振冲法在地基加固中的应用

苏春凤

摘 要：该文通过工程实例阐述了振冲法的加固原理，并对其施工工艺作了简要介绍。

关键词：振冲法 地基 加固 施工工艺

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概况

鲁房集团青岛公司B号宿舍楼位于闽江路与南京路交汇处北侧，该建筑物高七层，砖混结构，条形基础。场区地形较为平坦，地面标高8.57～10.29 m，为洪冲积平原地貌，地下水埋深仅为0.9～1.5 m，冻土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

场区岩土层自上而下分为八层：第一层杂填土，较均匀，稳定，稍湿，松散，厚度较小，强度不均，承载力标准值为80 kPa；第二层粗砾砂，湿，松散～稍密，以粗、砾砂为主，分选性较差，厚0～1.6 m，承载力标准值为60 kPa；第三层含有机质粉质粘土～淤泥，软塑～流塑，很湿～饱和，稍密，以含有机质淤泥质粉质粘土为主，厚0～4.90 m，承载力标准值为90 kPa；第四层粘土，可塑，湿，中密，含中砂颗粒，见有水孔，厚0～6.0 m，承载力标准值为240 kPa；第五层粉质粘土，可塑，湿，中密，含中粗砂颗粒，厚0～2.90 m，承载力标准值为200 kPa；第六层含粘性土粗砾砂，以长石、石英质粗砾砂为主，颗粒分选一般，厚0～2.70 m，承载力标准值为240 kPa；第七层强风化煌斑岩及强风化花岗岩，承载力标准值为800～1000 kPa；第八层中风化煌斑岩及中风化花岗岩，承载力标准值为2500～3000 kPa。

该地基上部土层天然承载力较低，必须经人工加固处理后方可满足工程要求。根据技术可行，经济合理，减少工期的原则，确定采用振冲法加固地基。设计桩位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布桩307根，桩径Ф800 mm，单桩长7.8 m。

2 加固原理

振冲法是一种深层地基处理加固的方法，利用高频振动和高压水冲将振冲器贯入土层深处，使填入土层中碎石等无凝聚性粗粒料振密，形成密实的桩柱，与原地基土组成复合地基，提高地基强度。振冲法现已广泛用于工民建、水利、交通等松软地基的加固处理，适用于砂性土和粘性土。

振冲法在砂性土中使用时，加固原理是振动加密。振冲器在饱和砂土中作高频振荡，砂土在强烈振动下发生液化，导致颗粒重新排列，并组成相对紧密和稳定的结构，从而使加密后的砂土强度明显提高。

振冲法在粘性土中使用时，加固原理是振动换土和加快粘性土地基的固结。由于振动无法使粘性土液化，因此振冲法对粘性土加密效果微弱，它是使地基部分换土，形成紧密的碎石桩柱，而碎石桩的变形模量远大于粘性土的变形模量，随着地基变形的增加，附加应力有集中到碎石桩上去的趋势，从而通过应力集中现象提高复合地基承载力。

碎石桩因强度高，在基础中起着一种垫层作用，对基础施加的应力不仅自上向下传递，同时也通过桩体侧向变形传给周围土体，土体侧向应力的增加又限制了桩的变形，二者作用组成刚度较大的整体垫层，使基础荷载引起的附加应力向四周扩散，从而达到加固目的。

3 施工工艺

3.1 填料方式

在地基内成孔后，接着要往孔内加填料，即把振冲器提出孔口，往孔内到入约1 m高的填料，然后下降振冲器，使填料振实，每次加料都这样。

3.2 桩的施工顺序

桩的施工顺序采用“一边推向另一边”的方式，即排打法，这样有利于挤走部分软土，砂层挤密效果好。

操作步骤

（1）将振冲器对准桩位，开机通电。检查水压、电压和振冲器的空载电流值是否正常。

（2）启动振冲器开关，使土体产生液化。振冲器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水压为4～6 kg/cm2。在开孔过程中，记录振冲器经各深度的电流值和时间，然后校对桩位。

（3）待振冲器达到设计加固深度时，留振10～15 s，以利于扩孔及清孔，然后开始以下沉的速度慢慢提出振冲器，直至孔口。

（4）重复步骤2～3一次，最后将振冲器停留在设计加固深度以上30～50 cm处，借循环水使孔内泥浆变稀进行清孔。清孔时间1～2 min，然后将振冲器提出孔口，准备加填料。

