碎石桩处理路桥过渡段软弱地基探讨

这个文章主要给大家分享一些关于碎石桩处理路桥过渡段软弱地基探讨和一些价值工程的意义的话题，希望大家能喜欢。

詹明刚

华汇工程设计集团有限公司惠州分公司

【摘要】碎石桩是一种常用的地基处理方法。以路桥过渡段为研究对象，对碎石桩处理下软土层的强度变化进行分析，得出以下结论软土的工程特性不适合直接使用，地基基础，需采取相应的处理措施。经过比较发现，碎石桩是处理路桥过渡段软弱地基土的选择，不仅可以节省施工时间，而且可以提高强度；桩土比是描述碎石桩处理效果的重要参数；结合施工中的实际工程案例技术对碎石桩进行分析，评价碎石桩的应用效果和经济效益。

关键词碎石桩；路桥过渡段；基础薄弱；施工技术；

作者简介詹明刚，1990年出生，男，贵州贵阳人，本科学历，工程师，主要从事道路与交通工程设计工作；

1简介

在公路桥梁建设中，公路与桥梁的连接部分称为路桥过渡段。由于公路路段结构与桥梁路段结构不一致，在上部荷载作用下会出现不均匀沉降等工程题。当路桥过渡段地基土为软土时，软土地基的承载力受到，需要进行地基处理。然而，一些传统的软土处理方法无法应用于路桥过渡段。例如，预压法通过在软土上方施加荷载，加速地基的排水和固结，并增加软土的抗剪强度。如果采用这种方法处理路桥过渡段的软土地基，一方面会延长工期，影响通车时间。其次，预载软土地基可能达不到设计要求[1]。因此，在道路、桥梁的过渡路段，常采用复合地基作为软土地基，以增强地基强度。以道路桥梁过渡段为研究对象，研究碎石桩处理软土地基的相关题。

2软弱地基的特点及处理方法

21软弱地基的特点

大多数软基土具有孔隙大、含水量大、压缩性高、抗剪强度低的特点。固结速度慢、固结系数低、敏感性高、扰动强、各土层分布较差。软土地基面临的最重要的工程题是地基沉降，其主要是由地基土沉降引起的。在外荷载作用下，软土孔隙体积收缩，发生大幅度沉降，包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降[2]。因此，在软土地基上进行施工时，需要提前进行测绘，了解地基土的物理指标，明确土层的分布情况，并根据软土地基的分布情况制定不同的处理措施。软土地基常用处理措施见表1。

表1软弱地基土处理措施导出至EXCEL

工艺分类

具体措施

替代法

置换法石灰土垫层法

堆垛预压方式

排水方式

塑料排水板

袋装沙井法

水平加固法

土工合成材料加固方法

碎石桩法

竖向加固法

生石灰桩法CFG桩法

管桩处理方法

22路桥过渡段采用碎石桩处理软弱地基介绍

在处理软弱地基的过程中，采用振动、冲击等措施形成孔洞，然后在孔内回填碎石，最终形成由碎石组成的挤密桩。这种处理方法称为碎石桩。由于软弱地基采用碎石等大颗粒回填，桩具有良好的渗透性，可加速地基土的固结，减少作业过程中土体的变形。一方面可以快速完成软弱地基处理，另一方面可以提高地基承载力。表现。因此，碎石桩具有方便、易操作、节省成本、效果显着等优点，广泛应用于砂土地基、粉土地基和杂填土地基的处理。碎石桩用于处理道路和桥梁过渡段的地基。通过振动压实和挤碎碎石，使碎石桩与原有软土形成复合地基，从而提高软弱地基的承载力，显着减少地基变形。碎石桩处理基础见图1。

图1地基处理碎石桩下载原图

23路桥过渡段采用碎石桩处理软弱地基的施工方法

经过多年的发展和演变，碎石桩已逐渐形成体系。根据施工方法不同，碎石桩可分为以下几类，如表2所示。

表2砾石桩施工方法分类导出至EXCEL

施工方法分类

施工技术

干振法

拥挤法

振动挤压法

浸管法

更换方法

钻孔钻孔锤击振动位移法

振动鼓风法

接地放电法

浸管法

动态捣打更换法

其他方法

水泥碎石桩法裙边碎石桩法

3碎石桩桩土应力比影响因素

采用碎石桩处理软弱地基土，一方面可以减少软土在荷载作用下的沉降，另一方面可以增强地基强度。与桩周围的土相比，两者的强度存在差异。碎石桩本身的强度得到了提高。为了更好地研究碎石桩处理软弱地基的效果，采用桩土应力比作为评价参数，即n=psn=ps，其中p为桩顶应力。s指桩周围的土应力。桩土应力比是碎石桩基础处理方案设计中的主要参数。影响桩土应力比的因素有多种，如荷载值、原地基强度、桩长、时间等[3]。桩土应力比试验如图2所示。

图2桩土应力比测试下载原图

31负载水平

当对碎石桩处理的复合地基施加荷载时，在荷载作用的初始阶段，桩体承受的荷载值与桩间土体承受的荷载值相差较小，桩-现阶段土壤应力相对较小。随着荷载逐渐增大，桩体上方出现应力集中，桩体荷载值逐渐增大，桩间土荷载减小，此阶段桩土应力比增大。随着荷载进一步增大，桩体发生塑性变形，桩土应力比逐渐减小，桩体及桩间土体均处于塑性状态，桩土应力比逐渐趋于某一固定值。值[4]。

