公路工程软基加固碎石桩施工技术探讨

哈斯德力格尔鄂尔多斯市公路管理局鄂托克旗公路管理工区

公路工程软基加固碎石桩施工技术探讨

哈斯德力格尔
鄂尔多斯市公路管理局鄂托克旗公路管理工区

摘要：针对软土地基，我们日常采取的加固方法需要进行原理和实际计算的研究，并提出改进的措施。在本文之中，本文将着重详细阐述关于碎石桩的加固技术在施工过程中的应用，以及如何在施工过程中进行控制，并提出相应的质量验收办法。

关键词：碎石桩；软土地基；施工措施

1.软土基中碎石桩的技术原理

碎石桩是一种新兴的技术。它代表着在施工中首先要采用振动、水冲方法将软土地基上形成孔，然后在孔中填入碎石并挤压按实，最后使之构成承载力强的结实碎石桩，从而可以减小地基下沉。这种方法适用各种软土地基，比如粉土、素填土、松软砂土以及可液化的土基。

1.1在砂土中碎石桩技术的原理

通常，砂土的构造呈现单粒状态，粒子之间的距离大，相对位置也十分不固定，所以在我们日常使用静力法或者振动法时，砂土粒子可以相互调整到一个平衡的位置，砂土能够减少孔隙变得密实而稳定。在利用碎石桩技术的过程中，通过压实碎石，原本地基中的砂土被挤至最小空隙使得土层变密实。采用碎石桩技术具体成果为:

1)松散砂土被挤压到最小值，孔隙比接近边缘值，从而使地基不可能液化。2)碎石桩比其他方法密度高，从而使地基拥有更大的承载力和强度。3)使砂土地基难以出现地基下降的现象。4)采用碎石桩技术以后，地基砂土受力更加平衡。

1.2在粘土中碎石桩技术的原理

与砂土中碎石桩技术的应用不同，粘土地基主要是通过碎石桩自身性质来加固地基，并增加其排水作用。具体原理为：碎石桩在粘土地基中不单独发挥作用，而是与粘性土结合成为一个整体变成混合地基，一起来承载地基上的结构，从而增加地基的稳定性。反过来说，上部结构也会对碎石桩产生一定的压应力，造成应力集中现象，间接降低粘性土承载的应力。日常施工资料收集表明，通过采用碎石桩技术，粘性土可以最终减小三分一的沉降量。最后，碎石桩技术运用在粘土地基中时可以加快其排水速度，构成天然的通道，所以促进了排水固结效率。

2.碎石桩技术的计算问题

2.1碎石桩半径

在施工中，碎石桩的半径一般是200mm到400mm，具体长短通常根据地基的性质、土壤情况以及项目设备来确定，对于饱和性质的土壤采用的半径可以偏大一些。

2.2碎石桩之间的距离和布置方式

碎石桩布置的距离除参考资料以外还要通过现场检验来最终确定。布置方式应该采用正三角形或者正四边形，并且对于松软地基不能超过半径的9倍，对粘性土壤不能超过半径的6倍。

2.3碎石桩加固深度

1)对于砂土或粉土土质，并且土层很浅时，碎石桩需要能穿透土层。2)对于砂土或粉土土质，并且土层很厚时，为保证地基稳定性，碎石桩应该穿过最危险土层并更深入2m;为防止变形，碎石桩的深入长度要满足地基变形计算，同时要保证达到下卧层稳定性要求。3)针对易液化土层，碎石桩桩的长度要经过抗震计算，满足设防要求。4)碎石桩最小长度为4米。

2.4碎石桩的承载力计算

在粘性土中，碎石桩和地基构成一个整体，施工时必须验算复合后的地基承载力，保证满足受力要求。在结构计算时，施工技术人员可以采用如下方法大致确定：

在上述公式中,fspk表示碎石桩和粘性土构成的复合地基承载力特征值,单位kPa;fpk表示碎石桩桩体承载力特征值,单位kPa; fpk表示采用碎石桩技术后桩间土承载力特征值,单位kPa;

m表示面积置换率;d表示桩体直径,单位m;de表示1一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径，单位m。

2.5碎石桩地基变形计算

采用碎石桩技术后，关于地基变形的计算需要严格按照规范来确定（GB5007建筑地基基础设计规范）。粘性土和碎石桩构成的复合地基的压缩模量需要通过公式来计算：

在上述公式之中，Esp表示复合土层压缩模量,单位MPa;Es表示碎石桩之间土压缩模量,单位MPa,可以根据本地施工行业标准来选取数值，没有可以参照的资料时，需要采用规范之中天然地基压缩模量。

3.碎石桩技术的施工流程

3.1碎石桩技术的施工措施日常施工过程中可按照以下程序进行流程布置，碎石桩技术采用之前要验算地基是否已经满足承载力和沉降变形要求，没有满足再进行碎石桩布置。

1）施工场地平整：主要进行场地清理。2）现场测量：施工现场测量放样，并确定碎石桩的位置。3）碎石桩设备进场：检查仪器，施工准备。4）碎石桩施工：首先进行试桩，然后采用振动或者沉管的方法贯入碎石桩。5）碎石桩加固：输送石料，并振动压实。抽出桩管，使之碎石桩成型。6）碎石桩检验：检查碎石桩成桩质量，如果质量合格，跳入下一碎石桩。

3.2碎石桩技术的施工检验

1)完工之后要检查每一项施工流程记录，审查是否有遗漏情况或者不符合要求情况，如果有，则要采取相应措施。2)粘性土和碎石桩构成的复合地基的质量审查需要利用单桩荷载试验技术或者动力触探法试验技术。使用贯入法检查时，若在锤击5次情况啊，地基下降仅70mm以下，则说明采用碎石桩技术成功，土壤密实；如果地基下降在70mm和130mm之间，则证明地基处理还不够密实；如果地基下降超过130mm下，则采用碎石桩技术失败，需要重新施工，地基呈松散状态。

4　结语

碎石桩技术在施工中的利用特别适合松软砂土地基和可液化粘性土地基，对地基压实有很好的效果，能提高地基的承载能力，并且可以减少地基变形下降，值得在全国施工中推广。

参考文献：

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[2]王志远.公路软基加固施工中碎石桩技术分析[J].黑龙江科技信息,2015,06:143.

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