振沖法
4．2．1 基本概念
振沖法是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)后帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開啟水泵，由噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉人到土中預(yù)定深度，經(jīng)過清孔后，即可從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石，每段填料均在振動(dòng)影響下被振密擠實(shí)，達(dá)到要求的密實(shí)度后即可提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密，直到地面，從而在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體。所形成的樁體與土組成復(fù)合地基。在中、粗砂層中進(jìn)行振沖，由于周圍砂料能自行塌人孔內(nèi)，也可以采用不加填料進(jìn)行原地振沖，對(duì)周圍土進(jìn)行加密的方法。這種方法適用于較純凈的中、粗砂層，施工簡(jiǎn)便，加密效果好。
4．2．2 適用范圍
振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填上等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性，因?yàn)槿绻麡吨芡翉?qiáng)度過低，當(dāng)其不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa時(shí)，將導(dǎo)致土的側(cè)向約束力始終不能平衡由于填料擠入孔壁產(chǎn)生的作用力，那就始終不能形成樁體，則不宜采用本法。不加填料振沖加密適用于處理黏粒含量不大于10％的中砂、粗砂地基，因?yàn)樵谥?、粗砂層中進(jìn)行振沖，由于周圍砂料能自行塌入孔內(nèi)，可以進(jìn)行原地振沖，對(duì)周圍土進(jìn)行加密。
【例題11】采用振沖樁處理地基時(shí)，對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度小于（ ?。﹌Pa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。
A、10；
B、20；
C、30；
D、40；
答案：B
【例題12】不加填料振沖加密法適用于處理黏粒含量不大于（ ）％的中砂、粗砂地基。
A、3；
B、5；
C、10；
D、15；
答案：C
4．2．3 加固機(jī)理
根據(jù)土質(zhì)條件的不同，振沖法加固地基主要有以下幾個(gè)作用。
1 置換作用。對(duì)于中細(xì)砂、粉土和軟弱粘性土采用振沖法加固時(shí)，通過在地基中重復(fù)填料和振密，從而在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體。所形成的樁體與土組成復(fù)合地基。此時(shí)樁體主要起置換作用。
2 擠密作用。對(duì)中細(xì)砂和粉土除置換作用外還有振實(shí)擠密作用，在這幾類土中施工都要在振沖孔內(nèi)加填碎石，制成密實(shí)振沖樁，而樁間土則受到不同程度的擠密振密，樁和樁間土構(gòu)成復(fù)合地基，使地基承載力提高，變形減少，并可消除土層液化。
3 振密作用。在中、粗砂層中振沖，由于周圍砂料能自行塌人孔內(nèi)，并在振沖器的水平振動(dòng)下，振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)可使飽和砂層發(fā)生液化，砂土顆粒重新排列，空隙減小，樁位上及樁間土產(chǎn)生振動(dòng)密實(shí)，從而提高承載力，變形減少，并可消除土層的液化。但當(dāng)振沖器振動(dòng)加速度過大時(shí)，反而不利于土體變密，甚至砂土發(fā)生剪脹，此時(shí)砂土不但不變密，反而會(huì)由密變松。
4 加速固結(jié)作用。對(duì)細(xì)顆粒土含量較多的地基，采用加填充料在地基土中形成碎石樁，由于碎石具有良好的透水性，可加速軟土的排水固結(jié)，從而增大地基土的強(qiáng)度，提高軟地基的承載力。同時(shí)，由于存在排水通道，還可有效消散地震等振動(dòng)引起的超靜孔隙水壓力，減輕液化現(xiàn)象。
【例題13】根據(jù)土質(zhì)條件的不同，振沖法加固地基的主要作用有（）。
A、置換作用；
B、擠密作用；
C、振密作用；
D、加速固結(jié)作用；
答案：A、B、C、D
4．2．4 設(shè)計(jì)
振沖法處理設(shè)計(jì)目前還處在半理論半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)，這是因?yàn)橐恍┯?jì)算方法都還不夠成熟，某些設(shè)計(jì)參數(shù)也只能憑工程經(jīng)驗(yàn)選定。因此，對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地地層復(fù)雜的工程，在正式施工前應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性，并評(píng)價(jià)其處理效果。不加填料振沖加密宜在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)，確定不加填料振密的可能性、孔距、振密電流值、振沖水壓力、振后砂層的物理力學(xué)指標(biāo)等。
1 處理范圍
振沖樁處理范圍應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件確定，當(dāng)用于多層建筑和高層建筑時(shí)，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～2排樁。當(dāng)要求消除地基液化時(shí)，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。
