公路工程軟基加固碎石樁施工技術(shù)探討

哈斯德力格爾鄂爾多斯市公路管理局鄂托克旗公路管理工區(qū)

公路工程軟基加固碎石樁施工技術(shù)探討

哈斯德力格爾
鄂爾多斯市公路管理局鄂托克旗公路管理工區(qū)

摘要：針對軟土地基，我們?nèi)粘２扇〉募庸谭椒ㄐ枰M行原理和實際計算的研究，并提出改進的措施。在本文之中，本文將著重詳細闡述關(guān)于碎石樁的加固技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用，以及如何在施工過程中進行控制，并提出相應(yīng)的質(zhì)量驗收辦法。

關(guān)鍵詞：碎石樁；軟土地基；施工措施

1.軟土基中碎石樁的技術(shù)原理

碎石樁是一種新興的技術(shù)。它代表著在施工中首先要采用振動、水沖方法將軟土地基上形成孔，然后在孔中填入碎石并擠壓按實，最后使之構(gòu)成承載力強的結(jié)實碎石樁，從而可以減小地基下沉。這種方法適用各種軟土地基，比如粉土、素填土、松軟砂土以及可液化的土基。

1.1在砂土中碎石樁技術(shù)的原理

通常，砂土的構(gòu)造呈現(xiàn)單粒狀態(tài)，粒子之間的距離大，相對位置也十分不固定，所以在我們?nèi)粘Ｊ褂渺o力法或者振動法時，砂土粒子可以相互調(diào)整到一個平衡的位置，砂土能夠減少孔隙變得密實而穩(wěn)定。在利用碎石樁技術(shù)的過程中，通過壓實碎石，原本地基中的砂土被擠至最小空隙使得土層變密實。采用碎石樁技術(shù)具體成果為:

1)松散砂土被擠壓到最小值，孔隙比接近邊緣值，從而使地基不可能液化。2)碎石樁比其他方法密度高，從而使地基擁有更大的承載力和強度。3)使砂土地基難以出現(xiàn)地基下降的現(xiàn)象。4)采用碎石樁技術(shù)以后，地基砂土受力更加平衡。

1.2在粘土中碎石樁技術(shù)的原理

與砂土中碎石樁技術(shù)的應(yīng)用不同，粘土地基主要是通過碎石樁自身性質(zhì)來加固地基，并增加其排水作用。具體原理為：碎石樁在粘土地基中不單獨發(fā)揮作用，而是與粘性土結(jié)合成為一個整體變成混合地基，一起來承載地基上的結(jié)構(gòu)，從而增加地基的穩(wěn)定性。反過來說，上部結(jié)構(gòu)也會對碎石樁產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，造成應(yīng)力集中現(xiàn)象，間接降低粘性土承載的應(yīng)力。日常施工資料收集表明，通過采用碎石樁技術(shù)，粘性土可以最終減小三分一的沉降量。最后，碎石樁技術(shù)運用在粘土地基中時可以加快其排水速度，構(gòu)成天然的通道，所以促進了排水固結(jié)效率。

2.碎石樁技術(shù)的計算問題

2.1碎石樁半徑

在施工中，碎石樁的半徑一般是200mm到400mm，具體長短通常根據(jù)地基的性質(zhì)、土壤情況以及項目設(shè)備來確定，對于飽和性質(zhì)的土壤采用的半徑可以偏大一些。

2.2碎石樁之間的距離和布置方式

碎石樁布置的距離除參考資料以外還要通過現(xiàn)場檢驗來最終確定。布置方式應(yīng)該采用正三角形或者正四邊形，并且對于松軟地基不能超過半徑的9倍，對粘性土壤不能超過半徑的6倍。

2.3碎石樁加固深度

1)對于砂土或粉土土質(zhì)，并且土層很淺時，碎石樁需要能穿透土層。2)對于砂土或粉土土質(zhì)，并且土層很厚時，為保證地基穩(wěn)定性，碎石樁應(yīng)該穿過最危險土層并更深入2m;為防止變形，碎石樁的深入長度要滿足地基變形計算，同時要保證達到下臥層穩(wěn)定性要求。3)針對易液化土層，碎石樁樁的長度要經(jīng)過抗震計算，滿足設(shè)防要求。4)碎石樁最小長度為4米。

2.4碎石樁的承載力計算

在粘性土中，碎石樁和地基構(gòu)成一個整體，施工時必須驗算復(fù)合后的地基承載力，保證滿足受力要求。在結(jié)構(gòu)計算時，施工技術(shù)人員可以采用如下方法大致確定：

在上述公式中,fspk表示碎石樁和粘性土構(gòu)成的復(fù)合地基承載力特征值,單位kPa;fpk表示碎石樁樁體承載力特征值,單位kPa; fpk表示采用碎石樁技術(shù)后樁間土承載力特征值,單位kPa;

m表示面積置換率;d表示樁體直徑,單位m;de表示1一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑，單位m。

2.5碎石樁地基變形計算

采用碎石樁技術(shù)后，關(guān)于地基變形的計算需要嚴格按照規(guī)范來確定（GB5007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范）。粘性土和碎石樁構(gòu)成的復(fù)合地基的壓縮模量需要通過公式來計算：

在上述公式之中，Esp表示復(fù)合土層壓縮模量,單位MPa;Es表示碎石樁之間土壓縮模量,單位MPa,可以根據(jù)本地施工行業(yè)標準來選取數(shù)值，沒有可以參照的資料時，需要采用規(guī)范之中天然地基壓縮模量。

3.碎石樁技術(shù)的施工流程

3.1碎石樁技術(shù)的施工措施日常施工過程中可按照以下程序進行流程布置，碎石樁技術(shù)采用之前要驗算地基是否已經(jīng)滿足承載力和沉降變形要求，沒有滿足再進行碎石樁布置。

1）施工場地平整：主要進行場地清理。2）現(xiàn)場測量：施工現(xiàn)場測量放樣，并確定碎石樁的位置。3）碎石樁設(shè)備進場：檢查儀器，施工準備。4）碎石樁施工：首先進行試樁，然后采用振動或者沉管的方法貫入碎石樁。5）碎石樁加固：輸送石料，并振動壓實。抽出樁管，使之碎石樁成型。6）碎石樁檢驗：檢查碎石樁成樁質(zhì)量，如果質(zhì)量合格，跳入下一碎石樁。

3.2碎石樁技術(shù)的施工檢驗

1)完工之后要檢查每一項施工流程記錄，審查是否有遺漏情況或者不符合要求情況，如果有，則要采取相應(yīng)措施。2)粘性土和碎石樁構(gòu)成的復(fù)合地基的質(zhì)量審查需要利用單樁荷載試驗技術(shù)或者動力觸探法試驗技術(shù)。使用貫入法檢查時，若在錘擊5次情況啊，地基下降僅70mm以下，則說明采用碎石樁技術(shù)成功，土壤密實；如果地基下降在70mm和130mm之間，則證明地基處理還不夠密實；如果地基下降超過130mm下，則采用碎石樁技術(shù)失敗，需要重新施工，地基呈松散狀態(tài)。

4　結(jié)語

碎石樁技術(shù)在施工中的利用特別適合松軟砂土地基和可液化粘性土地基，對地基壓實有很好的效果，能提高地基的承載能力，并且可以減少地基變形下降，值得在全國施工中推廣。

參考文獻：

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