1、1高速公路软土路基碎石桩处理的检测与试验效果分析摘要：为了检测 X 高速公路软土地基碎石桩处理的效果，依托 X 高速公路，进行了重力触探试验和荷载试验，分析了碎石桩处理软基的检测与试验效果。 关键词：软土路基；碎石桩；检测 中图分类号： U213.1 文献标识码：A 文章编号： 路基在高速公路建设中占据十分重要的地位。对不良地基的不当处理，将直接影响其承载力，导致高速公路的不均匀沉降，从而影响高速公路的造价和安危。碎石桩加固软土地基的受力性状与加固效果一直是人们研究的重点，而由于软基工程地质情况的复杂性与目前理论的不完善，通过理论公式计算出的结果往往与现场试验结果有一定的差距。为了检测高速公路
2、软土地基碎石桩处理的效果，将进行重力触探试验和荷载试验。 1 工程概况 X 高速公路某合同段位于张家界市境内，起于张家界市永定区尹家溪镇楠木村 K16+020，经尹家溪镇立功桥村、赵坪村、马儿村、岩榨，终于永定区三家馆乡毛头关村 K22+940，全长 6.92km。按四车道一级公路标准建设，全线设计时速为 80km/h，路基宽 24. 50m。总体上，本合同段以侵蚀型构造地貌为主，主要表现为丘陵、低山形态，路线走廊带受岩2性、构造控制显著，地形起伏较大。沿线地下水受大气降水、地表排水补给，于洼地、冲沟、泉眼和湿地处排泄。 2 碎石桩处理软基的检测与试验 2.1 施工质量检测 碎石桩复合地基施工
3、质量检测：主要通过检验桩数、桩间距、桩径、桩型布置、成桩中心位移、成桩垂直度等指标是否符合要求。 施工质量检测包括桩间距、桩径、桩体材料、桩型布置、成桩中心位移、成桩垂直度等指标的检测，各项指标必须符合表 1 的要求。 表 1 碎石桩外观检验标准 2.2 处理效果检测 （1）重 II 型触探试验与单桩承载力的关系 重 II 型动力触探试验是工程中常用的原位检测手段，根据碎石桩动力触探击数查出的相应的碎石土承载力属于碎石土地基承载力，并非碎石桩承载力。碎石土地基破坏应为整体剪切破坏，碎石桩破坏模式属于上部鼓胀破坏。所以，相同锤击数下的碎石土地基与碎石桩的承载力，需要进一步进行研究。 通过查阅大量
4、相关方面的文献，得知相同锤击数下碎石桩单桩承载力大于碎石土地基承载力。即如果碎石土地基承载力符合设计要求，则碎石桩承载力亦符合。而根据已有研究，确定了动力触探击数与地基承载力相对应的表格。 3查设计文件知 K16+020-K16+200，K16+700-K16+810，K17+950-K11+020 标段碎石桩设计标准值分别为为 145kpa,360kpa,200kap，从上表可以看出当动力触探平均击数（10cm）为 3,9,5 击时，碎石土地基承载力即达到通平高速碎石桩承载力设计值，而碎石桩承载力大于碎石土承载力，所以碎石桩亦可达到承载力设计值。 K16+020-K16+200 段与 K17
5、+095-K11+020 段的大部分碎石桩承载力符合设计要求。K16+700-K16+810 段碎石桩承载力则需要进一步进行判断，下面将介绍各标段进行荷载承载力试验情况。 （3）单桩及单桩复合地基承载力检测 碎石桩检测数量为桩数 2（即 22 根） ，对 0.5的碎石桩进行单桩承载力检测，抽取 1.5的碎石桩进行单桩复合地基承载力检测。根据设计单位所提供的复合地基承载力设计标准值以及单桩承载力设计标准值分别取得最大加载量。 A、单桩承载力试验方法 土工格栅碎石桩单桩承载力采用静载试验进行测定，荷载板取直径为 50cm 的刚性板，利用堆积的荷载提供相应的反力，采用 100t 千斤顶进行逐级加载，
6、取承载力的设计标准值的 2.5 倍作为最大加载量。荷载可以通过标定的油压表进行显示，并可通过百分表测定碎石桩竖向变形。结果取 30-16 号碎石桩为例进行分析。 B、单桩复合地基承载力试验方法 土工格栅碎石桩单桩复合地基承载力采用静载试验测定，荷载板为直径 1.58m 的圆形刚性板，利用堆积荷载提供反力，采用 200t 千斤顶4逐级加载，荷载由经过标定的油压表显示，用百分表测定碎石桩的竖向变形。结果取 64-6 号碎石桩为例进行分析。 （4）试验结果及其分析 A 单桩试验检测结果： (a)Q-S 曲线图(b) S-lgt 曲线图 图 1K16+20 一 K16+200 段 30-16 号碎石桩
7、单桩试验检测图 单桩的 QS 曲线均变化缓慢，加载到大于设计承载力标准值的 2.5 倍时桩未发生极限破坏。采用回弹法确定单桩承载力如表 2。 表 2 单桩承载力试验结果表 B 单桩复合地基承载力试验结果及其分析 根据单桩复合地基载荷试验结果可绘制其检测单桩复合地基承载力试验 QS 曲线图和 Slgt 曲线图，以 K16+020-K16+200 的 64-6 号碎石桩为例，如图 2 所示。 图 2QS 曲线图与 Slgt 曲线图 根据以上 QS 曲线图和 Slgt 曲线图可以看出，在单桩复合地基载荷试验加载过程中，QS 曲线均是平缓的光滑曲线，依据建设部颁5发的建筑地基处理技术规范 （JGJ79
8、-2002） ，按相对变形确定复合地基承载力的特征值。因此，取 S/D=0.015（即沉降为 23.7mm 时）所对应的压力作为复合地基的承载力，如表 3 所示： 表 3 单桩复合地基承载力试验结果表 2.3 桩间土检测 采用取样进行室内土工试验和标准贯入试验对桩间土进行检测，对比地基处理前后的各项指标，见表 4： 表 4 地基处理前后各项指标 2.4 检测效果分析 综合上述检测结果可知： （1）通过对桩间距和桩径的现场测量，可测得桩径的范围在 50cm 1cm，桩间距的范围分别在 1.5m 0.1m，满足桩间距和桩径的设计要求。 （2）单桩复合地基和单桩承载力试验结果表明，各段的单桩复合地基
9、以及单桩的承载力均大于承载力设计值，满足设计要求。 （3）通过对桩间土的试验表明，桩间土的各项指标均得到提高。 3 结束语 通过现场荷载试验可得：6K16+020K16+200，K16+700K16+810，K17+950K11+020 软基处理段碎石桩单桩竖向抗压极限承载力特征值为 47.8kN、81.1kN、49.25kN，分别大于其单桩承载力的标准值 28.5kN、72kN、40kN，单桩复合地基的承载力特征值为 167.5kN/m2、188.5kN/m2、182.1kN/m2，分别大于其地基承载力标准值 145kN/m2，150kN/m2、145kN/m2 的设计值，符合设计要求。 参考文献 1龚晓南.复合地基理论及工程应用.北京：中国建筑工业出舨社,2002 2 杨涛.柔性基础下复合地基下卧层沉降特性的数值分析.岩土力学，2003,24(1):53-56 3 吴永红.复合地基处理及其工程实例.北京：中国建材工业出版社,2000
