碎石樁在軟基處理中的應(yīng)用

1、<p>　　碎石樁在軟基處理中的應(yīng)用</p><p><b>　　摘要： </b></p><p>　　碎石樁適用于地基壓縮量大，穩(wěn)定性差，不能滿(mǎn)足高填方路基要求的軟土地基。 碎石樁是利用振動(dòng)荷載在地基土中預(yù)沿導(dǎo)管，然后向樁管中灌入一定量的碎石，邊振動(dòng)邊提升樁管，通過(guò)振動(dòng)擠密的共同作用形成密實(shí)度較大的碎石體，碎石樁施工方法并不復(fù)雜，施工完成后質(zhì)量檢測(cè)，通過(guò)檢

2、測(cè)樁距、樁徑、樁長(zhǎng)、豎直度及灌石量來(lái)完成。 </p><p>　　碎石樁應(yīng)用于軟土地基中不但能夠提高地基承載力，減少變形，增強(qiáng)土的抗液化性能，同時(shí)具有擠密、排水、降壓、預(yù)震的作用，是處理砂性土液化的一種經(jīng)濟(jì)有效的地基處理方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：碎石樁應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TU63+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><

3、;p>　　碎石樁是采用振動(dòng)成樁法先用樁管振動(dòng)成孔，添入足夠數(shù)量的碎石，振動(dòng)密實(shí)形成樁體，設(shè)置碎石樁的目的是通過(guò)振動(dòng)、擠密的成樁過(guò)程，將原地基土振動(dòng)密實(shí)，并通過(guò)碎石樁形成豎向排水通道，防止或消散附加荷載所造成的超空隙水壓力的增大，從而達(dá)到加快地基排水固結(jié)，增強(qiáng)地基強(qiáng)度的目的，其特點(diǎn)是技術(shù)可靠、機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、操作技術(shù)易于掌握，可節(jié)省材料、加快施工速度節(jié)約投資，碎石樁具有良好的透水性，可加速地基固結(jié)，使地基承載力提高。 </p&g

4、t;<p>　　1 、碎石樁處理軟弱地基土的作用 </p><p>　　碎石樁是利用振動(dòng)荷載在地基土中預(yù)沉導(dǎo)管，然后向樁管中灌入一定量的碎石，邊振動(dòng)邊提升樁管，這樣在振動(dòng)、擠密共同作用下所形成的密實(shí)度較大的碎石體，事實(shí)證明，碎石樁不但提高了地基承載力，減少變形，還增強(qiáng)了土的抗液化性能，碎石樁對(duì)軟基的加固作用表現(xiàn)在以下方面． </p><p><b>　　1.1擠密作

5、用 </b></p><p>　　振動(dòng)擠密碎石樁在成樁過(guò)程中樁管對(duì)周?chē)皩赢a(chǎn)生很大的橫向擠壓力，使樁周?chē)耐亮Ｖ匦屡帕忻軐?shí)，孔隙比減小，密實(shí)度增大，這就是擠密作用．通過(guò)擠密作用，提高砂土的強(qiáng)度和砂土地基的承載力，消除液化的可能性。 </p><p><b>　　1.2預(yù)振效用 </b></p><p>　　土體的液化特性除與其自身性

6、質(zhì)有關(guān)外，同時(shí)還受振動(dòng)應(yīng)變力的影響：一定的振動(dòng)能量可以使飽和液化土層中的土顆粒重新排列，使土的孔隙體積減少，密實(shí)度增加，進(jìn)而提高土的抗液化能力．許多現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試已證實(shí)，經(jīng)歷施工振動(dòng)后的沙土，其原位測(cè)試的指標(biāo)均較原指標(biāo)值有一定程度或相當(dāng)程度的提高． </p><p><b>　　1.3降壓作用 </b></p><p>　　碎石樁加固砂土?xí)r，樁孔內(nèi)填充碎石，在地基中形成滲透

7、性能良好的人工豎向排水道，使樁間土產(chǎn)生的振動(dòng)超孔隙水壓力的水迅速地由碎石樁體排出，土中孔隙水壓力亦隨之減小，難以聚集提高，從而消除或減小液化的可能性。 </p><p><b>　　1.4振密作用 </b></p><p>　　振動(dòng)沉管施工時(shí)，振動(dòng)密實(shí)作用最顯著最直接的表現(xiàn)之一是樁孔周?chē)夯恋呐潘?、振陷。?jù)數(shù)十個(gè)施工點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)和觀察：沉管時(shí)孔口周?chē)馏w均有不同程度的下

