偏差、施工垂直度偏差7 7、施工顺序、施工顺序8 8、保护桩长、保护桩长9 9、桩头处理、桩头处理水泥粉煤灰碎石桩五、质量检验五、质量检验（一）施工质量控制（一）施工质量控制1 1、施工监测、施工监测 地面隆起测量、桩顶位移测量、断桩判断及检查地面隆起测量、桩顶位移测量、断桩判断及检查2 2、逐桩静压、逐桩静压3 3、静压振拔技术、静压振拔技术4 4、大直径预制桩尖的采用、大直径预制桩尖的采用（二）质量检验（二）质量检验 28d、总桩数、总桩数0.5%1%、且单体工程不少于、且单体工程不少于3点点1 1、桩间土、桩间土：标贯、静探、取样：标贯、静探、取样2 2、单桩和复合地基检验：、单桩和复合地基检验：载荷试验载荷试验3 3、总桩数的、总桩数的10%10%进行低应变动力试验：进行低应变动力试验：检测完整性检测完整性水泥粉煤灰碎石桩六、工程实例六、工程实例水泥粉煤灰碎石桩本章完谢 谢!谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH。