碎石桩技术在软土路基中应用探析

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1、碎石桩技术在软土路基中应用探析　　摘要：本文主要在软土路基中对碎石桩技术应用问题进行了探讨，首先概述了碎石桩地基的作用和分类，然后研究了碎石桩技术在软土路基中的应用问题，最后分析了碎石桩的加固机理及质量实验。关键词：碎石桩技术；软土路基；应用中图分类号：U213.1文献标识码：A软土地基空隙比小、天然含水量高、不排水、压缩性高、渗水系数小、抗剪强度低、粘度系数低，具有在荷载作用下，沉降不均匀而速度快的特点。为提高软土强度，防止道路滑移和开裂，必须对之采用适当的方法进行加固处理。近几年一项处理加固软土地基发展较快的实用技术是碎石桩。在地基土中其原理是借助振冲器成孔，振密置换填料。与原地基土一起构

2、成复合地基，形成一群碎石桩体，使其排水性能得到加速和改善土层固结，使沉降减少，承载力提高。一、碎石桩技术概述（一）、碎石桩地基的分类7根据施工工艺的不同，碎石桩地基可以分为沉管碎石桩复合地基、振冲碎石桩复合地基、射水成孔袋装碎石桩复合地基、强夯置换碎石桩复合地基等几类。振冲碎石法主要是依靠振冲机械的强烈振动使饱和砂层液化，并将填料在砂层挤压加密依靠振冲机械的水平振动力；近年来新兴起的一种方法是强夯置换法，主要施工过程是首先利用重锤夯击成孔，然后再将碎石等坚硬原料同填，接下来一边填充碎石料一边夯实，最后形成深度为3米至6米，碎石主体直径2米左右，与周围土体形成碎石桩复合地基。（二）、碎石桩技术的

3、概念我国的地理特征是地质结构复杂、幅员辽阔，在很多地区有属于软土地质特点，随着高等级公路的大量修建，关于软土路基如何处理，已经成为公路建设中非常重要的一个问题。采用碎石桩技术加固土体是一个已经被证明行之有效的复合地基处理方法，碎石桩技术是指在软土地基中采用振动、冲击或水冲的方法形成孔洞，再形成碎石桩体，将碎石压入孔洞中的技术。二、碎石桩的加固机理分析（一）、对粘性土的加固采用碎石桩技术加固粘土，可以有效地提高地基的承载力、抗剪强度以及防止地基沉落，采用碎石桩技术加固粘土，其作用机理主要表现在以下两个方面：1、置换作用7由于粘性土质的粒间应力大，粘粒含量高，并且呈蜂窝结构，所以土中的水分并不易排

4、走，这样在挤压力或振动力的作用下，超静孔隙水压力就会有很大几率出现，使地基缺乏承载力，在承受外力时的碎石桩复合地基将外力可以向桩体集中(因为桩体刚度大)，这样就会降低桩体之间土质的压力，从而减少沉降。2、垫层作用如果粘性土层较厚，桩体无法穿透整个土层，那么碎石桩就能起到垫层作用，将承受力负载通过垫层可以向四处扩散，使扩散到下层顶面的应力趋于均匀分布并且减弱，这样就达到了减少沉降、提高整体地基抵抗力的作用。（二）、对松散砂土的加固松散砂土属于单粒结构，颗粒位置不稳定、颗粒之间孔隙大，很容易在外力的作用下产生位移而产生严重的沉降现象，所以在未作处理之前不宜作为建筑地基使用。对松散砂土采用碎石桩技术

5、进行加固主要起到三个方面的作用：1、挤密作用在成桩过程中桩管会对周围松散砂土产生很大的横向力，在这种力的作用下，桩管周围的砂层会横向挤压并导致砂层的密实度增大，有效挤密范围会达到桩体直径的3倍到4倍。2、排水减压作用在砂土没有排水条件时，如果体积快速收缩会导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升，这样向上的自重应力会小于上面的超静孔隙水压力，当有效应力降为零时就会使砂土完全液化。73、预震作用当在施工碎石桩的时候，由于有强烈的振动作用，在振密和挤密的同时会使地基和填入料获得强烈的预震，这对增加砂土抗液化能力也是极为有利的。（三）、碎石桩地基的破坏模式主要有以下几种类型的碎石桩地基的破坏模式：1、

6、桩端鼓出破坏在距桩顶端不深的范围内易出现该类破坏，其现象是当顶部荷载过大时，桩体被压溃，从而挤压周围地基的土地，向侧面呈现出膨胀鼓型，一般容易出现这类破坏形式的是基础面积不大的群桩或单桩。2、桩的切入破坏在荷载力的作用下，桩体向下呈切入式下沉，这会使整个地基失去承载能力，在打桩没有打到硬层的情况下这种情况常常会出现，另外在桩比较短小时也会出现这种情况。3、整体剪切滑动破坏地基的破坏表现为部分排水性质的破坏或者不排水剪切性质的破坏，由于加载过快导致了其固结速率要比加载速率慢，地基土质联通建筑物沿着某一破裂面滑动，滑动面一般呈弧形，该破坏主要在高路堤的地面容易发生。三、在软土路基中碎石桩技术的应用

7、（一）、软土路基确保成桩质量的措施7在采用碎石桩技术的软土路基中，为了保证成桩的质量，应该采取以下一些措施：1、在套管拉拔操作时速度不要太快，通常拉拔套管的速度控制在每分钟2米左右，才能确保桩体的连续性；2、如果每段成桩太大，则会出现无法顺利排出碎石的情况，遇到此类情况可以加大风压或者加大拉拔高度；3、如果实际灌入碎石量没有达到设计要求（低于设计要求的95%）需要在原位再次沉下套管复打一次，或者在