8、沉（下沉幅度與土質(zhì)及場(chǎng)地條件有關(guān)），而且，振陷部位多有自由水積聚，有的甚至沿鄰樁樁頭冒出． </p><p><b>　　1. 5預(yù)震作用 </b></p><p>　　飽和松散土在振動(dòng)荷載作用下，僅當(dāng)周期剪應(yīng)變達(dá)到3%時(shí)才會(huì)產(chǎn)生液化，這意味著飽和松散砂土在受振時(shí)如能約束其變形，則就可以消除或降低土的液化可能．而經(jīng)振、擠密作用形成的碎石樁其剪應(yīng)變量級(jí)遠(yuǎn)小于松散土，因此

9、，震動(dòng)時(shí)樁體土受樁身約束，較難將剪應(yīng)變發(fā)展到產(chǎn)生液化所需要的量變，所以密實(shí)樁體具一定的減振作用，當(dāng)然樁體還能夠承受部分地震反應(yīng)，使作用于樁間土的地震水平剪力減弱，從而消弱樁間土孔壓積聚幅度，使地震效用降．根據(jù)震害調(diào)查表明，當(dāng)?shù)卣鹆叶确謩e為7、8、9度時(shí)，只要砂土的密實(shí)度分別達(dá)到或超過(guò)55%、70%或80%，即不會(huì)產(chǎn)生液化。 </p><p><b>　　2、碎石樁施工 </b></p&

10、gt;<p><b>　　2.1施工程序 </b></p><p>　　測(cè)量放樣場(chǎng)地平整形成路拱樁機(jī)就位振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)深度管內(nèi)投料振動(dòng)擠密 重復(fù)投料 重復(fù)振動(dòng)擠密成樁 機(jī)具移位至下一樁位 </p><p>　　2.2施工工藝（見(jiàn)施工工藝框圖） </p><p><b>　　2.3施工方法 </b></p

11、><p>　　2.3.1場(chǎng)地平整．碎石柱施工時(shí)地基應(yīng)按照路拱橫坡整平，保證其排水方便。 </p><p>　　2.3.2測(cè)量放樣，首先應(yīng)放樣出道路中心線，并劃分出路基部分和邊坡部分，然后定位出各部分內(nèi)的碎石樁位，樁間距及形式按設(shè)計(jì)要求，樁間距允許偏差為+10 cm </p><p>　　2.3.3樁機(jī)就位，校正樁管垂妻直度≤1.5%，校正樁管長(zhǎng)度并符合設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，樁位放樣

12、定位完成復(fù)核無(wú)誤后即可進(jìn)行樁機(jī)就位工作，樁機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤，樁機(jī)應(yīng)保持水平、穩(wěn)定，就位完成后應(yīng)再次復(fù)核定位位置和沉管的垂直度。 </p><p>　　2.3.4樁管直徑一般應(yīng)為450 mm;最大沉樁深度能達(dá)10 m左右；激振力一般采用100-150 KN工作密實(shí)電流80A左右，嚴(yán)禁在超過(guò)密實(shí)電流的情況下專(zhuān)業(yè)；電壓380 V士20 V；配套發(fā)電機(jī)功率≥120 kW;振動(dòng)頭工作頻率一般按24.5HZ控制；容積為0.6

13、m3小裝載機(jī)。 </p><p>　　2.3.5準(zhǔn)備碎石，碎石級(jí)配以2-5 cm，含泥量不大于10%。 </p><p>　　2.3.6施工順序從四周邊開(kāi)始向中心進(jìn)行，樁機(jī)就位完成即可開(kāi)始振動(dòng)沉管，施工時(shí)嚴(yán)格控制振沖器沉管時(shí)的振沖力和振動(dòng)頻率，盡量減少其對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng)，振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)深度后即可開(kāi)始投料，相鄰兩根樁必須跳躍間打，邊振動(dòng)邊下沉至設(shè)計(jì)深度，每下沉0.5 m留振20 s；倒入石料

