软粘土地基中振冲碎石桩的施工技术
摘要
关键词
软粘土地基;振冲碎石桩;施工技术
正文
在应用振冲碎石桩法加固与处理软粘土地基时,主要是对地基的软土层进行置换,通常是运用碎石等承载力较好的材料取代原有的软粘土质,再通过振冲的方式进行加固处理,以提高软粘土地基的承载效果。本文分析了振冲碎石桩技术的应用原理,并对操作过程中的技术要点进行了明确,以期为软粘土地基的加固与处理工作的开展提供指导。
一、振冲碎石桩法的工作原理
振冲碎石桩是用振冲器造孔,倒入碎石,再用振冲器挤实碎石,而形成的较大直径的桩体。对于饱和软粘土地基,由于渗透性较小,振动力不能使孔隙水迅速排除,也就不能起到加密地基的效果,对软粘土的加、主要是起置换和挤压作用。在振冲器振动力的作用下,碎石添加料被振密,并挤压到周围软土中,形成粗大密实的桩体。桩体与桩间土共同组成非均质体—复合地基。当荷载P作用于复合地基时,假设基侧是刚性的,则在地表面碎石桩与桩间土要产生均匀的沉降。由于振冲桩的刚度比桩间土大,它本身必须要承受较大的荷载,才能与桩间土产生相同的沉降,故荷载将向碎石桩上集中,与此相应,作用于桩间土上的荷载就降低。这就是复合地基提高承载力的基本原理。
另一方面,由于碎石桩承受较多的外荷载,能纵向压缩,产生径向变形,并起周围的软土产生被动抗力。如果土的强度过低,碎石桩得不到所需的径向支持力,也就不能达到加固的目的。因此天然地基的抗剪强度的大小,是形成复合地基的一个重要关键。测定抗剪强度的大小,可用不排水剪。根据实践经验,一般天然地基的不排水抗剪强度不宜小于2t/mZ,但国内也有突破这个指标的成功的实。如抗剪强度小于1.4一2.0t/mZ时,需要经过充分的勘探,试验研究分析后,反复比较,才能决定是否采用此方法。
二、振冲碎石桩法在软粘土地基处理中的施工技术分析
1、施工前的准备
(1)清理施工现场
在利用振冲碎石桩法进行软粘土地基的加固与处理之前,首先应清除施工现场堆放的多余杂物,避免其对施工过程中产生影响。其次,采用抛石挤淤法对施工现场中存在的低洼地段中的淤泥进行彻底挖掘与清除处理,然后再用砂砾、碎石等具有一定承载力的材料进行沟渠或低洼处的填埋,再用重力机械进行压实,进而提高施工现场地基的承载力效果,使之达到建筑施工标准。
(2)桩位布置
在布桩工作开展时应采用测量放样的方法,根据设计图纸的设计位置进行桩位的准确布置,结合施工现场的实际情况适当进行桩位的调整,以确保桩位布置符合施工标准,同时还应对桩位进行测量,并准确标注各个桩位,并对所有桩位进行编号。
(3)技术交底
在振冲碎石桩施工过程中,设计人员应与施工技术人员进行全面的技术交底,以确保施工工作人员可以严格按照施工设计方案而开展工作,同时还可以提高施工人员对振冲碎石桩技术施工的要点及具体操作流程有详细的了解,掌握具体的施工技术规范,以确保施工过程的操作合乎标准,保证施工质量。
2、振冲碎石桩技术的施工技术流程
(1)清淤、清理场地,平整场地至桩顶设计标高,布置桩位。
(2)成孔,打开水源,启动振冲器,使其在压力水冲击作用和振动作用下灌入地层至设计深度,在灌入的过程中,要控制振冲器的竖直度,注意调节水压和成孔电流的大小,也可以根据返水出来的砂或泥以确定当前打入处的土层情况。
(3)开动振动机把套管沉入土中,如遇到坚硬难沉的土层,可辅以喷水或射水沉入。
(4)把套管沉到设计深度。
(5)套管入土后,挤密了套管周围土体,然后将料斗插入桩管,向管内灌一定量的碎石。
(6)再将套管提升到规定的高度,套管内的碎石被压缩空气从套管内压出。
(7)然后又将套管沉入规定的深度,并加以振动,使排出的碎石振密,于是碎石再一次挤压周围的土体。
(8)再一次灌碎石于套管内,把套管提升到规定的高度。一直打到地面就成为碎石挤密桩。
(9)清沟排污:打桩过程中,施工现场安排人力清沟,保证排污网络畅通,避免泥浆漫淌,沉淀后的泥浆采用泥浆车出运至弃土场排放;做好场地整洁,文明施工。
(10)铺设碎石垫层:振冲碎石桩处理完成后,在桩顶上铺填50cm厚砂砾垫层,全部处理范围均采用20t振动压路机重叠轮迹碾压至少二遍。
二、振冲碎石桩施工技术软粘土地基加固处理中的质量控制措施
1、严格控制施工质量
在运用振冲碎石桩法进行施工时,首先应确保桩孔当中水量符合标准,防止出现水量过多而导致桩孔坍塌的现象。同时,还应注意将水压控制在合理范围内,根据施工现场软粘土的具体特性而进行水压的合理调整,如果软粘土强度较高必须增大水压,而强度低的软土则需要减小水压,并且在进行成孔作业的过程中若是与设计的深度接近时需要降低水压,以此来避免对桩孔底部土层产生影响。
2、保障施工安全
在进行陈冲碎石桩作业的过程中需要保证其电压的稳定性,若是在施工中出现电压超过额定范围的情况则必须要进行停工处理,防止在超过额定电流的情况下存在继续进行施工作业的现象存在。同时在进行施工的过程中还需根据施工条件来对振冲器的位置的留振时间进行确认,其一般在达到设计深度时留振时间需要控制在10至20s左右,在作业过程中必须要做好相应的防护措施,以此来防止在施工中出现安全事故问题。
3、加强施工质量检验
一般在振冲碎石桩完工一个月后左右进行质量检测工作,这样可以保证其数据的可靠性,检验数量应不少于桩孔总量的2%,地基处理完成后可采用静载试验、静力触探或动力触探等方法检验桩及桩间土的质量,确保桩基达到设计要求。
结语:在具体的建筑施工当中,振冲碎石桩技术应用较为广泛,对于多种软粘土质地基的加固与处理都有明显的效果。实际施工时应结合软粘土地基的实际情况,严格按照建筑工程的要求进行应用,进而保障施工过程与所达到效果与实际工程的要求相一致,同时还应加强全过程的质量控制,提高地基的稳定性,实现对地上建筑物的有效承载。
参考文献:
[1]贺元鑫,甄燕,张博,etal.地基加固中振冲碎石桩技术的管理与应用[J].城市地理,2017(7X):180.
[2]任永结,李国宝.振冲碎石桩法在高液限软粘土地基处理中的应用[J].山西建筑,2015(8):88-89.
...