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公路振冲碎石桩软土复合地基施工技术措施(论文).pdf

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公路振冲碎石桩软土复合地基施工技术措施(论文).pdf 第1页
第44卷第7期 2017年4月 地基 与基础 Foundation and Basement 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 公 路 振 冲 碎 石 桩 软 上 复 合 地 基 施 工 技 术 措 施 渠 飞 (中铁 十 八局 集 团第二 工程 有 限公 司 ,河 北唐 山 064000) [摘 要 ]随着社会经济发展,人们生活水平提升,交通压力也随之增加,对公路工程的承载力要求也不断提升。软土地基 若未得到有效处理,很可能引起路堤变形,带来一定的安全隐患。通过分析碎石桩振冲技术要求和机理,提出公路振冲碎石桩 软土复合地基施工技术措施。 [关键词 ]公路 ;振冲碎石桩 ;软土复合地基 [中图分类号 ]U416.1 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)07—0148—02 Construction Technology of Soft G round Com posite Foundation with Vibro—replacem ent Stone Colum n QuFei [Abstract]With the development of society and economy,the people s living standard is improved,the traffic pressure also increases,and the bearing capacity of highway engineering is also increasing.If the soft ground is not effectively dealt with,it is likely to cause deformation of the embankment,bring some security risks.In this paper,by analyzing the technical requirements and mechanism of vibroflotation of gravel pile.Puts forward the technical measures for the construction of soft ground composite foundation of gravel pile. 【Keywords]highway;vibroflotation stone column;soft soil composite foundation 1 碎石桩振冲技术要求和机理 在深孔中,水冲成孔后,再倒入碎石成孔的过程,通过 专用振冲器装置加快振动速度形成振冲碎石桩复合地基。在 振动过程中产生的能量按水平方向进行传导,在土体中产生 强烈振动,以密实土体。 1.1 黏性土治理的技术要求 现阶段,对于公路振冲碎石桩软土复合地基处理方面研 究的实践经验和理论认识均有所欠缺,故等级较高的公路以 及高速公路的软土地基处理均需与现场实际情况相结合,进 行现场试桩,完成试桩后取得相关数据再修正设计。矩形、正 方形、等边三角形、梅花形四种形状即为布设振冲碎石桩的 主要方式。荷载大小决定桩与桩之间的距离,若荷载大,桩 间距离则小,若荷载小,则桩间距离大。垫层下实际长度即 为桩长。对深度较大的软土区域,碎石桩的布设未达到硬土层, 桩长较短,但最短桩长也应大于4m,且此种状态下,应尽量 缩短桩与桩问的距离,常设置为 1.O~2.5m左右。碎石桩全部 振冲完成后,应在其顶部挖掉约 1m的部分,铺设碎石垫层, 铺设厚度控制在30~50cm,将其作为基础。相比于软土地基, 振冲碎石桩的刚度更强,但其刚度远小于钢筋混凝土。碎石 桩与软土 的压缩模量分别为3~15MPa,1~5MPa。由于振冲碎 石桩参差不齐 的轮廓可在黏土中嵌入,进而形成相互制约的 密实结构。 1.2 砂土地基治理 在振冲器的作用下,砂土层被迫产生强烈振动,当振冲 频率与砂土层常规振动频率接近时,砂土振动频率被迫提升, 砂土从原有的静止状态逐渐转变为浮动状态,此种状态即为 砂土液化。受到液化作用的砂土,其结构发生变化,在振动 及负荷影响下,颗粒重新排列组合,在很大程度上缩减了砂 土的孔隙,增加了相对密度,因此地面上出现形似漏斗的塌 陷坑,并在其外缘地面产生环状裂缝,说明地层在振冲作用 下已经处于密实状态。将碎石投入振冲孔中,在振动过程中, 使碎石不断向砂土内部挤入以紧实砂土,以此来对公路的不 良路基进行加固。经过工程实践指出,碎石颗粒与加固效果 收稿日期 :2016-12—03 作者简介 :渠飞 (1981一),男,江苏丰县人,工程师,主要研究方 向为公路和铁路桥梁施工。 · 148· 成正比,即碎石颗粒越大则加固效果越佳,振动密实效果礁 著的振孔问距离为 1.5~2.5m。 1.3 黏性土地基治理 振冲器的单纯振动密实作用在黏性土中应用效果不佳,应 将粗骨料添加至振冲孑L中,在振冲器的振动作用下,粗骨料 与黏性土制成 的碎石桩体,可作为 良好的复合地基。黏土地 基得到碎石桩 的加 固,加上碎石桩 自身排水性能良好, 此 可发挥其排水 固结的作用。在黏性土地层中,碎石加固桩具 有复杂的受力特点,不能通过理论层面的分析对填料用量进 行计算,在实际工程中常使用试验抑或半经验等手段确定填 料用量,凭借之前的工程经验,再结合加固土类型,对加固 桩布设情况、桩与桩间距离、桩径等内容进行确定,对复合 地基的沉降、承载能力、抗震能力和稳定性进⋯步计算。以 上部荷载分布为依据,对桩与桩前的距离进行调整,荷载分 布较大时,缩短桩与桩问距离,荷载分布较小时,增加桩与 桩间距离,若在硬土
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