振动沉管碎石桩加固机理:沉管在振动打入过程中对周围土层进行侧向挤密,管内填料振动拔升时,管内碎石在重力作用下落在地基土中形成碎石桩身,通过反插使得碎石桩体直径扩大并达到桩体密实,按一定间距重复施打,又使桩与桩之间的土层密实度得到增加,同时打设的每根碎石挤密桩体,形成一个个良好的竖向排水通道。地基处理后表层通常设置0.5m厚的砂褥层,处理后土体中的水渗出进入竖向排水通道,再进入砂褥层中水平方向排出,有利于砂土、粉土地基中超孔隙水压力的消散,有效地增强土体的抗液化能力,固结过程中,桩体本身及桩间土层承载能力得到提高,碎石挤密桩增强体与砂土、粉土地基等共同承担荷载作用,形成碎石挤密桩复合地基。
振动沉管碎石桩作为一种大型桩机,有走管式、步履式、履带式几种,功率有俗称的60、75、90、110、120甚至150型。根据设计要求的桩径、桩长及地质条件选用机型。沉管碎石桩机的施工步骤主要为:(1)移动桩机及塔架,把桩机及桩尖对准桩位;(2)启动振动锤,把桩机沉管下沉到设计的深度;(3)向沉管内投入规定数量的碎石;(4)振动提升时管内石料在重力作用下流入钻孔中;(5)反插沉管,使石料密实并扩大桩径;(6)重复(4)、(5)步骤;(7)成桩结束,桩机移至下个桩位,重复上述步骤,直至施工完成。
振动沉管挤密碎石桩具有设备简单、操作方便、成本低、施工快、无污染等特点,在软土地基处理中得到广泛应用。经过碎石桩处理的地基有以下几个方面效果:
1、复合地基的承载力得到明显提高。
2、与振冲碎石桩(湿法碎石桩)相比,振动沉管碎石桩克服了振冲碎石桩耗水量大和泥浆污染的弊病。
3、处理深度较深,有效的减少深层土体的沉降量,处理后的地基整体性较强。