碎石樁在軟基處理中的應用

1、<p>　　碎石樁在軟基處理中的應用</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，不能滿足高填方路基要求的軟土地基。 碎石樁是利用振動荷載在地基土中預沿導管，然后向樁管中灌入一定量的碎石，邊振動邊提升樁管，通過振動擠密的共同作用形成密實度較大的碎石體，碎石樁施工方法并不復雜，施工完成后質量檢測，通過檢

2、測樁距、樁徑、樁長、豎直度及灌石量來完成。 </p><p>　　碎石樁應用于軟土地基中不但能夠提高地基承載力，減少變形，增強土的抗液化性能，同時具有擠密、排水、降壓、預震的作用，是處理砂性土液化的一種經濟有效的地基處理方法。 </p><p>　　關鍵詞：碎石樁應用 </p><p>　　中圖分類號： TU63+3 文獻標識碼： A </p><

3、;p>　　碎石樁是采用振動成樁法先用樁管振動成孔，添入足夠數(shù)量的碎石，振動密實形成樁體，設置碎石樁的目的是通過振動、擠密的成樁過程，將原地基土振動密實，并通過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，從而達到加快地基排水固結，增強地基強度的目的，其特點是技術可靠、機具設備簡單、操作技術易于掌握，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，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>　　碎石樁是利用振動荷載在地基土中預沉導管，然后向樁管中灌入一定量的碎石，邊振動邊提升樁管，這樣在振動、擠密共同作用下所形成的密實度較大的碎石體，事實證明，碎石樁不但提高了地基承載力，減少變形，還增強了土的抗液化性能，碎石樁對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>　　振動擠密碎石樁在成樁過程中樁管對周圍砂層產生很大的橫向擠壓力，使樁周圍的土粒重新排列密實，孔隙比減小，密實度增大，這就是擠密作用．通過擠密作用，提高砂土的強度和砂土地基的承載力，消除液化的可能性。 </p><p><b>　　1.2預振效用 </b></p><p>　　土體的液化特性除與其自身性

6、質有關外，同時還受振動應變力的影響：一定的振動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，密實度增加，進而提高土的抗液化能力．許多現(xiàn)場測試已證實，經歷施工振動后的沙土，其原位測試的指標均較原指標值有一定程度或相當程度的提高． </p><p><b>　　1.3降壓作用 </b></p><p>　　碎石樁加固砂土時，樁孔內填充碎石，在地基中形成滲透

7、性能良好的人工豎向排水道，使樁間土產生的振動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>　　振動沉管施工時，振動密實作用最顯著最直接的表現(xiàn)之一是樁孔周圍液化土的排水、振陷。據(jù)數(shù)十個施工點的統(tǒng)計和觀察：沉管時孔口周圍土體均有不同程度的下

8、沉（下沉幅度與土質及場地條件有關），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預震作用 </b></p><p>　　飽和松散土在振動荷載作用下，僅當周期剪應變達到3%時才會產生液化，這意味著飽和松散砂土在受振時如能約束其變形，則就可以消除或降低土的液化可能．而經振、擠密作用形成的碎石樁其剪應變量級遠小于松散土，因此

9、，震動時樁體土受樁身約束，較難將剪應變發(fā)展到產生液化所需要的量變，所以密實樁體具一定的減振作用，當然樁體還能夠承受部分地震反應，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)震害調查表明，當?shù)卣鹆叶确謩e為7、8、9度時，只要砂土的密實度分別達到或超過55%、70%或80%，即不會產生液化。 </p><p><b>　　2、碎石樁施工 </b></p&

10、gt;<p><b>　　2.1施工程序 </b></p><p>　　測量放樣場地平整形成路拱樁機就位振動沉管至設計深度管內投料振動擠密 重復投料 重復振動擠密成樁 機具移位至下一樁位 </p><p>　　2.2施工工藝（見施工工藝框圖） </p><p><b>　　2.3施工方法 </b></p

