基于碎石樁單樁復(fù)合地基承載力的試驗(yàn)檢測(cè)分析

周思民

（廣東南方工程環(huán)保檢測(cè)有限公司 廣東江門 529100）

不同于普通的地基加固法，碎石樁法在實(shí)際使用中更加高效、成本較低、但是對(duì)復(fù)合地基承載力提出了特殊要求，對(duì)此需要開展試驗(yàn)，也就是要對(duì)復(fù)合地基承載力的加固質(zhì)量加以評(píng)估，從而確保這一加固方法的質(zhì)量。

1 工程概況

某高速公路路段土體為軟土，決定選擇振動(dòng)沉管碎石樁來加固地基，由于公路環(huán)境較為特殊，現(xiàn)將碎石樁按照三角形形狀來設(shè)計(jì)，單個(gè)樁直徑0.48m，樁之間距離達(dá)到1.2m，樁體的承載力達(dá)到0.5MPa，樁之間的土體承載力：0.07MPa。

此公路路段土體主要為：粉質(zhì)粘土、淤泥土，主要為黑褐色淤泥土，含水飽和，厚度達(dá)到7m，對(duì)淤泥土取樣檢測(cè)，得出以下數(shù)據(jù)表1。

2 碎石樁法分析

碎石樁法簡(jiǎn)稱為：振沖置換法。其原理為：通過振動(dòng)荷載、沖擊荷載等在底層內(nèi)植入樁管，并將孔設(shè)于軟體土層地基，并逐批次地將硬質(zhì)材料添加到孔中，形成單獨(dú)的樁體，這樣樁體就能同最初土體協(xié)調(diào)，形成一個(gè)復(fù)合地基。以此來最大程度提升地基承載力，也就控制了地基沉降，有利于地基土體的牢固，控制工程成本，整體上施工操作較簡(jiǎn)單。

表1 土體取樣檢測(cè)參數(shù)值

然而，實(shí)際施工中最明顯的問題在于碎石樁施工不依照規(guī)范操作，帶來隱患問題，對(duì)此必須做好碎石樁符合地基承載力的反復(fù)測(cè)試，從而明確牢固效果，檢測(cè)后確認(rèn)承載力達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)才能確保質(zhì)量。

3 碎石樁施工的工藝

碎石樁的施工通常要牢固把握以下關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，具體為：

（1）碎石樁的布局：結(jié)合工程的現(xiàn)實(shí)條件、特點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、規(guī)范等來科學(xué)布局碎石樁，將各個(gè)樁體編號(hào)，從而為未來施工打好基礎(chǔ)，方便工程施工高效開展。

（2）施工籌備：結(jié)合工程規(guī)范來做好一切籌備，具體是指：碎石料、機(jī)械設(shè)備、水電設(shè)備等。

（3）流程的把握：測(cè)量放線→鉆孔→樁孔處理→碎石添入→成樁→質(zhì)檢→驗(yàn)收，實(shí)際的施工流程也需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來定。

（4）把握施工過程：掌握好鉆孔電路，通常要在100～140A，水壓也應(yīng)該處于0.4～0.8MPa，通常要以每分鐘2m的速度推進(jìn)，電動(dòng)電流在90A，加密水壓0.1～0.5MPa，留振時(shí)長(zhǎng)控制在10s。要把握好樁孔和定位中心店之間的偏差，一般不能超過1dm。而且二者之間的偏差也要控制在2dm以下。碎石樁施工中需要將樁體的標(biāo)號(hào)、造孔水壓、碎石料用量等關(guān)鍵信息記錄下來。

（5）科學(xué)處理泥漿。將沉淀池安裝于現(xiàn)場(chǎng)，主要用來回收碎石樁施工中所出現(xiàn)的廢料、泥漿等，而且要在后期才有科學(xué)的流程來處理，要確保四周環(huán)境不受施工的影響，保護(hù)好施工環(huán)境。

4 碎石樁單樁復(fù)合地基承載力的試驗(yàn)檢測(cè)

（1）遵守加載原則

加載要逐等級(jí)、逐層地進(jìn)行，單級(jí)加載通?？梢匀≈翟囼?yàn)荷載的1/10。要掌握好相鄰加載的程度，一般要確保加載物沉降充分穩(wěn)定后才能再加載下一級(jí)荷載。加載最初時(shí)段應(yīng)每個(gè)10min，或15min來觀測(cè)一次沉降量，最終延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間間隔，達(dá)到半個(gè)小時(shí)，反復(fù)觀測(cè)，直到最后沉降量在0.1mm范圍內(nèi)。

