第２８卷第４期 ２００６年８月 工程抗震与加固改造 Ｅａ￣ｈｑｕａｋｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｇ Ｖｏ１．２８．Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２００６ ［文章编号］ １００２—８４１２（２００６）０４—００８５—０３ 液化地基碎石觚处理深度研夯 方 磊。，许明军 （１．东南大学交通学院，江苏南京２１００９６；２江苏省交通规划设计院，江苏南京２１０００５） ［摘要］ 目前碎石桩加固液化地基，其桩长一般穿透液化土层，本文通过地震时复合地基中超静定孔隙水压力的分布，认 为在上部荷载和碎石桩排水作用的影响下，适当的预留一定厚度的液化土层也可达到消除液化的效果。 ［关键词］ 液化地基；碎石桩；处理深度 ［中图分类号］３３５４７２ ［文献标识码］ Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｇｒａｖｅｌ Ｐｉｌｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｅｖｅｎｔ Ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ Ｆａｎｇ Ｌｅｔ。， ｕ Ｍｉｎｇ－ｊｕｎ （１．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６．Ｃｈｉｎａ；２．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓ ｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， ｎｇ ２１０００５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｎａｌ ｓｏｉｌ ｉｓ ｐｅｎｅｔｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒａｖｅｌ ｃｏｌｕｍｎｓ ｔｏ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｐｏｒｅ—ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｎ—ｐｅｎｅｔｒａｔｅｄ ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎａｌ ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ、Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｏａｄｂｅｄ ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｏｆ ｇｒａｖｅｌ ｐｉｌｅｓ，ｔｈｅ ｌｉｑｅｆａｃｔｉｏｎａｌ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ｕｎｄｅｒ ｇｒａｖｅｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｔ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｓａｍｅ ｗａｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｇｒａｖｅｌ ｐｉｌｅｓ；ｔｒｅａｔｉｎｇ ｄｅｐｔｈ １概述 砂土的液化特性研究一直是土力学领域中的一 项重要内容，液化现象一般是指饱和砂土在振动荷 载下其抗剪强度丧失而失去稳定的现象。饱和砂土 是单粒结构，属于典型的散粒体，结构不稳定，排水 不畅，在动力和静力共同作用下容易失稳、体积减 小，很快形成液化，强度降低甚至散失。砂土的液化 机理及其影响因素一直是液化研究中的一个重点和 难点，目前，饱和砂土的液化机理大致可归纳为循环 活动性、流滑和砂沸三种类型。 （１）循环活动性是指在循环剪切过程中，由于土 的剪胀和剪缩的交替作用而引起的孔隙水压力反复 升降而造成的间歇性液化和有限制流动现象，主要 发生在中密和较密饱和无粘性土中。 （２）流滑是单向或循环剪切作用下，土体积持续 剪缩，孔隙水压力不断上升，从而导致抗剪强度剧 降，形成无限制流动大变形。Ｃａｓａｇｒａｄｅ提出的临界 孔隙比概念及“流动结构”源于这一思想。 （３）砂沸是砂土中孔隙水压力超过临界水头而引 起的喷砂冒水现象。它一般在静力条件下就会发生。 【收稿日期】２００５—０４—２７ 上述液化机理虽然有所区别，但又相互联系。 有研究者认为，土体液化破坏往往是渐进发生的，即 当土体内部局部区域发生液化时，抗剪强度迅速下 降，因而应力发生重分布，随后附近区域也发生液 化，最终导致建筑物破坏。 总之，液化现象是土体在动力荷载作用下最主 要的震害之一，土体发生液化是土性条件、起始应力 条件、动荷条件和排水条件等一系列因素共同作用 的结果。针对具体的土性、静动荷载和排水等条件， 采取切实可行的增稳措施是液化地基处理的一个基 本出发点。 ２碎石桩处理液化地基特点 由于碎石桩具有以下几种加固作用，用碎石桩 处理液化地基，液化会很容易消除。 （１）挤密作用：对挤密碎石桩，由于在成桩过程 中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管体 积部位的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂 层孔隙比减小，密实度增大；在灌注碎石后的振动、 反插也使周围土体受到挤密，并且很多碎石骨料也 被挤入土中。这种强制性的挤密使得砂土的相对密 实度显著增加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增
