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【摘 要】 随着我国工程建设，尤其是公路建设的迅猛发展，地基处理技术日新月异，碎石桩复合地基处理技术就是一种近十多年发展起来的典型散体材料桩复合地基技术。目前在我国软土路基的处理中得到了广泛应用。本文结合工作实例分析了振冲碎石桩在软土地基中应用。
【关键词】 振冲碎石桩；处理措施；质量控制
冲碎石桩法是利用一个能产生水平振动的管状设备，在高压水流下边振边冲在软弱地基中成孔，再在孔内分批填入碎石等材料，构筑成一根粗大的柱状体，故称为碎石桩。碎石桩有两方面的作用是复合地基作用提高地基的承载力桩体与桩间土共同构成复合地基同时还能够起到排水固结作用，碎石桩的桩体为一良好的排水通道，在路堤荷载的预压作用下使桩间土固结，强度提高。碎石桩和桩之间软土形成一个承载力高、压缩小的共同体，称为碎石桩一软土复合地基，适宜治理地基强度80kPa以上的不排水的黏性土软土地基，也广泛用于加固砂土地基。目前，对于含水率达80%的淤泥质地基，加固深度可达21m，加固桩直径可达l～2m。
1 碎石桩振冲机理和技术要求
具体说振冲碎石复合地基是用水冲成孔然后将碎石倒人成孔中使用一种专门的振冲器设备在深孔中产生振动加速度。该振动能量沿水平方向传输，迫使土体产生强迫振动，从而使土体达到密实。
1.1振冲碎石桩治理砂土地基
在砂土层中，振冲器产生的强迫振动，当其频率接近于砂土自由振动频率时，砂土质点振动逐步加强，于是迫使砂土从静止状态开始浮动起来，这就是砂土液化。被液化的砂土，使原来结构遭到破坏，在上覆荷重和振动作用下，砂土颗粒重现排列，使孔隙大大减少，相对密度大大增加。于是，在地面形成漏斗状塌陷坑，圆坑外缘出现环状地面裂缝，此表明地层已振动密实。在振冲孔内在投入碎石，迫使碎石在振动过程中挤入砂土中，促使砂土紧密从而起到加固不良公路地基的作用。实践表明，碎石颗粒愈大，加固效果愈显著。从试验效果来看，振孔间距1.5～2.5m振密效果最佳。
1.2振冲碎石桩治理黏性土地基
在黏性土中，不能单用振冲器振挤密实，必须在振冲孔中加入粗集料。粗集料在振冲器振动下，形成一个粗大的碎石桩体，使黏性土层形成一个复合地基。碎石桩不仅加固了黏土地基，同时桩本身具有良好的排水性能，还能起到排水固结效应。在黏性土软土地层中，振冲碎石桩加固桩受力复杂，难以使用理论分析计算填料的用量，一般通过试验，或采取半经验的方法，凭以往的施工经验，根据加固土不同类型，选择出加固桩的布局、桩径、桩间距等，计算出复合地基承载能力、沉降和稳定性及抗震性能。根据上部荷载分布，适当调整桩间距大小，荷载大桩间距小，反之则增大，桥头附近路堤，桩间距应密布，远离桥头部分，则采取大间距，碎石桩如果置于硬土层地基上，桩径可以细一些，置于软土地层上，桩间距可密一些。对于深层淤泥层，可置换成碎石层，或与其他方法联合进行加固地层。
1.3振冲碎石桩治理黏性土技术要求
鉴于振冲碎石桩处理软土地基，还处于半理论半经验状态。因此，对于高速公路和高等级公路的路基，必须结合现场先进行试桩，取得实际资料再对设计进行修正。振冲碎石桩布设方式有：等边三角形、正方形、矩形、梅花形。桩间距视荷载大小而定，荷载大、强度低，则间距小，反之亦然。对于特别深层的软土，桩达不到硬土层短桩但是桩长不应小于4m此时间距就更小。
一般而言桩间距为1.0～2.5m。振冲碎石桩全部制成后，应将桩体顶部1m左右一段挖去，铺设30～50cm厚的碎石垫层，然后在上施做基础。桩长指垫层以下实有长度。振冲碎石桩与周围软土地基相比，振冲碎石桩刚度远比地基大的多，但比钢筋混凝土小的多。碎石桩的压缩模量3～15MPa，软土一般为1～5MPa。振冲碎石桩轮廓掺茬不齐其边缘嵌入周围黏土中形成相互约束的结构。
2 振冲碎石柱施工技术控制措施
