试论公路软基强夯置换碎石桩处理

工』程Ｉ科Ｉ技　科　试论公路软基强夯置换碎石桩处理　于显辉刘青云　（黑龙江省龙建路桥第ｚ５．．７－程有限公司，黑龙江哈尔滨１５０００１）　摘要：结合某高速公路软土地基采用强夯置换碎石桩处理的施工实践，探讨了作用机理和应用效果。　关键词：高速公路软基处理；强夯置换碎石桩；试验分析　１作用机理　易控制，夯击效果受到影响。　加载重量为设计要求的两倍，加荷等级分为８　强夯置换碎石桩是在夯坑内回填碎石，采　３－３隆起情况。夯击过程中，夯点周围土的　级。每加一级荷载，单桩静荷载试验在加荷前后　用巨大的夯击能量将块石夯穿被加固土层并使　隆起与夯击能、夯击击数及距夯点的距离有关。　各记录沉降一次。当一小时内沉降增量小于　块石沉底形成桩体，最终形成由碎石桩、桩问土　三次置换完毕后，地面的平均隆起量分别为　０．１０ｍｍ时，即可加下一级荷载。桩间土静荷载　及碎石垫层组成的复合地基。由于桩体的加筋　１２．４ｃｍ、１６．３ｃｍ和１５．８ｃｍ，累计隆起４４．５ｃｍ，满　试验每级加载后，按间隔１Ｏ分、１０分、１０分、１５　作用，地基中应力向桩体集中，使其分担了大部　夯后平均隆起４０．１ｃｍ。　分、１５分，以后为每隔半小时读一次沉降，当连　分基底传来的荷载；同时桩体的存在也使得土　３．４质量控制。根据设计要求所达到的有　续两小时内，每小时的沉降量小于０．１０ｒａｍ时，　体中由于强夯引起的超孔隙水压力迅速消散，　效加固深度和影响深度，用最后一击的夯沉量　则认为已趋稳定，可加下一级荷载。利用重Ⅱ型　加快土体固结，提高土体抗剪强度。　对夯击质量进行控制，一般最后一击的夯沉量　动力触探对桩体的密实度及桩长进行检测，被　２工程应用　不大于１０ｃｍ。施工中各夯点的夯击次数和夯击　检测的桩体中，标准贯人锤击数，处理前矗６击，　某高速公路，沿线地下水位高，上部土层以　效果是否达到要求的控制标准，除满足最后一　处理后１Ｏ一２７击，平均击数为１８击，桩体碎石充　低液限粉土和低液限粘土为主，下部为粉细纱　击的沉降量要求外，夯坑周围地面不应有过大　填较好，且垂直连续，检测结果表明桩长达到　和中砂．广泛存在可液化土和软弱土。为了解决　的隆起现象以及不能因夯坑过深而发生起锤困　６．５ｍ。　软弱地基和可液化土的问题，经多方论证后确　难。　４．２Ｉ３利用瑞利波法测出桩间土和桩体两　定对Ｋ３７＋０００一＋２００软土地基采用强夯置换碎　３．５施工要点　种瑞利波速，由不同介质特性判定桩长。结果表　石桩的方法处治。　３．５．１首先清理平整场地，测量场地标高，铺　明桩长为３．６～６．５ｍ，满足设计要求。　３施工方案　设８０ｅｍ厚碎石垫层，以便于机械行走。测量放　４．３变形测试分析。据路基中线的分层沉降　３．１起重设备和夯锤选择。强夯置换碎石　线，放样标出第一遍夯点位置，偏差不大于±　曲线表明，０～２ｍ为亚粘土，相对沉降量较大。对　桩设计有效加固深度为３．５　．０ｍ，夯击能为　５ｃｍｏ　于砂土、粉砂土地基，一般沉降发生在地面以下　２０００ｋＮ・ｍ，落距１３．３ｍ。施工根据以上要求选择　３．５．２对第一遍夯点进行夯击。在夯前和夯　１－２ｍ范围内（相对沉降５０～１００ｒａｍ），为强夯松动　起重设备、夯锤及自动脱钩器。起重设备选择　后须测出夯点处和夯点周围的地面标高，每夯　区；２—６ｍ相对沉降量很小（相对沉降０～２０ｍｍ），　ＱＵ２Ｏ型履带吊车，ｚＬ一５０型装载机，夯锤重ｌ５ｔ，　击一次测量一次。按规定标准完成一个夯点夯　为强夯加固区；６～１０ｍ相对沉降量较小（相对沉　底面直径２．