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摘要：软基是公路工程施工常见的一种地质现象，如果处理不好对公路的危害是巨大的，针对软基处理的方法目前种类繁多各有特色。这里笔者就沉管碎石桩处理液化土地基的设计方法结合工程实例进行应用阐述，以便大家能在软基处理领域中多一些经验和方法共同分享。
关键词：沉管碎石桩 液化土 地基 软基
1 设计要点
①考虑工程重要性及破坏修复难度，确定处理侧重于对构造物台后高填过渡段（填高≥6m）路堤。
②处理深度：按设计要求穿透粉砂及粉土液化土层0.5-1.0m。
③横向处理范围：基于该项目为强震区，确定路基边坡坡脚以外再布置1-2排桩。
④碎石桩桩径采用50cm，横向间距采用1.8m，纵向間距采用1.6m，梅花形布置。
2 施工控制要求
2.1 基本要求
①桩体材料为级配硬质碎石，含泥量不得大于5℅，最大粒径不宜大于50mm，桩顶碎石褥垫层厚度300mm。
②必须做成桩试验，根据试桩施工情况确定施工工艺参数。
③应严格按照设计桩位，桩数施工。
④应按照“由外到里”的施工顺序制桩。
2.2 施工工序
施工采用“间隔跳打”的方法，相邻两根桩宜采用跳跃间打。孔内填料量可通过现场试验确定，估算时的充盈系数可取1.2-1.4。施工时地面若有下沉或隆起现象，则填料可酌情增减。
施工步骤如下：
①清理整平施工场地，若进场困难，可先铺筑0.3m碎石褥垫层，之后进行桩位放样。
②桩机就位，沉管垂直度偏差应≤1.0%；校正沉管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口。
③启动振动锤，将沉管下到设计深度，密实电流要求控制在60A；如沉管到设计深度时密实电流还未达到60A时，则继续向下打桩，直至密实电流达到60A为止。如沉管还未到设计深度时密实电流还已达到60A时，则停止打桩，按照此时深度终孔。
④稍提升沉管使管尖活阀打开。
⑤停止振动，立即向沉管内装入规定数量的碎石。
⑥振动拔管，拔管前先振动1min以后边振动边拔管，每提升1m沉管应反插30cm，并停拔振动10～20s，拔管速度为1～1.5m/min。
⑦根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出。
⑧提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。
⑨继续边拔管边振动，直至拔出地面。
⑩提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。
■启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
■孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。
■移动桩架至另一孔位，重复以上操作。
■清沟排污：打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车出运排放；做好场地整洁，文明施工。
■铺设碎石垫层：振冲碎石桩处理完成后，在桩顶上补铺碎石垫层至设计厚度，同时将其碾压密实。
2.3 试桩
为更进一步掌握施工区域的地质土层状况，获取更准确的一手资料，验证施工工艺在该区域的适应性及地区差异，检验设备选择是否合理，明确本工程的自身特点，以便更科学地指导施工，正式施工前，首先进行试桩工作，以确定成桩参数，作为正式施工时的控制指标，并将试桩结果反馈给业主、设计单位。
每个工艺点施工前必须先打不少于5根的工艺性试验桩，以检验机具性能及施工工艺的各项技术参数。当采用振动沉管法施工时，根据设计桩长按照一定的充盈系数计算出每根桩的用料量，施工中应该严格控制填料量。试桩按正常桩施工，试桩位置一般为打桩流水起点的桩，亦可在业主、监理指定的位置进行试桩。做好试桩记录。
2.4 现场质量控制
①桩位的放样：应严格按设计桩间距进行放样，确保桩间距及布置形式。
②根据成桩试验确定的技术参数进行施工，操作人员应记录施工开始时间、结束时间、成桩深度、碎石灌入量及电机的工作电流值，同时注意各种参数的变化。
③控制碎石桩的振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升的高度和速度，拔管速率控制在1.0m/min，同时确保桩身的连续性。在穿过软弱的淤泥夹层时，应放慢拔管速度，控制在0.5m/min，并减少拔管高度和反差深度。
④施工过程中应及时挖除桩管带出泥土，孔口泥土不得掉入孔中。
⑤填料要分批加入，不宜一次加料过量，原则上要“少吃多餐”，每一深度的抗体在未达到规定的密实电流时应继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
⑥施工过程中如发现土层有较大变化，投料量或沉桩速度异常应立即停工，并报告监理工程师。
⑦施工完毕，整平场地，测量标高，整理施工记录。
2.5 碎石桩施工允许偏差
施工允许偏差检验包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及单桩碎石灌入量。实际投料量未达到设计用量要求时，应在旁边补桩一根。