（5）往孔内倒0.5～0.8 m3填料。将振冲器沉至填料中进行振实，振实用电流控制，一般密实电流为50～55 A，则认为桩已密实。如果电流达不到规定值，则提起振冲器继续往孔内倒一批填料，然后，再下降振冲器继续进行振密，如此反复操作，直至该深度的电流达到规定值为止。每倒一批填料进行振实，都必须记录深度、填料量、振密时间和电流量。将振冲器提出孔口，准备做上一深度的桩体。

（6）重复上一步骤，自下而上地制作桩体，直至孔口。在制桩过程中，要减小水压，使水刚刚流出地面为原则，一般水压为2～3 kg/cm2。

（7）关振冲器，关水，移位继续做下一根桩。

4 加固效果

该地基加固工程竣工后，由鲁房集团青岛公司委托山东省鲁建基础工程检测中心对该工程复合地基进行了载荷试验，测试桩径800mm，桩长不等，共完成试验三组。试验依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ7912-91）有关规定及复合地基测试有关规定，采用碎石桩与桩间分别试验的方法，综合评价其复合地基承载力。通过综合分析曲线及计算，所测试复合地基承载力标准值为204 kPa，测试结论认为复合地基的承载力达到设计180 kPa。

参考文献

[1] 工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除险加固使用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.endprint

摘 要：该文通过工程实例阐述了振冲法的加固原理，并对其施工工艺作了简要介绍。

关键词：振冲法 地基 加固 施工工艺

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概况

鲁房集团青岛公司B号宿舍楼位于闽江路与南京路交汇处北侧，该建筑物高七层，砖混结构，条形基础。场区地形较为平坦，地面标高8.57～10.29 m，为洪冲积平原地貌，地下水埋深仅为0.9～1.5 m，冻土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

场区岩土层自上而下分为八层：第一层杂填土，较均匀，稳定，稍湿，松散，厚度较小，强度不均，承载力标准值为80 kPa；第二层粗砾砂，湿，松散～稍密，以粗、砾砂为主，分选性较差，厚0～1.6 m，承载力标准值为60 kPa；第三层含有机质粉质粘土～淤泥，软塑～流塑，很湿～饱和，稍密，以含有机质淤泥质粉质粘土为主，厚0～4.90 m，承载力标准值为90 kPa；第四层粘土，可塑，湿，中密，含中砂颗粒，见有水孔，厚0～6.0 m，承载力标准值为240 kPa；第五层粉质粘土，可塑，湿，中密，含中粗砂颗粒，厚0～2.90 m，承载力标准值为200 kPa；第六层含粘性土粗砾砂，以长石、石英质粗砾砂为主，颗粒分选一般，厚0～2.70 m，承载力标准值为240 kPa；第七层强风化煌斑岩及强风化花岗岩，承载力标准值为800～1000 kPa；第八层中风化煌斑岩及中风化花岗岩，承载力标准值为2500～3000 kPa。

该地基上部土层天然承载力较低，必须经人工加固处理后方可满足工程要求。根据技术可行，经济合理，减少工期的原则，确定采用振冲法加固地基。设计桩位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布桩307根，桩径Ф800 mm，单桩长7.8 m。

2 加固原理

振冲法是一种深层地基处理加固的方法，利用高频振动和高压水冲将振冲器贯入土层深处，使填入土层中碎石等无凝聚性粗粒料振密，形成密实的桩柱，与原地基土组成复合地基，提高地基强度。振冲法现已广泛用于工民建、水利、交通等松软地基的加固处理，适用于砂性土和粘性土。

振冲法在砂性土中使用时，加固原理是振动加密。振冲器在饱和砂土中作高频振荡，砂土在强烈振动下发生液化，导致颗粒重新排列，并组成相对紧密和稳定的结构，从而使加密后的砂土强度明显提高。

振冲法在粘性土中使用时，加固原理是振动换土和加快粘性土地基的固结。由于振动无法使粘性土液化，因此振冲法对粘性土加密效果微弱，它是使地基部分换土，形成紧密的碎石桩柱，而碎石桩的变形模量远大于粘性土的变形模量，随着地基变形的增加，附加应力有集中到碎石桩上去的趋势，从而通过应力集中现象提高复合地基承载力。