０ｍ的平底夯锤及相应的脱钩器，夯　击，即移到另一个夯点进行夯击。　降０～４０ｒａｍ），为强夯影响区；１０ｍ以下几乎无相　锤设置３个上下贯通的气孔＇孑Ｌ径为２５０ｍｍ，以　３．５－３夯击时将夯锤起吊到预定位置，待夯　对沉降，为强夯非影响区。　减少起吊夯锤的吸力，减少夯锤着地前的瞬时　锤脱钩自由下落，测量夯锤顶面标高，如果发现　５结论与建议　气垫上拉力所造成的能量损失。　夯锤倾斜，应及时将夯底整平。　５．１采用强夯置换碎石桩对软土地基处理　３．２夯击参数。　３．５．４第一遍夯点完成，静止一定时间后，推　可消除地基土的液化，提高地基的承载力，加固　３．２．１强夯置换碎石桩在施工中处理的范　平夯坑，测量整平后的地面标高，重新放线定位，　效果显著，是一种行之有效的软土地基处理方　围应大于路基基础范围，一般每边超出基础外　进行第二次、第三次置换。第三次置换完成后，　法，建议在类似工程中推广应用。　缘宽度的１／２～２／３，并不小于３ｍ。夯点为正方形　静止一定时间，推平夯坑，测量整平后的地面标　５．２每遍夯击孔隙水压力的消散时间为　网格布设，夯点问距３ｍ×３ｍ。分三遍完成夯点　高。　４～５周，施工时必须保证足够的间歇时问才能达　夯击，每一次夯点间距均为６．Ｏｍ。最后再以低夯　３．５．５最后进行低能满夯，夯锤彼此搭接四　到较好夯击效果。　击能（１０００ｋＮ・ｍ）满夯一遍，其目的是将表面松　分之一。　５－３不同的夯击能，夯击产生的振动影响范　动的表层土夯实。９个夯点分３遍夯完。第一次　４试验研究　围不同，其安全距离可用单击夯击能的大小来　夯４点；第二次夯１点；第三次夯４点。三次完成　４．１振动影响测试。通过测试地面振动加速　估算。　９个夯击点为３ｍＸ　３ｍ正方形布置。　度来了解强夯振动的影响范围。观测结果表明，　参考文献　３．２．２每遍夯点夯击次数可通过现场试夯　夯击能为２０００ｋＮ・ｍ，夯锤底面直径２．０ｍ的平　…王保田．强夯碎石桩的发展及成桩机理分析　得到的夯击次数和夯沉量的关系曲线来确定，　底夯锤（重１５ｔ）时，夯坑离建筑物的最小距离应　【ＪＪ．河海大学学报：自然科学版，１９９９，２７（６）．　且应同时满足下列要求：ａ．最后一击的夯沉量一　为３０ｍ。为了减少强夯振动对周围建筑物的影　般不大于１０ｃｍ；ｂ．夯坑周围的地面不应发生过　响，可在夯区周围开挖隔振沟。以减小振动影　大的隆起．ｃ．不因夯坑过深而发生起锤困难；ｄ．每　响。　击的夯沉量不应过小，否则加固效果不明显。试　４．２效果检测。强夯置换施工后，分别采用　验段通过试夯，确定夯击能为２０００ｋＮ・ｍ，夯击９　静载试验、重Ⅱ型动力触探、瑞利波对复合地基　击，结果表明能够满足上述要求，加固效果较好。　加固效果进行了试验检测。　３．２－３两遍夯击之间的时间间隔，取决于土　４．２．１单桩静载荷试验历时１９小时３１分　中超孔隙水压力消散时间。通过试夯发现，间歇　钟，沉降量１６．４２ｍｍ，残余沉降量６．００ｍｍ，取　时间与施工所采用的夯击能及工程地质条件关　ｓ／ｂ＝０．０１所对应的荷载，得出单桩承载力基本值　系很大，对于粘性土地基，夯完一遍需间歇４～５　为２５９ｋＰａ；桩问土静载荷试验历时５８小时３０　周才能进行下一遍的夯击。每遍夯击的间歇时　分钟，沉降量６０．６６ｍｍ，取ｓ／ｂ＝０．０１５所对应的荷　间也直接影响到夯击效果，如果间歇时间过短，　载，得出单桩承载力基本值为５４ｋＰａ，复合地基　孔隙水压力没有完全消散，夯击时很容易发生　承载力为１４９ｋＰａ，满足设计要求。　夯坑过深而起锤困难，最后一击的沉降量也不　４．２．２试验加载方式为慢速维持加荷法，总　一２８３—