振冲碎石桩软基处理技术在海堤工程中的应用

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1、振冲碎石桩软基处理技术在海堤工程中的应用贺志贞1杨利萍2李世兴3（浙江省正邦水电建设有限公司，浙江杭州310051）摘要：随着沿海地区滩涂资源的开发和利用，海上堤坝建筑技术也日益取得了新的突破。由于海涂基础属于软土地基，地质条件相当复杂，对于海堤基础的稳定性提出了越来越高的要求。为了有效控制软土地基上海堤建筑物的工后沉降和不均匀沉降，各种软基处理工法在海堤工程建设中得到了越来越广泛的应用。文中结合海堤工程软土地基处理实例，对振冲碎石桩的地基加固机理、成桩工艺、施工质量控制、加固后复合地基土强度检测等进行了探讨，并对今后的施工和设计提出了一些参考性建议。关键词：海堤工程振冲碎

2、石桩软土地基施工工艺建议中图分类号：TV122文献标识码：B振冲桩地基处理技术是为了加固高层和重型等建筑物的地基以及松软土地基构筑物等所采用的措施之一。本着投资少，充分利用天然土体的功能，使其结合在软土地基中构筑的桩体所形成的复合地基来承担其上的荷载。这种复合地基能提高承载能力，增强稳定性，减少工后沉降与不均匀沉降，而且施工简便、快速，可以大大缩短工期。基于不同情况和具体条件，振冲桩地基处理技术可以在土体中筑成不同种类的桩体而形成复合地基，如砂土桩、水泥土桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩等不同的复合地基。本文以振冲碎石桩软基处理技术在宁波大榭滨海西路海堤工程中的应用为实例，对振

3、冲碎石桩的地基加固机理、成桩工艺、施工质量控制、加固后复合地基土强度检测等进行了探讨，以期今后对海堤工程软土地基处理技术的应用和提高有所裨益。1工程应用实例1.1工程概况宁波大榭开发区滨海西路海堤工程全长1600m，设计防潮标准100年一遇，设计高潮位hp=3.51m。海堤采用抛石斜坡结构，地基处理采用振冲碎石桩加固处理，碎石桩梅花形布置，纵横桩距2.2m，桩径1.0m，打设深度16m；基床为抛石填筑，堤身为重力式挡墙，迎海面外坡设一级平台，堤外坡脚碎石桩桩顶设4400×2000×1200钢筋石笼护脚；堤顶为路面及防浪墙结构。是大榭岛环岛观光公路的组成部分。1.2地形地质条

4、件该工程地处大榭岛西南侧的黄峙江水道东岸，岸线平直，顺岸线由海堤分隔成陆域和海域两大地貌单元。后方陆域地形平坦开阔，属山麓滨海淤积平原；海域潮间带属淤泥质滩涂，滩面的自然坡度为8o～10o,向江心方向倾斜，泥面标高为-3.5～0.5m，海域水下地形较陡，水深流急。水下涂面呈现出上缓下陡的变化特征。在历史上筑堤过程中曾发生过多次滑坡，位置分别位于K0+200～0+300段及K0+050～0+150段，局部地段也曾有零星少量小型塌方，这些滑坡体大部分为碎石块等砂石体。工程区域为滨海相沉积的软黏土地层，属于高压缩性软弱地基。地质条件较差，表层为淤泥质粉质黏土，强度低，压缩性大，呈

5、饱和—流塑状态；下层由淤泥质黏土、含粉质黏土砂砾组成。海堤范围内自上而下，各地质分层及土性指标见表1。表1地质特性表地质土层层厚/mＷ/%r/(kN•m-3)C/kPaø/(º)淤泥质粉质黏土淤泥质黏土含粉质黏土砂砾2.4～7.65.5～149.4～1852.361.151.817.016.518.84.810.517.63.63.16.6由表1可见，淤泥质粉质黏土抗剪指标较低，不能直接作为海堤结构的持力层，需进行软基处理，形成复合地基以满足上部建筑物对承载力的要求（复合地基承载力大于或等于90kPa）。振冲碎石桩加固法是快速处理该类软弱基础最为有效的方法之一。2振冲碎石桩

6、设计及加固机理2.1桩体布置方案振冲加固处理范围根据建筑物的基础类型、重要性和场地条件确定，通常在基础范围内布桩，加固深度不宜短于4m，对于条形基础，宜在基础底面范围内单排、网格形或梅花形布桩。本工程根据稳定计算的要求，经试算后确定加固处理的范围为15～30m，处理深度12～16m不等，以打到相对硬层粉质黏土层顶面为止。布桩方式各断面均采用梅花形布桩，设计桩径100cm，桩距2.2m，排距1.9m；总计4715根，进尺66004m，复合地基转换率18.7%。2.2复合地基土设计指标复合地基土强度指标依据Priebe公式：tanQsp=W*tgp+（1-W）tanQsCsp=

7、（1-W）CsW=m*n/[1+m（n-1）]式中：m—振冲桩置换率，取m=0.187；n—桩土应力比，取n=4；Cs、Qs—原地基土黏聚力及内摩擦角；p—桩体内摩擦角，取p=35o；Csp、Qsp为复合地基土黏聚力及内摩擦角。经振冲加固处理后，设计复合地基承载力大于或等于90kPa。具体土力学指标见表2。表2振冲加固处理后土层力学指标值地质土层湿容重R/（N/m3）饱和容重RS/（N/m3）黏聚力C/（kPa)内摩擦角p/（0）淤泥质粉质黏土淤泥质黏土20.020.020.020.02.55.220.220.02