碎石桩法在宁夏地区的新应用

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1、碎石桩法在宁夏地区的新应用【摘要】随着西部大开发政策的实施，近些年来，宁夏地区的基础设施建设得到飞速发展。特别是银川地区，作为宁夏回族自治区的省会城市更是发挥着排头兵的作用，引领者宁夏各地区基础建设的飞速发展。同时而来的是各种地基处理措施在建筑物地基处理中的广泛应用。作为地基处理之一的碎石桩法更是被广泛应用于银川地区的建筑地基处理当中来。而其处理的方法却需要针对不同的工程进行探索和创新实用。【关键词】挤密；置换；围封；排水减压；满堂布置；周边布置1.前言碎石桩法作为一种常用的地基处理方法，被广泛的用于建筑物的地基处理当中，主要适用

2、于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土等地基。它的加固原理：1.1对松散砂土加固原理主要有以下三个方面作用：（1）挤密作用对挤密碎石桩法，在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大，这就是挤密作用。有效范围可达3～4倍桩径。（2）排水减压作用对砂土液化机理的研究证明，当饱和砂土受到剪切循环荷载作用时，将发生体积的收缩和趋于密实，在砂土无排水条件时体积的快速收缩将导致静孔隙水压力来不及消散而急剧上升。当砂土中有效应力降低为零时便形成了完全液化。碎石桩加固砂土时，

3、桩孔内充填碎石（卵石、砾石）等反滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。（3）砂基预震效应美国h.b.seed等人（1975）的实验表明，在一定应力循环次数下，当两试样的相对密度相同时，要造成经过预震的试样发生液化，所需施加的应力要比施加未经预震的试样引起液化所需应力值提高46%。从而得出了砂土液化特性除了与砂土的相对密度有关外，还与其振动应变史有关的结论。在振动施工时，施工过程使填土料和地基土在挤密的同时获得强烈的预震，这对砂土

4、增强抗液化能力是极为有利的。1.2对粘土加固机理对粘性土地基（特别是饱和软土），碎石桩的作用不是使地基挤密而是置换。碎石桩置换法是一种换土置换，即以性能良好的碎石来替换不良地基土；排土法则是一种强制置换，它是通过成桩机械将不良地基土强制排开并置换，而对桩间土的挤密效果并不明显，在地基中形成具有密实度高和直径大的桩体，它与原粘性土构成复合地基而共同工作。用碎石桩法处理建筑物地基在以往的传统处理方法中主要是以满堂处理为主，而我公司在银川一工程场地尝试以周边处理为主。本次在建筑物地基周边实施碎石桩（沉管法），主要是以提高建筑地基周边土的

5、抗剪强度（挤密或置换），增强其对建筑物下地基土的横向约束力，并结合桩体本身对建筑地基下液化土进行围封，同时在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，从而以达到消除砂土地基液化、节约工程成本、缩短工期为目的。本文通过具体工程实例，说明碎石桩在地基处理中的新应用。2.工程实例2.1工程地质概况宁夏银川中房集团房地产公司开发的东城人家小区工程（本次论述主要针对小区18幢5层住宅楼，框架结构，筏板基础）占地总面积311497.9m2，总建筑面积640692m2。本场区地貌单元属

6、黄河冲积银川平原ⅰ级阶地（据宁夏历史记载：该区段地震后发生砂土液化及喷砂冒水现象比较多见），其地层在控制深度范围内，表层为填土，其下均为第四纪堆积物。地层自上而下分为下述六层：①杂填土层：杂色，松散——稍密，干——稍湿，以粘性土为主含碎砖、石块等建筑垃圾及生活垃圾。平均层厚1.17米；层底标高：1108.30～1109.55米，平均1108.88米。场区仅在局部地段可见。②素填土层（q4ml）：成分以粉质粘土为主，粉细砂、粉土次之，均匀性差；暗褐——褐色，局部呈蓝灰色，稍——湿，稍密。平均层厚2.35米；层底标高：1106.22

7、～1107.90米，平均1106.96米。为堆积时间超过10年的老填土。场区普遍分布。承载力特征值：fak=110kpa。③-1粉土层（q4al）：黄褐色，松散——稍密，饱和，摇振反应中等——迅速，干强度低，韧性低。平均层厚0.95米。层底标高：1104.52～1107.04米，平均1106.39米。整个场区呈透镜状分布。承载力特征值：fak=120kpa。③粉质粘土层（q4al）：褐色，饱和，可塑——硬塑状，稍有光泽——光泽反应，中等干强度，中等韧性。平均层厚1.31米。层底标高：1103.53～1106.03米

8、，平均1105.23米。整个场区呈透镜状分布。承载力特征值：fak=140kpa。③-2粉土层（q4al）：黄褐色，松散——稍密，饱和，摇振反应中等——迅速，干强度低，韧性低。平均层厚1.145米。层底标高：1103.50～1105.10