建筑科学 ２０１７年第２期ｌ科技创新与应用
碎石桩复合地基的处理及应用效果
李乐锋
（宁夏工程物探勘察研究院，宁夏银川７５０００１）
摘要：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。 关键词：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。黄色一灰黄色，湿一饱和，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：灰色一灰黑色，流塑一软塑，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：灰色一灰黑色、饱和、软塑一可塑。粘粒含量ｐ
（％）＞１０。层厚０．５０—２．８０ｍ。推荐其承载力特征值ｆａｋ＝１ ｌＯＫｐａ。
（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
干振碎石桩处理软地基施工工艺浅探
摘 要：介绍了干振碎石桩的定义和原理，阐述了干振碎石桩对于原材料及机械设备的要求，以陕西省吴堡—子洲高速公路设计为例，探讨了干振碎石桩的设计参数、试桩要求及施工工艺，提出了施工中容易出现的质量事故及防范处理。
关键词：道路施工；干振碎石桩；软土地基；施工工艺
中图分类号：U416.1 文献标识码：Ａ
１ 干振碎石桩的定义和原理
干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩。其原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。
２ 原材料要求
碎石桩施工碎石由岩石或砾石轧制而成，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，不得掺有软质和其他杂质。施工中采用天然级配为ｌ ｃｍ～３ ｃｍ的碎石，含泥量小于５％，并不得含有大于４ ｃｍ的颗粒。
３ 机械设备的要求
干振碎石桩需采用走管式或履带式振动成桩机，内置平底活页式桩尖，桩管ｄ ４２６ ｍｍ，桩管长度为设计桩长加３ ｍ，并设有二次投料口，锤重大于 ３５ ｋＮ，工作电流８０ Ａ左右，激振力大于２８０ ｋＮ，配备发电机功率大于１２０ ｋＷ。
４ 设计参数
以陕西省吴堡—子洲高速公路设计为例：
（１）碎石桩长度一般为６ ｍ～１３ ｍ，设计桩径０．５ ｍ，桩间距１．４ ｍ，平面上呈梅花形布置。
（２）加固宽度至坡脚外２ ｍ。
（３）单桩承载力≥ ３００ ｋＰａ，复合地基承载力≥１５０ ｋＰａ。
５ 试桩要求
（１）在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段范围外成桩工艺和成桩挤密试验。
（２）试桩的成桩挤密和成桩工艺试验，目的是为了调查各种机械参数，为大面积施工提供各种数据，保证工程质量。
（３）试验项目包括成桩时间、深度、压入碎石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置碎石桩的控制指标。
（４）试桩数为９～１６根，按３ ｍ×３ ｍ或４ ｍ×４ ｍ布置，并对试桩进行标准贯入试验和承载力测试，以检验施工设备和方法是否符合要求。
四川峰泰石油设备有限公司
石化设备制造项目振冲复合地基加固
施
工
方
案
四川省广汉市地基基础建筑工程有限公司
二○一一年三月
工程名称：四川峰泰石油设备有限公司石化设备制造
项目振冲复合地基加固
施工单位：四川省广汉市地基基础建筑工程有限公司
经 理：刘少成
技术负责：巫 雪
项目负责：刘成甫
方案编写：巫 雪
编写日期：二0一一年三月
1 1前言
1.1工程概况
四川峰泰石油设备有限公司的委托，由四川正基岩土工程有限公司承担了该公司石化设备制造项目的详勘阶段的岩土工程勘察工作。拟建厂房拟采用轻钢钢架结构、独立柱基础，拟建办公楼拟采用框架结构、独立基础，根据设计要求结合地勘资料需进行振冲复合桩加固（简称振冲法）加固处理，设计要求处理后的复合地基承载力特征值≥220kpa。
1. 2工程地质条件
1.2.1地形地貌
场地位于德阳市庐山路西侧，地貌属成都平原绵远河流域一级阶地，地形平坦。拟建场地原为耕地、民用建筑，地形平坦。据了解拟建场地9号剖面西侧范围于2007~2008年间，因挖砂形成一范围较广的坑，深度3.5~7m，具体开挖范围不详，后于2010年6月用粉质粘土、卵砾石进行回填，局部区域夹少许建筑垃圾。
1.2.2 地基土的构成、分布及性质
场地地层结构较为简单，钻探揭露地层表层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml）素填土，其下为第四系全新统冲积层(Q4al)粉土、细砂、中砂、砾砂、松散卵石及稍密卵石组成。现将地层自上而下进行分述。
2.2.1 第四系全新统人工堆积层（Q4ml） 2 素填土：以粉质粘土夹少许卵石为主，顶部卵石含量较少，底部富集，夹少量植物根茎；局部区域偶见少许建筑垃圾，以碎砖、砼块为主。
2.2.3 第四系全新统冲积层（Q4al）
粉土：呈透镜状分布，灰黄色，稍湿，中密，具轻微摇震反应，厚度
细砂：仅见于ZK20、ZK30号孔，浅灰黄色，松散，潮湿，含5~10%粘性土，厚3.9m、1.5m。
