崔哲源

雙鴨山市水務(wù)局

摘要：在軟土地基中最常用的加固技術(shù)就是碎石樁，它主要的制成材料就是碎石，從而形成一個復(fù)合地基加固樁，這種加固樁在實際應(yīng)用中非常使用，能節(jié)省很多施工工期，帶來直接的經(jīng)濟效益。而干振碎石樁主要就是在需要打孔的地基處，利用打樁機進行打孔，然后在孔內(nèi)灌入碎石，再對其進行擠壓最終形成樁體，能讓軟土地基更加密實，更加穩(wěn)定，并能降低不均勻沉降的機率，讓地基足夠穩(wěn)定，但在施工的時候要特別注意干振碎石樁的施工原理，選擇科學的施工工藝，這樣才能讓加固樁的實際作用發(fā)揮出來。本文分析了干振碎石樁對軟基進行加固時施工原理，并介紹其施工工藝，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：干振碎石樁；軟土地基；加固；施工工藝

在對軟土地基進行加固的時候，通常都應(yīng)用振沖碎石樁這一加固技術(shù)，該碎石樁技術(shù)在施工的時候特別方便，不需要投入過多的施工成本，還不用浪費過多施工材料，還具有較強的抗震性且防液化等優(yōu)點在軟基加固的時候經(jīng)常被用到，也有這很好的加固效果。但在實際應(yīng)用中，振沖碎石樁需要用大量的水資源，施工場地很容易有泥漿污染等缺點，這也制約該加固樁技術(shù)的廣泛應(yīng)用受到制約。而干振碎石樁技術(shù)是在振沖碎石樁基礎(chǔ)上研發(fā)出來的一項技術(shù)，它有效解決了所有技術(shù)上的缺點，在軟基加固施工中得到更好的應(yīng)用，實際效果要比振沖碎石樁技術(shù)還要好，有較高的推廣應(yīng)用價值。

一、干振碎石樁加固的原理

所謂干振碎石樁主要就是利用機械震動對地基進行擠壓，成孔之后在軟土中壓入碎石，在原狀土受到擠壓之后會產(chǎn)生徑向位移，然后軟土地基中的土顆粒會重新排列，這時候土壤之間的空隙就會減少，同時密實度也會隨著提高，有一部分軟土會被碎石體置換掉，最終形成一個碎石樁柱。這個碎石樁屬于柔性離散體，在其承受豎向力作用的時候會有徑向膨脹現(xiàn)象發(fā)生，樁周圍的土體就會產(chǎn)生一定的約束作用，依據(jù)等量變形條件來看，樁和樁間土就此構(gòu)成了一個復(fù)合地基，然后由兩者共同去承受地面上的荷載力。值得注意的是，復(fù)合地基并不是均勻地分布應(yīng)力的，復(fù)合地基的樁體在受到荷載作用之后，它的作用就是將應(yīng)力集中在一起。通常情況下，樁間的土是沒有樁體壓縮模量大的，也就是要通過建筑物基礎(chǔ)向復(fù)合地基傳受外加的壓力，然后樁和樁間的土會發(fā)生等量壓縮，然后所有的應(yīng)力都會在樁上集中起來，從而樁間土的應(yīng)力就會有所減少，這時候的地基強度就會非常大，要比天然地基的承載能力以及抗剪強度都要大很多，在受到建筑物壓縮的時候也不會過多的沉降的，差異沉降量也會有所減少。要是在粘性土基中，在樁柱體的作用下形成了垂直排水通道，這會讓地基排水固結(jié)作用有所加快，要是有地震災(zāi)害發(fā)生，土壤也不會受到過多的液化危害，有效保護了土壤。

二、干振碎石樁施工

1、施工機具。（1）選擇樁機和樁管，土質(zhì)條件不同所選擇的激振力機型也是不同的，所以在實際應(yīng)用中還要依據(jù)土質(zhì)條件去選擇。通常情況下應(yīng)用振動沉管打樁機是比較多的，其樁管的直徑為377mm，還有一種打樁機是比較常用的，就是DZ-40Y型打樁機，它的性能比較好，振動頻率能達到1050次/min，而激振力能達到230KN，錘重達32KN，電機功率為40kw，其空載振幅為0.93cm。從實際的施工中可知，要是將打樁機的功率給加到45kw，那么頻率就會降低，同時振幅會加大，屬于脈沖式振動，會加快碎石下料速度，對樁體周邊的土基破壞也不會很大，成樁的效果非常好。

（2）樁頭 采用平底兩半圓活瓣合頁式樁頭，并焊于樁管端頭。這種樁頭在沉管時擠壓土壤，使樁頭直抵設(shè)計深度。當振拔提管時，活瓣可自動打開，夾角為20°到30°，碎石可順利下落。當樁管反插振密時，活瓣又可自行閉合，形成平底錘頭，進行壓實振密。

