振沖法在地基加固中的應用

蘇春鳳

摘 要：該文通過工程實例闡述了振沖法的加固原理，并對其施工工藝作了簡要介紹。

關鍵詞：振沖法 地基 加固 施工工藝

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概況

魯房集團青島公司B號宿舍樓位于閩江路與南京路交匯處北側，該建筑物高七層，磚混結構，條形基礎。場區地形較為平坦，地面標高8.57～10.29 m，為洪沖積平原地貌，地下水埋深僅為0.9～1.5 m，凍土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

場區巖土層自上而下分為八層：第一層雜填土，較均勻，穩定，稍濕，松散，厚度較小，強度不均，承載力標準值為80 kPa；第二層粗礫砂，濕，松散～稍密，以粗、礫砂為主，分選性較差，厚0～1.6 m，承載力標準值為60 kPa；第三層含有機質粉質粘土～淤泥，軟塑～流塑，很濕～飽和，稍密，以含有機質淤泥質粉質粘土為主，厚0～4.90 m，承載力標準值為90 kPa；第四層粘土，可塑，濕，中密，含中砂顆粒，見有水孔，厚0～6.0 m，承載力標準值為240 kPa；第五層粉質粘土，可塑，濕，中密，含中粗砂顆粒，厚0～2.90 m，承載力標準值為200 kPa；第六層含粘性土粗礫砂，以長石、石英質粗礫砂為主，顆粒分選一般，厚0～2.70 m，承載力標準值為240 kPa；第七層強風化煌斑巖及強風化花崗巖，承載力標準值為800～1000 kPa；第八層中風化煌斑巖及中風化花崗巖，承載力標準值為2500～3000 kPa。

該地基上部土層天然承載力較低，必須經人工加固處理后方可滿足工程要求。根據技術可行，經濟合理，減少工期的原則，確定采用振沖法加固地基。設計樁位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布樁307根，樁徑Ф800 mm，單樁長7.8 m。

2 加固原理

振沖法是一種深層地基處理加固的方法，利用高頻振動和高壓水沖將振沖器貫入土層深處，使填入土層中碎石等無凝聚性粗粒料振密，形成密實的樁柱，與原地基土組成復合地基，提高地基強度。振沖法現已廣泛用于工民建、水利、交通等松軟地基的加固處理，適用于砂性土和粘性土。

振沖法在砂性土中使用時，加固原理是振動加密。振沖器在飽和砂土中作高頻振蕩，砂土在強烈振動下發生液化，導致顆粒重新排列，并組成相對緊密和穩定的結構，從而使加密后的砂土強度明顯提高。

振沖法在粘性土中使用時，加固原理是振動換土和加快粘性土地基的固結。由于振動無法使粘性土液化，因此振沖法對粘性土加密效果微弱，它是使地基部分換土，形成緊密的碎石樁柱，而碎石樁的變形模量遠大于粘性土的變形模量，隨著地基變形的增加，附加應力有集中到碎石樁上去的趨勢，從而通過應力集中現象提高復合地基承載力。

碎石樁因強度高，在基礎中起著一種墊層作用，對基礎施加的應力不僅自上向下傳遞，同時也通過樁體側向變形傳給周圍土體，土體側向應力的增加又限制了樁的變形，二者作用組成剛度較大的整體墊層，使基礎荷載引起的附加應力向四周擴散，從而達到加固目的。

3 施工工藝

3.1 填料方式

在地基內成孔后，接著要往孔內加填料，即把振沖器提出孔口，往孔內到入約1 m高的填料，然后下降振沖器，使填料振實，每次加料都這樣。

3.2 樁的施工順序

樁的施工順序采用“一邊推向另一邊”的方式，即排打法，這樣有利于擠走部分軟土，砂層擠密效果好。

操作步驟

（1）將振沖器對準樁位，開機通電。檢查水壓、電壓和振沖器的空載電流值是否正常。

（2）啟動振沖器開關，使土體產生液化。振沖器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水壓為4～6 kg/cm2。在開孔過程中，記錄振沖器經各深度的電流值和時間，然后校對樁位。

（3）待振沖器達到設計加固深度時，留振10～15 s，以利于擴孔及清孔，然后開始以下沉的速度慢慢提出振沖器，直至孔口。

（4）重復步驟2～3一次，最后將振沖器停留在設計加固深度以上30～50 cm處，借循環水使孔內泥漿變稀進行清孔。清孔時間1～2 min，然后將振沖器提出孔口，準備加填料。

