更新时间：2022-08-25 19:14
振冲置换法，是指加固软粘土地基时利用振冲器反复水平振动和冲水的作用，在加固土体中成孔,并振填碎石，形成碎石桩,构成碎石与加固土体的复合地基。碎石桩自身强度高于加固土体,并可发挥一定排水作用,加速土体固结的方法。
利用振冲器在高压水流下边振边冲，在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根桩体，桩体和原来的粘性土构成复合地基。比起原地基来，复合地基的承载力高、压缩性小。这种加固技术叫做振冲置换法或碎石桩法。
振冲置换法的适用土质主要是粘性土，有时还可用来处理粉煤灰。当然在砂土中也能制造碎石桩。但此时挤密作用的重要性远大于置换作用。
在制桩过程中，填料在振冲器的水平向振动力作用下挤向孔壁的软土中，从而桩体直径扩大。当这一挤入力与土的约束力平衡时，桩径不再扩大。显然，原土强度越低，也就是抵抗填料挤入的约束力越小，造成的桩体就越粗。如果原土的强度过于低弱(例如刚吹填的软土)，以致土的约束力始终不能平衡使填料挤入孔壁的力，那就始终不能形成桩体，这样本法不再适用。土的强度至少要有多少才能成桩，尚无定论。因此，适用振冲置换法的软土的不排水抗剪强度下限值，还需积累更多绝对值才能定出参考值。对于软粘土，可取20kPa。
利用一个产生水平向振动的管状设备在高压水流下边振边冲在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根桩体，桩体和原来的粘性土构成所谓复合地基。比起原地基来，复合地基的承载力高、压缩性小。这种加固技术叫做振冲置换法或碎石桩法。在20世纪50年代末60年代初，德国和英国相继把原先只适用于挤密砂体的振冲技术用来处理粘性土地基。我国应用振冲置换法始于1977年。首先应用的工程是南京船舶修造厂船体车间软土地基加固。振冲置换法的适用土质主要是粘性土。有时还可用来处理粉煤灰。当然在砂土中也能制造碎石桩，但此时挤密作用的重要性远大于置换作用。碎石桩复合地基的主要用途是提高地基的承载力，减少地基的沉降量和差异沉降量。碎石桩还可用来提高土坡的抗滑稳定性，或者提高土体的抗剪强度。
按一定间距和分布打设了许多碎石桩体的土层称复合土层，由此组成的地基称为复合地基。如果软弱层不太厚，桩体可以贯穿整个软弱土层，直达相对硬层。如果软弱土层比较厚，桩体也可以不贯穿整个软弱土层，这样，软弱土层只有部分厚度转变为复合地层，其余部分仍处于天然状态。对于桩体打到相对硬层，即复合土层与相对硬层接触的情况，复合土层中的桩体在荷载作用下具有应力集中的作用。由于桩体的压缩模量远比软弱土大，故而通过基础传给复合地基的外加压力随着桩、土的等量变形会逐步集中到桩上，从而使软土负担的压力相应减少。结果，与原地基相比，复合地基的承载力有所增高，压缩性也有所减少。这就是应力集中作用。对于桩体不打到相对硬层，即复合土层与相对硬层不接触的情况，复合土层主要起垫层的作用。垫层能将荷载引起的应力向周围横向扩散，使应力分布趋于均匀，从而提高地基的整体承载力，减少沉降量。这就是垫层的应力扩散和均布作用。
作用于桩顶的荷载如果足够大，会使桩体发生破坏。可能出现的桩体破坏形式有三种：鼓出破坏、刺入破坏和剪切破坏。桩体发生的破坏绝大多数为鼓出破坏。所以，现有的设计理论都以鼓出破坏形式为基础。
振冲置换法设计计算内容主要包括：确定处理范围，桩的布置、间距、长度和材料，地基承载力和变形计算等。
1．处理范围
用于多层建筑和高层建筑的地基处理时，宜在基础外缘扩大1～2排桩。当要求消除地基液化时，在基础外缘扩大宽度不应小于基底下可液化土层厚度的1/2。
2．桩的布置和间距
桩位布置，对大面积满堂处理，多用等边三角形布置；对单独基础或条形基础，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。振冲桩的间距根据上部结构荷载大小和场地土质情况，结合所采用的振冲器功率大小综合考虑。30 kW振冲器，桩间距可采用1.3～2.0 m；55 kW振冲器，桩间距可采用1.4～2.5 m；75 kW振冲器，桩间距可采用1.5～3.0 m。荷载大或土质差、透水性小宜采用较小的间距，反之宜采用较大的间距。
3．桩长振冲置换法的桩长
按复合地基柔性桩桩长确定方法确定，桩长不宜小于4 m。
4．桩体材料
桩体材料应用含泥量不大于5%的碎石、卵石、矿渣或其他性能稳定的硬质材料，不宜使用风化易碎的石料。填料粒径可根据振冲器功率大小选用。30 kW振冲器20～80 mm；55 kW振冲器30~100 mm；75 kW振冲器40～150 mm。
5．垫层
在桩顶和基础之间宜铺设一层300～500 mm厚的碎石垫层，以保证桩和桩间土共同工作。
(1)根据设计要求对原材料进行检验。
(2)先进行试桩，试桩时应认真仔细的记录桩的深度、留振时间、振动电流变化、用料量，以确定桩体的密实度。试桩符合要求后，开始正式施工。
(3)施工中要严格按试桩确定的工艺参数控制施工，做好电流量、留振时间、用料量三者的控制。在某一深度的电流量达到密实电流时，认为该深度的桩体已经振密；如果达不到密实电流，则需再加料振密。
(4)碎石桩、钢渣桩的加料有管内投料和管外投料两种方法，无论何种方法，每次加料不宜过猛，原则上要“少食多餐”，勤加料。每次加料高度一般不超过0.5～1m，防止发生“断桩”或“缩颈桩”。
(5)要准确控制桩位、标高。
(6)按设计要求做单桩荷载试验或动力触探试验，进行施工质量检验。