振冲碎石桩检测技术在软基处理方案中的应用分析

李新浩

摘  要：通过重Ⅱ型动力触探、单桩承载力及单桩复合地基承载力试验检测振冲碎石桩，验证分析软基处理碎石桩方案的合理性，必要时调整方案，确保地基承载力达到设计要求。

关键词：振冲碎石桩;重Ⅱ型动力触探;单桩及复合地基承载力;验证分析;软基处理方案

Abstract： Through the heavy type Ⅱ dynamic penetration test， single pile bearing capacity and single pile composite foundation bearing capacity test to test the vibro-impact gravel pile， verify and analyze the rationality of the soft foundation treatment gravel pile scheme， and adjust the scheme if necessary to ensure that the foundation bearing capacity meets the design requirements.

前言

瑞隴高速公路K0+000～K1+438段路基地质钻探资料显示为河流堆积区，主要沉积第四系冲、洪积黏性土、砂砾石层，较长地段为软塑状淤泥质土，厚0～3m。地表状况为鱼塘、沼泽，地势高低不平，沟坎交错，清场后水位较高。该段路基设计为振冲碎石桩，桩径0.5m，桩长6m、7m两种，桩距1.5m，三角型布置。设计单桩竖向承载力特征值为280kPa，复合地基承载力特征值为190kPa。由于钻探资料密度较稀，代表性点位较少，指挥部决定将地勘及原地表较软弱地段作为首件制施工点，并从中抽取一定频率的碎石桩重点进行试桩检测，综合分析验证软基处理方案是否能达到设计要求，以决定是否需要采取加固措施。

1 试验相关参数的确定及准备工作

（1）单桩重Ⅱ型动力触探试验随机选取40点，单桩承载力选取10点，单桩复合地基承载力选取10点。

（2）单桩承载力试验荷载：加载重量=π*0.5*0.5/4*280*2倍=110kN≈11.2T;承载板直径d=0.5m。

（3）单桩复合地基承载力试验荷载：加载重量=π*1.58*1.58/4*190*2倍=745kN≈76T;为方便加载，使用改装后的拖挂车板（2+3轴）作为加载平台，近轴间距10m（载重量可加至85T）。轴距大，对桩周围土体影响较小。承载板直径d=1.05S=1.58m。

（4）按检测方案进行试验准备，严格JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录A、Q试验要点进行操作。各级加荷及卸荷如表1。

2 试验结果及分析

2.1 试验数据整理及初步分析

（1）单桩重Ⅱ型动力触探试验，各桩贯入次数、密实度、连续性均符合规范要求。

（2）单桩承载力试验c根据检测结果，分别绘制Q-S曲线、S-lgQ曲线（图略）、S-lgt曲线，文中选取沉降最大的第6#点曲线作为参考对象。根据JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录Q单桩竖向静载荷试验要点Q.0.10条第4款，加载值为60kN时，复合承载力已达305kPa〉280kPa。取加载值的一半55kN（对应承载力为280kpa）作为该点的单桩承载力特征值。

（3）单桩复合地基承载力试验同上，根据检测结果，分别绘制Q-S曲线、S-lgQ曲线（图略）、S-lgt曲线，文中选取沉降最大的第9#点曲线作为参考对象。根据JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》、附录A A.0.7款，单桩复合地基承载力试验要点，加载值为407kN时，复合承载力已达207kPa〉190kPa。故按规定加载值的一半372kN（对应承载力为190kPa）为特征值。

2.2 检测结果综合分析

（1）本次试验，共采用三种方法对桩体进行检测，各测点均相互对应，即单桩重II型动力触探、单桩承载力与复合地基承载力均同时在邻近区域内取点，具有良好的对比效果。

（2）重II型动力触探试验，各桩贯入次数均符合规范要求，基本密实4棵，密实36棵，桩体连续性好，对照地勘及原地表情况，发现4棵均处于设计桩长6m地段。

（3）单桩承载力试验所取10棵测试桩在加载过程中，未出现终止加载的情况，在最大加载值110kN时，均未破坏，沉降均未超40mm，未出现沉降突变，曲线陡降的情况。单桩承载力特征值均达到设计要求。

（4）单桩复合地基承载力试验所取10棵测试，最大加荷745kN时，沉降量max为94.54，min为85.97，各级沉降较为均匀，加载过程中，未出现承压板周围明显隆起、沉降量大于承载板直径6%等导致终止加载的情况，沉降量max接近但均未超承载板直径6%（94.8mm）及A.0.10极差8.22不超平均值89.53的30%的规定，桩均未破坏。单桩复合地基承载力特征值均达到设计要求。

（5）统计结果表明：重II型动力触探、单桩、复合地基承载力三种检测，设计桩长6m的地段与设计桩长7m的地段相比，桩体密实度稍差、承载力整体较弱，相同荷载条件下沉降较大。

（6）本次检测数据表明，参与测试的桩体工作状态良好，单桩及整体质量均为合格，该软基处理方案可行，不必采取进一步加固处理的措施。

（7）后期施工检测结果证明，各片区检测数据均与首件片区数据相符，具有较好的吻合性。

（8）根据2017年4月～2019年4月的沉降观测数据，该段路基各观测点没有明显沉降，路面没有质量问题显现，说明软基处理方案取得成功。

3 结束语

振冲碎石桩由于受局部地质不确定性的影响，需要采用多种方法、多采点样综合检测，以分析地基承载力是否达到设计要求，验证设计方案是否合理可靠。本文中采用三种方法，从不同角度对桩体密实度、连续性、单桩承载力、复合地基承载力进行检测，综合分析碎石桩方案的可行性，再结合后期施工检测及缺陷责任期的沉降观测结果进行对比分析，结果证明，本方案合理，效果良好，该软基处理方案取得了成功。建议对类似工程振冲桩软基处理地段加强前期首件试验、施工期严格检测及后期路基沉降观测，掌握路基整体状态数据，为营运期养护工作打下良好的基础，同时为高速公路工程项目建设积累宝贵的经验。

参考文献：

[1]武汉岩海工程技术有限公司.静载荷测试分析系统JYC软件[Z].

[2]住房和城乡建设部.GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[S].

[3]建设部.JGJ79-2002 建筑地基处理技术规范[S].

[4]云南公路工程试验检测中心.瑞丽至陇川高速公路《碎石桩单桩及单桩复合地基承载力及重II型动力触探检测报告》（RL1BZJJZ2014-001）[R].