碎石桩注浆技术在地基处理中的应用研究

伊丽娟 ,赵 洪 ,胡守权 ,颜文艳

(1.大兴安岭职业学院,黑龙江加格达奇 165000;2.山西大同大学,山西大同 037003 ; 3.同煤集团,山西大同 037003)

0 前言

碎石桩注浆技术是增加高压注浆、使桩身与桩周土结合更密实、大大提高承载力的一种新型地基处理加固技术,近年来,在沿海地区的高等级公路施工过程中得到了广泛的应用,取得了很好成效.

1 碎石桩地基加固的方法

碎石桩注浆需要先建碎石桩,再进行注浆加固.碎石桩可以采用振冲、强夯置换、钻机成孔与人工成孔填料等方法,然后进行注浆处理,注浆要连续施工,保证桩体质量;在注浆过程中,若沙浆注入较慢,可以增大注降压力或减少水灰比;若注入过快,可增加水灰比.

碎石桩注浆水灰比过大会造成浆液损失,造成不必要的浪费;水灰比太小会增加注浆阻力,使可注性降低.注浆时也可在浆液里面加上膨胀剂,增大侧阻力.

2 工程地基地质情况

地基地质剖面:(1)表层粘土,褐黄色,软塑,厚约0.5～1.5m;(2)淤泥,灰色,流塑,饱和,含有大量有机质,厚8～35 m.

3 工程前试桩

(1)试桩的目的

工程在施工前进行的试桩,检验桩设计参数、单桩承载力和桩体完整性.

(2)试桩设备和工作流程

试桩地点在DK268+972.5处,进行了两根桩平行试验,桩长51m,桩体直径为550mm,单桩承载力885kN,试桩机具设备有TH-55型钻机,SGB-10注浆泵等,其主要机具设备见下表.

表1 试桩主要机具设备

试桩采用TH-55钻机干法成孔,再用SGB-1注浆泵高压注浆成桩,其工作流程如下:

施工准备-→桩位放样定位-→钻进成孔-→清孔-→放置注浆管-→投放骨料-→压力注浆-→头插筋振动搞密-→保养-→检测

(3) 质量检测

试桩检测主要包括3个部分:桩身完整性检测,采用低应变动力检测;桩体承载力检测,采用载荷试验;桩体混凝土强度检测.

桩体完整性很好,属Ⅰ类桩;单桩承载力原设计值为885kN,实测890仍未破坏,满足设计要求;混凝土强度一共进行了7组试验,均满足要求,证明该施工方法是可行的.

4 地基加固

(1)DK267+945.76～Dk269+515段软土地基采用碎石桩注浆技术加固,桩长36～61m.DK268+985～DK269+127.3段桩径0.5 m,矩形布置,桩间距横向2.5 m,纵向2.7 m;其余地段桩直径为0.55 m,呈正方形布置,桩间距为2.7 m,桩体强度要求达到C20.

(2)正线地段桩体嵌入硬底深度.嵌入细(6)层内不小于0.5 m;嵌入(7)-2层顶面;嵌入(3)-1层内不小于3.0 m,嵌入(4)层内不小于0.5 m.

(3)桩顶设计C30钢筋混凝土桩帽,铺设0.5 m厚的卵砾石褥垫层,其中夹铺一层厚0.1 m的高强土工隔室.

(4)本次设计该桩体约11.6万延米,其中直径为550mm的桩体长度为9.8万延米.

5 加固效果

根据施工单位自检和第三方检测报告:桩身完整,所检测基桩均为一类桩;承载力和混凝土试块的强度满足要求.

路基施工结束后,该段路基施工期的中心沉降约50mm,坡角水平位移越2mm,满足工程设计要求.

6 结论

(1)碎石桩注浆是碎石桩和注浆加固相结合的一种新型地基处理技术,在其施工过程中,不受桩长、桩周土的限制,克服了碎石桩的承载力过度依靠桩周土的缺陷,大大提高了复合地基的承载力.

(2)碎石桩注浆的施工机械可以根据需要选择,桩径也可以根据需要调整,施工方法不受限制.

(3)碎石桩注浆技术适用范围广.

(4)碎石桩注浆可以根据当地的条件,选择合适的骨料.

(5)碎石桩注浆技术是一种新的施工工艺,在施工前必须试桩,以保证桩体质量.

[1]朱 奎 周鹏飞.钻孔灌注桩桩底注浆技术的应用研究[J].岩土工程技术 2008.01.

[2]叶春林.碎石注浆桩在深厚层软基处理中的应用[J].岩土工程技术2008.01.

[3]《地基处理手册》编委会.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1988.

[4]张 武 高文生.抗拔桩后注浆技术及其应用[J].岩土工程技术2008.01.