【例題14】當(dāng)利用振沖法消除地基液化時(shí)，關(guān)于處理范圍，下列說法不正確的是（）。
A、在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。
B、在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/3。
C、宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～2排樁；
D、宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大2～3排樁；答案：B、C、D
【例題15】下列幾種地基處理方法中，其處理范圍只在基礎(chǔ)以下的有（）。
A、換填墊層法；
B、振沖法；
C、預(yù)壓法；
D、CFG樁；
答案：D
2 樁位布置
對(duì)大面積滿堂基礎(chǔ)，宜用等邊三角形布置；對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。
3 樁距
振沖樁的間距應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載大小和場(chǎng)地土層情況，并給合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。30 kW振沖器布樁間距可采用1．3～2．0 m；55 kW振沖器布樁間距可采用1．4～2．5m：75kW振沖器布樁間距可采用1．5～3．0m。荷載大或?qū)︷ば酝烈瞬捎幂^小的間距，荷載小或?qū)ι巴烈瞬捎幂^大的間距。當(dāng)采用不加填料振沖加密時(shí)，孔距可為2～3m，宜用等邊三角形布置。
4 樁長(zhǎng)
相對(duì)硬層埋深不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋深確定；當(dāng)相對(duì)硬層埋深較大時(shí)，按建筑物地基變形允許值確定；在可液化地基中，樁長(zhǎng)應(yīng)按要求的抗震處理深度確定。樁長(zhǎng)不宜小于4m。不加填料振沖加密時(shí)，用30kW振沖器振密深度不宜超過7m，75kW振沖器不宜超過15 m。
5 樁體材料
樁體材料可用含泥量不大于5％的碎石、卵石、礦渣等硬質(zhì)材料。不宜使用風(fēng)化易碎的石料。常用的填料粒徑為：30kW振沖器20～80 mm；55kW振沖器30～100 mm：75 kW振沖器40～150 mm。此外，在樁頂和基礎(chǔ)之間宜鋪設(shè)一層300～500mm厚的碎石墊層。碎石墊層起水平排水的作用，有利于施工后土層加快固結(jié)，更大的作用在碎石樁頂部采用碎石墊層可以起到明顯的應(yīng)力擴(kuò)散作用，降低碎石樁和樁周圍土的附加應(yīng)力，減少碎石樁側(cè)向變形，從而提高復(fù)合地基承載力，減少地基變形量。在大面積振沖處理的地基中，如局部基礎(chǔ)下有較薄的軟土，應(yīng)考慮加大墊層厚度。
【例題15】某工程采用筏板基礎(chǔ)，并對(duì)地基進(jìn)行了振沖碎石樁處理，但局部基礎(chǔ)下仍存在較薄的軟土，則在墊層設(shè)計(jì)上應(yīng)如何考慮（）。
A、可考慮適當(dāng)增加基礎(chǔ)剛度；
B、可考慮加大墊層厚度；
C、可考慮減小墊層厚度；
D、可考慮進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)荷載調(diào)整；
答案：B
6 承載力計(jì)算
振沖樁形成的復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可用單樁和處理后樁間土的承載力特征值按下式估算：www.Examw.com
fspk＝mfpk十（1－m）fsk4．2－1
式中：fspk為振沖法樁復(fù)合地基的承載力特征值（kPa）；fpk為樁體單位截面積承載力特征值
（kPa），宜通過單樁載荷試驗(yàn)確定；fsk為處理后樁間土承載力特征值（kPa），宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)
取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取天然地基承載力特征值fak；m為面積置換率，按下式計(jì)算：
式中：d為樁身平均直徑（m），可按每根樁所用填料量計(jì)算；de為一根樁分擔(dān)的地基處理面積的等效圓的直徑，按如下方法確定：
等邊三角形布置de＝1．05 s
正方形布置de＝1．13 s
s、s1、s2分別為樁的間距、縱向間距和橫向間距。對(duì)小型工程的黏性土地基如無現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)資料，初步設(shè)計(jì)時(shí)，復(fù)合地基的承載力特征值也可按下式估算：
fspk＝[1＋m（n－1）] fsk4．2－3
式中：n為樁土應(yīng)力比，在無實(shí)測(cè)資料時(shí)可取2～4，原土強(qiáng)度低取大值，原土強(qiáng)度高取小值。不加填料振沖加密地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可根據(jù)加密后原位測(cè)試指標(biāo)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2002）有關(guān)規(guī)定確定。
7 沉降計(jì)算
地基在處理后的變形計(jì)算應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2002）
