碎石桩在复合地基中应用探讨-

论文导读：土(包括饱和淤泥质土)等地基均可采用碎石桩来进行加固，同时，碎石桩类型也在不断增加。2、碎石桩的加固机理碎石桩加固地基的实质是将天然地基转变为碎石桩和桩周土体共同组成的复合地基，以提高地基土的承载力，减少基础的沉降量和沉降差，碎石桩桩体本身是散粒体材料，它之所以能成桩，完全是依靠桩周土体对它的侧向约束
摘要：碎石桩作为复合地基的加固作用，除了提高地基承裁力，减少地基的工后沉降外，还可用来提高土体的抗剪强度。本文对碎石桩在复合地基中应用作了详细的探讨，供大家参考。
关键词：碎石桩复合地基沉降
1 、前言
工程中常会遇到天然地基不能满足建筑物的要求，需要对地基进行人工处理，以满足工程建设的需要，目前地基处理方法很多，有深层搅拌法加固、高压旋喷法、粉喷桩法，挤密桩加固、碎石桩加固、石灰桩加固等等，其中碎石桩加固技术是主要的地基加固手段之一。
继1935年法国在海湾沉积软土上修建兵工厂车间首次采用碎石桩加固软弱地基后，振冲挤密法加固砂基在世界各国相继得到了广泛应用，我国应用振冲置换始于1977年的南京船舶修造厂船体车间的软土地基加固。
随着新的施工方法和施工工艺的产生和发展，碎石桩加固地基的范围不断扩大，砂性土、人工填土、粉土及粘性土(包括饱和淤泥质土)等地基均可采用碎石桩来进行加固，同时，碎石桩类型也在不断增加。

2、 碎石桩的加固机理

碎石桩加固地基的实质是将天然地基转变为碎石桩和桩周土体共同组成的复合地基，以提高地基土的承载力，减少基础的沉降量和沉降差，碎石桩桩体本身是散粒体材料，它之所以能成桩，完全是依靠桩周土体对它的侧向约束作用。因此碎石桩桩体必须与四周土体的变形相协凋，桩体除作为地基土的一部分外，还具有支承作用，并且复合地基中的碎石桩是一条很好的排水通道，显然，复合地基碎石桩的作用主要有桩体作用，垫层作用和排水作用。
当碎石桩桩体进人相对硬层时，由于桩体填料的压缩模量远比软弱土的压缩模量大，由基础传给复合地基的外荷载随着桩土的等量变形而逐渐集中到桩体中去，软弱土负担的应力相应减少，碎石桩桩体发挥了应力集中的作用，当碎石桩桩体未进人相对硬层时，复合土层主要起垫层作用，垫层将外荷载在地基内引起的应力向四周扩散，使地基中应力趋于均匀，提高了地基的整体承载力。
复合地基中的碎石桩能发挥与砂井相同的排水作用，由于制桩过程振动，挤压和扰动等因素的影响，使桩间土中出现了较大的附加孔隙水压力、桩问土的强度相应降低，当制桩结束后，随着土中孔隙水压力消散，地基土源于：7彩论文网论文www.7ctime.com
的结构强度将不断恢复，在对复合地基加载过程中，桩体的排水作用使土体中的超静孔隙水压力不断消散，有效应力和桩周土的强度不断增大，复合地基的强度也随之提高，需要指出的是为确保排水的畅通，在用碎石桩加固地基时，要尽量减少粘粒进入碎石桩体。

