挤密碎石桩在建筑工程地基处理中的应用分析探讨

【摘 要】现代科学技术的进步带动工程建设事业的进步，挤密碎石桩因其工期短、经济、加固效果显著等有点，在建筑工程地基处理中被广泛运用和推广。挤密碎石桩的造价成本低，还能够提高复合地基的承载力，本文将介绍挤密碎石桩的加固原理，阐述挤密碎石桩符合地基的设计与施工技术，评价复合地基的加固效果。

【关键词】挤密碎石桩；建筑工程；地基；应用分析

0.序言

挤密碎石桩是一种普遍的地基处理方法，是通过在地基中设置碎石组成的桩体，以形成复合地基。主要施工的方法就是通过冲锤，冲击套管内的碎石塞，当套管达到一定深度时，再使用冲锤，冲击管底的碎石塞，然后填碎石，提升套管，将套管内的碎石冲出管底，并且冲密，在地基中形成有密实度的碎石桩体。这种地基处理方法优点较多，能够节省施工成本，具有良好的经济和社会效益，在建筑中使用普遍。

1.挤密碎石桩的加固原理

挤密碎石桩的挤密作用明显，在成桩过程中，夯击填料，能够使桩体产生强大的横向挤压力，从而导致土层密度增加，土层的空隙减小。挤密碎石桩能够起到很好的排水降压作用，利用碎石桩来加强巩固软土时，桩孔内填充的砾石等粗颗粒料必须要有很好的反滤性。地基形成过程中，良好的渗透性人工竖向排水降压通道十分重要，能够使超孔隙水压力保持正常，来自夯击能的冲击波以及动应力，能够让土层产生裂缝，形成排水通道，从而加固地基。

复合土层是复合地基的重要组成部分，相同体积的软土地被密实的填料取代，成为复合土层，由于桩体的性质，软土地小于桩体自身的压缩模量，桩土负担减小就是因为复合地基的作用，复合地基的荷载会通过基础传递，使得桩土的变量渐渐集中到桩自身上，达到减轻桩土负担的效果。这也是复合地基的承载力提高的表现，复合地基的压缩性也有明显减少。

挤密碎石桩还应该考虑到软土层的厚度问题，桩如果因为土层厚度问题不能完全穿透土层，碎石桩穿过软地基的作用就达不到，这就需要起着垫层作用的桩加固的复合地基，利用所起的将荷载引起的应力向四周扩散然后应力趋于平衡的作用，以此来减少沉降量，提高地基的承载力，发挥好垫层应力扩散和应力均衡的作用。

2.挤密碎石桩在建筑工程地基处理中的应用

挤密碎石桩技术的施工工序比较复杂，在平整的场地上放线确定桩位，进行校验，使桩基就位，沉管成孔，提内管，填补料落实内管，再提外管借用夯击力落锤夯实填料，最后成桩。

打桩时的顺序通常是从里向外，由一边向另一边推进，从软土地段向英图地段过度，坚持先长后短的原则进行施工，这样做的优点就在于能够把原有的土层部分挤走，避免过剩的现象。面对软粘土地基，抗剪强度低，要缓解制桩过程中对原有土层的干扰，可以采用间隔跳打的方法，采用临近原则，在原有建筑施工地就近制桩。

施工质量要严格把关控制，对于施工中的工序和材料的使用是十分重要的，尤其要关注填料量、贯入度和挤密之间的关系，挤密碎石桩技术中的复合地基是由碎石桩和原有地基共同形成的，加固作用能够用来承担荷载的计算模型，置换是主要的作用方式，还可以兼顾排水固结。当地基因受力过度，产生变形时，桩土也会分担一部分荷载，若桩体变形过大，那么桩土的荷载也会变大，能够更加发挥好天然地基的承载力作用。碎石桩的承载力主要受设计的桩长、桩径和桩距等影响，另外，也同施工建筑中的碎石桩体的密实度影响，而桩体自身的密实度又是靠贯入度来实现控制的，碎石桩体密实度大，贯入度越小，填料也会相应增加。因此，在控制施工质量时应注意，贯入度越小，密实度越大，填料增加，置换的概率也会增大，因此提高了地基承载力。

3.复合地基加固效果分析

在挤密碎石桩施工建筑中，土体挤密的效果是很显著的，从制桩后桩间土体和天然土体的标准贯入击数来看，加固后地基土的标准贯入击数明显高于加固前，充分说明制桩后土体的挤密效果。

桩体的质量还受挤密碎石桩的密实度的影响，设计时要求桩体，击数要大于等于八，若满足这个设计要求，那么就说明桩体质量好。

要检验加固后的地基承载力，就需要对复合地基采取静载实验，通过对比看加固后的地基承载力的效果，分别对天然土和加固后桩间土进行静载实验，以自制的钢筋混凝土板为载体，对两种土体进行实验，观察碎石桩在荷载作用下，表现出的应力特征的不同，即若桩径相等，但是桩长加长的话，单桩的承载力也会逐步提升。桩间土碎石桩的承载力就明显比天然土碎石桩的承载力高。另外，复合地基的承载力也会因复合地基的置换率的增大而有所提高。在地基加固之前，软土地的承载力十分弱，借用夯击能二货碎石桩挤密作用，达到排水固结的效果，就会使加固后的桩间土承载力明显提升，这就是挤密碎石桩加固软土地基所产生的效果，这也表明，通过加固的复合地基承载力高出天然土承载力的几倍，是符合设计的要求的。

建筑施工完成后需要对建筑物的沉降进行长时间的观测，建筑物的沉降会随着时间和基地压力的变化而变化，加固后的建筑物在基础部分完成沉降，在之后的一段时间内，沉降值的变化会减小甚至趋于稳定化，相比较而言，没有加固的天然地基的沉降就显得明显，说明挤密碎石桩加固后，会使沉降几率减小，突出加固效果。

4.挤密碎石桩技术在实施过程中应该注意的问题

挤密碎石桩在施工过程中，要严格把控好各要素之间的量和关系，使复合地基的加固效果达到设计要求，在地基处理过程中就应该注意到施工地基的不同土质，根据建筑物的不同设计适当安排贯入度，在实际应用中不仅依靠实践经验还要依靠桩数据来确定准确的贯入度；另外，在填土的施工现场，打桩要适当考虑场地的设计标高，以及打桩之后隆起的土层的高度；碎石桩施工时，室外温度不能小于零下十摄氏度，否则，天气过于冷，会导致地下水和内外管一起冻结，很难将其再；注意在施工时要挖去桩顶的一部分，并且铺设碎石垫层，目的是排水固结；在施工之前，需要挖除桩体和其周围的土体，在经过碎石桩处理后，周围的地基土体会变得坚硬密实。所以，在施工的过程中，要加强施工材质质量的监控，保证挤密碎石桩技术的效果。

5.结论

建筑工程施工地基处理过程中，地基采用挤密碎石桩处理，有很明显的加固效果，桩间土地基承载力至少提高了百分之四十，复合地基承载力相对天然地基承载力而言，提高了接近一倍，甚至超出了设计要求。由此可见，挤密碎石桩技术是针对软土地基的有效手段，在建筑工程施工中也是普遍可见的，当遇到需要回填土、粉土层以及淤泥质土层等大面积处理的地基时，使用挤密碎石桩技术，工期短。造价低，经济效益好，能够实现经济和社会效益的双赢。

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