莒南县建设职工教育培训办公室 山东莒南 276600
摘要：当前阶段城市化建设进程的不断推进使得城镇布局发生了变化，相关建设产业进入了高速发展的时期，一方面建设工程数量的大幅度提升、施工技术的改进提升了工程建设的整体质量；另一方面施工环境的复杂变化与建设难度的提升，使得对不良地基的处理技术成为相关建设企业与管理部门的研究重点。振冲碎石桩技术借助碎石桩的振冲、密实对软粘土地基进行处理，通过碎石桩置换提升地基的承载力，是当前阶段加固不良地基的重要方法，在软粘土地基建设工程中有着广泛的应用。
关键词：抗剪强度；填料控制；密实电流
在地基处理中的振冲碎石桩施工技术分为两种，即置换法与挤密法。通常情况下，振冲挤密碎石桩建设技术主要适用于粘性土含量在10%以下的松散土、粉土等类型的地基，而振冲碎石桩置换施工技术主要应用于软粘土地基建设工程，用于加固地基、提升地基承载力以保证工程的使用质量。
一、振冲碎石桩置换技术在软粘土地基加固工程中的应用优势
1、振冲技术的应用原理
利用碎石桩振冲来置换软粘土地基并对地基工程进行加固，在制桩阶段，振动、挤压作用下会对原有的土层结构造成影响，土层强度会有所下降，据相关调查数据现实，土层强度平均下降10%-40%左右。因此针对振冲施工引发的土层下降，通常采用填筑碎石桩的形式缩短土层排水的距离，使得地基土层排水速率提高。土层在排除水分后固结速度提升，结构强度在经过一段时间后有所加强，通常情况下在制桩完成后的28d后，桩周土结构强度就会恢复，采用电镜摄片对土壤进行观察可以发现地基微观结构强度明显增加。
2、振冲技术的应用优势
（1）提升地基的抗剪强度
碎石桩地基可以有效改善土体形态，提升地基的承重强度与抗剪性，降低地基沉降影响。地基中的碎石桩相较于粘土刚度、强度都更高，所以必然对桩土的沉降产生协调作用，致使作用于桩和土上的荷载按各自的压缩模量分配，大部分荷载由碎石桩承担，能够对地基不均匀沉降现象进行控制，提升地基工程的承重性能与抗压强度，保证建筑工程的稳定性与安全性。
（2）排水性强
软粘土地基中的土壤粘度过高、渗透性相对较低，在振冲作用下粘土随着水流流出，因此碎石桩的主要作用在于置换部分地基土，代替强度低的不良地基，通过与天然土的复合作用提升地基强度。在地基工程中振冲碎石桩后由于碎石桩的碎石粒径大、孔隙较大、透水性较好会吸引周围地基土中的水向碎石桩体方向流动并通过桩体向上排出，有效缩短了地基排水的距离，全面提升软粘土固结沉降的速度。在振动作用下土壤孔隙中的压力提升，水分通过孔隙从碎石桩中排出，地基强度进一步提高。
二、软粘土地基工程中振冲置换技术的应用
1、施工流程
在进行碎石桩振冲工程的设计时，应结合地基建设的强度标准与使用要求等对桩径进行设计，通常情况下桩径越大桩体密度越高，抗剪强度也有所提升。现阶段振冲施工的主要设备包括：起重机、供水设施、电控系统、振冲设备以及填料设备等。在施工阶段，依照先外后内环绕振冲的原则进行，在施工准备阶段应先对地面进行清理，然后在测量放线的位置使用振冲装置冲击成孔，清理孔隙后进行填料再进行振密处理。
在实际施工过程中，采用定位性能好的井架式设备比吊车施工好，后者由于定位精度较差振冲器导向杆在密实电流较大时经常处于漂浮状态，孔位与桩体容易错位，造成窜孔问题，碎石桩容易垮塌。
2、振冲碎石桩工程的技术控制要点
振冲碎石桩在具体的施工过程中不仅需要规范技术应用流程，同时还需要对建设所需的水、电流与建设材料等进行控制，要加强质量监督与管理，通过现场制桩、试桩保证加固工程的整体质量。
（1）密实电流现场控制
首先，应结合现场制桩设计方案确定密实电流，通常情况下电流应在空振电流以上不超过45A。振冲器在固定深度上的留振时间在黏陛土地基一般为10-20s，电流稳定在某一数值才能反映填料的密实度，稳定电流的测试数值超过密实电流，桩体制作完成。
（2）控制水量
对地基加固工程水量的控制是指对孔隙内的水量与水压进行控制，保证孔隙中充满水的同时回水中填料与颗粒物的含量不能超过标准。对水压的控制是指结合土质对水压进行调整，强度低的土壤水压随之降低。
（3）填料施工
在填料的过程中应对数量进行控制，不宜一次填充过多的材料，避免出现管道堵塞的情况。如果土层构成较为复杂，依照碎石桩的单位距离控制填料用量，据相关工程实践测试调查可知，粒径小于10cm的碎石较多时形成的碎石桩需要碎石量较大，同时碎石桩的抗剪强度较低，桩体较松。粒径处于10-15mm范围的碎石，比例在40%-65%左右，密实度最佳，强度最高。如果10-15mm的碎石比例高于70%时碎石桩体级配不佳，地基的抗剪强度也随之下降。
3、振冲碎石桩工程常见问题及解决对策
在地基工程建设过程中，由于软粘土抗剪强度不高，结构不稳定，因此容易出现质量管理问题。常见的问题包括：一是冲孔问题。在造孔时由于技术不规范、地质构造等方面的问题，往往会发生缩颈现象。为此施工人员可以利用泥浆对孔壁进行涂刷，控制孔内水分流失；二是填料施工问题。部分地基工程在填料的过程中容易出现受阻问题，出现该种情况的原因主要是加料过多或振冲力不足等。对此施工人员可以通过提高水压、提拉振冲设备等方式打通堵塞的孔道，解决填料方面的问题；三是振冲密实度问题。部分工程施工时由于土质软，填料量不足导致密实电流难达到，桩体振冲不密实，解决的措施为提拉振冲器加速填料并继续振冲加密。
结语
软粘土地基属于不良地基的一种，在工程建设的过程中通过振冲碎石桩施工和碎石桩置换，可以缓解工程地基承载力不足的问题，提升地基强度，保证建设工程的结构稳定，提高工程建设的安全性与效率性。在工程实践中，承建单位应规范冲孔、填料以及振密等技术应用的流程，做好质量监管工作，为工程的有效、安全建设夯实基础。
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