振冲碎石桩施工，其工艺虽然比较简单，但是，所遇到的地层确是非常复杂。为了保证碎石桩顺利施工，因此，在施工前应先进行试验，掌握施工工艺。
2.1振冲碎石桩施工顺序
对于采取振冲碎石桩加固的软土地基时，其制作碎石桩的』哽序，应“由里向外”或“由一边向另一边”。如果靠近其他建筑物，应采取跳打的顺序。这种方法可以避免中间加固薄弱环节。
2.2振冲碎石桩施工方法
振冲碎石桩施工，关键工序是填料方式。填料方式一般有三种：一是先把振冲器提出孔外，向孔内添加碎石填料，然后再放下振冲器进行振动。二是不提出孔外，只提到一定距离，然后倒料再进行振动。或不提出一定高度，实施边振动边连续加料。只要振密达到一定标准，则视为完成制桩任务。三是在黏性土中，由于易发生塌孔现象，因此在施工过程中，经常将振冲器提上提下进行清孔，不能连续填料，有时需要先护壁后制制桩。有时分段制桩，先制4～5m形成护壁，然后继续进行下一段制桩。这就是先护壁后做桩法。
2.3振冲碎石桩施工准备
2.3.1试桩：振冲碎石桩正式施工前，必须先进行试桩，以确定适宜的水压、水量、填料方法和填料用量、制桩时间等施工参数。
2.3.2准备工作内容：振冲碎石桩施工前，必须对施工机具、水电、填料，按照工程量、工期和气候条件编制施工计划，进行施工准备。
2.3.3施工机具准备：振冲碎石桩施工，所需要的机械设备，应根据工程量、施工期限、地区气候条件选定振冲碎石桩施工现场，应做到“三通一平”。所谓“三通”是“水、电、料通”，一平是“场地平整”。场地平整：凡是加固区内的一切障碍物应当清除掉，对于池塘、淤泥地表应当进行简易处理，以便于机械行走、防止塌陷。其他有碍于振冲冲孔的旧有的石块、混凝土块也都必须清除掉。然后，测量地面高程，按设计图纸进行桩位放样。水通：是振冲碎石桩施工必不可少的，其对水的要求：一要有足够压力的水供施工用，二要从孔中排出泥浆也需要水，所以要布设两条水道。压力水由抽水机供水，通过橡胶管，从振冲器出口喷出水，其压力要达到40—60kPa，水量20～30rri3/h。冲浆用水采取自由流清水。料通：就是檢查从料场到加固现场的之间的运输能力，加固深度为10m左右用砂土作为填料还需要增加。
2.4振冲碎石桩施工步骤
振冲碎石桩施工，一般分为成孔、清孔、加料和振密等四个步骤。
2.4.1成孔和清孔：在振冲器和高压水作用下，从地面向下冲成一个直径50cm左右的孔洞。在黏性土地基中待成孔后，振冲器上下2—3次用水进行清孔，直到孔内流出的是清水为止。
2.4.2孔中加料和振密：清孔结束后，便可在孔中加料。其加料方法采取每次倒入1m高度，约为300～400kg，再插入振冲器振密，如此反复，直到密实为止。碎石的密实度以振冲器电流显示。振冲器显示的电流有五种即空载电流、工作电流、瞬时电流、额定电流、密实电流。当刚开孔显示的电流，即为工作电流。当遇到阻力时，电流增大，此时，并不表示振密，在原位停止30s电流会下降，此时的电流称为瞬时电流。如果电流还不下降，则表示振密，此是关键所在。完成的碎石加固桩，桩顶1m左右由于反复受载，桩的密实度难以保证应当进行处理或挖出另做垫层、或振密实。
3 结语
振冲碎石桩加固软土地基形成复合地基还显著地增强其抗震性能减小沉降量增强稳定性基以提高其承载力是一种合理且比较经济可靠的软土地基补强技术经过碎石桩处理的地段沉降量小固结期短，对缩短工期也十分有利承载力大幅提高，振冲碎石桩处理软土地基同时也是高填方软土地基及桥梁结构物两侧软基处理的理想方法。
参考文献：
[1]赖燕芬.浅谈振冲碎石桩[J].科技信息，2011（17）.
[2]黄春霞，张鸿儒，隋志龙.碎石桩复合地基的抗液化特性探讨[J].工程地质学报，2004年02期.
[3]张艳美，张鸿儒，张旭东.碎石桩复合地基的研究进展与分析[J].工程地质学报，2005年01期.