（5）往孔內倒0.5～0.8 m3填料。將振沖器沉至填料中進行振實，振實用電流控制，一般密實電流為50～55 A，則認為樁已密實。如果電流達不到規定值，則提起振沖器繼續往孔內倒一批填料，然后，再下降振沖器繼續進行振密，如此反復操作，直至該深度的電流達到規定值為止。每倒一批填料進行振實，都必須記錄深度、填料量、振密時間和電流量。將振沖器提出孔口，準備做上一深度的樁體。

（6）重復上一步驟，自下而上地制作樁體，直至孔口。在制樁過程中，要減小水壓，使水剛剛流出地面為原則，一般水壓為2～3 kg/cm2。

（7）關振沖器，關水，移位繼續做下一根樁。

4 加固效果

該地基加固工程竣工后，由魯房集團青島公司委托山東省魯建基礎工程檢測中心對該工程復合地基進行了載荷試驗，測試樁徑800mm，樁長不等，共完成試驗三組。試驗依據《建筑地基處理技術規范》（JGJ7912-91）有關規定及復合地基測試有關規定，采用碎石樁與樁間分別試驗的方法，綜合評價其復合地基承載力。通過綜合分析曲線及計算，所測試復合地基承載力標準值為204 kPa，測試結論認為復合地基的承載力達到設計180 kPa。

參考文獻

[1] 工程地質手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除險加固使用技術[M].北京：中國水利水電出版社，1998.endprint

摘 要：該文通過工程實例闡述了振沖法的加固原理，并對其施工工藝作了簡要介紹。

關鍵詞：振沖法 地基 加固 施工工藝

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概況

魯房集團青島公司B號宿舍樓位于閩江路與南京路交匯處北側，該建筑物高七層，磚混結構，條形基礎。場區地形較為平坦，地面標高8.57～10.29 m，為洪沖積平原地貌，地下水埋深僅為0.9～1.5 m，凍土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

場區巖土層自上而下分為八層：第一層雜填土，較均勻，穩定，稍濕，松散，厚度較小，強度不均，承載力標準值為80 kPa；第二層粗礫砂，濕，松散～稍密，以粗、礫砂為主，分選性較差，厚0～1.6 m，承載力標準值為60 kPa；第三層含有機質粉質粘土～淤泥，軟塑～流塑，很濕～飽和，稍密，以含有機質淤泥質粉質粘土為主，厚0～4.90 m，承載力標準值為90 kPa；第四層粘土，可塑，濕，中密，含中砂顆粒，見有水孔，厚0～6.0 m，承載力標準值為240 kPa；第五層粉質粘土，可塑，濕，中密，含中粗砂顆粒，厚0～2.90 m，承載力標準值為200 kPa；第六層含粘性土粗礫砂，以長石、石英質粗礫砂為主，顆粒分選一般，厚0～2.70 m，承載力標準值為240 kPa；第七層強風化煌斑巖及強風化花崗巖，承載力標準值為800～1000 kPa；第八層中風化煌斑巖及中風化花崗巖，承載力標準值為2500～3000 kPa。

該地基上部土層天然承載力較低，必須經人工加固處理后方可滿足工程要求。根據技術可行，經濟合理，減少工期的原則，確定采用振沖法加固地基。設計樁位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布樁307根，樁徑Ф800 mm，單樁長7.8 m。

2 加固原理

振沖法是一種深層地基處理加固的方法，利用高頻振動和高壓水沖將振沖器貫入土層深處，使填入土層中碎石等無凝聚性粗粒料振密，形成密實的樁柱，與原地基土組成復合地基，提高地基強度。振沖法現已廣泛用于工民建、水利、交通等松軟地基的加固處理，適用于砂性土和粘性土。

振沖法在砂性土中使用時，加固原理是振動加密。振沖器在飽和砂土中作高頻振蕩，砂土在強烈振動下發生液化，導致顆粒重新排列，并組成相對緊密和穩定的結構，從而使加密后的砂土強度明顯提高。

振沖法在粘性土中使用時，加固原理是振動換土和加快粘性土地基的固結。由于振動無法使粘性土液化，因此振沖法對粘性土加密效果微弱，它是使地基部分換土，形成緊密的碎石樁柱，而碎石樁的變形模量遠大于粘性土的變形模量，隨著地基變形的增加，附加應力有集中到碎石樁上去的趨勢，從而通過應力集中現象提高復合地基承載力。

