公路工程軟基加固碎石樁施工技術探討

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

公路工程軟基加固碎石樁施工技術探討

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

摘要：針對軟土地基，我們日常采取的加固方法需要進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于碎石樁的加固技術在施工過程中的應用，以及如何在施工過程中進行控制，并提出相應的質量驗收辦法。

關鍵詞：碎石樁；軟土地基；施工措施

1.軟土基中碎石樁的技術原理

碎石樁是一種新興的技術。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，最后使之構成承載力強的結實碎石樁，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的原理

通常，砂土的構造呈現單粒狀態，粒子之間的距離大，相對位置也十分不固定，所以在我們日常使用靜力法或者振動法時，砂土粒子可以相互調整到一個平衡的位置，砂土能夠減少孔隙變得密實而穩定。在利用碎石樁技術的過程中，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地基下降的現象。4)采用碎石樁技術以后，地基砂土受力更加平衡。

1.2在粘土中碎石樁技術的原理

與砂土中碎石樁技術的應用不同，粘土地基主要是通過碎石樁自身性質來加固地基，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揮作用，而是與粘性土結合成為一個整體變成混合地基，一起來承載地基上的結構，從而增加地基的穩定性。反過來說，上部結構也會對碎石樁產生一定的壓應力，造成應力集中現象，間接降低粘性土承載的應力。日常施工資料收集表明，通過采用碎石樁技術，粘性土可以最終減小三分一的沉降量。最后，碎石樁技術運用在粘土地基中時可以加快其排水速度，構成天然的通道，所以促進了排水固結效率。

2.碎石樁技術的計算問題

2.1碎石樁半徑

在施工中，碎石樁的半徑一般是200mm到400mm，具體長短通常根據地基的性質、土壤情況以及項目設備來確定，對于飽和性質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場檢驗來最終確定。布置方式應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，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，并且土層很厚時，為保證地基穩定性，碎石樁應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定性要求。3)針對易液化土層，碎石樁樁的長度要經過抗震計算，滿足設防要求。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，碎石樁和地基構成一個整體，施工時必須驗算復合后的地基承載力，保證滿足受力要求。在結構計算時，施工技術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成的復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

采用碎石樁技術后，關于地基變形的計算需要嚴格按照規范來確定（GB5007建筑地基基礎設計規范）。粘性土和碎石樁構成的復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,可以根據本地施工行業標準來選取數值，沒有可以參照的資料時，需要采用規范之中天然地基壓縮模量。

3.碎石樁技術的施工流程

3.1碎石樁技術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，碎石樁技術采用之前要驗算地基是否已經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）現場測量：施工現場測量放樣，并確定碎石樁的位置。3）碎石樁設備進場：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：檢查碎石樁成樁質量，如果質量合格，跳入下一碎石樁。

3.2碎石樁技術的施工檢驗

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，則要采取相應措施。2)粘性土和碎石樁構成的復合地基的質量審查需要利用單樁荷載試驗技術或者動力觸探法試驗技術。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，則采用碎石樁技術失敗，需要重新施工，地基呈松散狀態。

4　結語

碎石樁技術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：

[1]翟光明.公路工程軟基加固碎石樁施工技術的應用[J].科技與企業,2016,02:169-170.

[2]王志遠.公路軟基加固施工中碎石樁技術分析[J].黑龍江科技信息,2015,06:143.

[3]張永貴.應用振沖沉管碎石樁技術對公路軟基加固[J].交通世界(建養.機械),2012,11:153-154.