碎石桩因强度高，在基础中起着一种垫层作用，对基础施加的应力不仅自上向下传递，同时也通过桩体侧向变形传给周围土体，土体侧向应力的增加又限制了桩的变形，二者作用组成刚度较大的整体垫层，使基础荷载引起的附加应力向四周扩散，从而达到加固目的。

3 施工工艺

3.1 填料方式

在地基内成孔后，接着要往孔内加填料，即把振冲器提出孔口，往孔内到入约1 m高的填料，然后下降振冲器，使填料振实，每次加料都这样。

3.2 桩的施工顺序

桩的施工顺序采用“一边推向另一边”的方式，即排打法，这样有利于挤走部分软土，砂层挤密效果好。

操作步骤

（1）将振冲器对准桩位，开机通电。检查水压、电压和振冲器的空载电流值是否正常。

（2）启动振冲器开关，使土体产生液化。振冲器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水压为4～6 kg/cm2。在开孔过程中，记录振冲器经各深度的电流值和时间，然后校对桩位。

（3）待振冲器达到设计加固深度时，留振10～15 s，以利于扩孔及清孔，然后开始以下沉的速度慢慢提出振冲器，直至孔口。

（4）重复步骤2～3一次，最后将振冲器停留在设计加固深度以上30～50 cm处，借循环水使孔内泥浆变稀进行清孔。清孔时间1～2 min，然后将振冲器提出孔口，准备加填料。

（5）往孔内倒0.5～0.8 m3填料。将振冲器沉至填料中进行振实，振实用电流控制，一般密实电流为50～55 A，则认为桩已密实。如果电流达不到规定值，则提起振冲器继续往孔内倒一批填料，然后，再下降振冲器继续进行振密，如此反复操作，直至该深度的电流达到规定值为止。每倒一批填料进行振实，都必须记录深度、填料量、振密时间和电流量。将振冲器提出孔口，准备做上一深度的桩体。

（6）重复上一步骤，自下而上地制作桩体，直至孔口。在制桩过程中，要减小水压，使水刚刚流出地面为原则，一般水压为2～3 kg/cm2。

（7）关振冲器，关水，移位继续做下一根桩。

4 加固效果

该地基加固工程竣工后，由鲁房集团青岛公司委托山东省鲁建基础工程检测中心对该工程复合地基进行了载荷试验，测试桩径800mm，桩长不等，共完成试验三组。试验依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ7912-91）有关规定及复合地基测试有关规定，采用碎石桩与桩间分别试验的方法，综合评价其复合地基承载力。通过综合分析曲线及计算，所测试复合地基承载力标准值为204 kPa，测试结论认为复合地基的承载力达到设计180 kPa。

参考文献

[1] 工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除险加固使用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.endprint

摘 要：该文通过工程实例阐述了振冲法的加固原理，并对其施工工艺作了简要介绍。

关键词：振冲法 地基 加固 施工工艺

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0120-01

1 工程概况

鲁房集团青岛公司B号宿舍楼位于闽江路与南京路交汇处北侧，该建筑物高七层，砖混结构，条形基础。场区地形较为平坦，地面标高8.57～10.29 m，为洪冲积平原地貌，地下水埋深仅为0.9～1.5 m，冻土深度0.50 m，地震基本烈度6°。

场区岩土层自上而下分为八层：第一层杂填土，较均匀，稳定，稍湿，松散，厚度较小，强度不均，承载力标准值为80 kPa；第二层粗砾砂，湿，松散～稍密，以粗、砾砂为主，分选性较差，厚0～1.6 m，承载力标准值为60 kPa；第三层含有机质粉质粘土～淤泥，软塑～流塑，很湿～饱和，稍密，以含有机质淤泥质粉质粘土为主，厚0～4.90 m，承载力标准值为90 kPa；第四层粘土，可塑，湿，中密，含中砂颗粒，见有水孔，厚0～6.0 m，承载力标准值为240 kPa；第五层粉质粘土，可塑，湿，中密，含中粗砂颗粒，厚0～2.90 m，承载力标准值为200 kPa；第六层含粘性土粗砾砂，以长石、石英质粗砾砂为主，颗粒分选一般，厚0～2.70 m，承载力标准值为240 kPa；第七层强风化煌斑岩及强风化花岗岩，承载力标准值为800～1000 kPa；第八层中风化煌斑岩及中风化花岗岩，承载力标准值为2500～3000 kPa。

