碎石桩复合地基的处理及应用效果

碎石桩复合地基的处理及应用效果

碎石桩复合地基作为一种散体材料桩复合地基，具有减少地基沉降量、提高地基承载力、改善地基土的排水性能、提高复合地基的抗剪性能工程特性。文章介绍了望都水木灵州36#工程碎石桩复合地基的施工及检测；评价碎石桩在实际工程中提高承载力、消除液化的功效。

标签：碎石桩；复合地基；地基处理；施工；检测

1 工程概况

拟建的望都水木灵州工程位于宁夏灵武市，基础形式采用条形基础，砖混结构。拟建场地地基持力层为②层素填土、③1淤泥质粉质粘土、③2淤泥质粉土场区内地层除填土外均为第四系冲积物，地层以素填土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土、粉土、粉细砂、细砂等为主。

（1）天然地基土层主要为：

①杂填土：杂色、不均匀，该层以砂夹石为主，含少量煤渣。仅分布于场区东南角。层厚2.0m。②素填土：即工程地质剖面图中的第②层。黄色-灰黄色，湿-饱和，松散且不均匀，主要以粉土、粉质粘土为主。层厚0.40-1.80m。其承载力特征值为fak=90Kpa。

③1淤泥质粉质粘土：灰色-灰黑色，流塑-软塑，层位不连续。层厚0.40-2.30m。推荐其承载力特征值fak=95Kpa。

③2淤泥质粉土：灰色-灰黑色、饱和、软塑-可塑。粘粒含量ρ（%）>10。层厚0.50-2.80m。推荐其承载力特征值fak=110Kpa。

（2）地下水

2006年6月勘察期间测得，初见水位不明显，其静止水位在绝对标高1114.20m左右，实测地下水位在自然地表下0.57-1.90m，常年水位变化幅度在0.5-1.0m之间。地下水属孔隙潜水类型，其补给来源为大气降水、沟渠渗漏等。场区内地下水位以上的土对混凝土具弱腐蚀性；对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；对钢结构就PH值而言无腐蚀性。

2 工作方法

实际工作中采用振动沉管挤密碎石桩加固方案，加固后可全部消除液化沉陷，复合地基承载力可达到160kPa以上，适合甲方建设工期，处理后的复合地基承载力满足设计要求。

该建筑物基础形式为条形基础，场地地基土有液化，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）[3]、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[4]相关原则。碎石桩设计桩径500mm，布桩形式采用正三角形布置，桩间距为1.0m，桩长8.0m，面积置换率m=0.23，单桩处理面积Ae=0.87m2。设计桩长按进入⑥1细砂层。碎石桩设计桩体承载力为400Kpa，处理后桩间土承载力标准值取100KPa、面积置换率m=0.23，处理后复合地基承载力计算公式采用《建筑地基处理技术规范》[3]中推荐公式：fspk=mfpk+（1-mfsk）（4.3.13）

代入上式得fspk=169Kpa。

现场共测试3个载荷点，试验点号分别为01#（13-9桩）、02#（15-32桩）、03#（12-55桩）试验设备：油压千斤顶500KN型、3只，百分表6只，基准梁、其他配件等。

试验采用慢速维持荷载法。依照有关规范，采用等量分级加载，加荷级别定为8级，每级加荷值为40kpa。试验时首级加荷值为40kpa，终止荷载均为320kpa。承压板的沉降量在一小时内小于0.1mm时，可加下一级荷载。

本次试验的复合地基静载荷试验曲线图详见图1-图3。

根据静载荷实测资料，测试的三个点在加荷至320kpa时曲线均无明显拐点且沉降量相对较小，说明其复合地基承载力极限值均大于等于320kpa，安全系数取2，则其复合地基承载力特征值fSPk≥160kpa。采用标准贯入试验确定桩间土强度及判别砂土液化问题。分别在8处进行试验，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[3]有关规定。

3 结束语

采用碎石桩来处理液化地基，降低液化指数是有效的，一般按提高软弱土承载力设计的碎石桩，可达到消除或减轻液化的效果。碎石桩施工时，应按从外向内、螺旋向中心的顺序打桩，挤密碎石桩处理液化土地基是一种非常可行且经济的方法。一般按提高软弱土承载力设计的碎石桩，同时可达到消除或减轻液化的效果，确保工程质量。

参考文献

[1]黄强.注册岩土工程师专业考试复习教程[M].北京：中国建筑工业出版社，2002：304.

[2]伍鹏.碎石桩在软土地区的应用[J].山西建筑，2006，32（12）：68-69.

[3]中华人民共和国国标编写组.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[4]中华人民共和国建设部.GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[5]宁夏工程物探勘察研究院.望都水木灵州项目一期南区岩土工程勘察报告[R].2006.

作者简介：李乐锋（1984-），男，籍贯：陕西，职称：助理工程师，工作单位：宁夏工程物探勘察研究院，主要从事工程地质勘探工作。