2、施工工藝。按已編制的施工方案進行放線定位，打樁機按照施打路線設(shè)置，樁管上標出控制下沉深度的記號。施工步驟為：（1）沉管成孔 在一般地表土阻力不大的情況下，可將樁管靜壓沉入土中。當阻力增大時，可進行振動沉管，直至設(shè)計深度，土壤因受擠壓形成管孔。（2）灌料制樁 樁管到達土內(nèi)設(shè)計深度時，即可向樁管內(nèi)灌入經(jīng)計量的碎石，直到樁管灌滿碎石為止。隨后進行振拔提管，將樁管向上提升，一直提到樁頂位置。此時，管中碎石由活瓣兩側(cè)落入樁孔內(nèi)。接著靠樁機激振力，通過樁管平底錘頭將樁孔內(nèi)碎石振壓密實，直至樁機電流強度達到40到50A為止。然后振拔提管至樁頂位置，再投入碎石，灌滿至樁頂。如此反復(fù)，直至碎石灌滿壓實至樁頂。

3、干振碎石樁的改進型施工機具與灌料制樁方法。（1）樁機：采用DZ-40Y機改裝。（3）樁管與樁頭：采用液壓套管式。（3）灌料成樁：沉管成孔是先以內(nèi)套管樁頭靠振動下沉成孔至設(shè)計底面，外套管也同時下沉，然后提起內(nèi)套管樁頭至管頂上，下灌碎石料，填滿外套管，邊提外套管邊以內(nèi)套管樁頭振動反插，使碎石擠入孔壁形成樁柱，直至孔口樁端。成孔灌料制樁是保證干振樁質(zhì)量的關(guān)鍵。

4、施工順序以及檢驗加固效果?？砂凑铡跋韧鈬?，后中間；先長邊，后短邊，向中擠”的原則進行。制樁后間歇15天到30天可采用靜載荷試驗、靜力觸探比貫入阻力P值、標準貫入試驗對比曲線以及沉降觀測來檢驗加固效果。

三、施工中的問題探討

1、復(fù)合地基初期沉降量大的問題。有關(guān)資料反映復(fù)合地基初期沉降量較大，故設(shè)計時將地坪標高提高100mm到150mm。這里固然有樁的設(shè)計問題，如樁距與樁徑選擇、應(yīng)力比的確定等，但主要還應(yīng)從施工質(zhì)量與措施考慮，如樁的密實程度、復(fù)合地基上碎石墊層的厚度及密實方法。如鏟除樁端不密實碎石，采取壓路機碾壓墊層等措施，可明顯減小初期沉降量。

2、預(yù)制混樁頭的問題。有些地方打干振碎石樁時，樁管下套有一個預(yù)制混凝土樁頭，沉管時一起下沉至設(shè)計底面。在實際受力狀態(tài)下預(yù)制樁頭并不起作用，只能作為一項施工措施。如采用平面活瓣樁頭或套管式樁頭，保證成孔成樁，預(yù)制樁頭便可取消，從而降低造價。

3、關(guān)于碎石樁施工在灌料成樁時碎石的投入量，有的資料以樁孔的容量乘以1.2，即采用充盈系數(shù)為1.2作為投料標準。充盈系數(shù)應(yīng)以樁體外圍的土質(zhì)特征區(qū)別處理。當土質(zhì)為亞粘土、砂土時，其充盈系數(shù)可取1.2。如土質(zhì)為飽和輕亞粘土或淤泥質(zhì)土時，則充盈系數(shù)要提高，并加大留振時間，方能符合要求。一個樁體內(nèi)，由于上下土體特性不同，各段的充盈系數(shù)也應(yīng)不同。充盈系數(shù)的確選用，是決定碎石樁質(zhì)量的重要因素。

四、結(jié)束語

在軟土地基加固施工中，應(yīng)用干振碎石樁技術(shù)的效果非常好，加固之后的地基要比天然的地基強度還要大，能有效防止地震災(zāi)害，還不會受到沉降影響，并有較好的防腐化性能，有較高的使用價值，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 王志遠.公路軟基加固施工中碎石樁技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息.2015（06）

[2] 楊權(quán).常用公路軟土地基處理方法在佛山地區(qū)的使用研究[D].華南理工大學 2010

[3] 陳振山.淺談水泥攪拌樁公路軟土路基施工技術(shù)[J].中國城市經(jīng)濟，2011（20）.

[4] 劉軍.水泥攪拌樁在高等級公路軟基加固處理中的應(yīng)用[J].四川建材，2010（03）