的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。樁長(zhǎng)范圍內(nèi)可將樁與樁間土視為一復(fù)合土層，采用復(fù)合土層的壓縮模量來表示其平均壓縮性，并可按下式計(jì)算：
ESP＝[1＋m（n－1）] ES4．2－4
式中：Esp為復(fù)合土層的壓縮模量（MPa）；ES為樁間土的壓縮模量（MPa），宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基壓縮模量；n為樁土應(yīng)力比，在無實(shí)測(cè)資料時(shí)，對(duì)黏性土可取2～4，對(duì)粉土和砂土可取1．5～3，原土強(qiáng)度低取大值，原土強(qiáng)度高取小值。不加填料振沖加密地基變形計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002）有關(guān)規(guī)定。加密深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過原位測(cè)試確定。
【例題16】某地基土壓縮模量為3．0Mpa，用振沖法處理后，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得樁土應(yīng)力比n＝3，已知置換率為30%，問處理后的復(fù)合層地基的壓縮模量為（）。
A、4．8 Mpa；
B、30．0 Mpa；
C、4．3 Mpa；
D、10．0 Mpa；
答案：A
【例題17】利用不加填料振沖法對(duì)地基進(jìn)行處理后，加密深度內(nèi)土層的壓縮模量可以采用（ ?。┐_定。
A、壓縮試驗(yàn)；
B、現(xiàn)場(chǎng)直接剪切試驗(yàn)；
C、扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)；
D、標(biāo)貫試驗(yàn)；
答案：D
4．2．5 施工
1 施工機(jī)具
振沖樁施工主要機(jī)具是振沖器、操作振沖器的吊機(jī)和水泵。振沖器的原理是利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)一組偏心塊，產(chǎn)生一定頻率和振幅的水平向振動(dòng)力。壓力水通過空心豎軸從振沖器下端噴出。振沖施工可根據(jù)設(shè)計(jì)荷載的大小、原土強(qiáng)度的高低、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)等條件選用不同功率的振沖器。施工前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，以確定水壓、振密電流和留振時(shí)間等各種施工參數(shù)。操作振沖器的起吊設(shè)備有履帶吊、汽車吊、自行井架式專用平車等。施工設(shè)備應(yīng)配有電流、電壓和留振時(shí)間自動(dòng)信號(hào)儀表。每臺(tái)振沖器配一臺(tái)水泵。2 施工工藝
如圖4．2－1所示，振沖施工可按下列步驟進(jìn)行。
（1）清理平整施工場(chǎng)地，布置樁位。
（2）施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位。
（3）啟動(dòng)供水泵和振沖器，水壓可用200～600kPa，水量可用200～400 L/min，將振沖器徐徐沉人土中，造孔速度宜為0．5～2．0 m/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。
（4）造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重復(fù)兩三次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。
（5）大功率振沖器投料可不提出孔口，小功率振沖器下料困難時(shí)，圖4．2－1
可將振沖器提出孔口填料，每次填料厚度不宜大于50cm。將振沖器沉人填料中進(jìn)行振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定時(shí)密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30～50cm。
【例題18】加填料的振沖法施工，對(duì)于樁體的密實(shí)度是通過控制施工時(shí)的（ ）來進(jìn)行控制的。
A、單樁用料量；
B、成樁時(shí)間；
C、密實(shí)電流；
D、留振時(shí)間；
答案：C、D
（6）重復(fù)以上步驟，自下而上逐段制作樁作直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流值和留振時(shí)間，并均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
（7）關(guān)閉振沖器和水泵。
此外，樁體施工完畢后應(yīng)將頂部預(yù)留的松散樁體挖除，如無預(yù)留應(yīng)將松散樁頭擠實(shí)，隨后鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。
對(duì)不加填料振沖加密宜采用大功率振沖器，為了避免造孔中塌砂將振沖器抱住，下沉速度宜快，造孔速度宜為8～10m／min，到達(dá)深度后將射水量減至最小，留振至密實(shí)電流達(dá)到規(guī)定時(shí)，上提0．5 m，逐段振密直至孔口，一般每米振密時(shí)間約1min。
【例題19】對(duì)于不加填料的振沖法施工，對(duì)于加固土體的密實(shí)度，一般是通過控制（ ）來進(jìn)行控制的。
A、原砂土中粘粒含量；
B、射水量；
C、密實(shí)電流；
D、留振時(shí)間；
答案：C
4．2．6 質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
