淺析碎石樁處理軟土地基施工與檢測

姜樹棟

摘要：目前，高速公路修建中處理軟土地基的方法很多，如：砂石樁、灰土樁、水泥攪拌樁、堆載預壓等，在不同的地質下根據適用條件采用不同處理方式，才能達到經濟、適用的目的。筆者結合規范和參加過的某國道段碎石樁施工情況介紹一下碎石樁施工與檢測。

關鍵詞：碎石樁處理;軟土地基;施工;檢測

Abstract: At present,?many,?methods of expressway?soft soil foundation treatment?in construction?such as:?gravel?pile,?lime soil pile,?cement?mixing pile,?pile load pre?pressure?in the?different geological?conditions,?according to the?different?treatment using suitable conditions,?to achieve the economic,?suitable purpose. The author?combines the normative and?participated in?a?national road?gravel?pile construction?introduce?gravel pile?construction and detection.

Key words:?gravel pile;?soft soil foundation;?construction;?testing

中圖分類號： TQ639.2文獻標識碼： A 文章編號：

一、路段情況

１５Ａ段位于淮河沖洪平原與大別山山區交接地帶，上層土層為第四系全新統、中更新統地層，分布規律不明顯。路區地形地貌多為崗地，該段地形起伏大，崗間洼地相間，崗脊窄狀。土層結構上層主要為第四系中更新統低液限粘土和砂礫卵層，低液限粘土多具弱膨脹性，下部為白堊系砂礫崗。產狀平穩，屬極軟巖。洼地有厚度不等的新近沉積軟弱土，工程性質差。碎石樁處理軟弱土層是在粉噴樁處理軟弱地質失敗的情況采用另一種軟弱地質處理方式。

二、準備工作

１．通過設計或者自行地質鉆探資料，了解掌握施工場地的地質情況，如有無地下障礙物，如大塊石、樹根、管線等。

２．平整場地、清除障礙物，鋪３０－５０厘米中粗砂或碎石已滿足機械的行走和置平要求。

３．確定電力供應辦法：最好是自備發電。

４．檢查設備：嚴禁使用非定型產品或自行組裝的樁機。必須配備性能良好的碎石樁施工機械。

５．測量資料：控制導線點和水準點。放樣資料：根據設計要求樁的布設必須是正三角排列，中心點距按照相應地段設計粉噴樁距確定（１～１．２ｍ），樁位放樣繪制平面圖報駐地監理。

６．做好材料供應計劃和材料進場，確保不停工待料。

７．開工前必須對碎石樁機進行調試。

三、材料要求

選擇的碎石必須具有良好的穩定性和排水性，它們在軟土地基中就構成了通暢的排水通道，大大縮短了空隙水的平均滲透路徑和排水時間，加速了地基水的排出和軟土地基的固結。但是碎石一般來說其最大粒徑不應超過５ｃｍ，對于十字板剪切強度低于２０Ｋｐａ的軟土地基的樁料，其最大粒徑可放寬到１０ｃｍ，而且５～１０ｃｍ的粒料含量應占料總量的５０％～６０％，樁料的含泥量（＜０．０７４ｍｍ顆粒）不得超過５％，嚴禁采用碎石渣或者山皮石。

四、機械設備

選用６０型振動沉管樁機（或者其它滿足施工要求的樁機），電機功率不小于６０ＫＷ，激振力達到２１０～５０３ＫＮ，允許抗拔力不小于１６０ＫＮ，配備不小于２００ＫＷ柴油發電機１臺。

五、樁徑、樁長、樁位布置的規定

樁徑采用５０ｃｍ；樁長原則上維持原設計（但監理工程師應當靈活掌握，以進入持力屋為準，但樁長不宜短于４ｍ）；規定必須采用正三角形布孔，中心間距按照原粉噴樁設計間距布孔（即：１．０ｍ～１．２ｍ）。

六、施工方法和工藝

１．碎石樁機就位：移動碎石樁機，對準加固點，打開電源，檢查電壓和振動錘的空載電流是否正常。

２．成孔：啟動振動錘以１～２ｍ／ｍｉｎ的速度貫入地層，觀察振動錘電流的變化情況，其電流的最大值不應當超過電機的額定電流值，記錄好振動錘下沉深度和時間的關系和成孔電流（此電流的變化可定性反映該孔的土質變化情況）。

３．制樁：采用“由里向外”的順序進行制樁，在地基強度較低的軟粘土中也可采用“間隔跳打”的方法制樁，但禁止采用“由外向里”的順序成樁，并且采用連續加料法自下而上逐段制樁，每次填料０．１５～０．２５ｍ３，并且將振動錘下沉到填料中進行振實，而且是邊振邊拔（確定碎石已流出樁管后），振密的時間一般為５～１０ｓ，當振動錘工作電流達到密實電流時迅速提起，再繼續加料、振密，如此反復直至孔口（同時規定：每倒一次料，進行一次振動密實，都必須記錄此時的時間、倒料數量和振沖器潛水電機所反應的電流值）。

