二、效果评述

按地基土的性质,碎(卵)石土、砂土、粉土及此类土填筑的地基通过振冲法处理,土体本身可获得加密,提高强度,称为振冲加密。黏土、亚黏土经振冲处理地基土的加密效果较小,强度没有明显提高,是通过在地基中设置高强度粒料桩和周围土组成复合地基达到提高地基强度,即为振冲置换。无论振冲加密或振冲置换,当施工中采用外加填料,形成由填料组成的桩柱,便与周围土组成复合地基。地基土的加密效果、碎石桩强度及置换率大小决定了地基加固效果。复合地基承受荷载作用,由于碎石桩强度比周围土高,应力向碎石桩集中,桩和土受力的比值定义为桩土应力比,桩与周围土强度相差越大,桩土应力比值也越大。经原位测试得出复合地基桩土应力比n=2～5,因此振冲法加固地基,应力求建造高强度的碎石桩,以获得较高的应力比。

振冲法地基处理后的复合地基承载力可按下式计算:

式中　fspk——复合地基承载力特征值;

fsk——桩间土承载力特征值;

n——桩土应力比;

m——面积置换率。

由式(1-1)可得出复合地基承载力与桩间土承载力的比值fspk/fsk与桩土应力比n及面积置换率m的关系。见表1-10。

表1-10　fspk/fsk与n、m关系

从表1-10可知,由于砂性土振冲加密后桩间土承载力可以达到200～300kPa.若取应力比n=3,在较小的置换率m=0.25时,复合地基承载力即到300～400kPa,很容易达到满足大型建筑物及高层楼房对地基的强度要求。对于软黏土,天然地基土的承载力在100kPa以下。由于振冲法处理不能使软黏土强度有明显提高,完全依靠碎石桩来提高地基强度。因此要把软黏土地基强度提得很高有实际困难。表1-11表示了m与n、fspk/fsk的关系。

表1-11　m与n、fspk/fsk关系

从表1-11可以看出,当在软黏土地基中造出高强度的碎石桩,取n=5,软黏土复合地基强度一般也只能提高1.0～1.5倍,要提高到2.0倍,置换率需达0.5,就需要考虑技术经济的合理性。软黏土地基振冲处理一般宜于建造中小型厂房和多层建筑。