振冲碎石桩复合地基在小龙高速公路工程中的应用

（重庆交通大学 400074）

振冲碎石桩复合地基在小龙高速公路工程中的应用

郭文广

（重庆交通大学 400074）

本文结合振冲碎石桩在小龙高速公路工程中的应用，主要介绍了振冲碎石桩技术在提高高速公路红黏土路基的承载力和稳定性方面的原理和工作方法。

红黏土；振冲碎石桩；复合地基

1 前言

我国地域辽阔，地质情况复杂，而部分公路选线时考虑到各方面因素的影响，又无法完全避开地质情况差的地区，给我国的高速公路工程建设带来了巨大的技术挑战，云南省位于中国西南的边陲，是我国向西南开放的重要门户，高速公路建设发展更迅速。而云南大面积土地纵横起伏，又是红黏土主要分布区域之一，高速公路建设要经过不同地区，地质复杂，基础加固处理技术至关重要。

2 工程概况

小龙高速公路改扩建工程位于云南省昆明市嵩明县及官渡区，土建一标K2+160～K2+292段路基位红黏土软土路基，位于嵩明盆地，地下水位埋深很浅，一般在1.5m左右，基础土层为红黏土（含有少量碎石），红黏土覆盖层厚度大于15m，表层2.5m红黏土为可塑～硬塑状硬壳层，表层以下红黏土含水量较高，含水率为49%，液限为55%[1]。红黏土的含水比为0.89，湿度状态为软塑。

3 振冲碎石桩概述

振冲碎石桩法处理红黏土软土地基，主要是置换出部分软土，代以强度刚度都远比软土高的碎石桩体，起加强加筋作用，与余下的软土一起构成复合地基，路基沉降受到基础及碎石桩刚度的制约，在正常的工作情况下，上下变形趋于一致，大致为均匀或微小的线性变化。而松软土体中的碎石桩，其强度、刚度又远大于桩周围的松软土，因此，桩土的沉降必产生协调作用，致使作用于桩和土上的荷载按各自的压缩模量分配，故大部分荷载由碎石桩承担，桩顶应力与桩间土上的应力比 n 值由公式3-1确定：

式中σp—桩顶压力；

σs—桩间土压力；

EP—碎石变形模量；

ES—土体变形模量。

n值多为 2～5，并具有随原土强度的高或低而相应地减少或增加的趋势。故此复合地基工程性态改善的机理，主要是基于桩、土沉降变形的协调，碎石桩上的应力集中。其主要的功能有减少地基的沉降与不均匀沉降，提高地基的承载力与稳定性，以及发挥垫层的作用等。

4 依托工程路基处治设计和施工方案

本段路基为含水量较高的红黏土，在后期路堤填料压力及车辆荷载作用下，易产生较大的排水沉降。为了保证工程质量，用振冲碎石桩法处治红黏土路基，挤密土颗粒并排出土层中的水，使基础排水固结，提高路基承载力。

碎石桩采用等边三角形布置，直径0.5m，桩间距1.2～1.5m，桩长12～18m。碎石桩碎石粒径为20～40毫米，碎石含泥量不大于5%。在碎石桩桩顶设30～40cm砂砾石垫层，铺设2层土工格栅，分别位于砂垫层中下部及表面。碎石桩处理至路基坡脚外2m，并铺筑20cm干砌片石护面。

路基处治应用动态优化设计的理念，除在施工期应对红黏土路基进行沉降及水平位移监测之外，还应对复合地基进行检测与检验，包括复合地基承载力、单桩竖向承载力、碎石桩桩体密实度。

5 结语

（1）应用振冲碎石桩处治红黏土软土路基，挤密路基土体，并使路基排水固结，提高了路基承载力，降低了路基不均匀沉降，提高了工程进度。

（2）振冲碎石桩计算理论还不成熟，设计一方面依靠计算，另一方面依靠经验，不能很好地节约工程材料。故还需提高其理论研究。

[1]．任佳丽.碎石桩处理昆明新机场红粘土地基的固结沉降分析研究.长江科学院.2008．

TU75

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1007-6344（2017）04-0243-01