完成振沖樁施工后，應(yīng)通過以下措施來進(jìn)行施工質(zhì)量檢查：
（1）檢查振沖施工各項(xiàng)施工記錄，如有遺漏或不符合規(guī)定要求的樁或振沖點(diǎn)，應(yīng)補(bǔ)做或采取有效的補(bǔ)救措施；
（2）振沖施工結(jié)束后，除砂土地基外，應(yīng)間隔一定時(shí)間后方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)粉質(zhì)黏土地基間隔時(shí)間可取21～28 d，對(duì)粉土地基可取14～21 d；
（3）振沖樁的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可采用單樁載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量為樁數(shù)的0．5％，且不少于3根。對(duì)碎石樁體檢驗(yàn)可用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行隨機(jī)檢驗(yàn)。對(duì)樁間土的檢驗(yàn)可在處理深度內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)貫人、靜力觸探等進(jìn)行檢驗(yàn)；
2 竣工驗(yàn)收檢驗(yàn)
振沖處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，根據(jù)是否加填料等具體情況，應(yīng)進(jìn)行下列檢驗(yàn)。
（1）承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。
（2）復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的0．5％，且每個(gè)單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn)。
（3）不加填料振沖加密處理的砂土地基，竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫人、動(dòng)力觸探、載荷試驗(yàn)或其他合適的試驗(yàn)方法。檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選擇在有代表性或地基土質(zhì)較差的地段，并位于振沖點(diǎn)圍成的單元形心處及振沖點(diǎn)中心處。檢驗(yàn)數(shù)量可為振沖點(diǎn)數(shù)量的1％，總數(shù)不應(yīng)少于5點(diǎn)。
【例題20】對(duì)于加填料振沖法處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用（）。
A、單樁載荷試驗(yàn)；
B、復(fù)合地基載荷試驗(yàn)；
C、標(biāo)貫試驗(yàn)；
D、動(dòng)力觸探；
答案：B
4．2．1 基本概念
振沖法是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)后帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開啟水泵，由噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉人到土中預(yù)定深度，經(jīng)過清孔后，即可從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石，每段填料均在振動(dòng)影響下被振密擠實(shí)，達(dá)到要求的密實(shí)度后即可提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密，直到地面，從而在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體。所形成的樁體與土組成復(fù)合地基。在中、粗砂層中進(jìn)行振沖，由于周圍砂料能自行塌人孔內(nèi)，也可以采用不加填料進(jìn)行原地振沖，對(duì)周圍土進(jìn)行加密的方法。這種方法適用于較純凈的中、粗砂層，施工簡(jiǎn)便，加密效果好。
4．2．2 適用范圍
振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填上等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性，因?yàn)槿绻麡吨芡翉?qiáng)度過低，當(dāng)其不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa時(shí)，將導(dǎo)致土的側(cè)向約束力始終不能平衡由于填料擠入孔壁產(chǎn)生的作用力，那就始終不能形成樁體，則不宜采用本法。不加填料振沖加密適用于處理黏粒含量不大于10％的中砂、粗砂地基，因?yàn)樵谥?、粗砂層中進(jìn)行振沖，由于周圍砂料能自行塌入孔內(nèi)，可以進(jìn)行原地振沖，對(duì)周圍土進(jìn)行加密。
【例題11】采用振沖樁處理地基時(shí)，對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度小于（ ?。﹌Pa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。
A、10；
B、20；
C、30；
D、40；
答案：B
【例題12】不加填料振沖加密法適用于處理黏粒含量不大于（ ）％的中砂、粗砂地基。
A、3；
B、5；
C、10；
D、15；
答案：C
4．2．3 加固機(jī)理
根據(jù)土質(zhì)條件的不同，振沖法加固地基主要有以下幾個(gè)作用。