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

12、定位完成復核無誤后即可進行樁機就位工作，樁機定位應準確無誤，樁機應保持水平、穩(wěn)定，就位完成后應再次復核定位位置和沉管的垂直度。 </p><p>　　2.3.4樁管直徑一般應為450 mm;最大沉樁深度能達10 m左右；激振力一般采用100-150 KN工作密實電流80A左右，嚴禁在超過密實電流的情況下專業(yè)；電壓380 V士20 V；配套發(fā)電機功率≥120 kW;振動頭工作頻率一般按24.5HZ控制；容積為0.6

13、m3小裝載機。 </p><p>　　2.3.5準備碎石，碎石級配以2-5 cm，含泥量不大于10%。 </p><p>　　2.3.6施工順序從四周邊開始向中心進行，樁機就位完成即可開始振動沉管，施工時嚴格控制振沖器沉管時的振沖力和振動頻率，盡量減少其對周圍土體的擾動，振動沉管至設計深度后即可開始投料，相鄰兩根樁必須跳躍間打，邊振動邊下沉至設計深度，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沉管至設計深度后即可提管并在管內投料，投料高度不宜超過1.5米，投料時應注意控制用量，防止投料過高而影響樁的密實度；邊振動邊上拔，并進行多次反插，至管內碎石全部投出；反插深度應小于樁管長度的一半。 </p><p>　　2.3.8振動填料時主要控制振搗

15、的時間，保證填料的密實度，同時應控制對周圍土體的擠密效果，防止對周圍土體產生過大的壓縮，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；施工過程中應記錄沉樁深度、制樁時間、每次碎石灌入量、反插次數(shù)等。 </p><p>　　2.3.9重復投料、振搗直至孔口，成樁檢測合格后樁機即可轉入下一樁位施工。 </p

16、><p>　　2.3.10施工完畢，測量整平標高，整理施工記錄。 </p><p><b>　　3、碎石樁檢測 </b></p><p>　　軟土地基加固后的復合地基承載力、抗剪強度、變形特性與加固方法和施工質量關系密切，因此施工過程中和施工后的質量檢測對工程建設的成敗至關重要，碎石樁復合地基的質量檢測主要包括以下內容。 </p>&

17、lt;p>　　3.1碎石樁樁長、密實度檢測碎石樁的樁長關系到地基處理深度和復合地基承載力，施工期樁長檢測是工程質量控制的重要環(huán)節(jié)，常用于碎石樁樁長檢測的方法是動力觸探法，采用XY-100型鉆機進行動力觸探實驗，實驗采用自動落鉤式自由落錘(錘重63.5 Kg，落距76 cm)進行錘擊，并要求盡可能減小導向桿與綞間的摩阻力，避免錘擊時的偏心和側向晃動，觸探桿最大傾斜度不超過2%，錘擊貫入保持連續(xù)進行，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，宜將探桿轉動一圈半．當測試達到實際樁長深度時，可終止實驗，自地面一下1.5 m開始錘擊數(shù)大于等于5次l10 cm滿足設計要求。 </p><p>　　3.2碎石樁樁徑檢測 </p><p>　　樁徑大小與復合地基置換率、碎石柱的密度、復合地基承載力和抗剪強度關系密切．因此樁徑控制和量測工作極為重要．橫坑裁彎工程試驗了用地質雷達和表面波法測試樁徑，但從

19、測試的原始記錄看，測試精度很低，解釋的任意性較大，目前，采用施工過程中填料量控制和施工完工后部分開挖檢測的方法結合載荷試驗較為可靠。 </p><p><b>　　4 、結束語 </b></p><p>　　振動擠密碎石樁能夠對砂土地基起到擠密作用、排水降壓作用、預震作用，是處理砂土液化的一種經濟、有效的地基處理方法，我們在飽和松散地基上修建公路工程時，可以考慮使用此