32原地基土强度

桩土应力比与原地基土的强度密切相关。如果原地基强度值较低，土体承载力有限，桩土应力较大；原地基强度值高，桩间土可承受较大荷载，桩土应力比小。

33桩长

碎石桩的桩长值越大，桩土应力比越大。但当桩长达到临界桩长值时，桩土应力比的变化幅度较小。临界桩长值与桩径、土体参数、荷载值、复合地基类型等指标有关[5]。在碎石桩设计过程中，应注意该参数。

34小时

在施加荷载的初始阶段，此时桩间土的变形和固结较小，可以承受一定的荷载值；随着荷载施加时间的增加，桩间土发生蠕变，荷载值逐渐传递至碎石桩体。随着时间的进一步延长，桩土应力比逐渐增大，直至接近某一固定值。

4案例分析

41项目概况

某路桥工程的地基位于粉质粘土范围内。为了加强过渡段地基强度，决定对软土地基进行处理。过渡段总长89m，需要处理的软土地基宽度与路基宽度相同。经过对工程所在地及现状条件的讨论分析，决定采用碎石桩。本工程软基土相关参数见表3。

表3导出至EXCEL的土壤参数

土壤类型

土层厚度/米

水分含量/

空隙率

可塑性指数IP

种植土

119

第289章

0824

109

黏土

098

299

0834

113

粉质粘土

198

第369章

1098

138

42路桥过渡段软土地基碎石桩处理设计

由于软弱地基为饱和弱粘性土，根据土体的物理力学参数计算土体的承载力和变形。不符合设计要求，需进行地基处理。从施工工期、技术经济等角度考虑，选择碎石桩复合地基处理方案。考虑到软弱土含水率为3545，抗剪强度Cu为25kPa，经综合比选，采用干振碎石桩方案。这是因为当土体抗剪强度指标大于20kPa时，碎石桩易于成型，施工可靠。同时，碎石桩具有良好的排水性能和承载性能。处理后形成的复合地基可具有足够的承载力，且地基变形值显着减小，并且碎石桩具有类似砂井的排水功能，可减少过渡运营期的沉降变形。软弱地基路桥段符合设计要求。

5、路桥过渡段软弱地基碎石桩处理施工技术

51种砾石充填方法

若原地基土为粗粒土，可不加填料或适当增加填料量；如果原来的地基土是细粒土，则必须增加填料的用量。本工程原地基为饱和粘土，可采用间歇填筑的方法，适当增加填料用量。碎石桩施工流程示意图如图3所示。

图3碎石桩施工流程下载原图

52打孔方法

本工程采用干振法进行碎石桩地基处理。施工过程中振动器下落速度为2m/min，水压值为06MPa。如果冲孔过程中遇到硬土，可适当增大水压值。若遇到软土夹层，可向前每隔1m取出振动器，回填一定量的碎石，然后用振动器振捣2分钟左右。碎石桩施工时，应将碎石尽可能挤入桩周土中，以加固孔壁。成孔过程中，应保证振动电流值在额定电流值以内。若电流值过高，应及时取出振捣装置，用高压水头冲击软弱土层，然后再使用振捣装置。

53振动密堆积

清理完已形成的孔后，可回填05m3砾石，然后用振动器振动。通过反复的填充和振动操作，振动器电流逐渐达到规定电流值，然后振动20s。本项目设计的指定电流值为45A。采用碎石桩处理软弱地基时常见的工程题及相应的解决办法见表4。

表4导出EXCEL常见题解决方案

题

改善措施

软弱的土壤很难形成孔洞

通常采用“先护壁，后成桩”的措施，即在软土层振捣时，加入适当的填料，对孔壁进行挤压加固。

桩密度不足

应增加振动停留时间、增加填料量并重复振动

桩体位移偏差

振动器应对准振动点，以额定初沉速度，控制振动器在吊重条件下下沉。

54应用效果及效益分析

本工程采用碎石桩方案对过渡段软弱路基进行处理，可提高饱和粘性土地基的承载力。对于砂土中的软基，采用大粒碎石回填桩孔，可以调整土的颗粒级配，改善砂土易液化的工程特性。在粘土、沙土地区更能发挥其作用。积极的工程作用。与其他施工方案相比，碎石桩处理方案施工快捷方便，操作简单。特别是在施工场地有限的地区进行地基处理时，无需对周围建筑物进行加固，桩的承载力也能得到保证。综上所述，采用碎石桩处理路桥过渡段软弱地基具有显着的经济价值和工程实际意义，值得在软弱地基处理领域进一步推广。

六，结论

1探讨路桥过渡段软基土的处理方法。处理方法主要分为四类，即换填法、排水固结法、水平垂直加固法。

2结合实际工程案例，重点分析碎石桩处理软弱地基的效果，并根据碎石桩的施工方法对碎石桩的施工技术进行分类。

3.为了更清楚地阐明碎石桩的处理效果，引入了桩土应力比参数。通过研究桩土应力比的影响因素，得到较为合适的桩土应力比n。

4总结了碎石桩的施工技术，包括碎石填充和桩孔形成，以及施工后的竣工验收和经济效益评价，全面分析了碎石桩在道路桥梁过渡段的应用。

参考

[1]徐盘绥西高速公路软基处理方法研究[D]西南交通大学，2014

[2]王阳，卢康康简析振动碎石桩在软弱地基处理中的应用[J]河南建材，20142:15+17

[3]黄洋挤密碎石桩与CFG桩联合加固处理软弱地基的应用[J]四川建材，2013，393:94-95

[4]李岩处理软弱地基的碎石桩施工技术[J]交通世界工程机械，201210:177-178

[5]胡国荣论碎石桩处理软弱地基的设计要点[J]山西建筑，2009，3517:71-73

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今天给诸位网友解了碎石桩处理路桥过渡段软弱地基探讨的相关话题，其中也对价值工程的意义进行了详尽解释，希望大家喜欢！