1 置換作用。對(duì)于中細(xì)砂、粉土和軟弱粘性土采用振沖法加固時(shí)，通過在地基中重復(fù)填料和振密，從而在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體。所形成的樁體與土組成復(fù)合地基。此時(shí)樁體主要起置換作用。
2 擠密作用。對(duì)中細(xì)砂和粉土除置換作用外還有振實(shí)擠密作用，在這幾類土中施工都要在振沖孔內(nèi)加填碎石，制成密實(shí)振沖樁，而樁間土則受到不同程度的擠密振密，樁和樁間土構(gòu)成復(fù)合地基，使地基承載力提高，變形減少，并可消除土層液化。
3 振密作用。在中、粗砂層中振沖，由于周圍砂料能自行塌人孔內(nèi)，并在振沖器的水平振動(dòng)下，振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)可使飽和砂層發(fā)生液化，砂土顆粒重新排列，空隙減小，樁位上及樁間土產(chǎn)生振動(dòng)密實(shí)，從而提高承載力，變形減少，并可消除土層的液化。但當(dāng)振沖器振動(dòng)加速度過大時(shí)，反而不利于土體變密，甚至砂土發(fā)生剪脹，此時(shí)砂土不但不變密，反而會(huì)由密變松。
4 加速固結(jié)作用。對(duì)細(xì)顆粒土含量較多的地基，采用加填充料在地基土中形成碎石樁，由于碎石具有良好的透水性，可加速軟土的排水固結(jié)，從而增大地基土的強(qiáng)度，提高軟地基的承載力。同時(shí)，由于存在排水通道，還可有效消散地震等振動(dòng)引起的超靜孔隙水壓力，減輕液化現(xiàn)象。
【例題13】根據(jù)土質(zhì)條件的不同，振沖法加固地基的主要作用有（）。
A、置換作用；
B、擠密作用；
C、振密作用；
D、加速固結(jié)作用；
答案：A、B、C、D
4．2．4 設(shè)計(jì)
振沖法處理設(shè)計(jì)目前還處在半理論半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)，這是因?yàn)橐恍┯?jì)算方法都還不夠成熟，某些設(shè)計(jì)參數(shù)也只能憑工程經(jīng)驗(yàn)選定。因此，對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地地層復(fù)雜的工程，在正式施工前應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性，并評(píng)價(jià)其處理效果。不加填料振沖加密宜在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)，確定不加填料振密的可能性、孔距、振密電流值、振沖水壓力、振后砂層的物理力學(xué)指標(biāo)等。
1 處理范圍
振沖樁處理范圍應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件確定，當(dāng)用于多層建筑和高層建筑時(shí)，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～2排樁。當(dāng)要求消除地基液化時(shí)，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。
【例題14】當(dāng)利用振沖法消除地基液化時(shí)，關(guān)于處理范圍，下列說法不正確的是（）。
A、在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。
B、在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/3。
C、宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～2排樁；
D、宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大2～3排樁；答案：B、C、D
【例題15】下列幾種地基處理方法中，其處理范圍只在基礎(chǔ)以下的有（）。
A、換填墊層法；
B、振沖法；
C、預(yù)壓法；
D、CFG樁；
答案：D
2 樁位布置
對(duì)大面積滿堂基礎(chǔ)，宜用等邊三角形布置；對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。
3 樁距
振沖樁的間距應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載大小和場(chǎng)地土層情況，并給合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。30 kW振沖器布樁間距可采用1．3～2．0 m；55 kW振沖器布樁間距可采用1．4～2．5m：75kW振沖器布樁間距可采用1．5～3．0m。荷載大或?qū)︷ば酝烈瞬捎幂^小的間距，荷載小或?qū)ι巴烈瞬捎幂^大的間距。當(dāng)采用不加填料振沖加密時(shí)，孔距可為2～3m，宜用等邊三角形布置。
4 樁長(zhǎng)
相對(duì)硬層埋深不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋深確定；當(dāng)相對(duì)硬層埋深較大時(shí)，按建筑物地基變形允許值確定；在可液化地基中，樁長(zhǎng)應(yīng)按要求的抗震處理深度確定。樁長(zhǎng)不宜小于4m。不加填料振沖加密時(shí)，用30kW振沖器振密深度不宜超過7m，75kW振沖器不宜超過15 m。
5 樁體材料
樁體材料可用含泥量不大于5％的碎石、卵石、礦渣等硬質(zhì)材料。不宜使用風(fēng)化易碎的石料。常用的填料粒徑為：30kW振沖器20～80 mm；55kW振沖器30～100 mm：75 kW振沖器40～150 mm。此外，在樁頂和基礎(chǔ)之間宜鋪設(shè)一層300～500mm厚的碎石墊層。碎石墊層起水平排水的作用，有利于施工后土層加快固結(jié)，更大的作用在碎石樁頂部采用碎石墊層可以起到明顯的應(yīng)力擴(kuò)散作用，降低碎石樁和樁周圍土的附加應(yīng)力，減少碎石樁側(cè)向變形，從而提高復(fù)合地基承載力，減少地基變形量。在大面積振沖處理的地基中，如局部基礎(chǔ)下有較薄的軟土，應(yīng)考慮加大墊層厚度。