3 成桩试验
碎石桩施工前，应根据现场实际情况进行成桩试验，取得各种机械参数，以确保大面积施工质量，成桩试验要求达到以下目的：
①根据不同路段、不同的地质情况现场确定碎石桩桩长。
②掌握满足设计要求的各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和进度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。
③掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。
④检验室内试验所确定的碎石灌入量是否能达到设计要求。
⑤检测桩身是否有质量缺陷，可否能达到设计要求。
4 成桩质量检测
4.1 依据规范及标准
《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）、《建筑地基处理技术规范》（JTJ79-2002）、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）。
4.2 检测要求
4.2.1 检测时间。基于液化土层为粉砂和粉土，确定碎石桩施工结束14天后交由专门质量检测单位进行质量检测。
4.2.2 桩体重型动力触探密实度检测。检测频度2℅，按阵击贯入深度10cm时击数不少于5次为合格，少于5击为为不合格（击数不作杆长修正）。对桩头1.5米以上，考虑其临空面影响，若阵击贯入深度小于5击可视为合格。
当出现以下情况者均判为不合格：
①欠密实段总长度大于桩长的15%。
②桩顶1.5米以下沿桩身连续有4个10厘米阵击贯入击数少于5击。
③实测桩长小于设计桩长。
4.2.3 单桩复合地基载荷试验
载荷试验数量不小于总桩数的0.5%，且每个施工作业点（或路段）不少于3个载荷点。一般应按照比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的复合地基承载力不得低于设计要求。
5 结束语
5.1 在强震区，结构松散固结程度差的第四系全新统新近冲积的饱和粉细砂和粉土液化程度高，沉管碎石桩是常用的处理方法。碎石桩间距布置应符合有关规范要求，并应在施工后采用标准贯入测试以其击数按液化判定计算检查是否消除了液化，依此验证调整桩间距设计。
5.2 当成桩质量检检测未能符合上述规定，可采取补桩或置换桩间土0.5-1.0米换填碎石补救处理。
参考文献：
[1]石建强.振动沉管碎石桩在高速公路软基处理中的应用[J].西部探矿工程，2004（02）.
[2]李铁军.沉管碎石桩在叶信高速公路软基处理中的应用[J].公路与汽运.2009（04）.
[3]张贤.论高速公路软土地基常见情况处理[J].四川建材.2007
（03）.
关键词：沉管碎石桩 液化土 地基 软基
1 设计要点
①考虑工程重要性及破坏修复难度，确定处理侧重于对构造物台后高填过渡段（填高≥6m）路堤。
②处理深度：按设计要求穿透粉砂及粉土液化土层0.5-1.0m。
③横向处理范围：基于该项目为强震区，确定路基边坡坡脚以外再布置1-2排桩。
④碎石桩桩径采用50cm，横向间距采用1.8m，纵向間距采用1.6m，梅花形布置。
2 施工控制要求
2.1 基本要求
①桩体材料为级配硬质碎石，含泥量不得大于5℅，最大粒径不宜大于50mm，桩顶碎石褥垫层厚度300mm。
②必须做成桩试验，根据试桩施工情况确定施工工艺参数。
③应严格按照设计桩位，桩数施工。
④应按照“由外到里”的施工顺序制桩。
2.2 施工工序
施工采用“间隔跳打”的方法，相邻两根桩宜采用跳跃间打。孔内填料量可通过现场试验确定，估算时的充盈系数可取1.2-1.4。施工时地面若有下沉或隆起现象，则填料可酌情增减。
施工步骤如下：
①清理整平施工场地，若进场困难，可先铺筑0.3m碎石褥垫层，之后进行桩位放样。
②桩机就位，沉管垂直度偏差应≤1.0%；校正沉管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口。
③启动振动锤，将沉管下到设计深度，密实电流要求控制在60A；如沉管到设计深度时密实电流还未达到60A时，则继续向下打桩，直至密实电流达到60A为止。如沉管还未到设计深度时密实电流还已达到60A时，则停止打桩，按照此时深度终孔。
④稍提升沉管使管尖活阀打开。
⑤停止振动，立即向沉管内装入规定数量的碎石。
⑥振动拔管，拔管前先振动1min以后边振动边拔管，每提升1m沉管应反插30cm，并停拔振动10～20s，拔管速度为1～1.5m/min。
⑦根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出。
⑧提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。
⑨继续边拔管边振动，直至拔出地面。
⑩提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。
■启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
■孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。
■移动桩架至另一孔位，重复以上操作。
■清沟排污：打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车出运排放；做好场地整洁，文明施工。
■铺设碎石垫层：振冲碎石桩处理完成后，在桩顶上补铺碎石垫层至设计厚度，同时将其碾压密实。
2.3 试桩
为更进一步掌握施工区域的地质土层状况，获取更准确的一手资料，验证施工工艺在该区域的适应性及地区差异，检验设备选择是否合理，明确本工程的自身特点，以便更科学地指导施工，正式施工前，首先进行试桩工作，以确定成桩参数，作为正式施工时的控制指标，并将试桩结果反馈给业主、设计单位。
每个工艺点施工前必须先打不少于5根的工艺性试验桩，以检验机具性能及施工工艺的各项技术参数。当采用振动沉管法施工时，根据设计桩长按照一定的充盈系数计算出每根桩的用料量，施工中应该严格控制填料量。试桩按正常桩施工，试桩位置一般为打桩流水起点的桩，亦可在业主、监理指定的位置进行试桩。做好试桩记录。
2.4 现场质量控制
①桩位的放样：应严格按设计桩间距进行放样，确保桩间距及布置形式。
②根据成桩试验确定的技术参数进行施工，操作人员应记录施工开始时间、结束时间、成桩深度、碎石灌入量及电机的工作电流值，同时注意各种参数的变化。
③控制碎石桩的振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升的高度和速度，拔管速率控制在1.0m/min，同时确保桩身的连续性。在穿过软弱的淤泥夹层时，应放慢拔管速度，控制在0.5m/min，并减少拔管高度和反差深度。
④施工过程中应及时挖除桩管带出泥土，孔口泥土不得掉入孔中。
⑤填料要分批加入，不宜一次加料过量，原则上要“少吃多餐”，每一深度的抗体在未达到规定的密实电流时应继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
⑥施工过程中如发现土层有较大变化，投料量或沉桩速度异常应立即停工，并报告监理工程师。
⑦施工完毕，整平场地，测量标高，整理施工记录。
2.5 碎石桩施工允许偏差
施工允许偏差检验包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及单桩碎石灌入量。实际投料量未达到设计用量要求时，应在旁边补桩一根。
3 成桩试验
碎石桩施工前，应根据现场实际情况进行成桩试验，取得各种机械参数，以确保大面积施工质量，成桩试验要求达到以下目的：
①根据不同路段、不同的地质情况现场确定碎石桩桩长。
②掌握满足设计要求的各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和进度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。
③掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。
④检验室内试验所确定的碎石灌入量是否能达到设计要求。
⑤检测桩身是否有质量缺陷，可否能达到设计要求。
4 成桩质量检测
4.1 依据规范及标准
《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）、《建筑地基处理技术规范》（JTJ79-2002）、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）。
4.2 检测要求
4.2.1 检测时间。基于液化土层为粉砂和粉土，确定碎石桩施工结束14天后交由专门质量检测单位进行质量检测。
4.2.2 桩体重型动力触探密实度检测。检测频度2℅，按阵击贯入深度10cm时击数不少于5次为合格，少于5击为为不合格（击数不作杆长修正）。对桩头1.5米以上，考虑其临空面影响，若阵击贯入深度小于5击可视为合格。
当出现以下情况者均判为不合格：
①欠密实段总长度大于桩长的15%。
②桩顶1.5米以下沿桩身连续有4个10厘米阵击贯入击数少于5击。
③实测桩长小于设计桩长。
4.2.3 单桩复合地基载荷试验
载荷试验数量不小于总桩数的0.5%，且每个施工作业点（或路段）不少于3个载荷点。一般应按照比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的复合地基承载力不得低于设计要求。
5 结束语
5.1 在强震区，结构松散固结程度差的第四系全新统新近冲积的饱和粉细砂和粉土液化程度高，沉管碎石桩是常用的处理方法。碎石桩间距布置应符合有关规范要求，并应在施工后采用标准贯入测试以其击数按液化判定计算检查是否消除了液化，依此验证调整桩间距设计。
5.2 当成桩质量检检测未能符合上述规定，可采取补桩或置换桩间土0.5-1.0米换填碎石补救处理。
参考文献：
[1]石建强.振动沉管碎石桩在高速公路软基处理中的应用[J].西部探矿工程，2004（02）.
[2]李铁军.沉管碎石桩在叶信高速公路软基处理中的应用[J].公路与汽运.2009（04）.
[3]张贤.论高速公路软土地基常见情况处理[J].四川建材.2007
（03）.