[4]黄维章.振冲碎石桩在加固软基中的应用[J].广州航海高等专科学校学报，2003年02期.
【关键词】 振冲碎石桩；处理措施；质量控制
冲碎石桩法是利用一个能产生水平振动的管状设备，在高压水流下边振边冲在软弱地基中成孔，再在孔内分批填入碎石等材料，构筑成一根粗大的柱状体，故称为碎石桩。碎石桩有两方面的作用是复合地基作用提高地基的承载力桩体与桩间土共同构成复合地基同时还能够起到排水固结作用，碎石桩的桩体为一良好的排水通道，在路堤荷载的预压作用下使桩间土固结，强度提高。碎石桩和桩之间软土形成一个承载力高、压缩小的共同体，称为碎石桩一软土复合地基，适宜治理地基强度80kPa以上的不排水的黏性土软土地基，也广泛用于加固砂土地基。目前，对于含水率达80%的淤泥质地基，加固深度可达21m，加固桩直径可达l～2m。
1 碎石桩振冲机理和技术要求
具体说振冲碎石复合地基是用水冲成孔然后将碎石倒人成孔中使用一种专门的振冲器设备在深孔中产生振动加速度。该振动能量沿水平方向传输，迫使土体产生强迫振动，从而使土体达到密实。
1.1振冲碎石桩治理砂土地基
在砂土层中，振冲器产生的强迫振动，当其频率接近于砂土自由振动频率时，砂土质点振动逐步加强，于是迫使砂土从静止状态开始浮动起来，这就是砂土液化。被液化的砂土，使原来结构遭到破坏，在上覆荷重和振动作用下，砂土颗粒重现排列，使孔隙大大减少，相对密度大大增加。于是，在地面形成漏斗状塌陷坑，圆坑外缘出现环状地面裂缝，此表明地层已振动密实。在振冲孔内在投入碎石，迫使碎石在振动过程中挤入砂土中，促使砂土紧密从而起到加固不良公路地基的作用。实践表明，碎石颗粒愈大，加固效果愈显著。从试验效果来看，振孔间距1.5～2.5m振密效果最佳。
1.2振冲碎石桩治理黏性土地基
在黏性土中，不能单用振冲器振挤密实，必须在振冲孔中加入粗集料。粗集料在振冲器振动下，形成一个粗大的碎石桩体，使黏性土层形成一个复合地基。碎石桩不仅加固了黏土地基，同时桩本身具有良好的排水性能，还能起到排水固结效应。在黏性土软土地层中，振冲碎石桩加固桩受力复杂，难以使用理论分析计算填料的用量，一般通过试验，或采取半经验的方法，凭以往的施工经验，根据加固土不同类型，选择出加固桩的布局、桩径、桩间距等，计算出复合地基承载能力、沉降和稳定性及抗震性能。根据上部荷载分布，适当调整桩间距大小，荷载大桩间距小，反之则增大，桥头附近路堤，桩间距应密布，远离桥头部分，则采取大间距，碎石桩如果置于硬土层地基上，桩径可以细一些，置于软土地层上，桩间距可密一些。对于深层淤泥层，可置换成碎石层，或与其他方法联合进行加固地层。
1.3振冲碎石桩治理黏性土技术要求
鉴于振冲碎石桩处理软土地基，还处于半理论半经验状态。因此，对于高速公路和高等级公路的路基，必须结合现场先进行试桩，取得实际资料再对设计进行修正。振冲碎石桩布设方式有：等边三角形、正方形、矩形、梅花形。桩间距视荷载大小而定，荷载大、强度低，则间距小，反之亦然。对于特别深层的软土，桩达不到硬土层短桩但是桩长不应小于4m此时间距就更小。
一般而言桩间距为1.0～2.5m。振冲碎石桩全部制成后，应将桩体顶部1m左右一段挖去，铺设30～50cm厚的碎石垫层，然后在上施做基础。桩长指垫层以下实有长度。振冲碎石桩与周围软土地基相比，振冲碎石桩刚度远比地基大的多，但比钢筋混凝土小的多。碎石桩的压缩模量3～15MPa，软土一般为1～5MPa。振冲碎石桩轮廓掺茬不齐其边缘嵌入周围黏土中形成相互约束的结构。
2 振冲碎石柱施工技术控制措施
振冲碎石桩施工，其工艺虽然比较简单，但是，所遇到的地层确是非常复杂。为了保证碎石桩顺利施工，因此，在施工前应先进行试验，掌握施工工艺。
2.1振冲碎石桩施工顺序
