专业知识（二）辅导：振冲施工法

4.2振冲法
4.2.1基本概念
振冲法是用吊车吊起振冲装置，启动潜水电机，驱动偏心块，使振冲装置产生高频振动。同时开启水泵，高压水从喷嘴喷出。在振冲和振冲的共同作用下，振冲装置沉入土中预定深度。在孔被清洁后，振冲装置可以从地面面向孔。每段填料在振动的影响下通过振动压实。达到要求的密实度后，可提升振冲器。这样，填料和振动压实重复进行，直到它到达地面，从而在地基中形成大直径的压实桩。形成的桩和土形成复合地基。在中粗砂层中，由于周围的砂可以自行坍塌到人孔中，也可以采用无填料的原位振冲对周围土体进行加密。该方法适用于相对纯净的中粗砂层，施工简单，加密效果好。
4.2.2适用范围
振冲法适用于砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土的处理。对于不排水抗剪强度小于20kPa的饱和粘性土和饱和黄土地基的处理，其适用性应在施工前通过现场试验确定，因为如果桩周土的强度太低，当其不排水抗剪强度小于20kPa时，土的侧向约束力将始终无法平衡填料挤入孔壁所产生的力，进而永远无法形成桩身，因此这种方法是不适用的。无填料振冲密实法适用于处理粘土含量小于10%的中砂和粗砂地基。因为振冲是在中砂和粗砂中进行的，周围的砂可以自行塌入孔内，所以可以原位振冲，对周围的土进行加密。
[例11]采用振冲桩进行地基处理时，不排水抗剪强度小于()kPa的饱和粘性土和饱和黄土地基的适用性应在施工前通过现场试验确定。
A、10；
B、20；
C、30；
D、40；
答案:B
【例12】无填料振冲加密法适用于处理含泥量不大于()%的中砂和粗砂地基。
A、3；
B、5；
C、10；
D、15；
答案:C
4.2.3加固机理
根据土质条件的不同，振冲法有以下作用。
1位移。振冲法加固中细砂、粉土和弱粘性土时，通过反复填筑和振冲，在地基中形成大直径的密实桩。形成的桩和土形成复合地基。此时，桩身主要起置换作用。
2压缩。除了置换，中细砂和粉土也可以振动压实。在这类土中，应在振冲孔中填入碎石，制成密实的振冲桩，同时对桩间土进行不同程度的压实和振动。桩与桩间土形成复合地基，可以提高地基承载力，减小变形，消除土层液化。
3振动与密度。在中粗砂层中振冲时，由于周围的砂可以自行坍塌到人孔中，在振冲装置的水平振动下，振冲装置的强烈振动可以使饱和砂层液化，重新排列砂粒，减小空间隙，振动压实桩上和桩间土，从而提高承载力，减少变形，消除土层液化。但当振动器的振动加速度过大时，不利于土壤的密实化，甚至沙子会膨胀。这个时候沙子会变得松散而不是密实。
4加速整合。对于细粒土较多的地基，通过添加填料在地基土中形成碎石桩。由于砾石具有良好的透水性，可以加速软土的排水固结，从而增加地基土的强度，提高软基的承载力。同时，由于排水通道的存在，地震等振动引起的超孔隙水压力可以有效消散，液化现象减少。
[例13]根据土质条件的不同，振冲法加固地基的主要作用有()。
A、替代；
B、压实；
C、振动致密化；
D、加速巩固；
答案:A、B、C、D
4.2.4设计
振冲处理设计还处于半理论半经验状态，因为有些计算方法还不够成熟，有些设计参数只能靠工程经验选取。因此，对于大型、重要或复杂的工程，在正式施工前，应通过现场试验确定其适用性，并对处理效果进行评价。在初步设计阶段，应进行现场工艺试验，确定无填料振冲的可能性、孔距、振冲电流值、振冲水压、振冲后砂层的物理力学指标等。
1处理范围
振冲桩的处理范围应根据建筑物的重要性和场地条件来确定。用于多层建筑和高层建筑时，基础外缘应扩大1~2排桩。当需要消除地基液化时，地基外缘的加宽宽度不应小于地基下可液化土层厚度的1/2。
[例题14]采用振冲法消除地基液化时，下列关于处理范围的说法不正确的是()。
A .基础外缘的膨胀宽度不应小于基础下可液化土层厚度的1/2。
B、基础外缘的膨胀宽度不应小于基础下可液化土层厚度的1/3。
C、基础外缘应扩大1~2排桩；
D、基础外缘应扩大2~3排桩；答案:B、C、D
[例题15]下列地基处理方法中，处理范围仅在地基以下的是()。
A、垫层的更换；
B、振冲法；
C .预压法；
D、CFG桩；
回答:D