14、高度一般為1.0-1.5 m；振孔器留振時(shí)間一般為10-20 s；拔管速度以1.5-3.0m/min為宜。 </p><p>　　2.3.7沉管至設(shè)計(jì)深度后即可提管并在管內(nèi)投料，投料高度不宜超過(guò)1.5米，投料時(shí)應(yīng)注意控制用量，防止投料過(guò)高而影響樁的密實(shí)度；邊振動(dòng)邊上拔，并進(jìn)行多次反插，至管內(nèi)碎石全部投出；反插深度應(yīng)小于樁管長(zhǎng)度的一半。 </p><p>　　2.3.8振動(dòng)填料時(shí)主要控制振搗

15、的時(shí)間，保證填料的密實(shí)度，同時(shí)應(yīng)控制對(duì)周?chē)馏w的擠密效果，防止對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生過(guò)大的壓縮，影響其它樁的施工，碎石填料量按每延米0. 255 6 m3計(jì)算；提升和反插速度必須均勻；反插深度由深到淺，每根樁反插次數(shù)視情況而定，一般不得少于12次；施工過(guò)程中應(yīng)記錄沉樁深度、制樁時(shí)間、每次碎石灌入量、反插次數(shù)等。 </p><p>　　2.3.9重復(fù)投料、振搗直至孔口，成樁檢測(cè)合格后樁機(jī)即可轉(zhuǎn)入下一樁位施工。 </p

16、><p>　　2.3.10施工完畢，測(cè)量整平標(biāo)高，整理施工記錄。 </p><p><b>　　3、碎石樁檢測(cè) </b></p><p>　　軟土地基加固后的復(fù)合地基承載力、抗剪強(qiáng)度、變形特性與加固方法和施工質(zhì)量關(guān)系密切，因此施工過(guò)程中和施工后的質(zhì)量檢測(cè)對(duì)工程建設(shè)的成敗至關(guān)重要，碎石樁復(fù)合地基的質(zhì)量檢測(cè)主要包括以下內(nèi)容。 </p>&

17、lt;p>　　3.1碎石樁樁長(zhǎng)、密實(shí)度檢測(cè)碎石樁的樁長(zhǎng)關(guān)系到地基處理深度和復(fù)合地基承載力，施工期樁長(zhǎng)檢測(cè)是工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，常用于碎石樁樁長(zhǎng)檢測(cè)的方法是動(dòng)力觸探法，采用XY-100型鉆機(jī)進(jìn)行動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用自動(dòng)落鉤式自由落錘(錘重63.5 Kg，落距76 cm)進(jìn)行錘擊，并要求盡可能減小導(dǎo)向桿與綞間的摩阻力，避免錘擊時(shí)的偏心和側(cè)向晃動(dòng)，觸探桿最大傾斜度不超過(guò)2%，錘擊貫入保持連續(xù)進(jìn)行，每貫入10 cm記一次錘擊數(shù)，錘擊

18、速率每分鐘宜為15-30擊，每貫入1m，宜將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半．當(dāng)測(cè)試達(dá)到實(shí)際樁長(zhǎng)深度時(shí)，可終止實(shí)驗(yàn)，自地面一下1.5 m開(kāi)始錘擊數(shù)大于等于5次l10 cm滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　3.2碎石樁樁徑檢測(cè) </p><p>　　樁徑大小與復(fù)合地基置換率、碎石柱的密度、復(fù)合地基承載力和抗剪強(qiáng)度關(guān)系密切．因此樁徑控制和量測(cè)工作極為重要．橫坑裁彎工程試驗(yàn)了用地質(zhì)雷達(dá)和表面波法測(cè)試樁徑，但從

19、測(cè)試的原始記錄看，測(cè)試精度很低，解釋的任意性較大，目前，采用施工過(guò)程中填料量控制和施工完工后部分開(kāi)挖檢測(cè)的方法結(jié)合載荷試驗(yàn)較為可靠。 </p><p><b>　　4 、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　振動(dòng)擠密碎石樁能夠?qū)ι巴恋鼗鸬綌D密作用、排水降壓作用、預(yù)震作用，是處理砂土液化的一種經(jīng)濟(jì)、有效的地基處理方法，我們?cè)陲柡退缮⒌鼗闲藿ü饭こ虝r(shí)，可以考慮使用此