振冲法的适用范围和有效半径探究

根据很多试验研究和工程实践，提出以下一些规律和建议（这是应用30kW振冲器得到的结论，当用大功率振冲器时，砂土适用范围可放宽，有效半径可增大）：

图9.35　振冲加密适宜的土质范围

（1）振冲加密对砂性地基有效。美国振冲基础公司建议的适用范围如图9.35 所示。中间深阴影级配范围是最适宜的砂层。其下面阴影级配范围的砂层太粗，振冲器贯入容易受阻。其上面阴影范围土层太细，含黏粒粉粒太多，加密效果不佳。当适宜的砂层上有黏性土覆盖或砂层内有黏性土夹层时，振冲产生的动孔隙水排不出去。虽然砂层已经液化，但动孔隙水压力不能消散，砂层仍然不能压密。

韦伯（Webb D.L.，1969，见文献[19]）等在含黏粒的砂基中进行试验，认为黏粒含量达30%时，仍有一定加密效果，但加密影响范围随黏粒含量的增加而减少。因此，黏粒含量越多，要求的孔距越近。

图9.36　动孔隙水压力沿径向分布(www.xing528.com)

图9.37　单孔振冲加密影响系数

图9.38　振冲器构造图

（2）单孔振冲的动孔隙水压力随着离孔中心的距离呈指数函数衰减。图9.36 是南京市山西路百货大楼地基振冲加密时测到的动孔隙水压力与离孔中心距离的关系曲线。传感器埋在地面下2.5m的粉砂层内。离孔中心不同距离埋了4 只传感器，其测值绘于曲线上。粉砂土2.5m 深度处有效压应力为39.15kPa，图上曲线表明，距中心1m 处动孔隙水压力为40kPa，故该处粉砂处于液化状态，加密效果最好 （见文献[20]）。在1m以外，振冲后相对密度只能达0.7；在2.5m以外，没有什么效果。

（3）相邻孔的加密效果可以叠加，达阿波罗尼亚 （D’Applonia，1953，见文献 [21]）建议用影响系数法预估加密效果。影响系数示于图9.37。例如，振冲孔按正三角形布置，孔距为2.3m，则三角形重心离每一孔的距离为1.33m 从图9.37 左可查得单孔的影响系数为4.1，三个振冲孔叠加为4.1×3＝12.3，据此由图9.37 右查得相对密度为75%。

（4）不同功率的振冲器达到的效果不同。功率越大，加密效果越好，孔距可越大。