对于采取振冲碎石桩加固的软土地基时，其制作碎石桩的』哽序，应“由里向外”或“由一边向另一边”。如果靠近其他建筑物，应采取跳打的顺序。这种方法可以避免中间加固薄弱环节。
2.2振冲碎石桩施工方法
振冲碎石桩施工，关键工序是填料方式。填料方式一般有三种：一是先把振冲器提出孔外，向孔内添加碎石填料，然后再放下振冲器进行振动。二是不提出孔外，只提到一定距离，然后倒料再进行振动。或不提出一定高度，实施边振动边连续加料。只要振密达到一定标准，则视为完成制桩任务。三是在黏性土中，由于易发生塌孔现象，因此在施工过程中，经常将振冲器提上提下进行清孔，不能连续填料，有时需要先护壁后制制桩。有时分段制桩，先制4～5m形成护壁，然后继续进行下一段制桩。这就是先护壁后做桩法。
2.3振冲碎石桩施工准备
2.3.1试桩：振冲碎石桩正式施工前，必须先进行试桩，以确定适宜的水压、水量、填料方法和填料用量、制桩时间等施工参数。
2.3.2准备工作内容：振冲碎石桩施工前，必须对施工机具、水电、填料，按照工程量、工期和气候条件编制施工计划，进行施工准备。
2.3.3施工机具准备：振冲碎石桩施工，所需要的机械设备，应根据工程量、施工期限、地区气候条件选定振冲碎石桩施工现场，应做到“三通一平”。所谓“三通”是“水、电、料通”，一平是“场地平整”。场地平整：凡是加固区内的一切障碍物应当清除掉，对于池塘、淤泥地表应当进行简易处理，以便于机械行走、防止塌陷。其他有碍于振冲冲孔的旧有的石块、混凝土块也都必须清除掉。然后，测量地面高程，按设计图纸进行桩位放样。水通：是振冲碎石桩施工必不可少的，其对水的要求：一要有足够压力的水供施工用，二要从孔中排出泥浆也需要水，所以要布设两条水道。压力水由抽水机供水，通过橡胶管，从振冲器出口喷出水，其压力要达到40—60kPa，水量20～30rri3/h。冲浆用水采取自由流清水。料通：就是檢查从料场到加固现场的之间的运输能力，加固深度为10m左右用砂土作为填料还需要增加。
2.4振冲碎石桩施工步骤
振冲碎石桩施工，一般分为成孔、清孔、加料和振密等四个步骤。
2.4.1成孔和清孔：在振冲器和高压水作用下，从地面向下冲成一个直径50cm左右的孔洞。在黏性土地基中待成孔后，振冲器上下2—3次用水进行清孔，直到孔内流出的是清水为止。
2.4.2孔中加料和振密：清孔结束后，便可在孔中加料。其加料方法采取每次倒入1m高度，约为300～400kg，再插入振冲器振密，如此反复，直到密实为止。碎石的密实度以振冲器电流显示。振冲器显示的电流有五种即空载电流、工作电流、瞬时电流、额定电流、密实电流。当刚开孔显示的电流，即为工作电流。当遇到阻力时，电流增大，此时，并不表示振密，在原位停止30s电流会下降，此时的电流称为瞬时电流。如果电流还不下降，则表示振密，此是关键所在。完成的碎石加固桩，桩顶1m左右由于反复受载，桩的密实度难以保证应当进行处理或挖出另做垫层、或振密实。
3 结语
振冲碎石桩加固软土地基形成复合地基还显著地增强其抗震性能减小沉降量增强稳定性基以提高其承载力是一种合理且比较经济可靠的软土地基补强技术经过碎石桩处理的地段沉降量小固结期短，对缩短工期也十分有利承载力大幅提高，振冲碎石桩处理软土地基同时也是高填方软土地基及桥梁结构物两侧软基处理的理想方法。
参考文献：
[1]赖燕芬.浅谈振冲碎石桩[J].科技信息，2011（17）.
[2]黄春霞，张鸿儒，隋志龙.碎石桩复合地基的抗液化特性探讨[J].工程地质学报，2004年02期.
[3]张艳美，张鸿儒，张旭东.碎石桩复合地基的研究进展与分析[J].工程地质学报，2005年01期.
[4]黄维章.振冲碎石桩在加固软基中的应用[J].广州航海高等专科学校学报，2003年02期.