牟俊杰

摘?要：隨著我國土木工程建設(shè)的快速發(fā)展，碎石樁復(fù)合地基處理技術(shù)在軟基處理中得到了廣泛的應(yīng)用，但人們對碎石樁復(fù)合地基處理的認(rèn)識還有待于進(jìn)一步的探討和研究。隨著巖土工程理論、現(xiàn)代計算技術(shù)和計算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，有限元法逐漸成為巖土工程領(lǐng)域中一種有效而實用的計算方法。在此基礎(chǔ)上，本文探討了碎石樁復(fù)合地基承載力的確定方法，分析了承載力增長的動態(tài)變化，以期為工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：碎石樁;復(fù)合地基;承載力

目前，我國正處在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的上升期，各地開展的項目也如火如荼。由于工程建設(shè)規(guī)模較大，有些工程只能在地質(zhì)條件較差的地段進(jìn)行施工，因此，要完成大型建筑群的順利建設(shè)，必須進(jìn)行地基加固處理。近年來，地基處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已成為人們關(guān)注的焦點之一。

19世紀(jì)初，歐洲人發(fā)明了復(fù)合地基處理技術(shù)，用于處理各種沙質(zhì)松軟地基，但在長期的應(yīng)用過程中，由于技術(shù)水平和硬件設(shè)施不能有效跟進(jìn)，導(dǎo)致其發(fā)展緩慢。20世紀(jì)中期，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于民用建筑、交通、水利等工程中。近年來，由于理論和實踐技術(shù)的成熟，復(fù)合地基技術(shù)有了新的發(fā)展，在應(yīng)用該技術(shù)的同時，取得了很多經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，其中碎石樁復(fù)合地基是一種常用的地基處理方式。由于其在原材料、處理效果和經(jīng)濟(jì)效益等方面的優(yōu)勢，在建筑工程和道路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。碎石樁是一種松散的樁。碎石樁常在打入地基后進(jìn)行預(yù)壓，可直接成為良好的排水通道，顯著提高地基承載力。在許多工程建設(shè)項目中，碎石樁復(fù)合地基承載力分析與判斷方法存在缺陷。在分析飽和粘性土中碎石樁復(fù)合地基承載力時，應(yīng)考慮更綜合的樁土應(yīng)力比，分析樁間土體強度增長的應(yīng)力效應(yīng)。因此，有必要研究確定復(fù)合地基初始承載力和預(yù)壓復(fù)合地基承載力的方法。

1?碎石樁法分析

碎石樁法又名振沖置換法。該方法的基本原理是：通過振動、沖擊等荷載作用在地面上植入樁管，在軟體土層上打出孔洞，將硬質(zhì)碎石、砂石等材料加入孔洞中，形成獨立的樁體，使樁體與地基土協(xié)調(diào)，形成復(fù)合地基。從而最大限度地提高地基承載力，即控制地基沉降，有利于地基土的加固，控制工程造價，整體施工操作較為簡便。

2?復(fù)合地基承載力的試驗確定

在碎石樁技術(shù)中，若要確定其復(fù)合地基承載力，一般可按相對變形值直接獲得碎石樁處理不同類型地基的數(shù)據(jù)。如果是粘性土地基，則取當(dāng)荷載板沉降值與荷載板直徑比為0.010時確定的荷載。如果是砂土地基，則取當(dāng)荷載板沉降值與荷載板直徑比為0.01時確定的荷載。如果是水泥土樁，則在荷載板沉降值與荷載板直徑比為0.006時確定的荷載。在相同試驗條件下，碎石樁與水泥土樁復(fù)合地基承載力明顯高于水泥土樁復(fù)合地基承載力。對于粘性土和砂土的碎石樁復(fù)合地基，前者明顯高于后者。結(jié)果表明，樁間土體強度的增加對樁-樁復(fù)合地基承載力有顯著影響。碎石樁由于樁間土強度的存在，使其能夠發(fā)揮出水泥土樁不能發(fā)揮的作用。