碎石樁因強度高，在基礎中起著一種墊層作用，對基礎施加的應力不僅自上向下傳遞，同時也通過樁體側向變形傳給周圍土體，土體側向應力的增加又限制了樁的變形，二者作用組成剛度較大的整體墊層，使基礎荷載引起的附加應力向四周擴散，從而達到加固目的。

3 施工工藝

3.1 填料方式

在地基內成孔后，接著要往孔內加填料，即把振沖器提出孔口，往孔內到入約1 m高的填料，然后下降振沖器，使填料振實，每次加料都這樣。

3.2 樁的施工順序

樁的施工順序采用“一邊推向另一邊”的方式，即排打法，這樣有利于擠走部分軟土，砂層擠密效果好。

操作步驟

（1）將振沖器對準樁位，開機通電。檢查水壓、電壓和振沖器的空載電流值是否正常。

（2）啟動振沖器開關，使土體產生液化。振沖器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水壓為4～6 kg/cm2。在開孔過程中，記錄振沖器經各深度的電流值和時間，然后校對樁位。

（3）待振沖器達到設計加固深度時，留振10～15 s，以利于擴孔及清孔，然后開始以下沉的速度慢慢提出振沖器，直至孔口。

（4）重復步驟2～3一次，最后將振沖器停留在設計加固深度以上30～50 cm處，借循環水使孔內泥漿變稀進行清孔。清孔時間1～2 min，然后將振沖器提出孔口，準備加填料。

（5）往孔內倒0.5～0.8 m3填料。將振沖器沉至填料中進行振實，振實用電流控制，一般密實電流為50～55 A，則認為樁已密實。如果電流達不到規定值，則提起振沖器繼續往孔內倒一批填料，然后，再下降振沖器繼續進行振密，如此反復操作，直至該深度的電流達到規定值為止。每倒一批填料進行振實，都必須記錄深度、填料量、振密時間和電流量。將振沖器提出孔口，準備做上一深度的樁體。

（6）重復上一步驟，自下而上地制作樁體，直至孔口。在制樁過程中，要減小水壓，使水剛剛流出地面為原則，一般水壓為2～3 kg/cm2。

（7）關振沖器，關水，移位繼續做下一根樁。

4 加固效果

該地基加固工程竣工后，由魯房集團青島公司委托山東省魯建基礎工程檢測中心對該工程復合地基進行了載荷試驗，測試樁徑800mm，樁長不等，共完成試驗三組。試驗依據《建筑地基處理技術規范》（JGJ7912-91）有關規定及復合地基測試有關規定，采用碎石樁與樁間分別試驗的方法，綜合評價其復合地基承載力。通過綜合分析曲線及計算，所測試復合地基承載力標準值為204 kPa，測試結論認為復合地基的承載力達到設計180 kPa。

參考文獻

[1] 工程地質手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除險加固使用技術[M].北京：中國水利水電出版社，1998.endprint

摘 要：該文通過工程實例闡述了振沖法的加固原理，并對其施工工藝作了簡要介紹。

關鍵詞：振沖法 地基 加固 施工工藝

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概況

魯房集團青島公司B號宿舍樓位于閩江路與南京路交匯處北側，該建筑物高七層，磚混結構，條形基礎。場區地形較為平坦，地面標高8.57～10.29 m，為洪沖積平原地貌，地下水埋深僅為0.9～1.5 m，凍土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

場區巖土層自上而下分為八層：第一層雜填土，較均勻，穩定，稍濕，松散，厚度較小，強度不均，承載力標準值為80 kPa；第二層粗礫砂，濕，松散～稍密，以粗、礫砂為主，分選性較差，厚0～1.6 m，承載力標準值為60 kPa；第三層含有機質粉質粘土～淤泥，軟塑～流塑，很濕～飽和，稍密，以含有機質淤泥質粉質粘土為主，厚0～4.90 m，承載力標準值為90 kPa；第四層粘土，可塑，濕，中密，含中砂顆粒，見有水孔，厚0～6.0 m，承載力標準值為240 kPa；第五層粉質粘土，可塑，濕，中密，含中粗砂顆粒，厚0～2.90 m，承載力標準值為200 kPa；第六層含粘性土粗礫砂，以長石、石英質粗礫砂為主，顆粒分選一般，厚0～2.70 m，承載力標準值為240 kPa；第七層強風化煌斑巖及強風化花崗巖，承載力標準值為800～1000 kPa；第八層中風化煌斑巖及中風化花崗巖，承載力標準值為2500～3000 kPa。

