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岩土研究院

碎石桩地基加固效果分析比较

302 2022-03-09 16:55:28

从地基加固效果来看,碎石桩的加固效果较为明显,无论是提高强度还是消除液化都取得了明显地成效,现将加固效果和存在的问题分析如下∶

1.从测试结果看,沉管干夯挤密碎石桩没能达到f=150kPa的要求,其主要原因之一是由于原地基土质较软,地下水位高,呈流塑状态,土质为饱和土,土体对桩的约束力较低,而碎石桩本身是一些无规则的并无内聚力的碎石桩夯实体,受纵向荷载作用后,各碎石单体迅速改变其空间位置,产生径向相对位移,从而使部分碎石"挤入"或"楔入"软土(从开挖验证的情况看也如此),因此,碎石桩的桩柱作用发挥不充分,影响到复合地基承载力的提高。虽然桩间土经排水固结和结构强度的恢复.桩间土强度得以提高,但原地基土承载力仅为 70kPa.处理后 fs要达到150kPa,提高幅度为114%,而桩的而积置换率为0.145,设计估值偏高,最终导致复合地基承载力提高值有限。解决途径,可增大单体夯击能或置换率,而前者更为经济且不受最小桩距的制约。

这里所述的振挤碎石桩,扰动并加水施工,软化了原地基土,经过20d、40d的固结,虽复合地基承载力达到了150kPa的要求,但对局部软弱的地基应适当增大置换率,因振挤碎石桩提高承载力的途径主要是增大置换率和施工时进行复打,而这里所述的工程已进行了复打。

2.沉管干夯挤密碎石桩距地面标高太近,有效桩顶距地面仅为0.5m,在夯击过程中,越往上土层对桩的约束力越小,当夯击能量增大时,投入的碎石较多,致使桩径变大,桩间土受剪破坏,地面向上隆起,而且桩体也不密实,相应的主要持力层复合地基承载力也有限。而振挤碎石桩,有效桩顶离地面2.5m,桩一直打到地而,克服了上述弊端,主要持力层强度提高值比前者明显。

3.时效作用的影响。碎石桩在施工过程中,桩间土产生扰动破坏,土颗粒需重新排列,加之这两个工程均为软弱土,饱和度高,形成新的结构土体所需的时间长;另外振挤施工时加水,更软化了桩间土,在施工结束不久,土体内超静孔隙水压力得不到彻底消散,土体的内聚力没有得到恢复,场地液化得不到消除,导致桩间土承载力低于原地基土。但碎石桩体的存在,桩体本身可作为良好的排水通道,超静孔隙水压力较快地通过碎石桩消散,加快固结沉降的完成。10d、20d、40d 的测试结果也能说明这一点。如果对碎石桩再行静力预压、碾压和低能强夯,固结的时间会缩短。

七、碎石桩加固特点

1.无论是沉管干夯挤密碎石桩还是振挤碎石桩,通过碎石桩的桩柱作用、排水作用、垫层作用,对加固软弱粘性土、粉土地基效果明显;振挤施工时尽量不加水,否则强度恢复期要长。如工期允许的话,视软土的厚度而异,一般不少于40d。

2.由于这两种处理方法的填料可为碎石、卵石、砂石、钢渣、矿渣,取材方便,加之成本低廉,值得推广应用。

3.对碎石桩加固饱和软土地基,复合地基承载力不能估值过高。结合多项工程实践,承载力可提高 50%~80%,成倍提高承载力困难。

4.在施工时,如能控制有效桩顶低于地而一定深度(一般不小于1.5m),浅层的承载力会得到有效保证,如不能满足这个要求,桩顶处不易保证其密实度,桩顶部分的承载力就难以保证;而浅层柱柱正是基础的主要持力层。沉管干夯施工时、上部桩体宜轻夯多击,以提高桩体密实度;或采用碾压或低能强夯,以提高浅层土强度。

5.对厚软地基土应慎用碎石桩。由于桩间土的侧限阻力低而使桩体难以获得必要的密实度,桩间土的挤密效果较差,且还有较长的时效作用,因而加固效果欠佳。

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