碎石樁快速加固超軟弱地基試驗研究.doc

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1、振沖碎石樁作為復(fù)合地基的一種，在快速提高地基穩(wěn)定性方面，有著很大的優(yōu)勢。該技術(shù)在80年代末被引進(jìn)到珠江三角洲地區(qū)以來，先后成功加固了番禺蓮花山碼頭、新會天馬港、荷塘碼頭、珠江電廠等多個工程。并在國內(nèi)首次成功地進(jìn)行了現(xiàn)場直剪實驗，初步取得了碎石樁及復(fù)合地基的抗剪指標(biāo)。這些工程的地基強度大都在10KPa左右，最低的僅5~8KPa。雖然振沖碎石樁技術(shù)取得了大量成功加固經(jīng)驗，國內(nèi)外也開展了不少科學(xué)研究。但是對振沖碎石樁法，仍然缺乏足夠權(quán)威的理論、計算公式、參數(shù)指標(biāo)、檢驗手段供設(shè)計、施工采用。通過西江下游航道整治橫坑段工程，對振沖碎石樁的機理、適用范圍、

2、參數(shù)指標(biāo)、檢驗手段等多個方面的問題進(jìn)行研究?！　?、工程簡況　　實驗前對西江下游航道整治工程橫坑碎石樁實驗區(qū)進(jìn)行了補充勘察。在實驗區(qū)內(nèi)布置了鉆探孔兩個，靜力觸探及十字板剪切原位測試各四孔?！　「鶕?jù)鉆探資料，場區(qū)巖土層自上而下分布為：　　①、素填土

3、比e均值為1.3，內(nèi)聚力c均值為8.5kPa，內(nèi)摩擦角φ均值為7.6o，該層土為碎石樁處理的主要對象?！　、?、粘土

4、厚度2.30-11.80m。天然含水量W0均值為35.1%，孔隙比e均值為1.0，內(nèi)聚力c均值為27.5kPa，內(nèi)摩擦角φ均值為25.8o。　　根據(jù)室內(nèi)土工實驗及標(biāo)貫、靜力觸探、十字板剪切原位測試資料統(tǒng)計，各主要巖土層物理力學(xué)指標(biāo)如表1?！　”?巖土主要物理力學(xué)性質(zhì)及承載力統(tǒng)計表　　　　3、碎石樁設(shè)計6/6　　近年來隨著振沖加固技術(shù)的發(fā)展，也逐漸應(yīng)用到抗剪強度小于20kPa的軟粘土地基中，并取得了一定的成功經(jīng)驗。但其加固機理及設(shè)計、施工參數(shù)尚需進(jìn)一步驗證。表1所示本次實驗區(qū)內(nèi)的軟土層平均十字板抗剪強度僅13.6kPa，屬于軟弱粘土。在這種地基上

5、施工碎石樁，樁體必須有一定的密實度，只有樁徑擴充到一定程度后才能達(dá)到水平激振力與樁周土反力的平衡，滿足密實度要求。根據(jù)以往處理這種軟土的經(jīng)驗，確定本次實驗的樁徑為1.0m。設(shè)計采用樁間距為2.0m，正三角形布置，相應(yīng)的置換率僅為22.7%，樁土之間的共同作用相對較小。因此本實驗方案增加了一組間距為1.5m的樁，以進(jìn)一步為設(shè)計提供參考指標(biāo)。根據(jù)地質(zhì)條件，碎石樁應(yīng)穿過軟土層并進(jìn)入粘土層50cm。因此設(shè)計樁長13~15M，實際施工時可根據(jù)成孔電流值來判斷?！　?、碎石樁施工質(zhì)量控制　　4.1原料控制　　采用大粒徑碎石，整體性強，可以更好地傳遞振動應(yīng)力

6、和荷載應(yīng)力。樁體粒徑大小直接影響加固體的力學(xué)效應(yīng)，根據(jù)以往經(jīng)驗，填料粒徑質(zhì)量評判指標(biāo)可由下式計算：　　f=1.7√3/(D50>2+1/(D20>2+7/(D10>2　　式中D50、D20和D10分別為篩分通過的百分?jǐn)?shù)50、20和10的骨料粒徑，f為質(zhì)量評判指標(biāo)。當(dāng)f=0~10時為優(yōu)質(zhì)，f=20~30時為一般，f>50時不宜采用。通過計算，本次實驗所采用的碎石粒徑的平均值

7、到實驗區(qū)的地質(zhì)特點，實驗采用了最常用的ZQC-30型振沖器。　　4.3施工流程　　大粒徑碎石樁的施工流程如下：　　振動器就位對成孔清孔加料振動振動上拔繼續(xù)填料、振動上拔成樁移位至下一個樁位?！　?.4施工質(zhì)量控制參數(shù)　　碎石樁的施工質(zhì)量主要通過以下四個參數(shù)來控制：水壓和水量、密實電流、留振時間和灌料量。通過碎石樁工藝試樁，對振沖器型號、碎石粒徑與級配、水壓及水量、工作電壓、每次提升高度、密實電流、留振時間、填料量和充盈系數(shù)等施工參數(shù)作出評價，為后期實驗樁和工程樁的施工提供指導(dǎo)性施工參數(shù)。為保證施工參數(shù)的準(zhǔn)確可行，我們在施工之前進(jìn)行了碎石樁施工工

8、藝實驗，并經(jīng)過實驗確定碎石樁施工參數(shù)如下：a、碎石粒徑以φ5~10cm為主，大于φ5cm占50%以上；b、水壓:550-600Kpa，水量：20-30