振动水冲法(简称振冲法)加固砂土和软土地基,在国外已有半个世纪的发展史,30年代在德国先行试验,40年代引入美国,50年代该法显示了技术经济上的优越性,近十几年来我国也广泛推广应用,证明其加固效果十分显著。
中建六局机械化施工公司在80年代末引入该项技术,先后应用于山东荷泽电厂贮煤仓、海南海口商住楼的地基处理,均取得了良好的加固效果和经济效益。
振冲法加固地基,具有质量可靠、造价低、进度快、节约钢材和水泥、经济效益显著等特点,目前已广泛应用在工业厂房和民用住宅地基加固。鉴于加固地基土类别不同,其约束力各异,则桩径也就不同,所以振冲法施工的桩是一种变径桩。振冲法形成的桩体与原地基构成复合地基,承载力与原地基相比可提高2~3倍。
2加固地基的原理
振冲器启动后,在很大的水平向振动力及端部射水的联合作用下,以每分钟0.5~3m的速度挤入地基中,下沉到加固设计标高。清孔后,向孔内填入碎石或砂、砾石等填料,并向上逐段用振冲器挤密,使每段填料均达到要求的密实度,直至地面,使在地基中形成很多的地基土啮合的碎石桩体。
由于振冲器水平向振动力作用于四周土体,加之水的饱和,使四周的土体在径向一定范围内出现短暂时段的液化,使土的结构重新排列,从而大大减少地基土的孔隙而达到加固的目的。
3适用范围
目前,振冲法处理地基适用的土质有:砂性土、粘性土、淤泥质粘性土等。
采用振冲法处理砂性土地基时,利用振冲时孔内砂土坍陷而下沉方法挤密,常称振冲挤密法,相对密度可达70~80%以上,有的可达92~95%,但需填入当地砂土;处理粘性土地基时,只可采用置换填料来达到要求的密实度,常称振冲置换法。
对粘性土不排水抗剪强度小于20kPa的软弱粘性土,同样也可加固成功,但一定要合理选用振冲器和调整匹配的有关参数。