砂礫樁在設計及施工中應注意的幾點問題

2012-04-29 00:00:00曹擁軍

建筑與文化 2012年9期

【摘要】隨著地質勘探、巖土勘察在公路工程中越來越受到重視，地基處理也逐漸成為工程設計及施工的重點，在眾多軟基處理方法中，砂礫樁深層處理是最常用的方法之一，本文主要針對砂礫樁在設計施工中的問題進行探討。

【關鍵詞】砂礫樁；設計；施工

1 前言

隨著地質勘探、巖土勘察在公路工程中越來越受到重視，地基處理也逐漸成為工程設計及施工的重點，在眾多軟基處理方法中，砂礫樁深層處理是最常用的方法之一，此方案適用于地下水位相對較高的地質段落。根據實地工程條件，可選用沉管砂礫樁法或振沖擠密砂礫樁樁，砂礫樁有擠密、置換、排水、墊層、加筋等五種作用，對不均勻的天然地基，經砂礫樁地基加固處理后可成為均勻地基，以滿足工程地質變形的要求。樁體材料采用砂、礫石等硬質透水材料，成樁后改變了地基排水條件，且樁體是良好的排水體，利于地基土固結，該法施工機具較簡單，施工速度較快。沉管砂礫樁法對地質條件限制少，所以使用的較多。現就沉管砂礫樁在設計及施工中應注意的幾點問題作簡單的探討（施工以沉管法為例）。

2 設計前外業資料的準備

外業時應對地質狀況有詳細的勘察，準確的地質資料是完善的設計的前提，地質資料必須詳盡，一般來說應對需處理的路線整體有一個地質評價及沉積環境描述，以便設計時充分考慮處理的整體效果，勘探手段有很多種，一般鉆探和靜探是最常用也是最有能反映實際的，為保證資料的準確性，應兩種手段聯合使用，這樣可以互相驗證，同時考慮到均勻性及普遍性，探坑（孔）可250米左右布設一處，同時結合橋涵構造物處的鉆探資料，基本可以反映大體的情況，根據探坑（孔）的布設，原狀土的基本各項指標必須逐層做，其中最重的含水量、孔隙比、液、塑限，必須數據準確，取樣時應盡量在當地最不利季節取，以保證數據的可用性。所有這些不光是設計砂礫樁所必備參數，涉及其他處理方案是一樣很重要。

3 設計中地質段落的劃分

設計時應先對原地基土質進行劃分，是湖沼相沉積還是河流相沉積，是以粉土為主還是以粘性土為主，以及含水量、孔隙比等等都是劃分段落的條件和依據。一般來說，湖沼相沉積淤泥質土含量較多，土質較差，有時有較厚的粘土或粉土層，而河流相沉積主要有較厚的砂層及不連續分布的粉土、粘土透鏡體，含水量、孔隙比大的區段一般土質差，地基均勻性不好，根據以上幾點就可以初步確定砂礫樁的布置段落，分清主次，有目的的進行計算。

4 設計中各項參數的確定

當確定采用砂礫樁進行深層地基處理時，就必須進行計算，首先要明確計算目標，是以承載力為目標還是以沉降、穩定性為目標，公路建設有自己的特點，就是路線長，同時又有各類結構物，在橋涵結構物底部進行砂礫樁處理時，應以計算承載力為主，以結構物所需地基承載力為目標進行計算，設計時可考慮加密樁間距，以提高樁土置換率，加強處理后地基強度，滿足結構物的地基強度需要；路基進行砂礫樁處理時應以計算沉降及路基穩定性為主，路基的不均勻沉降是公路安全的大害，而砂礫樁處理恰恰是處理地基不均勻的最好方案，但計算時應注意，同樣減少沉降，樁體的加長比樁加密更有效，同時更經濟，所以建議一般情況下以樁長控制而不要以樁間距控制進行計算，這個步驟主要進行樁長、樁間距、樁徑的設計。

5 特殊土質應注意的問題

施工中往往會遇到較特殊的土質，設計過程中應慎重考慮：1、飽和軟粘土，軟粘土透水性差，原狀土在樁機施工擾動后恢復期較長，強度提高慢，設計時可考慮適當加密以縮短排水通道，加速土體排水，在較短的時間內達到強度。2、黃土，特別是濕陷性黃土，建議使用強夯（或強夯置換）法處理，可達到較好處理效果，土體排水固結速度要較砂礫樁快，解決濕陷性更有效。

6 砂礫樁施工中應注意的問題

砂礫樁施工時應注意以下幾點:

1）做好試樁：試樁后各項技術參數的確定是地基處理成敗的關鍵，施工前應對不同地基使用不同型號的機械進行試樁，以確定充盈率，每米反插次數，留振時間、材料級配等重要技術參數，以指導大規模施工。對該種特殊地質應選用大功率（60KW以上）的機械，以達到最好的處理效果；

2）施工時應加強路基排水，降低路基范圍內的地下水位，縮短土體排水固結的時間；

3）施工時應嚴格控制反插次數，留振時間及拔管速度；

4）樁體材料宜有一定級配，以提高每個砂礫樁樁體的密實度；

5）施工時應隔行跳打、隔排跳打，以獲得更好的成樁質量，但應安排好機械，以免造成機械多余的往返而造成不必要的浪費。

7 砂礫樁檢測中應注意的問題

砂礫樁檢測除規范要求的幾何各項指標外還應以樁體強度及樁體密實度檢測作為樁體是否合格的標準，樁體強度用承載板檢測，壓板直徑同樁體直徑，此種方法較簡單，在此不贅述，樁體密實度檢測主要用動探檢測，建議用重II型動力觸探5擊/10cm為標準，由于施工質量不一，控制難度大，動探檢測可采用數理統計方法評定，但必須根據當地的土質情況確定，和庫高速公路中動探檢測基本形成一定經驗較，適合新疆地區，一般可按此標準確定單樁或段落是否合格：

1）評定單樁不合格的標準，2米以下礫石樁

1、出現一處10cm動探擊數小于或等于3擊；

2、連續出現2處10cm動探擊數小于5擊；

3、動探擊數小于5擊的分段累計長度大于等于50cm。

上述情況出現一種即判定為不合格樁。

2）判定區段是否合格的標準：

1、20m范圍內出現小于等于1根單樁不合格，定為區段合格;

2、20m范圍內出現大于等于2根單樁不合格，定為區段不合格。

8 結束語

總之砂礫樁是處理不良地質特別是軟土地基、不均勻地基的有效方法，實踐中應從勘察階段到設計階段再到施工階段嚴把質量關，注意各方面的問題，實事求是進行計算、設計、施工，確保達到預期的目的。

參考文獻

[1]JTG F10-2006，公路路基施工技術規范。