淺談柱錘沖擴樁在公路軟弱地基加固中的應(yīng)用

朱有成

（中鐵二十四局集團新余工程有限公司， 江西 新余 338099）

淺談柱錘沖擴樁在公路軟弱地基加固中的應(yīng)用

朱有成

（中鐵二十四局集團新余工程有限公司， 江西 新余 338099）

本文通過對柱錘沖擴樁的加固機理、適用范圍、施工工藝做了簡要介紹，并結(jié)合工程實例，具體闡述了柱錘沖擴樁在公路軟弱地基處理中的應(yīng)用，通過工后的運營監(jiān)測發(fā)現(xiàn)經(jīng)柱錘沖擴樁加固后的深層軟弱地基承載力和工后沉降滿足設(shè)計及規(guī)范要求，證明了柱錘沖擴樁在公路深層軟弱地基處理是實用可行的。

柱錘沖擴樁；公路；軟弱地基加固

0 前言

柱錘沖擴樁法興起于近十幾年，并廣泛應(yīng)用于建筑、公路行業(yè)的地基處理技術(shù), 它主要借用強夯的原理采用樁的形式與地基土體共同作用形成復(fù)合地基。在《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）中對柱錘沖擴樁法的解釋是 “用柱錘沖擊方法成孔并分層夯擴填料形成豎向增強體的復(fù)合地基”。柱錘沖擴樁法具有夯擊能量高、成樁快速、樁體材料可就地取材、工程造價低、處理效果顯等特點, 因此在工程中具有廣泛的適用性。本文擬結(jié)合工程實例介紹柱錘沖擴樁法在公路工程地基加固中的應(yīng)用情況, 并對期處治效果做相關(guān)評價分析。

1 柱錘沖擴樁加固地基機理

柱錘沖擴樁是在強夯法的基礎(chǔ)上通過改變夯錘的形式, 以達到獲得最大限度的夯擊能量和對周邊環(huán)境的振動干擾最大限度的減少的思路提出的。其加固機理主要體現(xiàn)在以下四個方面：①通過柱錘的落下的夯擊能使得在成孔和成樁的過程中對原狀土的動力擠密作用。②通過柱錘的落下的夯擊能對原狀土的動力固結(jié)作用。③通過對夯孔填充碎石、片石、中粗砂、粉煤灰、水泥拌合料等材料，達到充填置換作用。④部分填料具有化學(xué)置換作用（如生石灰的水化和膠凝作用）。

2 柱錘沖擴樁適用范圍

柱錘沖擴樁復(fù)合地基適用于處理地下水位以上的雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基；對地下水位以下飽和土層處理，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。柱錘沖擴樁的處理地基的深度一般不宜超過10m。

3 柱錘沖擴樁施工工藝

柱錘沖擴樁法通常采用步履式夯擴樁機采用直徑300～500 mm、長2～6 m、質(zhì)量1～8 t的柱錘，沖擊成孔到設(shè)計深度， 也可分層填料，分層夯實，每次填料為0.15～0.25m3，提錘夯擊；形成樁徑約500～800 mm沖擴樁，樁身填料既可采用碎石、中粗砂、粉煤灰、水泥拌合料、片塊石等，一般粒徑不大于20 cm；一般最后兩錘平均夯層量不大于15～20cm為控制收錘標準。沖擴樁施工完畢之后一般在樁頂鋪設(shè)200～300mm厚的壓密砂石墊層。

4 工程應(yīng)用實例

漳州沿海大通道（濱海一級疏港公路）Ⅱ標段 K2+900～K3+500路基位于龍海市港尾鎮(zhèn)卓琦村，長度約600米，為挖方路基。由于近期連續(xù)降雨，該標段K3+320—K3+400段路基左幅于3月27日再次發(fā)生側(cè)滑，側(cè)滑土方量達5000余方。現(xiàn)場側(cè)滑狀況如下圖。

根據(jù)補充勘察報告顯示：側(cè)移路基出露地層巖性從上到下依次為①素填土：鉆探揭露厚度1.20～8.40m，分布于路基表層。②淤泥：鉆探揭露厚度1.10～6.40m。③殘積砂質(zhì)粘性土：分布厚度一般小于3m。⑤混合花崗巖風(fēng)化層：鉆探揭露厚度1.20～7.10m。

根據(jù)地勘資料揭示：該路段軟基主要分布于 K3+250～K3+500段，埋深為6.80～14.80m，軟土厚度約為 1.10～6.40m，常規(guī)換填處理難度大，因此必須采用深層地基處理方案，可采用排水固結(jié)法或攪拌樁等對下部軟土進行固結(jié)、加固，增加下部地基土承載能力，但是根據(jù)現(xiàn)場實際情況：挖方開挖的開山石渣就豐富，而且工期較緊。該段軟基若再不及時處理將面臨再次側(cè)滑的危險，最終經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)、工期綜合必選最終采用柱錘沖擴樁對該段軟基進行處理。該處治方案為：清除地表素填土，直至與原地面距離不大于1.0m,在實打柱錘沖擴樁，樁長控制進入全風(fēng)化巖層不小于1.0。本次設(shè)計初定的夯擊能量為3000KN.m,擊數(shù)5～8擊，夯實材料采用堅硬顆粒材料的塊石，抗壓強度不小于30MPa，粒徑大于300mm的顆粒含量不得超過全重的 30%。施工時實際樁長可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整，以最后連續(xù)兩次夯實平均沉降量為終孔標準，下圖為柱錘沖擴樁現(xiàn)場施工實景。

圖1 現(xiàn)場路基側(cè)滑狀況圖

圖2 柱錘沖擴樁施工現(xiàn)場

如今該公路已經(jīng)運營通車兩年，該處置路段路面未出現(xiàn)裂縫，工后沉降滿足規(guī)范要求。事實證明了柱錘沖擴樁在公路軟弱地基處理方面取得了良好的效果。

5 結(jié)論

采用柱錘沖擴樁對深厚軟基進行加固處理在漳州沿海大通道項目上進行了廣泛應(yīng)用，通過工后的運營監(jiān)測發(fā)現(xiàn)經(jīng)柱錘沖擴樁加固后的深層軟弱地基承載力和工后沉降滿足設(shè)計及規(guī)范要求，證明了柱錘沖擴樁在公路深層軟弱地基處理是實用可行的、值得廣泛推廣。

[1]吳春艷柱錘沖擴樁法在道路工程地基加固中的應(yīng)用,2007(11)：17.[2]柱錘沖擴樁對軟弱地基處理試驗的評價，2010(3)：42.

[3]工程地質(zhì)手冊（第四版）.

[4]漳州沿海大通道（濱海一級疏港公路）Ⅱ標段

[5]K2+900-K3+500路基路段施工補充工程地質(zhì)勘察報告.

[6]漳州沿海大通道（濱海一級疏港公路）Ⅱ標段

[7]K2+900-K3+500路基路段軟弱地基處治設(shè)計工點圖.

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