振动沉管碎石桩在机场高填方软基处理施工中的应用.doc

振动沉管碎石桩在机场高填方软基处理施工中的应用.doc:..振动沉管碎石桩施工技术在机场高填方软基处理施工中的应用李明屮国航空港建设第八工程总队摘要:振动沉管碎石桩通过挤密、排水、直接参与承载等作用,提高软弱地基的承载力。本文以贵州六盘水机场高填方软基处理工程为例,介绍了振动沉管碎石桩的原理和施工技术,以及质量、安全和环保控制措施,并分析了施工屮常见问题的原因及其处理措施,可供类似工程借鉴。关键词:振动沉管碎石桩;原理;施工技术;控制措施0前言振动沉管碎石桩(以下简称碎石桩),是一种软土地基的处理方法。通过挤密、排水、直接提供承载等作用,可以提高地基的承载力,减少沉降量,防止地震液化,增加软弱地基的整体稳定性。六盘水机场土石方工程,填方量3000多万方,坡顶与坡脚填筑高差超过150米,场区内广泛分布第四季松散堆积层,土质不均、力学性质差,同时具有高填方、超大土石方量和强地震的特点,容易发生高填方边坡失稳和不均匀沉降问题。设计单位针对不同情况,结合边坡坡度设计,分别或组合采取了不良土质置换、碎石桩加强夯、抗滑桩、盲沟、设置反压平台和高韧聚酯加筋有纺土工布等设计。特别是碎石桩加强夯工艺,有效地提高了填方区域软土地基的承载能力。较好的解决了边坡稳定和不均匀沉降问题。1碎石桩原理通过成桩过程中对周围不良土质的挤密、振密作用和靠碎石的压入获得加固效果,使松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等土层的密实度增加;同时设置的碎石桩增强体,本身又是一个良好的排水通道,它的存在不仅有利于砂土、粉土层中超孔隙水压力的消散,有效地增强土体的抗液化能力,而且在荷载的作用下,碎石桩增强体又与软弱土层共同承担荷载,形成碎石桩复合地基。碎石桩加固软弱地基的主要目的是提高地基土承载力,减少变形和增强抗液化性。⑴挤密作用。在沉管振动成孔过程中,桩管对桩位原土体产生横向挤压作用,将桩管位置土体挤向桩孔周围。在桩管成孔和上拔过程中,垂直激振力所产生的能量引起桩管周围土体的强烈振动,使桩周土体产生竖向振密,土体在横向和竖向作用的影响下,得到挤密加固;⑵排水作用。土体在受振动时,有增密的趋势,如果孔隙水不能排出,就会造成孔隙水压不断上升,以致产生液化。碎石桩具有良好的渗透性和反滤性,在地基中形成竖向排水减压通道,可以有效消散和防止超孔隙水压力的增高和土体的液化。同时,碎石桩也大大缩短了桩间土的排水固结路径和时间,有利于土体的排水固结;⑶预振作用。对于具有液化趋势的土体,由于碎石桩施工中的强烈振动,使土体产生较大的动应变,土体得到挤密,密度增加。土体所产生的这种预振,可大人改善地基土的抗液化性能;⑷减震作用。对于可液化地基,经加固后,地震剪应力由桩间土和碎石桩共同承担,碎石桩的剪切模量比同截面桩间土的剪切模量要大很多,因而在地震吋,剪应力在桩上集中,从而相应使桩间土的剪应力减小,使地震烈度相应降低。1・2碎石桩的优点⑴施工机具常规,操作工艺简单;⑵场地干净,无污染。对比起振冲法施工,振动沉管法施工环境整洁,无须考虑泥浆排放和对场地的污染;⑶造价低。所使用的材料为碎石,可节约水泥、钢材,就地使用廉价地方材料,可降低工程成本;⑷适用性广。包括松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等加固;⑸施工速度快。1・3碎石桩的缺点⑴振动和噪音较大,不能在市区内使用;⑵施T后会导致地面变形,对邻近建筑物有影响。2碎石桩施工技术六盘水机场软土地基碎石桩处理工程,采用0500mm桩径,。、材料和设备要求碎石桩原材料要求及每组桩机人工和设备配备情况如下。,应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨耗性,其颗粒形状应具有棱角,不得掺有软质石料、土块或其他杂质。采用自然级配,粒径20~50mm,含泥量小于5%。⑴机长1名,总负责;⑵司机2名,操作桩机和装载机;⑶记录员1名,负责施工记录;⑷安全员1名,负责施工过程中安全工作,确保高空、地下及工作场面无障碍物与危险隐患,保证安全文明施工;⑸电工1名,负责电源和维修桩机;⑹投料员3名,扶正碎石桩管及投料。,其他设备与桩机的半产能力相匹配,并满足质量控制和检测的需要。本项目碎石桩施工采用DZ系列振动沉管桩机,采用活瓣式桩尖,桩管直径为480mni,成桩直径为500mni,桩管长度为23mo同吋配备1台ZL-50型装载机负责上料。:施工准备--桩机就位--振动沉管--灌装碎石--提管灌料--反插留振--成桩移位。⑴施工准备。施工前先平整场地,局部低洼处可填土或碎石找平,并碾压密实,确保桩机走行平稳。场地应具备排水坡度,