４．補充振實：為避免樁身的不密實，應當采用“反插法”進行補充振實，反插的范圍為整個樁長，但至少不小于樁長的２／３，補充振實的時間不小于６０ｓ。

七、施工要點

碎石樁施工前必須進行成樁試驗，并且應當達到下列要求，并取得以下技術參數：滿足設計密實度的各種技術參數，如振動錘下沉速度、成孔時間及速度、振動錘留振時間、達到密實度的電流值等。確定碎石樁均勻性和密實性，掌握成孔和加料情況，選擇合理的技術措施；根據地層、地質情況確定加固范圍。成樁工藝性試驗的樁數不少于５根。

在強度較低的軟粘土中施工時，關鍵是保護好孔壁，使孔道暢通，應當采取“先護壁，后制樁”的方法，即在開孔時，不要一下達到加固深度，可以先達到第一層軟弱層，然后加料，進行初步擠振，讓這些料此層的周圍，把此段的孔壁保護住，接著在往下開孔到達加固深度。由于粒料樁和周圍的軟土共同組成復合地基，而地基中應力按照材料的變形模量進行重新分配，如果軟土的強度過低，不能使粒料樁得到所需要的軟粘土的徑向支持力，那么就達不到加固的目的。所以，天然地基抗剪強度的大小是形成復合地基的一個關鍵因素，因此，對于濕沖法施工（水振沖）地基的十字板抗剪強度應當＞１５Ｋｐａ；對于干法施工（沉管法等）地基的十字板抗剪強度應當＞１０Ｋｐａ；否則不適用。

八、質量檢測

１．基本要求。（１）地基處理段碎石樁的樁距、樁徑、樁長、豎直度、下料量應按相關規范及規定進行檢測。（２）檢測工作必須認真負責、公正及時，確保檢測工作準確、做到資料真實、評判準確、數據可靠。

２．檢測管理。檢測工作由具有相應資質的檢測單位檢測，主要工作分為兩方面，一是現場測試；二是資料整理和報告編寫。

３．依據標準。（１）《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》（ＪＴＪ０１７－９６）。（２）《公路工程土工試驗規程》（ＪＴＪ０５１－９３）。（３）《公路工程地質勘察規范》（ＪＴＪ０６４－９８）。（４）《公路工程水泥混凝土試驗規程》。（５）《巖土工程勘察規范》（ＧＢ５００２１－２００１）。（６）《建筑地基處理技術規范》（ＪＧＪ７９－２００２）。（７）《工程巖體試驗方法標準》（ＧＢ／Ｔ－９９）。（８）《公路工程質量檢驗評定標準》（ＪＴＪ０７１－９８）。

４．現場檢測工作規定。

（1）現場檢測技術基本要求：（１）人員配備。檢測組指定現場帶隊負責人１名，全面負責現場工作，并及時匯報工作進展和發現的重大質量問題；根據檢測工作量的大小，安排檢測人員和設備的數量；一臺鉆機必須有１名以上富有現場工作經驗的專業技術人員負責現場的技術工作；機長、副機長各１人；其他助手２～３人。（２）操作基本要求。按規定時間要求進行測試；抽檢樁由監理工程師在樁位平面布置圖上或現場進行隨機確定；抽檢樁盡可能覆蓋施工單位每一種施工樁機，且均勻布置。

（2）碎石樁現場檢測工作要求。

（１）儀器設備。汽車鉆機配以重ＩＩ型動力觸探試驗設備

（２）現場檢測。檢測前準備：施工方應在待檢場地檢測前做好場地的三通一平；樁頭清理，檢測前樁位及樁的邊界應劃定清楚；鉆機順利就位；調整水平：用水準尺進行鉆機水平校正；施工方應在檢測前提供待檢樁的基礎資料：包括段落工程名稱、樁長、間距、布置形式、成樁時間等；施工方的現場協調及配合。

總之，當在施工樁長的２／３長度以下出現連續３個１０厘米的貫入擊數＞２０擊時，此樁可結束檢測，即可判定為優良樁。檢測樁的柱狀圖主要包括樁位里程、樁排號、齡期、每一層的動探平均擊數；對于有靜載試驗點的樁位及其所在段落，樁身質量應根據靜載試驗結果、樁身質量檢測結果等進行綜合評定。

參考文獻：

［１］樊艷娣；李紹宏；；公路工程中高填方路基施工技術［Ｊ］；山西建筑；２０１０年０５期．

［２］何書強，李海鵬；濕陷性黃土地段高填方路基填筑措施［Ｊ］；山西交通科技；

２００５年5１期．