【例題15】某工程采用筏板基礎(chǔ)，并對(duì)地基進(jìn)行了振沖碎石樁處理，但局部基礎(chǔ)下仍存在較薄的軟土，則在墊層設(shè)計(jì)上應(yīng)如何考慮（）。
A、可考慮適當(dāng)增加基礎(chǔ)剛度；
B、可考慮加大墊層厚度；
C、可考慮減小墊層厚度；
D、可考慮進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)荷載調(diào)整；
答案：B
6 承載力計(jì)算
振沖樁形成的復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可用單樁和處理后樁間土的承載力特征值按下式估算：www.Examw.com
fspk＝mfpk十（1－m）fsk4．2－1
式中：fspk為振沖法樁復(fù)合地基的承載力特征值（kPa）；fpk為樁體單位截面積承載力特征值
（kPa），宜通過單樁載荷試驗(yàn)確定；fsk為處理后樁間土承載力特征值（kPa），宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)
取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取天然地基承載力特征值fak；m為面積置換率，按下式計(jì)算：
式中：d為樁身平均直徑（m），可按每根樁所用填料量計(jì)算；de為一根樁分擔(dān)的地基處理面積的等效圓的直徑，按如下方法確定：
等邊三角形布置de＝1．05 s
正方形布置de＝1．13 s
s、s1、s2分別為樁的間距、縱向間距和橫向間距。對(duì)小型工程的黏性土地基如無現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)資料，初步設(shè)計(jì)時(shí)，復(fù)合地基的承載力特征值也可按下式估算：
fspk＝[1＋m（n－1）] fsk4．2－3
式中：n為樁土應(yīng)力比，在無實(shí)測(cè)資料時(shí)可取2～4，原土強(qiáng)度低取大值，原土強(qiáng)度高取小值。不加填料振沖加密地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可根據(jù)加密后原位測(cè)試指標(biāo)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2002）有關(guān)規(guī)定確定。
7 沉降計(jì)算
地基在處理后的變形計(jì)算應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2002）
的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。樁長(zhǎng)范圍內(nèi)可將樁與樁間土視為一復(fù)合土層，采用復(fù)合土層的壓縮模量來表示其平均壓縮性，并可按下式計(jì)算：
ESP＝[1＋m（n－1）] ES4．2－4
式中：Esp為復(fù)合土層的壓縮模量（MPa）；ES為樁間土的壓縮模量（MPa），宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基壓縮模量；n為樁土應(yīng)力比，在無實(shí)測(cè)資料時(shí)，對(duì)黏性土可取2～4，對(duì)粉土和砂土可取1．5～3，原土強(qiáng)度低取大值，原土強(qiáng)度高取小值。不加填料振沖加密地基變形計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002）有關(guān)規(guī)定。加密深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過原位測(cè)試確定。
【例題16】某地基土壓縮模量為3．0Mpa，用振沖法處理后，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得樁土應(yīng)力比n＝3，已知置換率為30%，問處理后的復(fù)合層地基的壓縮模量為（）。
A、4．8 Mpa；
B、30．0 Mpa；
C、4．3 Mpa；
D、10．0 Mpa；
答案：A
【例題17】利用不加填料振沖法對(duì)地基進(jìn)行處理后，加密深度內(nèi)土層的壓縮模量可以采用（ ?。┐_定。
A、壓縮試驗(yàn)；
B、現(xiàn)場(chǎng)直接剪切試驗(yàn)；
C、扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)；
D、標(biāo)貫試驗(yàn)；
答案：D
4．2．5 施工
1 施工機(jī)具
振沖樁施工主要機(jī)具是振沖器、操作振沖器的吊機(jī)和水泵。振沖器的原理是利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)一組偏心塊，產(chǎn)生一定頻率和振幅的水平向振動(dòng)力。壓力水通過空心豎軸從振沖器下端噴出。振沖施工可根據(jù)設(shè)計(jì)荷載的大小、原土強(qiáng)度的高低、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)等條件選用不同功率的振沖器。施工前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，以確定水壓、振密電流和留振時(shí)間等各種施工參數(shù)。操作振沖器的起吊設(shè)備有履帶吊、汽車吊、自行井架式專用平車等。施工設(shè)備應(yīng)配有電流、電壓和留振時(shí)間自動(dòng)信號(hào)儀表。每臺(tái)振沖器配一臺(tái)水泵。2 施工工藝