该地基上部土层天然承载力较低，必须经人工加固处理后方可满足工程要求。根据技术可行，经济合理，减少工期的原则，确定采用振冲法加固地基。设计桩位采用三角形布置，行距1.28 m，排距0.65 m，共布桩307根，桩径Ф800 mm，单桩长7.8 m。

2 加固原理

振冲法是一种深层地基处理加固的方法，利用高频振动和高压水冲将振冲器贯入土层深处，使填入土层中碎石等无凝聚性粗粒料振密，形成密实的桩柱，与原地基土组成复合地基，提高地基强度。振冲法现已广泛用于工民建、水利、交通等松软地基的加固处理，适用于砂性土和粘性土。

振冲法在砂性土中使用时，加固原理是振动加密。振冲器在饱和砂土中作高频振荡，砂土在强烈振动下发生液化，导致颗粒重新排列，并组成相对紧密和稳定的结构，从而使加密后的砂土强度明显提高。

振冲法在粘性土中使用时，加固原理是振动换土和加快粘性土地基的固结。由于振动无法使粘性土液化，因此振冲法对粘性土加密效果微弱，它是使地基部分换土，形成紧密的碎石桩柱，而碎石桩的变形模量远大于粘性土的变形模量，随着地基变形的增加，附加应力有集中到碎石桩上去的趋势，从而通过应力集中现象提高复合地基承载力。

碎石桩因强度高，在基础中起着一种垫层作用，对基础施加的应力不仅自上向下传递，同时也通过桩体侧向变形传给周围土体，土体侧向应力的增加又限制了桩的变形，二者作用组成刚度较大的整体垫层，使基础荷载引起的附加应力向四周扩散，从而达到加固目的。

3 施工工艺

3.1 填料方式

在地基内成孔后，接着要往孔内加填料，即把振冲器提出孔口，往孔内到入约1 m高的填料，然后下降振冲器，使填料振实，每次加料都这样。

3.2 桩的施工顺序

桩的施工顺序采用“一边推向另一边”的方式，即排打法，这样有利于挤走部分软土，砂层挤密效果好。

操作步骤

（1）将振冲器对准桩位，开机通电。检查水压、电压和振冲器的空载电流值是否正常。

（2）启动振冲器开关，使土体产生液化。振冲器以0.5～1 m/min的速度徐徐下沉，水压为4～6 kg/cm2。在开孔过程中，记录振冲器经各深度的电流值和时间，然后校对桩位。

（3）待振冲器达到设计加固深度时，留振10～15 s，以利于扩孔及清孔，然后开始以下沉的速度慢慢提出振冲器，直至孔口。

（4）重复步骤2～3一次，最后将振冲器停留在设计加固深度以上30～50 cm处，借循环水使孔内泥浆变稀进行清孔。清孔时间1～2 min，然后将振冲器提出孔口，准备加填料。

（5）往孔内倒0.5～0.8 m3填料。将振冲器沉至填料中进行振实，振实用电流控制，一般密实电流为50～55 A，则认为桩已密实。如果电流达不到规定值，则提起振冲器继续往孔内倒一批填料，然后，再下降振冲器继续进行振密，如此反复操作，直至该深度的电流达到规定值为止。每倒一批填料进行振实，都必须记录深度、填料量、振密时间和电流量。将振冲器提出孔口，准备做上一深度的桩体。

（6）重复上一步骤，自下而上地制作桩体，直至孔口。在制桩过程中，要减小水压，使水刚刚流出地面为原则，一般水压为2～3 kg/cm2。

（7）关振冲器，关水，移位继续做下一根桩。

4 加固效果

该地基加固工程竣工后，由鲁房集团青岛公司委托山东省鲁建基础工程检测中心对该工程复合地基进行了载荷试验，测试桩径800mm，桩长不等，共完成试验三组。试验依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ7912-91）有关规定及复合地基测试有关规定，采用碎石桩与桩间分别试验的方法，综合评价其复合地基承载力。通过综合分析曲线及计算，所测试复合地基承载力标准值为204 kPa，测试结论认为复合地基的承载力达到设计180 kPa。

参考文献

[1] 工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

[2] 董哲仁.堤防除险加固使用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.endprint