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188宝金博页面版: 碎石桩复合地基及其在水利工程中的应用

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第 !" 卷第 # 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %!月作者简介: 王保田 ("&’( —),男,人,湖北浠水人,副教授,主要从事岩土工程可靠性分析及土工测试技术研究)碎石桩复合地基及其在水利工程中的应用王保田", 张:", 王炳奇!(" ) 河海大学岩土工程研究所,江苏 南京!"$$&%; !) 广东省航道勘测设计科学研究所,广东 广州*"$"*$)摘要: 分析碎石 桩加固软弱地基的机理, 重点介绍大粒径碎石 桩处理超软弱 地基河道岸坡的实用性) 对大粒径碎石 桩的施工机械、控制参数、质量检验等通过现场试验, 提出 了 合适的数值: 碎石 桩的充盈系 数在 " )# 到 " )* 以上, 密实电流 *$ + ** ,, 留振时间 * + "* -) 现场试验表明, 振冲碎石 桩施工简便, 速度快, 价格较低, 质量易于控制 ) 大粒径碎石 桩现场级配分析成果、 剪切试验成果和载荷试验成果说明, 大粒径碎石 桩对于增强地基土的抗剪强度十分有效)关键词: 大粒径碎石 桩; 复合地基; 抗剪强度; 承载力中图分类号: ./#0!)(1*文献标识码: 2文章编号: "$$’!0’#0 (!$$")$#!$$*’!$(碎石桩复合地基指用各种施工方法, 将碎石灌入地基中,形成碎石桩体, 在上部荷载作用下, 碎石桩与地基土共同作用, 形成复合地基) 现在, 将碎石桩复合地基定义为将碎石成柱状置入地基, 碎石桩与地基土共同承:稍刈饔玫囊恢秩斯さ鼗问,而不管形成碎石桩的施工工艺)我国以振动水冲法形成碎石桩的施工工艺最为普遍,称作振冲碎石桩法) "&00 年国内 开始进行振动水冲法的现场试验工作) !$ 世纪 %$ 年代以来, 振动水冲法在坝基、 道路、 桥涵、 工业与民用建筑等地基处理中得到了广泛应用 ) 江苏省江阴市振冲器厂已经形成了定型的序列振冲器)一般认为,碎石桩法只适用于天然土的不排水强度 !"大于 !$ 345 的情况, 并将这一限制写入了 规范["])据文献 [!]中的资料,振冲碎石桩法可适用于不排水强度 !"6 "* + *$ 345 的地基土, 7895: 在统计 !#项振冲碎石桩工程后指出,有 0*;的加固工程地基土是软粘土和粉土,而 !"< !$ 345 的情况占 *#; (其中!"< "$345 占 "!;,"$ + "* 345 占 "*;,"* + !$ 345 占!0;) )国内也有多项工程成功地用振冲碎石桩法处理了 !"< !$345 的饱和软粘土地基[!,(])!碎石桩的加固机理!)!对松散砂土地基的加固机理砂土是单粒结构)密实的砂土接近稳定状态,在荷载作用下不再产生大的变形)松的砂土颗粒间的孔隙较大,颗粒位置不稳定,在静载或动载作用下容易产生位移,因而产生大的变形) 特别是在振动荷载作用下,松砂土位移后使孔隙水应力上升,极易产生液化现象,发生大的变形,抗剪强度急剧减小)砂土地基加固主要目的是提高地基土承载力,减小变形,增强抗液化性)振冲碎石桩对地基的加固表现在以下三个方面[#]:"# 挤密效应) 振冲法施工过程中, 饱和砂土在高频强迫振动力作用下发生液化, 重新排列成致密状态;冲孔中填入大量碎石后, 在水平振动力作用下,碎石向周围土体挤压, 使砂土的相对密实度增加) 碎石桩体排水能力比砂土地基强) 因此, 复合地基的承载力大幅度提高,抗液化能力增强 ) 如我国开滦钱家营矿水塔工程, 天然细砂地基相对密实度为0$;,不能满足抗 & 度地震的要求,采用振冲碎石桩法加固后,地基的相对密实度达到 &$; 以上, 承载力达到 !$$ + ($$ 345,满足了设计要求)$# 排水效应) 对于松砂地基, 在循环剪应力作用下,发生体积减小趋势, 在不排水条件下, 孔隙水应力急剧上升而发生液化) 碎石桩体极好的排水特性提高了复合地基的排水能力, 使复合地基在地震时产生的孔隙水应力能够及时消散,从而防止液化)如官厅水库大坝下游坝基中的细砂层位于 % 度地震区, #$6 $$ ’"*, % 6 "!, &’6 *(( , 经分析 % 度地震时将发生液化 ) 采用孔距 ! = 的振冲碎石桩加固后, #$< $$ *, % 6 (# + (0, &’> %$( , 经分析 % 度地震产生的孔隙水应力比天然地基降低 ’’; )%# 预震效应) ?@@A 等[*]的试验研究表明, 砂土的液化特性,除了与土的相对密实度有关外,还与其?’*?

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