如圖4．2－1所示，振沖施工可按下列步驟進(jìn)行。
（1）清理平整施工場(chǎng)地，布置樁位。
（2）施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位。
（3）啟動(dòng)供水泵和振沖器，水壓可用200～600kPa，水量可用200～400 L/min，將振沖器徐徐沉人土中，造孔速度宜為0．5～2．0 m/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。
（4）造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重復(fù)兩三次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。
（5）大功率振沖器投料可不提出孔口，小功率振沖器下料困難時(shí)，圖4．2－1
可將振沖器提出孔口填料，每次填料厚度不宜大于50cm。將振沖器沉人填料中進(jìn)行振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定時(shí)密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30～50cm。
【例題18】加填料的振沖法施工，對(duì)于樁體的密實(shí)度是通過控制施工時(shí)的（ ）來進(jìn)行控制的。
A、單樁用料量；
B、成樁時(shí)間；
C、密實(shí)電流；
D、留振時(shí)間；
答案：C、D
（6）重復(fù)以上步驟，自下而上逐段制作樁作直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流值和留振時(shí)間，并均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
（7）關(guān)閉振沖器和水泵。
此外，樁體施工完畢后應(yīng)將頂部預(yù)留的松散樁體挖除，如無預(yù)留應(yīng)將松散樁頭擠實(shí)，隨后鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。
對(duì)不加填料振沖加密宜采用大功率振沖器，為了避免造孔中塌砂將振沖器抱住，下沉速度宜快，造孔速度宜為8～10m／min，到達(dá)深度后將射水量減至最小，留振至密實(shí)電流達(dá)到規(guī)定時(shí)，上提0．5 m，逐段振密直至孔口，一般每米振密時(shí)間約1min。
【例題19】對(duì)于不加填料的振沖法施工，對(duì)于加固土體的密實(shí)度，一般是通過控制（ ）來進(jìn)行控制的。
A、原砂土中粘粒含量；
B、射水量；
C、密實(shí)電流；
D、留振時(shí)間；
答案：C
4．2．6 質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
完成振沖樁施工后，應(yīng)通過以下措施來進(jìn)行施工質(zhì)量檢查：
（1）檢查振沖施工各項(xiàng)施工記錄，如有遺漏或不符合規(guī)定要求的樁或振沖點(diǎn)，應(yīng)補(bǔ)做或采取有效的補(bǔ)救措施；
（2）振沖施工結(jié)束后，除砂土地基外，應(yīng)間隔一定時(shí)間后方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)粉質(zhì)黏土地基間隔時(shí)間可取21～28 d，對(duì)粉土地基可取14～21 d；
（3）振沖樁的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可采用單樁載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量為樁數(shù)的0．5％，且不少于3根。對(duì)碎石樁體檢驗(yàn)可用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行隨機(jī)檢驗(yàn)。對(duì)樁間土的檢驗(yàn)可在處理深度內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)貫人、靜力觸探等進(jìn)行檢驗(yàn)；
2 竣工驗(yàn)收檢驗(yàn)
振沖處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，根據(jù)是否加填料等具體情況，應(yīng)進(jìn)行下列檢驗(yàn)。
（1）承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。
（2）復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的0．5％，且每個(gè)單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn)。
（3）不加填料振沖加密處理的砂土地基，竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫人、動(dòng)力觸探、載荷試驗(yàn)或其他合適的試驗(yàn)方法。檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選擇在有代表性或地基土質(zhì)較差的地段，并位于振沖點(diǎn)圍成的單元形心處及振沖點(diǎn)中心處。檢驗(yàn)數(shù)量可為振沖點(diǎn)數(shù)量的1％，總數(shù)不應(yīng)少于5點(diǎn)。
【例題20】對(duì)于加填料振沖法處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用（）。
A、單樁載荷試驗(yàn)；
B、復(fù)合地基載荷試驗(yàn)；
C、標(biāo)貫試驗(yàn)；
D、動(dòng)力觸探；
答案：B