3?碎石樁復(fù)合地基承載力動態(tài)增長的數(shù)理分析

在實際工程建設(shè)中，碎石樁經(jīng)常出現(xiàn)在鐵路路基處理、油罐基礎(chǔ)處理等工程中，而聯(lián)合堆載預(yù)壓技術(shù)也是進(jìn)行碎石樁施工的必要條件。曾經(jīng)有學(xué)者指出，地基承載力的存在并非由地基土的材料性質(zhì)所決定，而是由地基與上部土層組成的結(jié)構(gòu)性質(zhì)所決定。所以，對承載力的分析應(yīng)具體地根據(jù)不同的施工場地特征進(jìn)行考慮，然后再作出判斷。

通常采用 Skempton法求出樁間土復(fù)合地基的最大承載力。在此公式中，可以適當(dāng)?shù)睾雎詷痘裆?、樁長和樁徑數(shù)值對承載力的影響，粘性土的不排水強度通常表示如下。在初始狀態(tài)下，通過代入和多次變換，最終獲得復(fù)合地基承載力，這意味著能夠真正掌握第一階段推力預(yù)壓荷載在穩(wěn)定平衡控制下的動態(tài)化基礎(chǔ)可以接受。

4?碎石樁單樁復(fù)合地基承載力的試驗檢測

選擇碎石樁單樁復(fù)合地基承載力檢測方法時，應(yīng)選擇科學(xué)、合理的測試方法，其中靜荷載測試法是一種科學(xué)、有效的測試方法。

4.1?加卸載原則

為了最大程度地模擬地基受力狀態(tài)，加載應(yīng)分級進(jìn)行、采用逐級等量加載，單級荷載一般可取1/10的試驗最大荷載值。一般應(yīng)在荷載充分穩(wěn)定沉降后，才能加下一級荷載。初始階段每加載一個10 min或15 min就可以觀測到一個沉降量，最后延長觀測時間至半個小時，重復(fù)觀測，直至每1小時內(nèi)沉降量不超過0.1 mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次。卸載操作也同樣要采取等量分級的原則，卸載級數(shù)一般只有加載級數(shù)的1/2，每次卸載后要記錄樁頂沉降量。

4.2?結(jié)束荷載作用的條件對該工程而言，隨著荷載作用的繼續(xù)，地基沉降量增加，使承壓板周圍軟土相對穩(wěn)定，沒有側(cè)向擠壓現(xiàn)象，承壓板的沉降量沒有超過標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.1?承壓板及加載裝置。重點選擇壓力板的規(guī)格，一般根據(jù)樁間距和布樁形式來選擇，壓力板下覆蓋100～150mm厚的粗砂層。同時，采用箱梁或工字鋼等搭建承重平臺。上附重物施加壓力，利用千斤頂來支撐平臺，從而將壓力傳遞到樁上。一般可利用混凝土配重、砂帶、土袋等作堆載，或利用水池的重量進(jìn)行堆載。

4.2.2?沉降觀測裝置。位移傳感測量系統(tǒng)由百分表、基準(zhǔn)梁等組成位移測量系統(tǒng)。

4.3?單樁復(fù)合地基承載力的具體取值應(yīng)與相對變形值相結(jié)合選擇，可取承壓板穩(wěn)定沉降值與其邊長之比為荷載值。

5?結(jié)語

綜上所述，碎石樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用中，樁間土強度直接影響樁體承載力的大小，因此，在計算時，包含樁間土抗剪強度的函數(shù)可以表示碎石樁復(fù)合地基的承載力。同時該力隨著樁間土強度保持同步增長，在碎石樁復(fù)合地基承載力計算中引入彈性固結(jié)度參數(shù)，可以實現(xiàn)動態(tài)承載力的計算。

參考文獻(xiàn)：

[1]周思民.基于碎石樁單樁復(fù)合地基承載力的試驗檢測分析[J].建材與裝飾，2018（20）：52-53.

[2]陳王劍.碎石樁單樁復(fù)合地基承載力試驗檢測[J].黑龍江交通科技，2014，37（01）：54-55.

[3]張維秀，張元琦.碎石樁復(fù)合地基承載力計算探討[J].化工設(shè)計，2016，26（6）：40-42.