碎石桩在地基处理中的应用探讨

刘德芳+胡泰春

（四川省蜀通岩土工程公司，四川 成都 610000）

摘要：由于工程地质条件复杂，包括持力层在内的地基容易受到外力作用变得密实，再加上内部细粒土层中水分的不易流通，严重影响地基的承载力。因此，需要采取相应的措施，提升地基的承载力。而碎石桩在地基处理中的应用，可以提高地基的透水性，缩短地基的排水固结时间，这样比较有利于促进地基的有效固结，提升地基的承载力。故而，本文主要通过对于碎石桩在地基处理中的应用进行研究，结合具体的工程案例，提出一些有益的意见和建议，从而提升碎石桩的应用效果，保障地基的安全、稳定。

关键词：碎石桩；地基；应用

一、工程案例

浙江省杭州市某地兴建机场，對于其地基进行试验处理，选择飞行区西北角C段。该段地基以前属于蓄洪区，其中填土最大填方高度在35m左右，其具体情况如下：耕土厚度在0.38-0.43m之间，平均值为0.40m；蓄洪区粉质粘土0.8-13.0m之间，平均值为4.58m；细砂厚度在1.8m；粗砂厚度在1.3-2.4m之间，平均值为1.7m。总体来说，该地区的土层厚度不均匀，不仅粉质粘土分布不均匀，而且砂质土体还夹杂着碎石以及黏土为主。同时，在这片土体中，还分布着两层地下水，上层孔隙潜水，下层为承压水，由于土体中水分较多，经过长期的浸泡，地质比较松软，承载力较低。

二、试验的相关数据

首先，设置好碎石桩施工的参数。在去除掉地表的杂草以后，选择合适的地区，在保障桩机稳定的基础上，利用振动沉管机进行施工。其中碎石桩的施工材料有碎石以及砾石等硬质材料，施工完成以后，碎石桩为等边三角形，桩长为7m左右，桩径为0.6m，桩距为1.5m，整个碎石桩施工材料的含泥量控制在4%以内，而其中最大的砾石直径在60mm以内。施工最后，设一级配砂石褥垫层，进行碾压密实。

其次，施工材料的相关数据。在本次试验中，所使用的施工材料为气孔状玄武岩碎石材料，直径在16mm-40mm以内，级配良好，其他物质含量尽量控制在8%以内，尤其是含泥量几乎微乎其微，可以忽略不计。

三、地基的处理方案

1.施工的工序。在碎石桩施工过程中，其施工工序一般为先整平地表，然后将振动沉管打桩机安放在需要的地点，沉管，加料，留振，拔管，反插等施工，最后四步重复，直至孔口。等到施工完成以后，移走打桩机。

2.施工过程中需要注意的要点。为了有效保障打桩机的安全施工，确保碎石桩施工技术取得理想的试验效果，需要注意以下要点：在碎石桩正式施工前，需要进行成桩试验，通过前期试验完成16个左右的桩柱，从而检验相关数据和参数的合理性。同时，通过施工前的试验，不仅可以了解打桩机的打拔速度、高度、挤压次数以及留振时间等数据，并且还可以搞清楚打桩机在施工过程中，可能存在的问题，做好相关的设计，采取相应的应对措施。

在碎石桩施工过程中，拔管前要留振2分钟，然后在振动的过程中，逐渐拔管。同时，保证拔管的速度持续稳定，每拔管1分钟，反插40cm，留振40秒，这样就能有效保障桩头的紧凑和密实。另外，在具体的施工过程中，还需要注意桩管插拔的深浅与速度、挤压次数、留振时间、以及打桩机的电流变化等相关的情况。当然，为了确保碎石桩能达到更好的挤密效果，施工顺序要从两边向中逐排施打。

在碎石桩的施工阶段，为了保障起重机的平稳运行，需要做好相关数据的研究。在具体操作过程中，一方面需要注意导向架与地面的垂直角度符合相关的标准；另一方面要确保成孔中心与设计桩位的施工差距尽量控制在45mm以内，桩径偏差范围在30mm以内，碎石桩之间的长度误差应该控制在1m以内。

3.施工后期阶段。在碎石桩施工的后期阶段，主要就是对于各种记录的数据进行总结分析。在具体操作过程中，需要安排专业人员对于沉桩的深度、时间、电流电压值以及挤压次数等相关数据记录并进行总结分析，为后期的优化设计提供数据信息。

四、碎石桩施工在地基处理中的各种数据分析

1.土工试验的相关情况。在碎石桩施工过程中，前后都进行了土工试验。在施工前的土工试验，设置6个采样点，提取15个试验样本，然后在试验完成以后，在同样的6个采样点中，提取样本。根据相关的数据比较发现，在孔隙、比重、液性以及塑性等相关指标中，前后两个样本都是变化不大。

2.动力触探测试。在碎石桩施工前期，经过采样测试，动力触探曲线情况，可以有效反映出地基表面5m以内的动力触探击数不高，说明土性较差，承载力不足。而经过碎石桩施工以后，经过处理的地基，在碎石桩施工的范围内，动力触探击数明说明地基土性较好，承载力等各方面的情况较强。

3.碎石桩施工前后的试验结果分析。根据前后两次碎石桩施工的试验结果，经过相关的数据分析，得出的结果如下：首先，在碎石桩施工前期的土工取样阶段，地基的承载力明显不足，利用碎石桩施工技术更加符合实际需要。其次，经过两次土样试验对比以后，发现施工后的土层，透水性更好，可以有效缩短排水固结时间，促进飞机场地基的固结，取得良好的施工效果。最后，目前对于地基的检测方式有很多，可以从土工试验、动力触探以及承载力试验等多种方法进行检测试验，互相验证，最后进行综合分析和研究，从而做出比较合理的评价

结论：综上，碎石桩在地基处理中的应用，不仅可以有效提升地基的透水效果，提升地基土的渗透系数，还可以提高地基土的物理力学性质指标，增强地基的承载力，使得地基更加紧密。

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