[精品]低标号素混凝土桩在六潜高速公路软基处理中的应用

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1、低标号素混凝土桩在六潜高速公路软基处理中的应用都春苗秦卫孙海鹏高福华（安徽省公路勘测设计院安徽合肥230014）［摘要］六岳高速公路原设计为干振复合桩处理软基，但在施工时由于地下水非常丰富，桩顶浮浆过多，无法成桩。根据试桩结果变更为低标号混凝土桩，本文从低标号素混凝土桩的设计参数，沉降和稳定性计算，施工方法以及施工注意事项等方面指出低标号素混凝土桩技术要点，并探讨了该技术的优点、存在问题，同时对其推广提出了一些建议。［关键词］低标号混凝土桩；软基处理；设计与施工1概述六安至潜山高速公路是国家重点公路规划中的东营一香

2、港（口岸）公路的一段，同时也是安徽省“十五”交通重点项目之一。项目位于大别山腹地，全长72.287公路。其中在K10+220~Kll+100段分布有河滨相沉积的软土，软塑~流塑状，厚约5m-8m,软土分布呈夹层状和透镜体状，含少量粉细砂，基底为砂层，透水性较好。原设计为干振复合桩处理，采用15型振动沉管、管内投料施工，设计桩体材料配合比为：“胶凝材料:砂：石=1:1:2”，其中胶凝材料为“粉煤灰：石灰：水泥：外加剂=1:0.24：0.14：0.05”，外加剂选用硫酸钠。但在施工试桩时发现由于基底为砂层，地下水非常丰

3、富，沉管投料后桩体还没来得及凝固就被涌上来的地下水冲散，粉煤灰、石灰等轻质材料浮在桩体表面，桩顶浮浆过多，无法成桩。通过分析认为，出现该情况一是由于地下水丰富，而且为承压水，二是由于松散体状的粉煤灰在配合比中所占比例过高，而具有固结作用的水泥含量偏低，桩体材料凝固速度慢，凝固力低。因此通过调整粉煤灰和水泥的比重进行多次试桩，但效果还是不理想，最后采用不掺加粉煤灰，直接按“水泥：砂：石=1：3:6”以低标号混凝土配合比试桩，成桩效果较好，桩体较为完整，强度较高。根据试桩结果，调整设计，变更为采用振动沉管低标号混凝土桩

4、进行加固。2低标号素混凝土桩复合地基设计及参数由于低标号素混凝土桩在省内首次应用于高速公路软基处理中，以前没有这方面的设计规范与标准，这次调整设计采用按复合地基理论计算和现场试桩检测相结合的方法来确定设计、施工参数和指标。2・1软基路堤沉降与稳定性计算沉降计算采用复合地基的沉降计算理论进行，低标号素混凝土桩作为高粘结强度桩与砂垫层、桩间土共同形成复合地基，通常复合地基沉降计算方法认为复合地基的沉降为加固区压缩量和下卧层沉降量之和，下卧层沉降量常采用分层总和法计算，加固区压缩量计算有应力修正法。本路段设计路堤高度7.

5、2m,路堤设计顶宽26m,边坡坡度:1:1.5,工后沉降基准期15年。通过计算：路面竣工时，地基沉降=0.260(m)工后沉降基准期结束时，地基沉降=0.515(m)路面竣工后,基准期内的残余沉降=0.255(m)最终地基总沉降=1.200*0.641=0.769(m)根据软土的土质参数通过计算得出填土一时间一沉降曲线与填土一时间一固结度曲线，如图所示：o.oo.oo.ooa,oo.ooow0.20.4o£OK8642o80・--填土—时间—沉降曲线S3r///100».0010.005000?0.00000020

6、.094QjOO60.001月)画0.0020.0040.006O0D80.00WOOD120.03140BO]60.00J80.00OTDOOTDO86.4S.-060-0.90-120-150填土--时间一固结触线稳定采用有效固结应力法计算，通过计算：总的下滑力为1744.248(kN)，总的抗滑力为2795.661(kN)，滑动安全系数为1.603,为稳定状态。2・2软基地基承载力设计验算现将该几段选有代表性的钻孔地质资料计算如下：复合地基承载力表达式为：Fck=mFpk+(1-m)Fsk式中：Fck复合地

7、基承载力标准值；Fpk桩体承载力标准值；Fsk桩间土承载力标准值；m一一复合地基置换率。对于等边三角形排列桩孔，其复合地基置换率为：m=0.9069d2/S2式中：S——桩孔间距；d桩孔直径；设计桩长6m,桩径30cm,桩间距1.2m,按设计要求28天单桩承载力取lOOOkPa,桩间土承载力按软土标准取80kPam=0.9069d2/S2=0.9069*0.32/1.22=0.0567Fck=mFpk+(l-m)Fsk=O.0567*1000+(1-0.0567)*80=132.16kPa填土平均高5.5m,路基的

8、重力密度(千牛顿/立方米)：19计算路堤基底压力：5.5*19=104.5kPa因此Fck=132.16kPa>104.5kPa满足路堤基底压力要求。2.3处理措施及设计参数2.3.1小型构造物处箱涵通道加固处理范围，划分B、A、B段3个加固处理区（具体情况详见下表），A区为加密加强处理区，B区为过渡处理区，其中在加密处理区A区桩顶铺设20厘米厚土工格室装碎