該地基上部土層天然承載力較低，必須經人工加固處理后方可滿足工程要求。根據技術可行，經濟合理，減少工期的原則，確定采用振沖法加固地基。設計樁位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布樁307根，樁徑Ф800 mm，單樁長7.8 m。

2 加固原理

振沖法是一種深層地基處理加固的方法，利用高頻振動和高壓水沖將振沖器貫入土層深處，使填入土層中碎石等無凝聚性粗粒料振密，形成密實的樁柱，與原地基土組成復合地基，提高地基強度。振沖法現已廣泛用于工民建、水利、交通等松軟地基的加固處理，適用于砂性土和粘性土。

振沖法在砂性土中使用時，加固原理是振動加密。振沖器在飽和砂土中作高頻振蕩，砂土在強烈振動下發生液化，導致顆粒重新排列，并組成相對緊密和穩定的結構，從而使加密后的砂土強度明顯提高。

振沖法在粘性土中使用時，加固原理是振動換土和加快粘性土地基的固結。由于振動無法使粘性土液化，因此振沖法對粘性土加密效果微弱，它是使地基部分換土，形成緊密的碎石樁柱，而碎石樁的變形模量遠大于粘性土的變形模量，隨著地基變形的增加，附加應力有集中到碎石樁上去的趨勢，從而通過應力集中現象提高復合地基承載力。

碎石樁因強度高，在基礎中起著一種墊層作用，對基礎施加的應力不僅自上向下傳遞，同時也通過樁體側向變形傳給周圍土體，土體側向應力的增加又限制了樁的變形，二者作用組成剛度較大的整體墊層，使基礎荷載引起的附加應力向四周擴散，從而達到加固目的。

3 施工工藝

3.1 填料方式

在地基內成孔后，接著要往孔內加填料，即把振沖器提出孔口，往孔內到入約1 m高的填料，然后下降振沖器，使填料振實，每次加料都這樣。

3.2 樁的施工順序

樁的施工順序采用“一邊推向另一邊”的方式，即排打法，這樣有利于擠走部分軟土，砂層擠密效果好。

操作步驟

（1）將振沖器對準樁位，開機通電。檢查水壓、電壓和振沖器的空載電流值是否正常。

（2）啟動振沖器開關，使土體產生液化。振沖器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水壓為4～6 kg/cm2。在開孔過程中，記錄振沖器經各深度的電流值和時間，然后校對樁位。

（3）待振沖器達到設計加固深度時，留振10～15 s，以利于擴孔及清孔，然后開始以下沉的速度慢慢提出振沖器，直至孔口。

（4）重復步驟2～3一次，最后將振沖器停留在設計加固深度以上30～50 cm處，借循環水使孔內泥漿變稀進行清孔。清孔時間1～2 min，然后將振沖器提出孔口，準備加填料。

（5）往孔內倒0.5～0.8 m3填料。將振沖器沉至填料中進行振實，振實用電流控制，一般密實電流為50～55 A，則認為樁已密實。如果電流達不到規定值，則提起振沖器繼續往孔內倒一批填料，然后，再下降振沖器繼續進行振密，如此反復操作，直至該深度的電流達到規定值為止。每倒一批填料進行振實，都必須記錄深度、填料量、振密時間和電流量。將振沖器提出孔口，準備做上一深度的樁體。

（6）重復上一步驟，自下而上地制作樁體，直至孔口。在制樁過程中，要減小水壓，使水剛剛流出地面為原則，一般水壓為2～3 kg/cm2。

（7）關振沖器，關水，移位繼續做下一根樁。

4 加固效果

該地基加固工程竣工后，由魯房集團青島公司委托山東省魯建基礎工程檢測中心對該工程復合地基進行了載荷試驗，測試樁徑800mm，樁長不等，共完成試驗三組。試驗依據《建筑地基處理技術規范》（JGJ7912-91）有關規定及復合地基測試有關規定，采用碎石樁與樁間分別試驗的方法，綜合評價其復合地基承載力。通過綜合分析曲線及計算，所測試復合地基承載力標準值為204 kPa，測試結論認為復合地基的承載力達到設計180 kPa。

參考文獻

[1] 工程地質手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除險加固使用技術[M].北京：中國水利水電出版社，1998.endprint