水振沖碎石樁即人工在樁位處開挖，並布設排污水系統，鑽機就位，將振沖器沉入土中造孔，直至設計深度，邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重複2～3次擴大孔徑，並使孔內泥漿變稀，用卵石填充，將振沖器沉入填料中振實而形成的樁。該樁多用於處理鬆散砂土及卵石地基，可提高石土密實度，消除地基土液化，提高地基承載力。該樁施工工藝成熟，施工簡便，工期短，質量容易控制，且樁體所用材料可就地取材，造價偏低。
基本介紹
- 中文名：水振沖碎石樁
- 外文名：Water vibroflotation gravel pile
- 材料：石料等
- 特點：施工簡便
- 作用：提高地基承載力
- 學科：土木工程
基本原理,施工要求,施工流程,工藝參數,
基本原理
水振沖碎石樁是複合地基，對樁間土不起明顯的排水固結和加密作用，它是通過碎石樁對原地基土的置換，使碎石體在原地基土中起加筋作用。靠樁體比周圍土的剛度大，使地基應力向碎石樁集中，達到降低在樁周土上的附加應力的作用，提高整個複合地基承載力，降低壓縮性的目的。
碎石樁的加筋作用，要靠樁周土體的被動抗力控制樁體的徑向變形，地基土不排水抗剪強度是反映樁周土體對碎石樁鬆散碎卵石填料起包裹圍持能力的重要土性指標，是複合地基能否有效以及套用合理性的關鍵。不排水抗剪強度過低，振沖成樁工藝複雜，成樁困難，經濟效益差，加固效果不好。
施工要求
①施工前應做好安全技術教育和施工中的安全技術交底工作，並認真布置現場的安全防護設施，配備施工人員所必需的安全防護用品。
②控制設備包括控制電流操作台、150A電流表、500v電壓表以及供水管道。
③工作時必須正確佩戴個人防護用品，不得赤腳、露體，作業時應站在上風操作。遇大風天氣停止作業。
④在夜間或者自然光線不足的場所進行工作，應設定足夠的照明設備。
⑤在施工全過程中，嚴格執行打樁機械的安全操作規程，防止機械及人身安全事故的發生。
⑥振動或錘擊沉樁機、衝擊機操作時，應安放平穩，防止作業時突然傾倒或錘頭突然下落，造成人員傷亡或設備損壞。
⑦成孔時，距振動錘、落錘、衝擊錘6m範圍內不得有人走動或進行其他作業。
⑧已成的孔尚未填夯碎石前，應加蓋板，以免人員或物件掉人孔內。
施工流程
(1)樁位定位放樣：在樁位中心打入木樁(長30 cm木方)。
(2)吊車就位：振沖器對準樁位，通電、通水，檢查水壓，電壓和振沖器空載電流值是否正常。
(3)先打入帶樁尖的套筒護壁，然後振沖器下沉，啟動吊車使振沖器以1～2 m/min的速度在土中徐徐下沉，控制振沖器的額定電流，並進行記錄。
(4)當振沖器下沉到設計樁端以上50 cm左右時(若成孔困難可加大水壓或增加輔助射水管)，將振沖器提至孔口。
(5)重複3、4步驟一至二次，完成振沖成孔，將振沖器停在樁底以上50 cm左右處，進行清孔，待孔內循環泥漿稠度降低，即將振沖器提至孔口。
(6)填料：向孔內傾倒石料，每次下料不得超過0.5 m3(可根據地層增減填料量)，將振沖器下沉至孔內進行振密、拔筒、填料，振密程式一直進行至碎石樁樁頂達到設計標高以上1.0 m，確保樁頭部質量。
(7)關閉振沖器和水泵，移位。
工藝參數
(1)加密電流減去空載電流大於等於50 A，加密段長度30～50cm，留振時間10 s，加密水壓0.3～0.5 MPa。
(2)樁體採用含泥量不大於5%的碎石，粒徑在20～150 mm。
(3)振沖碎石樁全長範圍內進行超重型動力觸探，檢查樁的密實度及樁徑。樁體的密實度控制指標按超重型動力觸探取值。
(4)加固範圍(處理範圍)。應根據建築物的重要性和場地條件確定，通常都大於地基面積。對一般地基，在基礎外緣宜擴大1～2排樁；對可液化地基，在基礎外緣應擴大2～4排樁。
(5)布樁方式(樁位布置)。對大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對獨立或條形基礎，宜用正方形，矩形或等腰三角形布置；對於圓形或環形基礎(如油罐基礎)，宜用放射形布置。
(6)樁長的確定。當相對硬度的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定；當相對硬層的埋藏深度較大時，應按建築物地基的變形允許值確定；對按穩定性控制的工程，樁長應不小於最危險滑動面的深度；在可液化的地基中，樁長應按要求的抗震處理深度確定。樁長不宜短於4 m。
(7)樁的直徑。樁的直徑應根據地基情況和成樁設備等因素確定。如採用30 kW振沖器成樁時，碎石樁的樁徑一般為0.7～1.0 m。也可按每根樁所用的填料量計算，常為0.8~1.2 m。
(8)樁間距。應根據荷載大小和原土的抗剪強度確定，可取為1.5～2.5 m。荷載大或原土強度低時，宜取較小的間距。反之，宜取較大的間距。對樁端未達到相對硬層的短樁，應取小間距。