卸載操作同樣要采取等量逐層的原則，具體的卸載級(jí)數(shù)則相對(duì)較低，一般只為加載級(jí)數(shù)的1/2，而且要每卸載以后30min要記下回彈量。

（2）結(jié)束加載的條件

對(duì)于此工程來說，隨著加載的持續(xù)，地基沉降量不斷上升，這就使得承壓板四周軟土相對(duì)穩(wěn)定，未出現(xiàn)側(cè)向擠壓的問題，承壓板的沉降量未超標(biāo)。

（3）加載方法的選擇

碎石樁單樁復(fù)合地基承載的檢測(cè)要選擇科學(xué)、合理的試驗(yàn)方法，其中靜荷載試驗(yàn)法是一種工人的科學(xué)、有效的加載法。

①承壓板與加載設(shè)備。試驗(yàn)中重視承壓板規(guī)格的選配，直徑一般為1.26m，并將粗砂層鋪在承壓板下方，鋪設(shè)厚度為：1cm。挖掘坑底，達(dá)到基底標(biāo)高，借助千斤頂來加載，同時(shí)，可以嘗試用鋼梁搭建承重平臺(tái)于樁頂部，而且要用重物施壓，利用千斤頂來支撐平臺(tái)，以此來轉(zhuǎn)移壓力到樁身。將型鋼作為反力設(shè)備的主體梁，或者借助于獨(dú)自加工的箱梁，平臺(tái)則應(yīng)參照需求來對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)為方狀，一般可以借助砂帶、土袋等來充當(dāng)堆載中午，或者借助于水箱的重量來堆載。對(duì)此，本工程決定選擇“工”型鋼來搭設(shè)堆積平臺(tái)，設(shè)計(jì)其形狀為長(zhǎng)方形，借助鋼釘來堆載。

②沉降觀測(cè)設(shè)備?？梢詫⑽灰苽鞲衅鞲髯栽O(shè)置于承壓板的各邊，并借助腳手架鋼管來充當(dāng)支架，而且要將鋼管分別牢固于各自的基準(zhǔn)樁，此樁植入地面12m。

③最大加載量、逐級(jí)別加載。要得出最大的加載量，具體則要參照設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力特征值2倍，加載也要逐級(jí)別展開。

（4）沉降觀測(cè)

要嚴(yán)格依照建筑地基的相關(guān)技術(shù)規(guī)程來實(shí)驗(yàn)，每一級(jí)記載的之前、之后都要記錄下壓板沉降情況，在此之后則應(yīng)每間隔30min記錄一次。要密切關(guān)注沉降量，單位小時(shí)內(nèi)沉降量在0.1mm以下時(shí)，意味著沉降量平穩(wěn)，可以開始下一級(jí)荷載。

（5）單樁復(fù)合地基承載力取值

具體的承載力取值要結(jié)合相對(duì)變形值來選擇，可以取承壓板穩(wěn)定沉降值與其邊長(zhǎng)之間的比值來作為荷載值，s/b=0.02。根據(jù)相對(duì)變形值來明確承載力特征值，此值要小于加載壓力極值的一半。

（6）檢測(cè)結(jié)果

所添加荷載為160kPa，沉降量達(dá)到13.36mm，最后施加荷載：320kPa，沉降量達(dá)到38.97mm，地基整體完好，也沒有拐點(diǎn)，其中陡峭段的曲線也相對(duì)平緩。這就意味著無論所施加荷載多大，即便其不斷上升，承壓板的沉降量也相對(duì)穩(wěn)定、均勻?？傮w來看，此試驗(yàn)點(diǎn)地基承載力體現(xiàn)為：160kPa狀態(tài)下，地基承載力就已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果要綜合評(píng)估較大范圍內(nèi)的復(fù)合地基承載力，就要本著抽樣的原則抽出一些典型的點(diǎn)，來對(duì)應(yīng)檢測(cè)起復(fù)合地基承載力（見表2）。

表2 碎石樁單樁復(fù)合地基荷載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

5 總結(jié)

碎石樁法應(yīng)用于公路軟土地基處理中，體現(xiàn)出施工效率高、成本低、方便操作等優(yōu)勢(shì)，而且也進(jìn)行了荷載試驗(yàn)，所獲得都達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，收到了預(yù)期的地基加固效果。

參考文獻(xiàn)

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