3、 碎石桩技术的施工注意要素

3．1 施工前的准备
1)机械设备的检查验收，要确保设备完好、安全、运转正常；计量装置正确、灵敏，并经过法定计量单位鉴定合格。要注意，开工前的检查并不是机械顺利运行的保证，机械的检查要平行出现在整个施工阶段。
2)工程材料随同合格证、质量证明文件和进场后见证取样复试报告，报送检查，不合格材料不得进场。对于因材料不合格而发生的质量问题，必须有专人负责。
3)对于不可预测的停水、停电、停泵情况，要求施工单位作出应急准备。
4)根据测量控制网把桩位标志在实地，标志应清晰、牢固，便于施工控制桩位。质量员要把每桩位总长度，空桩长度告知操作人员。施工前对桩位图进行编号，施工时对号入座，切忌编桩。
3．2 施工过程中的注意要素
1)碎石桩的施工顺序应优先从或两侧向中间进行，对同排桩应间隔进行，同时应背离现有建筑方向。
2)施工前先进行成桩工艺和成桩挤密试验，桩数为7～9根，当成桩质量不能满足设计要求时，应在调整设计与施工参数后，重新进行试验或改变设计。不能为了赶工期而省略或者不重视试验环节。
3)严格控制桩位偏差，钻孔机就位应校正，要求保持平整、稳固，使钻进时不发生倾斜或移动。成孔时桩管要对准桩位，桩管垂直度应控制在1％之内，严格控制好桩顶、桩底标高。
4)工艺成桩应根据桩径、桩长和桩身密实度等要求，控制水泥、粉煤灰、碎石混合物填充量，实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积。钻孔可按常规方法，提钻压导应慢速进行，一般控制在0．5～1．0m／min，过快易塌孔或缩孔，施工顺序应间隔成桩，桩顶标高宜高出设计标高，留有保护桩长。
5)施工中应检查计量磅秤的正确性，检查水泥、粉煤灰、石屑、碎石配合比、坍落度。每台机械每班按要求留一组试块，标准养护，试块应标明代表哪几根桩。
6)注导时，打开气阀，防止产生气泡。对于工作中出现的钻头堵塞，产生的断拉，必须使钻头离开地面，清理混凝土通道，重新下桩。
7)在施工期间及施工结束后，随时检查桩的施工记录。同时尚应检查套管往复挤压、振动次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填石量等。
8)待碎石桩施工完后，应对其进行检查验收，经测试，复合地基承载力标准值达到140kPa且地基的液化指数小于4时，可继续施工CFG桩。
3．3 施工过程中的数据监控
1)精确而严格的控制碎石施工总用量。将施工现场划分成施工区域。计算出每个施工区域的设计碎石用量，进料时按每区域所需碎石用量分批进料，控制每区域的进料不超过设计用量的5％。每一批碎石用完以后，对碎石用量与实际完成桩数进行数据核对，检查碎石用量是否超出或不足。碎石用量无论是超出或不足，都必须找出原因，现场解决。
2)严格控制好监控留振时间。监控人员做每人配备一部计时表，用于对留振时间的监控。孔内填料按O．5～0．8m填料高度进行分段制桩。每次填料后，再将振冲器沉入填料中进行振密，留振时间为10～20s，方可上提振冲器。确保在桩底和桩顶的留振时间要求达到20s以上，以保证桩底和桩顶的密实度达到要求。
4 、碎石桩地基施工的质量处理措施：
1)对碎石总量使用不足的。碎石用量是保证成桩孑L径和密实度的指标。施工过程要科学的划分区域，按区域施工，碎石用量的误差要控制在设计用量的5％以内。做好区域用量结算，出现较大的误差立即采取措施找出原因。
2)对填料后的留振时间不够。较长的留振时间可以促进地基沙土“液化”，使沙论文导读：
土之间的空隙减少，密度更高。对留振时间进行仪表监控，保证每次投料后振冲器的留振时间足够，桩的底部和顶部，要加大留振时间以保证强度。
3)对施工中各参数的监控和反馈不足。施工中要格外注意以下三个参数，水压、水量和电流量。水压和水量是控制冲孔速度和成孔直径的重要指标，电流量是判别土层特征和填料密实性的重要指标。技术人员要用电脑对施工中的各项参数进行现场监控，确保每套机组都有一台电脑，用电脑控制每一参数的实施，并对数据的异常进行及时反馈。
5、结论
CFG技术已经在我国工业，住宅，交通建设中广泛的应用。CFG技术有其巨大的优势，在现在土地资源紧张，地价高昂的今天，较低的建造造价促进了CFG技术迅速普及。论文介绍了CFG技术的优势和不足，提出了施工注意要素和质量控制方法，希望能给相关建设人员一些参考。