振冲技术简介.doc

第一章 振冲技术的概况 一、振冲技术加固地基概况 振冲技术亦称振冲法，依其加固松软土的途径、手段不同，可分为振冲挤密法和振冲置换法或称振冲碎石桩法。振冲法是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动高压水泵，使高压水由喷嘴射出，在振冲作用下，将振冲器逐渐沉入土中的设计深度。清孔后即从地面向孔内逐段填入碎石。每一填石段为30-50cm，不停地投石振冲，经振挤密实达到设计要求后方提升振冲器，再填筑另一桩段。如此重复填料和振密，直到地面，由此在地基中构成大直径的密实碎石桩体，形成桩体与桩间土共同工作的复合地基。建筑物及其承担的荷载即由地基中的碎石桩和振密了的土体共同承担，因此，复合地基的承载力较原松软地基大为提高，而沉降与不均匀沉降将显著地减小。其自身的优点主要体现在加固软土地基效果好，速度快，适用性广，投资较少而又是可靠的一种地基加固处理技术。 二、振冲技术的产生、发展及其在国外的应用概况 振冲法于1937 年首次用于处理柏林某大楼深达7.5m 的松砂地基，使该砂基的密实度由4O%振密为80% ，承载力提高了1倍。五十年代振冲法引人美国，试用于安德斯坝工地，有效地提高了砂基的密实度，随即在美国和西欧推广应用。例如美国鲍尔特门桥基，以振冲法加固深达25m 的松砂；箱峡水电站拦河闸闸基细砂层处理前其密实度仅为25% ，处理后高达70%；英国曾采用振冲法处理建筑垃圾堆填的地基与粉煤灰场地等。 1957 年日本也引进了这种技术处理油罐松砂地基。1964年和1968年，日本新泻与十胜冲地区曾先后发生7.7 级和7.8 级强烈地震，结果凡采用振冲法处理过的砂基，液化现象大为减轻，建筑物基本上保持完好。而未经处理的砂基上，建筑物则受到严重的破坏，由此更扩大了振冲技术的应用。如埃及（1962年）阿斯旺坝坝内砂棱体经振冲处理后，细砂的密实度达70% ；尼日利亚（1965 年）20层办公楼的松砂地基处理后，其密实度高达80%；美国（1972 年）卡尔隆原子能电站厂房的松砂和粉细砂地基处理后，其密实度高达即80%-90% ，承载力由150kPa 增至300kPa 。 德国凯勒公司和英国西曼特辛地基工程公司，分别于1959 年和1960印年将振冲法拓广用于处理软粘性土地基，在软土中筑碎石桩组成复合地基，满足设计要求，应用于许多房屋、油罐和堤堰软基的处理。其中英国的曼彻斯特自1963 年至1974 年中就有2.6 万多栋房屋的地基采用了振冲法处理，所有经振冲处理过的地基，其上之建筑物至今仍处于良好的状态 近十多年来国外以振冲法处理松、软土地基与土结构物体的实例有：1988年报导，俄罗斯第聂伯-顿巴斯运河航线上一建筑场地，为水力冲填砂，采用振冲挤密处理提高了地基的稳定性，减缓了液化势，效果很好；1989 年报导，美国宾夕法尼亚州中部的占尔柏顿电力工程粉煤灰处理场的粉煤灰地基，经振冲置换加固后能支承其上的重型粉煤灰处理设备，满足设计与使用要求；1991 年又报导了爱尔兰首都―都柏林港于水力冲填土上修建6 个大罐和砂堤，为此采用了振冲法处理冲填土地基，经动力标贯检验、施工期与负荷期的沉降观测以及具休验算，均表明振冲处理后的冲填土地基完全达到满意的程度；1992年又报导了在1989 年10 月17 口旧金山地震中，加州阿克兰大港第7 街的航运站，遭到严重的液化破坏，修复中为消除今后再发生液化的可能性，于码头沿线的围堤四周12m 宽的范围内，采用了振冲法加固地基，满足了设计要求：1992 年报导了土耳其的安卡拉市某港的2 个谷仓软卜地基，采用振冲置换法成功地提高了地基承载力，减少了沉降和液化势。 三、国内运用振冲技术的概况 1977年振冲法引进我国后即获得迅速推广，大量用于土建、水利和交通等工程的地基与土构物的加固处理，例如官厅水库下游坝基松砂的加密，消除了液化；四川铜街子水电站工地漂卵石层下的细砂加密；南京船舶修造厂船体车间淤泥软基的处理；南通天生港电厂烟囱、厂房的粉细砂地基处理后，其极限承载力由150kPa 提高到600kPa ；江阴澄西船厂宿舍及重型设备地基为吹填粉细砂，处理后其承载力达200 kPa；龙口电厂主厂房的砂基，为防止液化，处理后其密实度由4O%-67%提高至69%-117% , 消除了7 级地震液化的可能性；徐州铜山水泥厂的粉砂地基的标贯仅6.5 击，处理后增至23.7击，承载力大于25OkPa，消除了7 级地震液化的可能性；天津塘沽长芦盐场化工厂烟囱，锅炉车间的软粘上地基、十字板强度仅16.4kPa，处理后复合地基承载力由40kPa 增至90kPa；烟台18 层的交通大厦，地基上层为杂填土、粉土、淤泥、细砂、粉砂、砾砂等，处理后复合地基承载力达310-380kPa ，满足设计要求；华东石油销售公司高桥油罐地基为